JPH08279650A - 半導体レーザ装置、及び半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きなモードホップの発生を抑えた、キンク
の少ない、安定した高出力のレーザ光が得られる半導体
レーザ装置，及び半導体レーザ装置の製造方法を提供す
る。 【構成】 ＩｎＧａＡｓウエル層４ｂ，ＡｌＧａＡｓ光
ガイド層４ａ，及びＡｌＧａＡｓバリア層４ｃからなる
量子井戸活性層４を備えた０．９８μｍ帯で発振する半
導体レーザ装置の第２コンタクト層８内に多重反射膜２
０を設けた構成とした。

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，
及び半導体レーザ装置の製造方法に関し、特に光通信に
用いられる半導体レーザ装置の構造，及び半導体レーザ
装置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信において、エルビウム（Ｅｒ）ド
ープファイバによる直接光増幅が注目されており、この
Ｅｒドープファイバを励起するための光源として、現
在、０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置の使用
が検討され始めている。この波長帯のレーザ発振は、半
導体レーザ装置の活性層を、ＧａＡｓに比べて格子定数
の大きなＩｎＧａＡｓをウエル層とし、ＡｌＧａＡｓを
バリア層としてそれぞれを所定の層数となるよう積層し
た量子井戸活性層とすることにより実現できるもので、
例えば、ジャーナル・オブ・カンタム・エレクトロニク
ス、第２９巻（１９９３年）、１９３６ページ(IEEE Jo
urnal of Quantum Electoronics.Vol.29.No.6.June 199
3 p1936)には、このような０．９８μｍ帯で発振する半
導体レーザ装置の構造，およびその特性が記載されてい
る。

【０００３】図１２は、従来の半導体レーザ装置の構造
を示す斜視図（図１２(a))，及び、図１２(a) 中におい
てＡで示す活性層近傍領域の拡大図（図１２(b))，並び
に、該図１２(b) で示した活性層近傍領域のバンドダイ
ヤグラム図（図１２(c))である。図において、１は厚さ
が約３５０μｍであるｎ型ＧａＡｓ基板、２は厚さが約
１μｍであるｎ型ＧａＡｓバッファ層、３は厚さが２〜
３μｍであるｎ型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(s=0.48)下クラッ
ド層、４は光ガイド層として機能するＡｌy Ｇａ1-y Ａ
ｓ(y=0.2) バリア層（以下、光ガイド層とも称す）４
ａ，Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(x=0.2) ウエル層４ｂ，及びＡ
ｌy Ｇａ1-y Ａｓ(y=0.2) バリア層４ｃからなる量子井
戸活性層で、図１２(b) に示すように、厚さが２００オ
ングストロームの２層の光ガイド層４ａの間に、厚さ８
０オングストロームのウエル層４ｂが２層，さらに該ウ
エル層４ｂの間に厚さ８０オングストロームのバリア層
４ｃが１層挟まれた構造を形成している。５はその上部
がリッジ構造の一部を構成するｐ型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ
(t=0.48)上クラッド層で、リッジ構造を含む部分の厚さ
が約２〜３μｍで、その他の部分の厚さが約０．２μｍ
である。６はこの上クラッド層５上に配置された、リッ
ジ構造の一部を構成する厚さ約０．２μｍであるｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層、７は上クラッド層５と第１コ
ンタクト層６により構成されるリッジ構造を埋め込むよ
う配置されたｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(u=0.7) 電流ブロ
ック層、８は該電流ブロック層７，及び第１コンタクト
層６上に配置された厚さが約２μｍであるｐ型ＧａＡｓ
第２コンタクト層、９は該第２コンタクト層８上に配置
されたｐ側電極、１０は該半導体基板１の裏面側に形成
されたｎ側電極、１１はこの半導体レーザ装置から出射
されるレーザ光、１７は該半導体レーザ装置の共振器端
面で、活性層４と直交するよう設けられている。なお、
この従来の半導体レーザ装置の活性層４は図１２(c) に
示すようなバンドダイヤグラムを形成しており、この半
導体レーザ装置は０．９８μｍ帯で発振する半導体レー
ザ装置であり、そのレーザ共振器端面１７間を結ぶ方向
（以下、共振器長方向と称す）の長さが約６００μｍで
あり、基板１表面と平行な面内において共振器長方向と
垂直に交わる方向（以下、共振器幅方向と称す）の長さ
が約３００μｍとなっている。図１２(c) において、縦
軸はバンドギャップエネルギーを示し、横軸は活性層４
近傍の各層の結晶成長方向の位置を示している。

【０００４】また、図１３は従来の半導体レーザ装置の
製造方法を説明する断面図であり、図において、図１２
と同一符号は同一又は相当する部分を示しており、１３
は絶縁膜マスクである。

【０００５】次に、従来の半導体レーザ装置の製造方法
を図１３を用いて説明する。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１
上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型Ａｌs Ｇａ1-s
Ａｓ(s=0.48)下クラッド層３、量子井戸活性層４、ｐ型
Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層５、ｐ型Ｇａ
Ａｓ第１コンタクト層６を順次エピタキシャル成長させ
る（図１３(a))。

【０００６】続いて、該ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層
６上に共振器長方向となる方向に伸びるストライプ状の
絶縁膜マスク１３を形成し、該絶縁膜マスク１３をマス
クとして、ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層６と、ｐ型Ａ
ｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層５の上部とをウ
エットエッチングにより除去し、共振器長方向となる方
向に伸びるストライプ状のリッジ構造を形成する（図１
３(b))。なお、このエッチングにおいてリッジ構造以外
のｐ型上クラッド層５の残し厚を正確に制御するため
に、上クラッド層５内のエッチングを止めたい高さ位置
に、予めエッチングレートの異なるエッチングストッパ
層を設けておくようにしてもよい。

【０００７】その後、該リッジ構造を埋め込むように、
リッジ構造の周囲の上クラッド層５上にｎ型Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ(u=0.7) 電流ブロック層７を形成し（図１３
(c))、絶縁膜マスク１３を除去した後、ｐ型ＧａＡｓ第
２コンタクト層８をｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層６
上、及び電流ブロック層７に再結晶成長させ（図１３
(d))、最後に、ｐ側電極９をｐ型ＧａＡｓ第２コンタク
ト層８上に、また、ｎ側電極１０をｎ型ＧａＡｓ基板１
の裏面側に形成し、上記リッジ構造のストライプ方向と
垂直に交わる方向においてへき開を行いレーザ共振器端
面１７を形成して、図１２に示すような半導体レーザ装
置を得る。

【０００８】次に動作について説明する。ｐ側電極９が
正になるよう、またｎ側電極１０が負となるよう電流を
印加すると、ホールはｐ型第２コンタクト層８，ｐ型第
１コンタクト層６、ｐ型上クラッド層５を経て活性層４
に注入され、また、電子はｎ型ＧａＡｓ基板１、ｎ型バ
ッファ層２、ｎ型下クラッド層３を経て、活性層１４に
注入され、活性層４内で電子とホールとの発光再結合が
起こり、この結果、レーザ発振が起こる。このとき、上
記リッジ構造の側部にはｎ型電流ブロック層７が配置さ
れており、上記ｐ型第２コンタクト層８とｎ型電流ブロ
ック層７とｐ型上クラッド層５との間でｐｎｐ構造が形
成されているため、電流は流れない。

【０００９】ここで、従来の０．９８μｍ帯で発振する
半導体レーザ装置の発振スペクトルを図１５(a),(b) に
示す。図１５において縦軸は光強度（ｄＢ）を示し、横
軸は、各モードの波長（オングストローム）を示してい
る。半導体レーザ装置に電流を印加すると、図１５(a)
に示すように、発振波長に寄与する主モード３１と並ん
で副モード３２が観測される。この状態から更に印加電
流を増加しつつ、発振スペクトルの観測を続けると、図
１５(b) に示すように、主モード３１の隣の副モード３
２に主モード３１が移動する現象が起こる。なお、図１
５(b) において、３１ａは移動した主モードを示してい
る。この現象は、モードホップと呼ばれている。通常副
モード３２は、レーザ発振波長等に関係しており、０．
７８μｍ帯で発振する共振器長が約６００μｍの半導体
レーザ装置の場合、およそ２オングストローム間隔で観
測される。しかし、図１５に観られる副モード間隔は、
その約１０倍の間隔，即ち２０オングストロームの間隔
を持つ。そのため、０．７８μｍ帯の半導体レーザ装置
のモードホップは、主モードに対して±２オングストロ
ームの範囲で発生するのに対して、０．９８μｍ帯で発
振する半導体レーザ装置の場合、±２０オングストロー
ムの範囲で発生する。

【００１０】次に、従来の０．９８μｍ帯で発振する半
導体レーザ装置の光出力と電流との関係（光出力−電流
特性）を図１６に示す。図において３３はキンク、縦軸
は光出力（ｍＷ）を示し、横軸は電流（ｍＡ）を示して
いる。図から分かるように、０．９８μｍ帯で発振する
半導体レーザ装置にはキンク３３と呼ばれる不連続領域
が多数存在している。本願発明者らによる調査の結果、
このキンク３３は、先に述べたモードホップに対応して
いることが分かった。通常の０．７８μｍ帯で発振する
半導体レーザ装置においては、モード間のモードホップ
を起こしても、その幅が上述したように２オングストロ
ーム程度と狭いため、キンク３３を起こすには至らない
が、０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置では、
上述したように２０オングストローム程度の大きなモー
ドホップを起こしているため、キンク３３を発生させて
いる。このようなキンク３３の発生は、安定して高出力
のレーザ光を得ることを困難にするとともに、光ファイ
バ内に安定して高出力のレーザ光を導入することを困難
にさせ、光ファイバ内のＥｒの励起効率を不安定にさせ
ることになる。

【００１１】図１４は従来の他の半導体レーザ装置の構
造を示す斜視図（図１４(a))，及び、図１４(a) 中にお
いてＣで示す活性層近傍領域の拡大図（図１４(b))，並
びに、該図１４(b) で示した活性層近傍領域のバンドダ
イヤグラム図（図１４(c))であり、この半導体レーザ装
置は０．７８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置であ
る。図において、図１２と同一符号は同一又は相当する
部分を示しており、１２は共振器端面１７から出射され
るレーザ光、１４はＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光ガイド層１
４ａ，Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓウエル層１４ｂ，及びＡｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓバリア層１４ｃからなる量子井戸活性
層で、図１４(b) に示すように、厚さが２００オングス
トロームの２層の光ガイド層１４ａの間に、厚さ８０オ
ングストロームのウエル層１４ｂが３層，さらに各ウエ
ル層４ｂの間にそれぞれ厚さ８０オングストロームのバ
リア層４ｃが１層づつ挟まれた構造を形成しており、こ
の活性層１４は図１４(c) に示すようなバンドダイヤグ
ラムを形成している。なお、図１４(c) において、縦軸
はバンドギャップエネルギーを示し、横軸は活性層１４
近傍の各層の結晶成長方向の位置を示している。

【００１２】次に、０．９８μｍ帯の半導体レーザ装置
で発生する大きなモードホップの原因について説明す
る。図１４に示すような０．７８μｍ帯で発振する半導
体レーザ装置においては、基板１、第１コンタクト層
６、及び第２コンタクト層８は、ＧａＡｓにより構成さ
れており、そのバンドギャップエネルギーを波長に換算
すると、０．８７μｍである。そのため、０．７８μｍ
帯で発振する半導体レーザ装置内をレーザ共振器長方向
と平行な方向以外の方向に進むレーザ光のうち、ｐ側電
極９，ｎ側電極１０ほうこうに進むレーザ光は、基板
１、第１コンタクト層６、及び第２コンタクト層８で吸
収される。一方、図１２に示すような０．９８μｍ帯で
発振する半導体レーザ装置においては、レーザ共振器端
面１７から出射されるレーザ光は、ＧａＡｓで構成され
る基板１、第１コンタクト層６、及び第２コンタクト層
８のバンドギャップエネルギーを波長に換算した値であ
る０．８７μｍよりも狭いため、レーザ光は基板１、第
１コンタクト層６、及び第２コンタクト層８を容易に透
過する。透過した光は、ｐ側電極９、ｎ側電極１０にま
で到達し、そこで反射される。その結果、レーザ共振器
長方向と垂直なｐ側電極９とｎ側電極１０との間におい
てレーザ光が共振し、モード間隔が広い，例えば約２０
オングストローム程度の副モード３２が発生する。これ
が、大きなモードホップを起こし、キンク３３を発生さ
せる。

【００１３】なお、このようなキンクは、ＩｎＧａＡｓ
層をウエル層とし、ＡｌＧａＡｓ層をバリア層とした量
子井戸活性層を備えた半導体レーザ装置、即ち０．９〜
１．２μｍ帯の発振波長が得られる半導体レーザ装置に
おいても発生するものである。なぜならば、０．９〜
１．２μｍ帯のレーザ光はＧａＡｓからなる半導体基板
及び第１，第２のコンタクト層において吸収されず、レ
ーザ共振器長方向と平行な方向以外の方向においては、
ｐ側電極とｎ側電極との間でレーザ光が共振してしまい
ため、上記と同様に大きなモードホップが発生するから
である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ＩｎＧａＡｓ層をウエル層とし、ＡｌＧａＡｓ層をバリ
ア層とした量子井戸活性層を備えた０．９〜１．２μｍ
帯の半導体レーザ装置，特に０．９８μｍの発振波長を
有する半導体レーザ装置においては、レーザ光がＧａＡ
ｓからなる半導体基板及び第１，第２のコンタクト層に
おいて吸収されず、レーザ共振器長方向と平行な方向以
外の方向においては、ｐ側電極とｎ側電極との間でレー
ザ光が共振してしまうため、モード間隔が広い副モード
が発生し、この副モードにモードホップが起こることに
より、キンクが発生してしまい、安定した高出力のレー
ザ光を発生させることが困難となり、この結果、安定し
た高出力のレーザを光ファイバ内に導入することができ
ず、ファイバ内のＥｒの励起効率を不安定にさせてしま
うという問題があった。

【００１５】この発明は上記のように問題点を解消する
ためになされたものであり、大きなモードホップの発生
を抑えた、キンクの少ない、安定した高出力のレーザ光
が得られる半導体レーザ装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】また、この発明は、大きなモードホップの
発生を抑えた、キンクの少ない、安定した高出力のレー
ザ光が得られる半導体レーザ装置の製造方法を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザ装置は、第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第
１導電型ＧａＡｓバッファ層を介して配置された第１導
電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該
第１導電型下クラッド層上に配置された、ウエル層の材
料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料
がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である，０．９〜１．
２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，
及び層数を有する量子井戸活性層と、該活性層上に配置
された第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラ
ッド層と、該第２導電型上クラッド層上に配置された第
２導電型ＧａＡｓコンタクト層と、上記各層のいずれか
の層の上記基板の一主面に対する所定の高さ位置に上記
活性層に接しないよう上記基板の一主面と平行に配置さ
れた、隣接する半導体材料と導電型が同じで，屈折率の
異なる第１，第２の半導体材料層を、交互に所定の層数
だけ積層してなる多重反射膜層と、上記半導体基板の上
記一主面と反対側の面上に配置された第１の電極と、上
記第２導電型コンタクト層上に配置された第２の電極
と、上記活性層，及び多重反射膜層と直交するよう設け
られた一対のレーザ共振器端面とを備えたものである。

【００１８】また、上記半導体レーザ装置において、上
記第１の半導体材料をＡｌＡｓとし、上記第２の半導体
材料をＧａＡｓとしたものである。

【００１９】また、上記半導体レーザ装置において、上
記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電型
コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよう
伸びるストライプ状のリッジ構造を形成しており、上記
リッジ構造の両側部に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1
＞u ＞t)電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め込むよ
う配置したものである。

【００２０】また、上記半導体レーザ装置において、上
記活性層が０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の
材料組成，厚さ，及び層数を有しているものである。

【００２１】また、上記半導体レーザ装置において、上
記多重反射膜層が、上記コンタクト層内の所定の高さ位
置に配置されているものである。

【００２２】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、第１導電型半導体基板の一主面上に、第１導電型バ
ッファ層を介して配置された第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s
Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第１導電型下クラッ
ド層上に配置された、ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x
Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａ
ｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波長が
得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する量子
井戸活性層と、該量子井戸活性層上に配置された第２導
電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層と、上
記第２導電型上クラッド層上に配置された第２導電型コ
ンタクト層と、上記半導体基板の上記一主面と反対側の
面上に配置された第１の電極と、上記第２導電型コンタ
クト層上に配置された第２の電極と、上記活性層と直交
するよう設けられた一対の共振器端面とを備え、上記半
導体基板、バッファ層、コンタクト層のいずれか１つの
層は、その所定の高さ位置に上記活性層で発生したレー
ザ光を吸収する材料からなる層を備えたものであり、そ
の他の層の材料をＧａＡｓとしたものである。

【００２３】また、上記半導体レーザ装置において、レ
ーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層を、その全
体がレーザ光を吸収する材料からなる層としたものであ
る。

【００２４】また、上記半導体レーザ装置において、上
記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電型
コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよう
伸びるリッジ構造を形成しており、上記リッジ構造の両
側部には第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流
ブロック層が上記リッジ構造を埋め込むよう配置されて
いるものである。

【００２５】また、上記半導体レーザ装置において、上
記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の
材料組成，厚さ，及び層数を有しているものである。

【００２６】また、上記半導体レーザ装置において、上
記レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層は、上
記コンタクト層で、その材料をゲルマニウム（Ｇｅ）と
したものである。

【００２７】また、上記半導体レーザ装置において、上
記レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層は、上
記半導体基板で、その材料をシリコン（Ｓｉ）としたも
のである。

【００２８】また、上記半導体レーザ装置において、上
記レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層は、上
記コンタクト層で、その材料を上記レーザ光を吸収する
ようＩｎ組成比v が調整されたＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞
0.2)としたものである。

【００２９】また、この発明に係る半導体レーザ層は、
第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第１導電型Ｇａ
Ａｓバッファ層を介して配置された第１導電型Ａｌs Ｇ
ａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第１導電型下
クラッド層上に配置された、ウエル層の材料がＩｎx Ｇ
ａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ
1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振
波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有す
る量子井戸活性層と、該活性層上に配置された第２導電
型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層と、該第
２導電型上クラッド層上に配置された第２導電型ＧａＡ
ｓコンタクト層と、上記各層のいずれかの層の上記基板
の一主面に対する所定の高さ位置に上記活性層に接しな
いよう上記基板の一主面と平行に配置された、上記基板
に対して歪が大きく，厚さが臨界膜厚以下で，かつレー
ザ光を吸収する半導体材料からなる層と、上記基板に対
して歪が小さい層とを交互に積層してなる、隣接する半
導体層と導電型が同じである臨界膜厚積層構造層と、上
記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に配置され
た第１の電極と、上記コンタクト層の上面に配置された
第２の電極と、上記活性層と直交するよう設けられた一
対の共振器端面とを備えたものである。

【００３０】また、上記半導体レーザ装置において、上
記歪が小さい層をＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w＞0)層とし、上
記歪が大きい層をＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z＞0.2)層とした
ものである。

【００３１】また、上記半導体レーザ装置において、上
記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電型
コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよう
伸びるリッジ構造を形成しており、上記リッジ構造の両
側部には第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞s)電流
ブロック層が上記リッジ構造を埋め込むよう配置されて
いるものである。

【００３２】また、上記半導体レーザ装置において、上
記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の
材料組成，厚さ，及び層数を有しているものである。

【００３３】また、この発明に係る半導体レーザ装置
は、第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第１導電型
ＧａＡｓバッファ層を介して配置された第１導電型Ａｌ
s Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第１導電
型下クラッド層上に配置され、ウエル層の材料がＩｎx
Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇ
ａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発
振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有
する量子井戸活性層と、該量子井戸活性層上に配置され
た、上記活性層の発光領域上の厚さが４μｍ以上で、上
記第１導電型ＧａＡｓ基板と格子定数が等しくなるよう
Ｉｎ組成比r が調整されたＩｎr Ｇａ1-rＰからなる第
２導電型上クラッド層と、該第２導電型上クラッド層上
に配置された第２導電型ＧａＡｓコンタクト層と、上記
ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に配置された
第２の電極と、上記コンタクト層上に配置された第２の
電極と、上記活性層と直交するよう設けられた一対の共
振器端面とを備えたものである。

【００３４】また、上記半導体レーザ装置において、上
記第２導電型上クラッド層のＩｎ組成比ｒを０．５１と
したものである。

【００３５】また、上記半導体レーザ装置において、上
記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電型
コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよう
伸びるリッジ構造を形成しており、上記リッジ構造の両
側部には、上記Ｉｎr Ｇａ1-r Ｐ上クラッド層よりもバ
ンドギャップエネルギーが大きくなるようＡｌ組成比u
が調整された第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞0)
電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め込むよう配置さ
れているものである。

【００３６】また、上記半導体レーザ装置において、上
記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の
材料組成，厚さ，及び層数を有しているものである。

【００３７】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第
１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-
s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料がＩｎ
x Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy
Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の
発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を
有する量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ
(1＞t ＞y)上クラッド層，及び第１の第２導電型ＧａＡ
ｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長させる工程
と、該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に
伸びるストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１
の第２導電型コンタクト層と第２導電型上クラッド層と
を活性層に達しない深さまでエッチングすることにより
除去して、ストライプ上のリッジ構造を形成する工程
と、該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチングに
より露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電型Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタキ
シャル成長させる工程と、上記絶縁膜マスクを除去した
後、上記電流ブロック層上、及び第１の第２導電型コン
タクト層上に、第２の第２導電型ＧａＡｓコンタクト
層，屈折率の異なる第２導電型の第１，第２の半導体材
料を交互に所定の層数となるよう積層してなる多重反射
膜層，及び第３の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順
次エピタキシャル成長により形成する工程と、上記Ｇａ
Ａｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第１の電極を形
成する工程と、上記第３のＧａＡｓコンタクト層の表面
に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ構造のスト
ライプが伸びる方向と直交するように上記各層をへき開
して、一対の共振器端面を形成する工程とを備えたもの
である。

【００３８】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導電型
ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1
＞s＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉｎx Ｇａ1
-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y
Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波
長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する
量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t
＞s)上クラッド層，及び第１の第２導電型Ｇｅコンタク
ト層を順次エピタキシャル成長させる工程と、該第１の
コンタクト層上に形成された所定の方向に伸びるストラ
イプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコンタクト
層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達しない深さ
までエッチングすることにより除去して、ストライプ状
のリッジ構造を形成する工程と、該リッジ構造を埋め込
むように、上記エッチングにより露出した第２導電型上
クラッド層上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞
t)電流ブロック層をエピタキシャル成長させる工程と、
上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック層
上、及び第１のコンタクト層上に、第２の第２導電型Ｇ
ｅコンタクト層をエピタキシャル成長により形成する工
程と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に
第１の電極を形成する工程と、上記第２のコンタクト層
上に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ構造のス
トライプが伸びる方向と直交するように上記各層をへき
開して、一対の共振器端面を形成する工程とを備えたも
のである。

【００３９】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第２導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に第１
導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞0)電流ブロック層を
エピタキシャル成長させる工程と、該電流ブロック層
を、該電流ブロック層上に形成された所定の方向に伸び
るストライプ状の開口部を有する絶縁膜をマスクとし
て、上記ＧａＡｓ基板に達するまでエッチングする工程
と、該エッチングにより形成されたストライプ状の溝を
埋め込むように、第１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト
層，及び第１の第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(u＞t ＞
0)上クラッド層を形成する工程と、上記絶縁膜を除去し
た後、上記電流ブロック層，及び第１の第２導電型上ク
ラッド層上に第２の第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(u＞
t ＞0)上クラッド層，ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x
Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａ
ｓ(t＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波長が
得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する量子
井戸活性層，第１導電型ＡｌsＧａ1-s Ａｓ(1＞s ＞y)
下クラッド層，第１導電型ＧａＡｓバッファ層をエピタ
キシャル成長により形成する工程と、該第１導電型バッ
ファ層上に第１導電型Ｓｉ基板を配置し、該Ｓｉ基板及
び上記各層を加熱して、上記第１導電型バッファ層上
に、第１導電型Ｓｉ基板を貼り合わせる工程と、該第１
導電型Ｓｉ基板の上記バッファ層と貼り合わせられた面
と反対側の面上にに第１の電極を形成する工程と、上記
第２導電型ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に
第２の電極を形成する工程と、上記ストライプ状の溝が
伸びる方向と直交するように上記各層をへき開して、一
対の共振器端面を形成する工程とを備えたものである。

【００４０】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導電型
ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1
＞s＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉｎx Ｇａ1
-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y
Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波
長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する
量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t
＞0)上クラッド層，及び第１の第２導電型ＧａＡｓコン
タクト層を順次エピタキシャル成長させる工程と、該第
１のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸びるス
トライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコンタ
クト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達しない
深さまでエッチングすることにより除去して、ストライ
プ状のリッジ構造を形成する工程と、該リッジ構造を埋
め込むように、上記エッチングにより露出した第２導電
型上クラッド層上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞
u ＞t)電流ブロック層をエピタキシャル成長させる工程
と、上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック
層上、及び第１の第２導電型コンタクト層上に、上記活
性層から発生するレーザ光を吸収するようＩｎ組成比v
が調整されたＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.2)からなる第２
の第２導電型コンタクト層を蒸着により形成する工程
と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第
１の電極を形成する工程と、上記第２のコンタクト層上
に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ構造のスト
ライプが伸びる方向と直交するように上記各層をへき開
して、一対の共振器端面を形成する工程とを備えたもの
である。

【００４１】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導電型
ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1
＞s＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉｎx Ｇａ1
-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y
Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波
長が得られる構造を有する量子井戸活性層，第２導電型
Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞0)上クラッド層，及び第１
の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャ
ル成長させる工程と、該第１のコンタクト層上に形成さ
れた所定の方向に伸びるストライプ状の絶縁膜をマスク
として、上記第１のコンタクト層と第２導電型上クラッ
ド層とを活性層に達しない深さまでエッチングすること
により除去して、ストライプ状のリッジ構造を形成する
工程と、該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチン
グにより露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電
型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピ
タキシャル成長させる工程と、上記絶縁膜マスクを除去
した後、上記電流ブロック層上、及び第１の第２導電型
コンタクト層上に、第２の第２導電型ＧａＡｓコンタク
ト層，上記ＧａＡｓ基板に対して歪が大きく、厚さが臨
界膜厚以下で、かつ上記活性層により発生したレーザ光
を吸収する半導体材料からなる層と、上記基板に対して
歪が小さい層とを交互に積層してなる第２導電型の臨界
膜厚積層構造層，及び第３の第２導電型ＧａＡｓコンタ
クト層を順次エピタキシャル成長により形成する工程
と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第
１の電極を形成する工程と、上記第３のＧａＡｓコンタ
クト層上に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ構
造のストライプが伸びる方向と直交するように上記各層
をへき開して、一対の共振器端面を形成する工程とを備
えたものである。

【００４２】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導電型
ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1
＞s＞0)下クラッド層，ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x
Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y
Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波長
が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する量
子井戸活性層，厚さが４μｍ以上で、上記第１導電型Ｇ
ａＡｓ基板と格子定数が等しくなるようＩｎ組成比r が
調整されたＩｎr Ｇａ1-r Ｐからなる第２導電型上クラ
ッド層，及び第１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を
順次エピタキシャル成長させる工程と、該第１のコンタ
クト層上に形成された所定の方向に伸びるストライプ状
の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコンタクト層と第
２導電型上クラッド層とを活性層に達しない深さまでエ
ッチングすることにより除去して、ストライプ状のリッ
ジ構造を形成する工程と、該リッジ構造を埋め込むよう
に、上記エッチングにより露出した第２導電型上クラッ
ド層上に、該第２導電型上クラッド層よりもバンドギャ
ップエネルギーが大きくなるようＡｌ組成比u が調整さ
れた第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞0)電流ブロ
ック層をエピタキシャル成長させる工程と、上記絶縁膜
を除去した後、上記電流ブロック層上、及び第１の第２
導電型コンタクト層上に、第２の第２導電型ＧａＡｓコ
ンタクト層をエピタキシャル成長により形成する工程
と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第
１の電極を形成する工程と、上記第２の第２導電型コン
タクト層上に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ
構造のストライプが伸びる方向と直交するように上記各
層をへき開して、一対の共振器端面を形成する工程とを
備えたものである。

【００４３】

【作用】この発明に係る半導体レーザ装置においては、
第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第１導電型Ｇａ
Ａｓバッファ層を介して配置された第１導電型Ａｌs Ｇ
ａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第１導電型下
クラッド層上に配置された、ウエル層の材料がＩｎx Ｇ
ａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ
1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である，０．９〜１．２μｍ帯の発
振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有
する量子井戸活性層と、該活性層上に配置された第２導
電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層と、該
第２導電型上クラッド層上に配置された第２導電型Ｇａ
Ａｓコンタクト層と、上記各層のいずれかの層の上記基
板の一主面に対する所定の高さ位置に上記活性層に接し
ないよう上記基板の一主面と平行に配置された、隣接す
る半導体材料と導電型が同じで，屈折率の異なる第１，
第２の半導体材料層を、交互に所定の層数だけ積層して
なる多重反射膜層と、上記半導体基板の上記一主面と反
対側の面上に配置された第１の電極と、上記第２導電型
コンタクト層上に配置された第２の電極と、上記活性
層，及び多重反射膜層と直交するよう設けられた一対の
レーザ共振器端面とを備えたから、半導体レーザ装置内
をレーザ共振器長方向と異なる方向，即ち共振器端面に
垂直な方向と異なる方向に進むレーザ光の内の電極方向
に進むレーザ光を、電極に達する前に多重反射膜により
反射させることができ、主モードと副モードの波長間隔
を狭くして、大きなモードホップの発生をなくして、キ
ンクの発生を抑えることができる。

【００４４】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記第１の半導体材料をＡｌＡｓとし、上記
第２の半導体材料をＧａＡｓとしたから、半導体レーザ
装置内をレーザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ
光のうちの電極方向に進むレーザ光を、電極よりも活性
層に近い位置に配置された多重反射膜層で反射させるこ
とができ、キンクの発生を抑えることができる。

【００４５】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上
記第２導電型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と
直交するよう伸びるストライプ状のリッジ構造を形成し
ており、上記リッジ構造の両側部に第１導電型Ａｌu Ｇ
ａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層が上記リッジ構造
を埋め込むよう配置したから、半導体レーザ装置内をレ
ーザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの
電極方向に進むレーザ光を、電極よりも活性層に近い位
置に配置された多重反射膜層で反射させることができ、
キンクの発生を抑えることができる。

【００４６】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記活性層が０．９８μｍ帯の発振波長が得
られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有しているか
ら、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長方向と異なる
方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進むレーザ光
を、電極よりも活性層に近い位置に配置された多重反射
膜層で反射させることができ、キンクの発生を抑えるこ
とができる。

【００４７】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記多重反射膜層が、上記コンタクト層内の
所定の高さ位置に配置されているから、半導体レーザ装
置内をレーザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ光
のうちの電極方向に進むレーザ光を、コンタクト層内の
多重反射膜層により反射させて、キンクの発生を抑える
ことができる。

【００４８】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、第１導電型半導体基板の一主面上に、第１導
電型バッファ層を介して配置された第１導電型Ａｌs Ｇ
ａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第１導電型下
クラッド層上に配置された、ウエル層の材料がＩｎx Ｇ
ａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ
1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振
波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有す
る量子井戸活性層と、該量子井戸活性層上に配置された
第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層
と、上記第２導電型上クラッド層上に配置された第２導
電型コンタクト層と、上記半導体基板の上記一主面と反
対側の面上に配置された第１の電極と、上記第２導電型
コンタクト層上に配置された第２の電極と、上記活性層
と直交するよう設けられた一対の共振器端面とを備え、
上記半導体基板、バッファ層、コンタクト層のいずれか
１つの層は、その所定の高さ位置に上記活性層で発生し
たレーザ光を吸収する材料からなる層を備えたものであ
り、その他の層の材料をＧａＡｓとしたから、半導体レ
ーザ装置内をレーザ共振器長方向と異なる方向に進むレ
ーザ光のうちの電極方向に進むレーザ光を、レーザ光を
吸収する材料からなる層で吸収することができ、電極間
におけるレーザ光の発振を減らして、大きなモードホッ
プの発生をなくし、キンクの発生を抑えることができ
る。

【００４９】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた
層を、その全体がレーザ光を吸収する材料からなる層と
したから、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長方向と
異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進むレー
ザ光を、レーザ光を吸収する材料からなる層で吸収する
ことができ、電極間におけるレーザ光の発振を減らし
て、大きなモードホップの発生をなくし、キンクの発生
を抑えることができる。

【００５０】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上
記第２導電型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と
直交するよう伸びるリッジ構造を形成しており、上記リ
ッジ構造の両側部には第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1
＞u ＞t)電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め込むよ
う配置されているから、電極間におけるレーザ光の発振
を減らして、キンクの発生を抑えることができる。

【００５１】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得
られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有しているか
ら、電極間におけるレーザ光の発振を減らして、キンク
の発生を抑えることができる。

【００５２】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記レーザ光を吸収する材料からなる層を備
えた層は、上記コンタクト層で、その材料をゲルマニウ
ム（Ｇｅ）としたから、半導体レーザ装置内をレーザ共
振器長方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方
向に進むレーザ光を、Ｇｅコンタクト層で吸収すること
ができ、電極間におけるレーザ光の発振を減らして、大
きなモードホップの発生をなくし、キンクの発生を抑え
ることができる。

【００５３】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記レーザ光を吸収する材料からなる層を備
えた層は、上記半導体基板で、その材料をシリコン（Ｓ
ｉ）としたから、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長
方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進
むレーザ光を、Ｓｉ基板で吸収することができ、電極間
におけるレーザ光の発振を減らして、大きなモードホッ
プの発生をなくし、キンクの発生を抑えることができ
る。

【００５４】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記レーザ光を吸収する材料からなる層を備
えた層は、上記コンタクト層で、その材料を上記レーザ
光を吸収するようＩｎ組成比v が調整されたＩｎv Ｇａ
1-v Ａｓ(v＞0.2)としたから、半導体レーザ装置内をレ
ーザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの
電極方向に進むレーザ光を、Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.
2)コンタクト層で吸収することができ、電極間における
レーザ光の発振を減らして、大きなモードホップの発生
をなくし、キンクの発生を抑えることができる。

【００５５】また、この発明に係る半導体レーザ層にお
いては、第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第１導
電型ＧａＡｓバッファ層を介して配置された第１導電型
Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第１
導電型下クラッド層上に配置された、ウエル層の材料が
Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡ
ｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ
帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層
数を有する量子井戸活性層と、該活性層上に配置された
第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層
と、該第２導電型上クラッド層上に配置された第２導電
型ＧａＡｓコンタクト層と、上記各層のいずれかの層の
上記基板の一主面に対する所定の高さ位置に上記活性層
に接しないよう上記基板の一主面と平行に配置された、
上記基板に対して歪が大きく，厚さが臨界膜厚以下で，
かつレーザ光を吸収する半導体材料からなる層と、上記
基板に対して歪が小さい層とを交互に積層してなる、隣
接する半導体層と導電型が同じである臨界膜厚積層構造
層と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に
配置された第１の電極と、上記コンタクト層の上面に配
置された第２の電極と、上記活性層と直交するよう設け
られた一対の共振器端面とを備えたから、半導体レーザ
装置内をレーザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ
光のうちの電極方向に進むレーザ光を、臨界膜厚積層構
造層のレーザ光を吸収する材料からなる複数の層におい
て吸収することができ、電極間におけるレーザ光の発振
を減らして、大きなモードホップの発生をなくし、キン
クの発生を抑えることができるとともに、基板に対して
歪の大きいレーザ光を吸収する材料からなる層を、レー
ザ光を吸収する層として用いることができる。

【００５６】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記歪が小さい層をＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w＞
0)層とし、上記歪が大きい層をＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z＞
0.2)層としたから、半導体レーザ装置内をレーザ共振器
長方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に
進むレーザ光を、歪が大きいＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z＞0.
2)層において吸収することができ、電極間におけるレー
ザ光の発振を減らして、キンクの発生を抑えることがで
きる。

【００５７】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上
記第２導電型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と
直交するよう伸びるリッジ構造を形成しており、上記リ
ッジ構造の両側部には第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1
＞u ＞s)電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め込むよ
う配置されているから、電極間におけるレーザ光の発振
を減らして、キンクの発生を抑えることができる。

【００５８】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得
られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有しているか
ら、電極間におけるレーザ光の発振を減らして、キンク
の発生を抑えることができる。

【００５９】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第１
導電型ＧａＡｓバッファ層を介して配置された第１導電
型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第
１導電型下クラッド層上に置された、ウエル層の材料が
Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡ
ｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ
帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層
数を有する量子井戸活性層と、該量子井戸活性層上に配
置された、上記活性層の発光領域上の厚さが４μｍ以上
で、上記第１導電型ＧａＡｓ基板と格子定数が等しくな
るようＩｎ組成比r が調整されたＩｎrＧａ1-r Ｐから
なる第２導電型上クラッド層と、該第２導電型上クラッ
ド層上に配置された第２導電型ＧａＡｓコンタクト層
と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に配
置された第２の電極と、上記コンタクト層上に配置され
た第２の電極と、上記活性層と直交するよう設けられた
一対の共振器端面とを備えたから、電極に達するレーザ
光を減少させ、電極間におけるレーザ光の発振を減らし
て、キンクの発生を抑えることができるとともに、半導
体レーザ装置の寿命の劣化を防ぐことができる。

【００６０】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記第２導電型上クラッド層のＩｎ組成比ｒ
を０．５１としたから、電極に達するレーザ光を減少さ
せ、電極間におけるレーザ光の発振を減らして、キンク
の発生を抑えることができるとともに、半導体レーザ装
置の寿命の劣化を防ぐことができる。

【００６１】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上
記第２導電型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と
直交するよう伸びるリッジ構造を形成しており、上記リ
ッジ構造の両側部には、上記Ｉｎr Ｇａ1-r Ｐ上クラッ
ド層よりもバンドギャップエネルギーが大きくなるよう
Ａｌ組成比u が調整された第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａ
ｓ(1＞u ＞0)電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め込
むよう配置されているから、電極に達するレーザ光を減
少させ、電極間におけるレーザ光の発振を減らして、キ
ンクの発生を抑えることができるとともに、半導体レー
ザ装置の寿命の劣化を防ぐことができる。

【００６２】また、この発明に係る半導体レーザ装置に
おいては、上記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得
られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有しているか
ら、電極に達するレーザ光を減少させ、電極間における
レーザ光の発振を減らして、キンクの発生を抑えること
ができるとともに、半導体レーザ装置の寿命の劣化を防
ぐことができる。

【００６３】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法においては、第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面
上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌ
s Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材
料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料
がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２
μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及
び層数を有する量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ
1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層，及び第１の第２導電
型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長させ
る工程と、該第１のコンタクト層上に形成された所定の
方向に伸びるストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上
記第１の第２導電型コンタクト層と第２導電型上クラッ
ド層とを活性層に達しない深さまでエッチングすること
により除去して、ストライプ上のリッジ構造を形成する
工程と、該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチン
グにより露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電
型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピ
タキシャル成長させる工程と、上記絶縁膜マスクを除去
した後、上記電流ブロック層上、及び第１の第２導電型
コンタクト層上に、第２の第２導電型ＧａＡｓコンタク
ト層，屈折率の異なる第２導電型の第１，第２の半導体
材料を交互に所定の層数となるよう積層してなる多重反
射膜層，及び第３の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を
順次エピタキシャル成長により形成する工程と、上記Ｇ
ａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第１の電極を
形成する工程と、上記第３のＧａＡｓコンタクト層の表
面に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ構造のス
トライプが伸びる方向と直交するように上記各層をへき
開して、一対の共振器端面を形成する工程とを備えたか
ら、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長方向と異なる
方向，即ち共振器端面に垂直な方向と異なる方向に進む
レーザ光のうちの電極方向に進むレーザ光を、電極より
も活性層に近い位置に形成された多重反射膜により反射
させることができ、主モードと副モードの波長間隔を狭
くして、大きなモードホップの発生をなくして、キンク
の発生を抑えることができる。

【００６４】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法においては、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第
１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-
s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉ
ｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌ
y Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯
の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数
を有する量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａ
ｓ(1＞t ＞s)上クラッド層，及び第１の第２導電型Ｇｅ
コンタクト層を順次エピタキシャル成長させる工程と、
該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸び
るストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコ
ンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達し
ない深さまでエッチングすることにより除去して、スト
ライプ状のリッジ構造を形成する工程と、該リッジ構造
を埋め込むように、上記エッチングにより露出した第２
導電型上クラッド層上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ
(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタキシャル成長させる
工程と、上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロ
ック層上、及び第１のコンタクト層上に、第２の第２導
電型Ｇｅコンタクト層をエピタキシャル成長により形成
する工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の
面上に第１の電極を形成する工程と、上記第２のコンタ
クト層上に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ構
造のストライプが伸びる方向と直交するように上記各層
をへき開して、一対の共振器端面を形成する工程とを備
えたから、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長方向と
異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進むレー
ザ光を、Ｇｅコンタクト層で吸収することができ、電極
間におけるレーザ光の発振を減らして、大きなモードホ
ップの発生をなくし、キンクの発生を抑えることができ
る。

【００６５】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法においては、第２導電型ＧａＡｓ基板の一主面
上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞0)電流ブロ
ック層をエピタキシャル成長させる工程と、該電流ブロ
ック層を、該電流ブロック層上に形成された所定の方向
に伸びるストライプ状の開口部を有する絶縁膜をマスク
として、上記ＧａＡｓ基板に達するまでエッチングする
工程と、該エッチングにより形成されたストライプ状の
溝を埋め込むように、第１の第２導電型ＧａＡｓコンタ
クト層，及び第１の第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(u＞
t ＞0)上クラッド層を形成する工程と、上記絶縁膜を除
去した後、上記電流ブロック層，及び第１の第２導電型
上クラッド層上に第２の第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ
(u＞t ＞0)上クラッド層，ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ
1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-
y Ａｓ(t＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波
長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する
量子井戸活性層，第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s
＞y)下クラッド層，第１導電型ＧａＡｓバッファ層をエ
ピタキシャル成長により形成する工程と、該第１導電型
バッファ層上に第１導電型Ｓｉ基板を配置し、該Ｓｉ基
板及び上記各層を加熱して、上記第１導電型バッファ層
上に、第１導電型Ｓｉ基板を貼り合わせる工程と、該第
１導電型Ｓｉ基板の上記バッファ層と貼り合わせられた
面と反対側の面上にに第１の電極を形成する工程と、上
記第２導電型ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上
に第２の電極を形成する工程と、上記ストライプ状の溝
が伸びる方向と直交するように上記各層をへき開して、
一対の共振器端面を形成する工程とを備えたから、半導
体レーザ装置内をレーザ共振器長方向と異なる方向に進
むレーザ光のうちの電極方向に進むレーザ光を、Ｓｉ基
板で吸収することができ、電極間におけるレーザ光の発
振を減らして、大きなモードホップの発生をなくし、キ
ンクの発生を抑えることができる。

【００６６】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法においては、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第
１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-
s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉ
ｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌ
y Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯
の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数
を有する量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａ
ｓ(1＞t ＞0)上クラッド層，及び第１の第２導電型Ｇａ
Ａｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長させる工程
と、該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に
伸びるストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１
のコンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に
達しない深さまでエッチングすることにより除去して、
ストライプ状のリッジ構造を形成する工程と、該リッジ
構造を埋め込むように、上記エッチングにより露出した
第２導電型上クラッド層上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u
Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタキシャル成長さ
せる工程と、上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流
ブロック層上、及び第１の第２導電型コンタクト層上
に、上記活性層から発生するレーザ光を吸収するようＩ
ｎ組成比v が調整されたＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.2)か
らなる第２の第２導電型コンタクト層を蒸着により形成
する工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の
面上に第１の電極を形成する工程と、上記第２のコンタ
クト層上に第２の電極を形成する工程と、上記リッジ構
造のストライプが伸びる方向と直交するように上記各層
をへき開して、一対の共振器端面を形成する工程とを備
えたから、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長方向と
異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進むレー
ザ光を、Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.2)コンタクト層で吸
収することができ、電極間におけるレーザ光の発振を減
らして、大きなモードホップの発生をなくし、キンクの
発生を抑えることができる。

【００６７】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法においては、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第
１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-
s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉ
ｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌ
y Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯
の発振波長が得られる構造を有する量子井戸活性層，第
２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞0)上クラッド層，
及び第１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピ
タキシャル成長させる工程と、該第１のコンタクト層上
に形成された所定の方向に伸びるストライプ状の絶縁膜
をマスクとして、上記第１のコンタクト層と第２導電型
上クラッド層とを活性層に達しない深さまでエッチング
することにより除去して、ストライプ状のリッジ構造を
形成する工程と、該リッジ構造を埋め込むように、上記
エッチングにより露出した第２導電型上クラッド層上に
第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック
層をエピタキシャル成長させる工程と、上記絶縁膜マス
クを除去した後、上記電流ブロック層上、及び第１の第
２導電型コンタクト層上に、第２の第２導電型ＧａＡｓ
コンタクト層，上記ＧａＡｓ基板に対して歪が大きく、
厚さが臨界膜厚以下で、かつ上記活性層により発生した
レーザ光を吸収する半導体材料からなる層と、上記基板
に対して歪が小さい層とを交互に積層してなる第２導電
型の臨界膜厚積層構造層，及び第３の第２導電型ＧａＡ
ｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長により形成す
る工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面
上に第１の電極を形成する工程と、上記第３のＧａＡｓ
コンタクト層上に第２の電極を形成する工程と、上記リ
ッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するように上
記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成する工程
とを備えたから、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長
方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進
むレーザ光を、臨界膜厚積層構造層のレーザ光を吸収す
る材料からなる複数の層において吸収することができ、
電極間におけるレーザ光の発振を減らして、大きなモー
ドホップの発生をなくし、キンクの発生を抑えることが
できるとともに、歪の大きい層を、レーザ光を吸収する
層として利用できる。

【００６８】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法においては、第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第
１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-
s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料がＩｎ
x Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy
Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の
発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を
有する量子井戸活性層，厚さが４μｍ以上で、上記第１
導電型ＧａＡｓ基板と格子定数が等しくなるようＩｎ組
成比r が調整されたＩｎr Ｇａ1-r Ｐからなる第２導電
型上クラッド層，及び第１の第２導電型ＧａＡｓコンタ
クト層を順次エピタキシャル成長させる工程と、該第１
のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸びるスト
ライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコンタク
ト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達しない深
さまでエッチングすることにより除去して、ストライプ
状のリッジ構造を形成する工程と、該リッジ構造を埋め
込むように、上記エッチングにより露出した第２導電型
上クラッド層上に、該第２導電型上クラッド層よりもバ
ンドギャップエネルギーが大きくなるようＡｌ組成比u
が調整された第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞0)
電流ブロック層をエピタキシャル成長させる工程と、上
記絶縁膜を除去した後、上記電流ブロック層上、及び第
１の第２導電型コンタクト層上に、第２の第２導電型Ｇ
ａＡｓコンタクト層をエピタキシャル成長により形成す
る工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面
上に第１の電極を形成する工程と、上記第２の第２導電
型コンタクト層上に第２の電極を形成する工程と、上記
リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するように
上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成する工
程とを備えたから、電極に達するレーザ光を減少させ、
電極間におけるレーザ光の発振を減らして、キンクの発
生を抑えることができるとともに、半導体レーザ装置の
寿命の劣化を防ぐことができる。

【００６９】

【実施例】

実施例１．図１は、本発明の第１の実施例による半導体
レーザ装置の構造を示す斜視図（図１(a))，及び、図１
(a) 中においてＡで示した活性層近傍領域の拡大図（図
１(b))，並びに、該図１(a) 中においてＢで示した多重
反射膜層近傍領域の拡大図（図１(c))である。図におい
て、１は厚さが約３５０μｍであるｎ型ＧａＡｓ基板、
２は厚さが約１μｍであるｎ型ＧａＡｓバッファ層、３
は厚さが２〜３μｍであるｎ型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(s=
0.48)下クラッド層、４は光ガイド層として機能するＡ
ｌy Ｇａ1-y Ａｓ(y=0.2) バリア層（以下、光ガイド層
とも称す）４ａ，Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(x=0.2) ウエル層
４ｂ，及びＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(y=0.2)バリア層４ｃか
らなる量子井戸活性層で、図１２(b) に示すように、厚
さが２００オングストロームの２層の光ガイド層４ａの
間に、厚さ８０オングストロームのウエル層４ｂが２
層，さらに該ウエル層４ｂの間に厚さ８０オングストロ
ームのバリア層４ｃが１層挟まれた構造を形成してい
る。このＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(x>0)層をウエル層とした
量子井戸活性層４は、そのＩｎ組成比ｘ、層厚、及び層
数の組み合わせにより０．９〜１．２μｍ帯の発振波長
のレーザ光を得ることが可能なものであり、本実施例１
においては特に０．９８μｍの波長が得られるものにつ
いて示している。５はその上部がリッジ構造の一部を構
成するｐ型ＡｌtＧａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層
で、リッジ構造を有する部分の厚さが約２μｍで、その
他の部分の厚さが約０．２μｍである。６はこの上クラ
ッド層５上に配置された、リッジ構造の上部を構成す
る、厚さ約０．２μｍであるｐ型ＧａＡｓ第１コンタク
ト層、７は上クラッド層５と第１コンタクト層６により
構成されるリッジ構造を埋め込むよう配置されたｎ型Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ(u=0.7) 電流ブロック層、８は該電流
ブロック層７，及び第１コンタクト層６上に配置された
第１のｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層８ａと第２のｐ型
ＧａＡｓ第２コンタクト層８ｂとにより構成される厚さ
が約２μｍであるｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層で、そ
の第１の第２コンタクト層８ａと第２の第２コンタクト
層８ｂとの間に多重反射膜層２０を備えている。２０ａ
はｐ型ＡｌＡｓ層、２０ｂはｐ型ＧａＡｓ層、９は第２
コンタクト層８上に配置されたｐ側電極、１０は該半導
体基板１の裏面側に形成されたｎ側電極、１７は共振器
端面、１１は波長０．９８μｍのレーザ光である。本実
施例１の半導体レーザ装置は、そのレーザ共振器端面１
７間を結ぶ方向（以下、共振器長方向と称す）の長さが
約６００μｍであり、基板１表面と平行な面内において
共振器長方向と垂直に交わる方向（以下、共振器幅方向
と称す）の長さが約３００μｍである。

【００７０】また、図２は本実施例１の半導体レーザ装
置の製造方法を説明する断面図であり、図において、図
１と同一符号は同一又は相当する部分を示しており、１
３は絶縁膜マスクである。

【００７１】次に多重反射膜層２０について説明する。
一般に多重反射膜層は屈折率の異なる第１の材料ｇと，
第２の材料ｈとを、以下の式、即ち、

【００７２】

【数１】

【００７３】という式を満たすような厚さでそれぞれ数
十層程度となるよう交互に積層したもので、これによ
り、該多重反射膜層２０に進入する光を反射させること
ができるものである。本実施例においては、図１(c) に
示すように、屈折率の小さいｐ型ＡｌＡｓ層２０ａと、
屈折率の大きいｐ型ＧａＡｓ層２０ｂとを交互に２０組
程度、以下の式を満たすような厚さで積層したものを多
重反射膜層２０として用いている。

【００７４】

【数２】

【００７５】なお、この多重反射膜層２０は一例であ
り、上記のような式を満たす材料であれば、多重反射膜
層２０としてその他の材料から形成したものを用いるよ
うにしてもよく、また、層数を必要に応じて増減させた
ものを用いるようにしてもよい。

【００７６】次に、本実施例の半導体レーザ装置の製造
方法を図２を用いて説明する。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板
１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型Ａｌs Ｇａ1-
s Ａｓ(s=0.48)下クラッド層３、量子井戸活性層４、ｐ
型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層５、ｐ型Ｇ
ａＡｓ第１コンタクト層６を順次エピタキシャル成長さ
せる（図２(a))。

【００７７】続いて、該ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層
６上に共振器長方向となる方向に伸びるストライプ状の
絶縁膜マスク１３を形成し、該絶縁膜マスク１３をマス
クとして、ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層６と、ｐ型Ａ
ｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層５の上部とをウ
エットエッチングにより除去し、リッジ構造を形成する
（図２(b))。なお、このエッチングにおいてリッジ構造
以外のｐ型上クラッド層５の残し厚を正確に制御するた
めに、上クラッド層５内のエッチングを止めたい高さ位
置に、予めエッチングレートの異なるエッチングストッ
パ層を設けておくようにしてもよい。

【００７８】その後、該リッジ構造を埋め込むように、
リッジ構造の周囲の上クラッド層５上にｎ型Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 Ａｓ電流ブロック層７を形成する（図２(c))。つ
ぎに絶縁膜マスク１３を除去した後、第１のｐ型ＧａＡ
ｓ第２コンタクト層８ａ，多重反射膜層２０，及び第２
のｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層８ｂをｐ型ＧａＡｓ第
１コンタクト層６上、及び電流ブロック層７上に成長さ
せ（図２(d))、最後に、ｐ側電極９をｐ型ＧａＡｓ第２
コンタクト層８上に、また、ｎ側電極１０をｎ型ＧａＡ
ｓ基板１の裏面側に形成し、上記リッジ構造のストライ
プが伸びる方向と垂直にへき開を行ない、一対の共振器
端面１７を形成して、図１に示すような半導体レーザ装
置を得る。

【００７９】次に動作について説明する。ｐ側電極９が
正になるよう、またｎ側電極１０が負となるよう電流を
印加すると、ホールは多重反射膜２０を含むｐ型第２コ
ンタクト層８，ｐ型第１コンタクト層６、ｐ型上クラッ
ド層５を経て活性層４に注入され、また、電子がｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１、ｎ型バッファ層２、ｎ型下クラッド層３
を経て、活性層１４に注入され、活性層内で電子とホー
ルとの発光再結合が起こり、この結果、一対の共振器端
面１７間においてレーザ発振が起こる。このとき、上記
リッジ構造の側部にはｎ型電流ブロック層７が配置され
ており、上記ｐ型第２コンタクト層８とｎ型電流ブロッ
ク層７とｐ型上クラッド層５との間でｐｎｐ構造が形成
されているため、電流は流れない。

【００８０】ここで、活性層４において発生し、半導体
レーザ装置内をレーザ共振器長方向以外の方向に進む光
のうち、半導体基板１側に向かう光は、従来の半導体レ
ーザ装置と同様にｎ側電極１０により反射され、活性層
４側に戻ってくる。しかし、コンタクト層８側に向かっ
た光は、コンタクト層８内部に挟まれた多重反射膜２０
により反射され、活性層４側に戻ってくる。したがっ
て、従来は第２コンタクト層８側に向かった光は、ｐ側
電極９により反射されていたが、本実施例においてはｐ
側電極９よりも活性層４に近い第２コンタクト層８内部
に設けられた多重反射膜２０により反射されることにな
る。この結果、共振器長方向以外の方向に進んだ光は多
重反射膜２０とｎ側電極１０との間で反射され、共振を
起こすこととなるため、反射される間隔が従来よりも狭
くなり、レーザ光の副モードの間隔を従来よりも狭くし
て、モードホップが発生した場合においても、その主モ
ードとモードホップした後の波長との間隔を狭くして、
キンクの大きさを小さくすることができる。なお、多重
反射膜は第２コンタクト層８と同じ導電型であるためホ
ールの注入に関しては悪影響を与えることはない。

【００８１】以上のようにこの発明によれば、ＩｎＧａ
Ａｓウエル層４ｂ，ＡｌＧａＡｓ光ガイド層４ａ，及び
ＡｌＧａＡｓバリア層４ｃからなる量子井戸活性層４を
備えた０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置の第
２コンタクト層８内に多重反射膜２０を設けたから、
０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置の、共振器
方向以外の方向に進むレーザ光のうちの基板方向に進む
レーザ光の大部分を、多重反射膜層により、ｐ側電極に
到達する手前で反射させ、主モードと副モードの間隔を
狭くして、大きなモードホップに起因するキンクの発生
を防止することができ、これにより、安定した高出力が
得られる半導体レーザ装置を提供することができる効果
がある。

【００８２】なお、上記実施例においては、第２コンタ
クト層８内に多重反射膜層２０を設けるようにしたが、
本発明においては、多重反射膜層を、活性層に接しない
よう、活性層の発光領域上の領域を含む、ｐ側電極とｎ
側電極との間のいずれの高さ位置に設けるようにしても
よい。例えば、ｐ型第１コンタクト層とｐ型上クラッド
層との間、ｐ型上クラッド層内、ｎ型下クラッド層内、
ｎ型下クラッド層とｎ型バッファ層との間、ｎ型バッフ
ァ層内、ｎ型バッファ層とｎ型半導体基板との間、また
はｎ型半導体基板内の何れの位置に多重反射膜層を設け
るようにしても良く、このような場合においても上記実
施例１と同様の効果を奏する。

【００８３】また、上記実施例においては、多重反射膜
層２０を活性層４とｐ側電極９との間の第２コンタクト
層８内のみにもうけたが、さらに、活性層４とｎ側電極
１０との間の所定の高さ位置にも多重反射膜層を設け
て、２つの多重反射膜層２０間で共振器方向以外の方向
に進むレーザ光を反射させるようにしてもよく、このよ
うな場合においては、さらに、レーザが反射される間隔
を短くすることができ、大きなモードホップに起因する
キンクの発生を防止することができ、これにより、安定
した高出力が得られる半導体レーザ装置を提供すること
ができる効果がある。

【００８４】実施例２．図３は本発明の第２の実施例に
よる半導体レーザ装置の構造を示す斜視図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一または相当する部分を示
しており、１６はゲルマニウム（Ｇｅ）からなるｐ型第
１コンタクト層，１８はｐ型Ｇｅ第２コンタクト層であ
る。本実施例２の半導体レーザ装置は、上記実施例１の
半導体レーザ装置と同様の製造方法により形成され、上
記実施例１の図２(c) に示す工程の後、絶縁膜１３を除
去し、Ｇｅを結晶成長させるようにして得られるもので
ある。

【００８５】次に作用について説明する。まず、半導体
材料と格子定数、バンドギャップエネルギーの関係を示
す表を示す。

【００８６】

【表１】

【００８７】この表に示されているように、本実施例２
の半導体レーザ装置のコンタクト層として用いられてい
るＧｅのバンドギャップエネルギーは、レーザ光の発振
波長である０．９８μｍの光に対応するバンドギャップ
エネルギー１．２６ｅＶよりも小さい０．８０ｅＶであ
る。そのため、共振器長方向以外の方向に進む光のう
ち、ｐ側電極９側に進む光が、第１コンタクト層１６，
及び第２コンタクト層１８に入射されると、該第１コン
タクト層１６，及び第２コンタクト層１８においてその
光が吸収され、従来の半導体レーザ装置のように、レー
ザ光がｐ側電極に達して、このｐ側電極により反射され
ることがなく、この結果、レーザ光のｐ側電極９とｎ側
電極１０との間における反射を抑えることができる。し
たがって、ｐ側電極９とｎ側電極１０との間におけるレ
ーザ光の発振を抑えて、主モードと副モードの波長間隔
を狭くして、大きなモードホップに起因するキンクの発
生を防止することができる。

【００８８】また、エピタキシャル結晶成長によりレー
ザデバイスを作製する際、下地の半導体材料の格子定数
と、その上に積層させる半導体材料の格子定数とが可能
なかぎり一致したものでなければならない。本実施例２
においてコンタクト層として用いられているＧｅの格子
定数は上記表より５．６５７５オングストロームであ
り、０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置の基板
に用いられるＧａＡｓとの格子定数は５．６５３３オン
グストロームであり、コンタクト層と基板の格子定数差
は、

【００８９】

【数３】

【００９０】の式で求められ、その値は０．０７％であ
る。したがって、本実施例２においてはＧｅコンタクト
層の良好な結晶成長が可能であり、コンタクト層として
ＧａＡｓを用いた従来の半導体レーザ装置と同様の品質
の半導体レーザ装置を得ることができる。

【００９１】このように本実施例２によれば、ＩｎＧａ
Ａｓウエル層４ｂ，ＡｌＧａＡｓ光ガイド層４ａ，及び
ＡｌＧａＡｓバリア層４ｃからなる量子井戸活性層４を
備えた０．９８μｍ帯の発振波長を有する半導体レーザ
装置の、第１コンタクト層１６，第２コンタクト層１８
の材料をＧｅとしたから、ｐ側電極とｎ側電極との間に
おけるレーザ光の発振を抑えて、キンクの発生を防止で
き、安定した高出力が得られる半導体レーザ装置を品質
を劣化させることなく提供できる効果がある。

【００９２】なお、上記実施例２においては、レーザ光
を吸収する材料からなるＧｅ層をｐ型第１コンタクト層
１６，及びｐ型第２コンタクト層１８として用いた場合
について説明したが、本発明においては、ｐ型第１，第
２コンタクト層，ｎ型半導体基板，及びｎ型バッファ層
の内の少なくとも一つの層、或いはその層中の一部をＧ
ｅ層とするようにしてもよく、このような場合において
も、上記実施例３と同様の効果を奏する。

【００９３】実施例３．図４は本発明の第３の実施例に
よる半導体レーザ装置の構造を示す斜視図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一または相当する部分を示
しており、２１はｎ型Ｓｉ基板である。

【００９４】また、図５は本発明の第３の実施例による
半導体レーザ装置の製造方法を示す断面工程図であり、
図において、図４と同一符号は同一または相当する部分
を示しており、１５は絶縁膜マスク、５ａ，５ｂは第
１，第２のｐ型Ａｌt Ｇａ1-tＡｓ(t=0.48)上クラッド
層、８ｄは第２コンタクト層となるｐ型ＧａＡｓ基板で
ある。

【００９５】次に本実施例３の半導体レーザ装置の製造
方法について説明する。化合物半導体結晶基板を構成す
る原子はある一定の間隔、即ち、格子定数で並んでい
る。その基板上に半導体層をエピタキシャル結晶成長す
る際、結晶成長される半導体層が基板と格子定数が異な
る化合物半導体結晶であった場合、通常、良好な結晶成
長を行うことは困難である。上記実施例２において示し
た表によれば、Ｓｉの格子定数は５．４３０９オングス
トロームで、０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装
置の基板に用いられているＧａＡｓの格子定数が５．６
５３３オングストロームであり、その格子定数差は、

【００９６】

【数４】

【００９７】の式で求められ、その値は３．９％であ
り、良好な結晶成長が難しいことが分かる。

【００９８】しかし、アプライド・フィジックス・レタ
ー、第５８巻（１９９１年）、１９６１ページ（Appi.P
hys.Lett.58(18),6 May 1991 p.1961)に、格子定数の異
なった半導体材料を貼り合わせ、加熱して接着する、い
わゆる異種基板接着技術が開示されている。この技術
は、格子定数の異なる半導体層を重ね合わせ、この重ね
合わせた面の自然酸化膜を除去するよう水素ガスを供給
した環境下で６５０℃前後の温度で保持して半導体層を
張り合わせるものであり、この異種基板接着技術を用い
ることにより、基板とその上の半導体材料の格子定数差
が３．８％と大きい半導体レーザ装置であっても、基板
と格子定数のほぼ等しい半導体材料からなる半導体レー
ザ装置と、品質，並びに特性において遜色のないものが
得られることが示されている。

【００９９】本実施例３の半導体レーザ装置の製造方法
は、このような異種基板接着技術を用いて、成長基板で
あるｐ型ＧａＡｓ基板８上に半導体レーザ装置構造を結
晶成長させて形成した後、Ｓｉ基板２１を異種基板接着
技術により接着し、上記ＧａＡｓ基板８をコンタクト層
として用いた半導体レーザ装置を得るようにしたもので
ある。

【０１００】まず、第２コンタクト層となるｐ型ＧａＡ
ｓ基板８ｄを用意し、該基板８ｄ上にｎ型電流ブロック
層７を結晶成長させる（図５(a))。つぎに、該ｎ型電流
ブロック層７上にレーザ共振器長方向となる方向に伸び
るストライプ状の開口部を有するＳｉＮ等の絶縁膜マス
ク１５を蒸着及び写真製版技術の組み合わせにより形成
し、該絶縁膜マスク１５をマスクとしてウエットエッチ
ングを行い、ｎ型電流ブロック層７をｎ型ＧａＡｓ基板
８ｄに達するまで除去して、共振器長方向となる方向に
伸びるストライプ状のエッチング溝を形成する（図５
(b))。

【０１０１】続いて、該エッチング溝の底部を埋め込む
ように、上記絶縁膜マスク１５をマスクとしてｐ型第１
コンタクト層６を結晶成長により形成し、さらに、上記
エッチング溝を完全に埋め込むように第１のｐ型上クラ
ッド層５ａを形成し、上記絶縁膜マスク１５を除去した
後、ｎ型電流ブロック層７上、及び第１のｐ型上クラッ
ド層５ａ上に第２のｐ型上クラッド層５ｂ，多重量子井
戸活性層４、ｎ型下クラッド層３、ｎ型バッファ層２を
順次結晶成長させる。

【０１０２】次に、ｎ型Ｓｉ基板２１を用意し、該Ｓｉ
基板２１を上記ｎ型ＧａＡｓバッファ層２上に配置し、
上述した異種基板接着技術を用い、６５０℃前後の温度
で水素ガスを供給した雰囲気下で３０分程度保持するこ
とにより、ｎ型Ｓｉ基板２１とｎ型ＧａＡｓバッファ層
２とを接着する。この後、結晶成長の基板として用いた
ｐ型ＧａＡｓ基板８ｄの結晶成長面と反対側の裏面を、
必要に応じて研磨等の方法により削って、ｐ型ＧａＡｓ
基板８ｄの厚さを所定の厚さに調整して、ｐ型ＧａＡｓ
基板８ｄからｐ型第２コンタクト層８を形成し、ｐ型第
２コンタクト層８の裏面，およびＳｉ基板の接着面以外
の面にそれぞれｐ側電極９，ｎ側電極１０を形成し、上
記エッチング溝のストライプ方向と垂直にへき開を行
い、一対の共振器端面１７を形成して図４に示すような
半導体レーザ装置を得る。

【０１０３】本実施例３の半導体レーザ装置において
は、ｎ型半導体基板２１として用いられているＳｉのバ
ンドギャップエネルギーは、レーザ光の発振波長である
０．９８μｍの光に対応するバンドギャップエネルギー
１．２６ｅＶよりも小さい１．１２ｅＶであるため、上
記実施例２と同様に半導体レーザ装置内を共振器長方向
以外の方向に進むレーザ光のうち、Ｓｉ基板２１方向に
進む光は該基板２１で吸収されることとなり、上記実施
例２と同様の効果を得ることができる。

【０１０４】また、ｎ型Ｓｉ基板２１の格子定数は５．
４３０９オングストロームであり、ｐ型ＧａＡｓ基板８
ａの格子定数との格子定数差は大きいものであるが、上
記のような異種基板接着技術を用いてｎ型バッファ層２
上に接着して形成するようにしたので、結晶性は良好で
あり、結晶性の劣化にともなうレーザ特性の劣化等の問
題が発生することはない。

【０１０５】さらに、ｎ型Ｓｉ基板２１とｐ型第２コン
タクト層８との格子定数差が大きくとも、電流は注入さ
れるので、レーザ特性等において遜色のない半導体レー
ザ装置を作製することできる。

【０１０６】以上のように本発明によれば、ＩｎＧａＡ
ｓウエル層４ｂ，ＡｌＧａＡｓ光ガイド層４ａ，及びＡ
ｌＧａＡｓバリア層４ｃからなる量子井戸活性層４を備
えた０．９８μｍ帯の発振波長を有する半導体レーザ装
置の、ｎ型半導体基板２１の材料をＳｉとするととも
に、このｎ型Ｓｉ基板２１をｎ型ＧａＡｓバッファ層２
上に異種基板接着技術を用いて接着するようにしたか
ら、ｐ側電極とｎ側電極との間におけるレーザ光の発振
を抑えて、キンクの発生を防止でき、安定した高出力が
得られる半導体レーザ装置を品質を劣化させることなく
提供できる効果がある。

【０１０７】なお、上記実施例３においては、異種基板
接着技術により形成されるｎ型半導体基板として、ｎ型
Ｓｉ基板を用いるようにしたが、本発明は、ｎ型半導体
基板としてレーザ光を吸収する層ならどのような層を用
いるようにしてもよく、このような場合においても上記
実施例と同様の効果を奏することができる。例えば、Ｉ
ｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v=0.2) 層のバンドギャップエネルギ
ー（ｅＶ）は、レーザ光の発振波長である０．９８μｍ
の光に対応するバンドギャップエネルギー１．２６ｅＶ
と同じ１．２６ｅＶであるため、Ｉｎ組成比をこれより
も大きい値としたｎ型Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.2)層を
Ｓｉ基板の代わりに用い、これを異種基板接着技術を用
いて接着することにより上記実施例２と同様の効果を奏
する。

【０１０８】また、上記実施例３においては、レーザ光
を吸収する材料であるＳｉを半導体基板として用いた場
合について説明したが、本発明においては、ｐ型第１，
第２コンタクト層，ｎ型半導体基板，及びｎ型バッファ
層の内の少なくとも一つの層、或いはその層中の一部を
異種基板接着技術を用いて形成されたＳｉ層とするよう
にしてもよく、このような場合においても、上記実施例
３と同様の効果を奏する。

【０１０９】実施例４．図６は本発明の第４の実施例に
よる半導体レーザ装置の構造を示す斜視図であり、図に
おいて、図３と同一符号は同一または相当する部分を示
しており、２６はｐ型Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v=0.3) 第１
コンタクト層，２８はｐ型Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v=0.3)
第２コンタクト層である。

【０１１０】本実施例の半導体レーザ装置の第１，第２
コンタクト層２６，２８の材料として用いたＩｎx Ｇａ
1-x Ａｓは、Ｉｎ組成比x を０．２とした場合のバンド
ギャップエネルギー（ｅＶ）が、レーザ光の発振波長で
ある０．９８μｍの光に対応するバンドギャップエネル
ギー１．２６ｅＶと同じ１．２６ｅＶであるため、Ｉｎ
組成比x をこれよりも大きい値とすることにより、上記
実施例２と同様に、半導体レーザ装置内を共振器長方向
以外の方向に進むレーザ光のうち、ｐ側電極９方向に進
むレーザ光を、該第１，第２コンタクト層２６，２８で
吸収させることができる。しかしながら、上記実施例２
において表に示したように、Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v=0.
2) の格子定数は５．７３４３オングストロームであ
り、０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置の成長
基板に用いられているＧａＡｓとの格子定数差が１．４
％以上もあり良好な結晶成長が難しく、さらに、Ｉｎ組
成比vが増えるほど格子定数は広がり、格子定数差が増
加し、例えばＩｎ組成比v が１のとき、即ちＩｎＡｓの
際には７．２％になり、結晶成長が困難であるという問
題が生じる。

【０１１１】本発明はこのような問題を解消するため
に、図３に示した上記実施例２の半導体レーザ装置にお
いて、第１，第２コンタクト層１６，１８としてＧｅを
結晶成長により形成するかわりに、第１，第２のコンタ
クト層２６，２８としてＩｎxＧａ1-x Ａｓ(v=0.3) 層
を蒸着により形成するようにしたものであり、これによ
り結晶成長の問題を生じさせることなく、Ｉｎv Ｇａ1-
v Ａｓ(v=0.3) 層を形成することができ、上記実施例３
と同様の効果を奏することができる。

【０１１２】また、本実施例の第１，第２のコンタクト
層２６，２８は結晶成長されたものではないが、蒸着に
より形成されており、レーザ発振に必要な電流を十分に
流すことができ、十分に第１，第２のコンタクト層２
６，２８として機能するものである。

【０１１３】以上のようにこの実施例４によれば、Ｉｎ
ＧａＡｓウエル層４ｂ，ＡｌＧａＡｓバリア層４ａ，及
びＡｌＧａＡｓバリア層４ｃからなる量子井戸活性層４
を備えた０．９８μｍ帯の発振波長を有する半導体レー
ザ装置の、ｐ型第１コンタクト層２６，及びｐ型第２コ
ンタクト層２８の材料をＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v=0.3)と
し、これを蒸着により形成するようにしたから、ｐ側電
極とｎ側電極との間におけるレーザ光の発振を抑えて、
キンクの発生を防止でき、安定した高出力が得られる半
導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１１４】なお、本実施例においてはｐ型第１，第２
コンタクト層の材料であるＩｎv Ｇａ1-v ＡｓのＩｎ組
成比を０．３とした場合について説明したが、このＩｎ
組成比は、Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓがレーザ光を吸収可能と
なる値であればよいので、レーザ光の発振波長が０．９
８μｍの場合においては、０．２より大きい値であれば
よく、このような場合においても、上記実施例４と同様
の効果を奏する。

【０１１５】また、本実施例４においては、第１，第２
コンタクト層としてＩｎv Ｇａ1-vＡｓ(v=0.3) 層を用
いるようにしたが、本発明においては、第１，第２コン
タクト層として、例えば、ｎ型Ｓｉ等のレーザ光を吸収
する材料を蒸着により形成してなる層を用いるようにし
てもよく、このような場合においても、上記実施例４と
同様の効果を奏する。

【０１１６】また、上記実施例４においては、レーザ光
を吸収する材料からなるＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v=0.2) 層
を第１，第２コンタクト層として用いるようにしたが、
本発明においては、ｐ型第１，第２コンタクト層，ｎ型
半導体基板，及びｎ型バッファ層の内の少なくとも一つ
の層、あるいはその層中の一部をＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v
＞0.2)層とするようにしてもよく、このような場合にお
いても、上記実施例４と同様の効果を奏する。

【０１１７】実施例５．図７は本発明の第５の実施例に
よる半導体レーザ装置の構造を示す斜視図（図７(a))，
及びその主要部のバンドダイヤグラムを示す図（図７
(b))である。図において、図１と同一符号は同一または
相当する部分を示しており、３０は厚さ約４００オング
ストロームのｐ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w=0.48)層と，厚
さ約５０００オングストロームのｐ型Ｉｎz Ｇａ1-z Ａ
ｓ(z=0.3) 層とが交互に合わせて２０層程度となるよう
積層してなる層（以下、臨界膜厚積層構造層と称す）で
ある。本実施例の半導体レーザ装置は、上記実施例１の
製造方法において多重反射膜層２０を結晶成長させるか
わりに、臨界膜厚積層構造層３０を結晶成長させるよう
にしたものである。

【０１１８】次に臨界膜厚積層構造層３０について説明
する。上記実施例３において前述したように、基板と格
子定数が異なる半導体材料を良好に結晶成長させること
は、これまで困難であった。ところが、基板と異なった
格子定数を持つ半導体材料であっても、ある膜厚，即ち
臨界膜厚以下の厚さであれば、良好な結晶成長を行える
ことが、アプライド・フィジックス・レター、第４７巻
（１９８５年）、３２２ページ（Appi.Phys.Lett.47,19
85 p.322) に記載されているように、ピープル（R.Peop
le) とビーン(J.C.Bean)により理論的、実験的に証明さ
れている。このピープルとビーンの示した理論に基づく
理論曲線を図８に示す。図８は所定の材料からなる半導
体基板上に格子定数の異なる半導体層を結晶成長させた
場合のその厚さと、歪量との関係を示した図であり、図
において、縦軸は結晶成長させた半導体層の膜厚（μ
ｍ）を示し、横軸は該結晶成長させた半導体層と半導体
基板の歪量（％）を示しており、８は良好な結晶成長が
可能な領域と良好な結晶成長が困難な領域との境界線で
あり、該境界線８の下方の領域が良好な結晶成長が可能
な領域８ａを示し、上方の領域が良好な結晶成長が困難
な領域８ｂを示している。なお、半導体基板と結晶成長
される半導体層との間の歪量は以下の式より求められ
る。

【０１１９】

【数５】

【０１２０】この図８より、歪量を増していくと、臨界
膜厚，つまり良好な結晶成長が可能な厚さは、次第に減
少していくことが分かる。

【０１２１】つぎに、図９にＧａＡｓ層上にＩｎz Ｇａ
1-z Ａｓ(z=0.3) 層，及びＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w=0.48)
層を順次結晶成長する場合において、Ｉｎz Ｇａ1-z Ａ
ｓ(z=0.3) 薄膜層の厚さを４００オングストロームで一
定にした時の平均の歪量Ｅ（％）とＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ
(w=0.48)層の層厚（μｍ）の関係を示す。図において、
横軸はＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w=0.48)層の層厚（μｍ），
縦軸はＩｎz Ｇａ1-zＡｓ(z=0.3) 層とＡｌw Ｇａ1-w
Ａｓ(w=0.48)層との平均の歪量（％）を示している。な
お、この平均の歪量Ｅは、以下の式より定義する。

【０１２２】

【数６】

【０１２３】図９より、歪の大きな層、つまり、本実施
例５においては、Ｉｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3) 層の上
に、歪の小さな層、即ち、本実施例５においては、Ａｌ
w Ｇａ1-w Ａｓ(w=0.48)層を成長することで、全体とし
ての平均の歪量を低減でき、この歪の小さな層の厚さが
厚いほど平均の歪量Ｅは減少されることが分かる。例え
ば、膜厚４００オングストロームのＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ
(z=0.3) 層に対して、膜厚を５０００オングストローム
としたＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w=0.48)層を成長させると、
平均の歪量を約１／１０にできることが分かる。

【０１２４】以上より、歪の大きな層の上に厚さの厚い
歪の小さな層を成長することで、全体としての歪量を低
減し、臨界膜厚を増加させることが可能となるので、格
子定数差の大きな層でも良好な結晶成長が可能となる。
本実施例はこのような臨界膜厚の関係を利用して、歪の
大きな層と厚さの厚い歪の小さな層とを交互に所定の層
数となるように結晶成長させてなる臨界膜厚積層構造層
をｐ型第２コンタクト層８内に設けるようにしたもので
ある。

【０１２５】次に作用について説明する。本実施例にお
いては、図７(b) に示すようなバンドダイヤグラムの、
厚さ約４００オングストロームのｐ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａ
ｓ(w=0.48)層３０ｂと，厚さ約５０００オングストロー
ムのｐ型Ｉｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3) 層３０ａとが交互
に合わせて２０層程度となるよう積層してなる臨界膜厚
積層構造層３０を第１の第２コンタクト層８ａと第２の
第２コンタクト層８ｂとの間に備えているが、この臨界
膜厚積層構造層３０内のＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3) 層
３０ｂは０．９８μｍ帯のレーザ光のバンドギャップエ
ネルギーよりバンドギャップエネルギーが小さいため、
レーザ共振器長方向以外の方向に進むレーザ光が該臨界
膜厚積層構造層３０に達すると、このＩｎz Ｇａ1-z Ａ
ｓ(z=0.3) 層３０ｂにより吸収される。このＩｎz Ｇａ
1-z Ａｓ(z=0.3) 層３０ｂの厚さは４００オングストロ
ームと非常に薄いため、１層だけでは、レーザ光を十分
に吸収することは困難であるが、本実施例においては、
臨界膜厚積層構造層３０内に１０層程度のＩｎz Ｇａ1-
z Ａｓ(z=0.3) 層３０ｂを備えているため、十分にレー
ザ光を吸収することが可能となる。この結果、第１，第
２コンタクト層として、レーザ光を吸収するＧｅ層を設
けた上記実施例２と同様の効果を得ることができる。ま
た、臨界膜厚積層構造層３０を構成する層の一つとし
て、Ｉｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3) 層３０ｂを設けている
ため、このＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3)層３０ｂの歪は
非常に小さいものとなっており、このＩｎz Ｇａ1-z Ａ
ｓ(z=0.3) 層３０ｂはレーザ特性には何ら問題を発生さ
せることはない。

【０１２６】以上のように本実施例５によれば、ＩｎＧ
ａＡｓウエル層４ｂ，ＡｌＧａＡｓ光ガイド層４ａ，及
びＡｌＧａＡｓバリア層４ｃからなる量子井戸活性層４
を備えた０．９８μｍ帯の発振波長を有する半導体レー
ザ装置の第２コンタクト層８内にＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z
=0.3) 層３０ｂを含む臨界膜厚積層構造層３０を設けた
から、０．９８μｍ帯で発振する半導体レーザ装置内を
共振器方向以外の方向に進むレーザ光の内のｐ側電極９
方向に進むレーザ光の大部分を、Ｉｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z
=0.3) 層により吸収させることができ、ｐ側電極とｎ側
電極との間におけるレーザ光の共振をなくして、キンク
の発生を防止することができ、これにより、安定した高
出力が得られる半導体レーザ装置を品質を劣化させるこ
となく提供することができる効果がある。

【０１２７】なお、上記実施例５においては、第２コン
タクト層８内にＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3) 層を有する
臨界膜厚積層構造層３０を設けるようにしたが、本発明
においては、臨界膜厚積層構造層３０を、活性層に接し
ないよう、活性層の発光領域上の領域を含む、ｐ側電極
とｎ側電極との間のいずれの高さ位置に設けるようにし
てもよい。例えば、ｐ型第１コンタクト層とｐ型上クラ
ッド層との間、ｐ型上クラッド層内、ｎ型下クラッド層
内、ｎ型下クラッド層とｎ型バッファ層との間、ｎ型バ
ッファ層内、ｎ型バッファ層とｎ型半導体基板との間、
またはｎ型半導体基板内の何れの位置に多重反射膜層を
設けるようにしても良く、このような場合においても上
記実施例１と同様の効果を奏する。

【０１２８】また、上記実施例５においては臨界膜厚積
層構造層３０としてＩｎz Ｇａ1-zＡｓ(z=0.3) 層３０
ｂを有するものを用いるようにしたが、本発明において
は、このＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3) 層３０ｂのかわり
に、レーザ光を吸収する材料からなる層を含む臨界膜厚
積層構造層３０を用いるようにしてもよく、このような
場合においても上記実施例５と同様の効果を奏する。

【０１２９】実施例６．図１０は本発明の第６の実施例
による半導体レーザ装置の構造を示す断面図であり、図
において、図１と同一符号は同一または相当する部分を
示しており、２５はリッジ構造を含む厚さが４μｍ以上
のＩｎ0.51Ｇａ0.49Ｐ上クラッド層、８はｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層である。

【０１３０】また、図１１は、図１２に示した従来の
０．９８μｍ波長帯の半導体レーザ装置におけるｐ型Ａ
ｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層５のもっとも厚
さの厚い部分の厚さ，即ちリッジ構造を含む厚さと半導
体レーザ装置の寿命との関係を示す図であり、図におい
て縦軸は動作電流（単位：ｍＡ）を示し、横軸は動作時
間（単位：ｈｒｓ）であり、動作温度を５０℃とし、出
力を１００ｍＷとした場合の半導体レーザ装置の動作電
流の経時的な変化を表している。

【０１３１】図１２に示したような従来の発振波長が
０．９８μｍ帯の半導体レーザ装置においては、ｐ型Ａ
ｌt Ｇａ1-t Ａｓ上クラッド層５の厚さを４μｍ以上の
厚さとすることにより、ｐ側電極９，及びｎ側電極１０
に到達するレーザ光を減少させ、キンク発生を防止でき
ることがわかっている。しかしながら、図１１に示すよ
うに、ｐ型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ上クラッド層５の厚さを
厚くすると寿命の悪化を招いてしまうという問題があっ
た。これは、ＧａＡｓ基板１とＡｌＧａＡｓ上クラッド
層５との格子定数差が０．０６％であり、格子不整は僅
かであるが、厚く積層することにより、その格子不整が
強調された結果として起こる現象と考えられる。

【０１３２】本実施例６はこのような問題点を解消する
ためのものであり、ｐ型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ上クラッド
層５のかわりに、ｎ型ＧａＡｓ基板と格子定数が等しく
なるようＩｎ組成比を調整したｐ型Ｉｎr Ｇａ1-r Ｐ上
クラッド層２５を、活性層４の発光領域上の厚さが４μ
ｍ以上の厚さとなるよう、上記実施例１と同様の方法を
用いて形成するようにしたものであり、これにより、発
光領域上のｐ型ＩｎrＧａ1-r Ｐ上クラッド層２５の厚
さを４μｍ以上とすることができるとともに、ＧａＡｓ
基板１と格子定数を完全に一致させているため、格子不
整に起因する半導体レーザ装置の寿命の悪化を防ぐこと
ができる。なお、ＧａＡｓ基板１と格子定数を完全に一
致させるためのｐ型Ｉｎr Ｇａ1-r Ｐ上クラッド層２５
のＩｎ組成比ｒは約０．５１である。

【０１３３】以上のように本実施例６によれば、ＩｎＧ
ａＡｓウエル層４ｂ，ＡｌＧａＡｓ光ガイド層４ａ，及
びバリア層４ｃからなる量子井戸活性層４を備えた０．
９８μｍ帯の発振波長を有する半導体レーザ装置のｐ型
上クラッド層２５の材料をｎ型ＧａＡｓ基板１と格子定
数が等しくなるようＩｎ組成比を調整したｐ型ＩｎrＧ
ａ1-r Ｐ２５とし、その活性層４の発光領域上の最も厚
さの厚い部分の厚さを４μｍ以上とするようにしたか
ら、半導体レーザ装置内を共振器長方向以外の方向に進
むレーザ光の内のｐ側電極方向に進むレーザ光を、ｐ側
電極に達しにくくして、ｐ側電極とｎ側電極との間にお
けるレーザ光の共振を減らして、キンクの発生を防止す
ることができ、これにより、安定した高出力が得られる
半導体レーザ装置を寿命を低下させることなく提供する
ことができる効果がある。

【０１３４】なお、上記実施例１ないし６においてはレ
ーザ光の発振波長を０．９８μｍとした、Ａｌy Ｇａ1-
y Ａｓ(y=0.2) 光ガイド層４ａ，Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ(y
=0.2) バリア層４ｃ，及びＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(x=0.2)
ウエル層４ｂを備えた多重量子井戸構造の量子井戸活性
層４を備えた半導体レーザ装置について説明したが、本
発明は、その他の０．９〜１．２μｍの発振波長を得る
ことができるＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(y＞0)バリア層と，Ｉ
ｎx Ｇａ1-x Ａｓ(x＞0)ウエル層とを備えた多重量子井
戸構造, または単量子井戸構造の量子井戸活性層を備え
た半導体レーザ装置にも適用できるものであり、このよ
うな場合においても上記実施例１と同様の効果を奏す
る。

【０１３５】また、上記実施例１においては、リッジ構
造を備えた屈折率導波型の半導体レーザ装置について説
明したが、本発明はその他の構造を備えた半導体レーザ
装置についても適用できるものであり、このような場合
においても上記実施例１と同様の効果を奏する。

【０１３６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第１導
電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、第１導電型ＧａＡｓバ
ッファ層を介して配置された第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s
Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、該第１導電型下クラッ
ド層上に配置された、ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x
Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａ
ｓ(s＞y ＞0)である，０．９〜１．２μｍ帯の発振波長
が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する量
子井戸活性層と、該活性層上に配置された第２導電型Ａ
ｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層と、該第２導
電型上クラッド層上に配置された第２導電型ＧａＡｓコ
ンタクト層と、上記各層のいずれかの層の上記基板の一
主面に対する所定の高さ位置に上記活性層に接しないよ
う上記基板の一主面と平行に配置された、隣接する半導
体材料と導電型が同じで，屈折率の異なる第１，第２の
半導体材料層を、交互に所定の層数だけ積層してなる多
重反射膜層と、上記半導体基板の上記一主面と反対側の
面上に配置された第１の電極と、上記第２導電型コンタ
クト層上に配置された第２の電極と、上記活性層，及び
多重反射膜層と直交するよう設けられた一対のレーザ共
振器端面とを備えたから、半導体レーザ装置内をレーザ
共振器長方向と異なる方向，即ち共振器端面に垂直な方
向と異なる方向に進むレーザ光の内の電極方向に進むレ
ーザ光を、電極に達する前に多重反射膜により反射させ
ることができ、主モードと副モードの波長間隔を狭くし
て、大きなモードホップの発生をなくして、キンクの発
生を抑えることができ、安定した高出力が得られる半導
体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１３７】また、この発明によれば、上記第１の半導
体材料をＡｌＡｓとし、上記第２の半導体材料をＧａＡ
ｓとしたから、キンクの発生を抑えることができ、安定
した高出力が得られる効果がある。

【０１３８】また、この発明によれば、上記第２導電型
上クラッド層の上部，及び上記第２導電型コンタクト層
の下部は、上記共振器端面と直交するよう伸びるストラ
イプ状のリッジ構造を形成しており、上記リッジ構造の
両側部に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流
ブロック層が上記リッジ構造を埋め込むよう配置したか
ら、キンクの発生を抑えることができ、安定した高出力
が得られる半導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１３９】また、この発明によれば、上記活性層が
０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，
厚さ，及び層数を有しているから、キンクの発生を抑え
ることができ、安定した高出力が得られる半導体レーザ
装置を提供できる効果がある。

【０１４０】また、この発明によれば、上記多重反射膜
層が、上記コンタクト層内の所定の高さ位置に配置され
ているから、キンクの発生を抑えることができ、安定し
た高出力が得られる効果がある。

【０１４１】また、この発明によれば、第１導電型半導
体基板の一主面上に、第１導電型バッファ層を介して配
置された第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下ク
ラッド層と、該第１導電型下クラッド層上に配置され
た、ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)
で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)で
ある０．９〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる各層の
材料組成，厚さ，及び層数を有する量子井戸活性層と、
該量子井戸活性層上に配置された第２導電型ＡｌtＧａ1
-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層と、上記第２導電型上
クラッド層上に配置された第２導電型コンタクト層と、
上記半導体基板の上記一主面と反対側の面上に配置され
た第１の電極と、上記第２導電型コンタクト層上に配置
された第２の電極と、上記活性層と直交するよう設けら
れた一対の共振器端面とを備え、上記半導体基板、バッ
ファ層、コンタクト層のいずれか１つの層は、その所定
の高さ位置に上記活性層で発生したレーザ光を吸収する
材料からなる層を備えたものであり、その他の層の材料
をＧａＡｓとしたから、半導体レーザ装置内をレーザ共
振器長方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方
向に進むレーザ光を、レーザ光を吸収する材料からなる
層で吸収することができ、電極間におけるレーザ光の発
振を減らして、キンクの発生を抑えることができ、安定
した高出力が得られる半導体レーザ装置を提供できる効
果がある。

【０１４２】また、この発明によれば、レーザ光を吸収
する材料からなる層を備えた層を、その全体がレーザ光
を吸収する材料からなる層としたから、キンクの発生を
抑えることができ、安定した高出力が得られる半導体レ
ーザ装置を提供できる効果がある。

【０１４３】また、この発明によれば、上記第２導電型
上クラッド層の上部，及び上記第２導電型コンタクト層
の下部は、上記共振器端面と直交するよう伸びるリッジ
構造を形成しており、上記リッジ構造の両側部には第１
導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層が
上記リッジ構造を埋め込むよう配置されているから、キ
ンクの発生を抑えることができ、安定した高出力が得ら
れる半導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１４４】また、この発明によれば、上記活性層は
０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，
厚さ，及び層数を有しているから、キンクの発生を抑え
ることができ、安定した高出力が得られる半導体レーザ
装置を提供できる効果がある。

【０１４５】また、この発明によれば、上記レーザ光を
吸収する材料からなる層を備えた層は、上記コンタクト
層で、その材料をゲルマニウム（Ｇｅ）としたから、キ
ンクの発生を抑えることができ、安定した高出力が得ら
れる半導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１４６】また、この発明によれば、上記レーザ光を
吸収する材料からなる層を備えた層は、上記半導体基板
で、その材料をシリコン（Ｓｉ）としたから、キンクの
発生を抑えることができ、安定した高出力が得られる半
導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１４７】また、この発明によれば、上記レーザ光を
吸収する材料からなる層を備えた層は、上記コンタクト
層で、その材料を上記レーザ光を吸収するようＩｎ組成
比vが調整されたＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.2)としたか
ら、キンクの発生を抑えることができ、安定した高出力
が得られる半導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１４８】また、この発明によれば、第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板の一主面上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層
を介して配置された第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞
s ＞0)下クラッド層と、該第１導電型下クラッド層上に
配置された、ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞
x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y
＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる
各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する量子井戸活性
層と、該活性層上に配置された第２導電型Ａｌt Ｇａ1-
t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層と、該第２導電型上クラ
ッド層上に配置された第２導電型ＧａＡｓコンタクト層
と、上記各層のいずれかの層の上記基板の一主面に対す
る所定の高さ位置に上記活性層に接しないよう上記基板
の一主面と平行に配置された、上記基板に対して歪が大
きく，厚さが臨界膜厚以下で，かつレーザ光を吸収する
半導体材料からなる層と、上記基板に対して歪が小さい
層とを交互に積層してなる、隣接する半導体層と導電型
が同じである臨界膜厚積層構造層と、上記ＧａＡｓ基板
の上記一主面と反対側の面上に配置された第１の電極
と、上記コンタクト層の上面に配置された第２の電極
と、上記活性層と直交するよう設けられた一対の共振器
端面とを備えたから、半導体レーザ装置内をレーザ共振
器長方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向
に進むレーザ光を、臨界膜厚積層構造層のレーザ光を吸
収する材料からなる複数の層において吸収することがで
き、電極間におけるレーザ光の発振を減らして、キンク
の発生を抑えることができるとともに、基板に対して歪
の大きいレーザ光を吸収する材料からなる層を、レーザ
光を吸収する層として用いることができる効果がある。

【０１４９】また、この発明によれば、上記歪が小さい
層をＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w＞0)層とし、上記歪が大きい
層をＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z＞0.2)層としたから、キンク
の発生を抑えることができ、安定した高出力が得られる
半導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１５０】また、この発明によれば、上記第２導電型
上クラッド層の上部，及び上記第２導電型コンタクト層
の下部は、上記共振器端面と直交するよう伸びるリッジ
構造を形成しており、上記リッジ構造の両側部には第１
導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞s)電流ブロック層が
上記リッジ構造を埋め込むよう配置されているから、キ
ンクの発生を抑えることができ、安定した高出力が得ら
れる半導体レーザ装置を提供できる効果がある。

【０１５１】また、この発明によれば、上記活性層は
０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，
厚さ，及び層数を有しているから、キンクの発生を抑え
ることができ、安定した高出力が得られる半導体レーザ
装置を提供できる効果がある。

【０１５２】また、この発明によれば、第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板の一主面上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層
を介して配置された第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞
s ＞0)下クラッド層と、該第１導電型下クラッド層上に
配置された、ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞
x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y
＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる
各層の材料組成，厚さ，及び層数を有する量子井戸活性
層と、該量子井戸活性層上に配置された、上記活性層の
発光領域上の厚さが４μｍ以上で、上記第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板と格子定数が等しくなるようＩｎ組成比r が調
整されたＩｎr Ｇａ1-r Ｐからなる第２導電型上クラッ
ド層と、該第２導電型上クラッド層上に配置された第２
導電型ＧａＡｓコンタクト層と、上記ＧａＡｓ基板の上
記一主面と反対側の面上に配置された第２の電極と、上
記コンタクト層上に配置された第２の電極と、上記活性
層と直交するよう設けられた一対の共振器端面とを備え
たから、電極に達するレーザ光を減少させ、電極間にお
けるレーザ光の発振を減らして、キンクの発生を抑える
ことができ、安定した高出力の半導体レーザ装置を提供
できるとともに、半導体レーザ装置の寿命の劣化を防ぐ
ことができる効果がある。

【０１５３】また、この発明によれば、上記第２導電型
上クラッド層のＩｎ組成比ｒを０．５１としたから、キ
ンクの発生を抑えることができ、安定した高出力の半導
体レーザ装置を提供できるとともに、半導体レーザ装置
の寿命の劣化を防ぐことができる効果がある。

【０１５４】また、この発明によれば、上記第２導電型
上クラッド層の上部，及び上記第２導電型コンタクト層
の下部は、上記共振器端面と直交するよう伸びるリッジ
構造を形成しており、上記リッジ構造の両側部には、上
記Ｉｎr Ｇａ1-r Ｐ上クラッド層よりもバンドギャップ
エネルギーが大きくなるようＡｌ組成比u が調整された
第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞0)電流ブロック
層が上記リッジ構造を埋め込むよう配置されているか
ら、キンクの発生を抑えることができるとともに、半導
体レーザ装置の寿命の劣化を防ぐことができる効果があ
る。

【０１５５】また、この発明によれば、上記活性層は
０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，
厚さ，及び層数を有しているから、キンクの発生を抑え
ることができ、安定した高出力の半導体レーザ装置を提
供できるとともに、半導体レーザ装置の寿命の劣化を防
ぐことができる効果がある。

【０１５６】また、この発明によれば、第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板の一主面上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ
層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッ
ド層，ウエル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)
で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)で
ある０．９〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる各層の
材料組成，厚さ，及び層数を有する量子井戸活性層，第
２導電型Ａｌt Ｇａ1-tＡｓ(1＞t ＞y)上クラッド層，
及び第１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピ
タキシャル成長させる工程と、該第１のコンタクト層上
に形成された所定の方向に伸びるストライプ状の絶縁膜
をマスクとして、上記第１の第２導電型コンタクト層と
第２導電型上クラッド層とを活性層に達しない深さまで
エッチングすることにより除去して、ストライプ上のリ
ッジ構造を形成する工程と、該リッジ構造を埋め込むよ
うに、上記エッチングにより露出した第２導電型上クラ
ッド層上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電
流ブロック層をエピタキシャル成長させる工程と、上記
絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック層上、及
び第１の第２導電型コンタクト層上に、第２の第２導電
型ＧａＡｓコンタクト層，屈折率の異なる第２導電型の
第１，第２の半導体材料を交互に所定の層数となるよう
積層してなる多重反射膜層，及び第３の第２導電型Ｇａ
Ａｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長により形成
する工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の
面上に第１の電極を形成する工程と、上記第３のＧａＡ
ｓコンタクト層の表面に第２の電極を形成する工程と、
上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するよ
うに上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成す
る工程とを備えたから、半導体レーザ装置内をレーザ共
振器長方向と異なる方向，即ち共振器端面に垂直な方向
と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進むレ
ーザ光を、電極よりも活性層に近い位置に形成された多
重反射膜により反射させることができ、主モードと副モ
ードの波長間隔を狭くして、大きなモードホップの発生
をなくして、キンクの発生を抑えることができ、安定し
た高出力が得られる半導体レーザ装置が提供できる効果
がある。

【０１５７】また、この発明によれば、第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導
電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエ
ル層の材料が、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリ
ア層の材料がＡｌy Ｇａ1-yＡｓ(s＞y ＞0)である０．
９〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組
成，厚さ，及び層数を有する量子井戸活性層，第２導電
型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞s)上クラッド層，及び第
１の第２導電型Ｇｅコンタクト層を順次エピタキシャル
成長させる工程と、該第１のコンタクト層上に形成され
た所定の方向に伸びるストライプ状の絶縁膜をマスクと
して、上記第１のコンタクト層と第２導電型上クラッド
層とを活性層に達しない深さまでエッチングすることに
より除去して、ストライプ状のリッジ構造を形成する工
程と、該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチング
により露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電型
Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタ
キシャル成長させる工程と、上記絶縁膜マスクを除去し
た後、上記電流ブロック層上、及び第１のコンタクト層
上に、第２の第２導電型Ｇｅコンタクト層をエピタキシ
ャル成長により形成する工程と、上記ＧａＡｓ基板の上
記一主面と反対側の面上に第１の電極を形成する工程
と、上記第２のコンタクト層上に第２の電極を形成する
工程と、上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直
交するように上記各層をへき開して、一対の共振器端面
を形成する工程とを備えたから、半導体レーザ装置内を
レーザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ光のうち
の電極方向に進むレーザ光を、Ｇｅコンタクト層で吸収
することができ、電極間におけるレーザ光の発振を減ら
して、大きなモードホップの発生をなくし、キンクの発
生を抑え、安定した高出力の半導体レーザ装置が提供で
きる効果がある。

【０１５８】また、この発明によれば、第２導電型Ｇａ
Ａｓ基板の一主面上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1
＞u ＞0)電流ブロック層をエピタキシャル成長させる工
程と、該電流ブロック層を、該電流ブロック層上に形成
された所定の方向に伸びるストライプ状の開口部を有す
る絶縁膜をマスクとして、上記ＧａＡｓ基板に達するま
でエッチングする工程と、該エッチングにより形成され
たストライプ状の溝を埋め込むように、第１の第２導電
型ＧａＡｓコンタクト層，及び第１の第２導電型Ａｌt
Ｇａ1-t Ａｓ(u＞t ＞0)上クラッド層を形成する工程
と、上記絶縁膜を除去した後、上記電流ブロック層，及
び第１の第２導電型上クラッド層上に第２の第２導電型
Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(u＞t ＞0)上クラッド層，ウエル層
の材料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の
材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(t＞y ＞0)である０．９〜
１．２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚
さ，及び層数を有する量子井戸活性層，第１導電型Ａｌ
s Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞y)下クラッド層，第１導電型Ｇ
ａＡｓバッファ層をエピタキシャル成長により形成する
工程と、該第１導電型バッファ層上に第１導電型Ｓｉ基
板を配置し、該Ｓｉ基板及び上記各層を加熱して、上記
第１導電型バッファ層上に、第１導電型Ｓｉ基板を貼り
合わせる工程と、該第１導電型Ｓｉ基板の上記バッファ
層と貼り合わせられた面と反対側の面上にに第１の電極
を形成する工程と、上記第２導電型ＧａＡｓ基板の上記
一主面と反対側の面上に第２の電極を形成する工程と、
上記ストライプ状の溝が伸びる方向と直交するように上
記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成する工程
とを備えたから、半導体レーザ装置内をレーザ共振器長
方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電極方向に進
むレーザ光を、Ｓｉ基板で吸収することができ、電極間
におけるレーザ光の発振を減らして、キンクの発生を抑
えることができ、安定した高出力の半導体レーザ装置が
提供できる効果がある。

【０１５９】また、この発明によれば、第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導
電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエ
ル層の材料が、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリ
ア層の材料がＡｌy Ｇａ1-yＡｓ(s＞y ＞0)である０．
９〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組
成，厚さ，及び層数を有する量子井戸活性層，第２導電
型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞0)上クラッド層，及び第
１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシ
ャル成長させる工程と、該第１のコンタクト層上に形成
された所定の方向に伸びるストライプ状の絶縁膜をマス
クとして、上記第１のコンタクト層と第２導電型上クラ
ッド層とを活性層に達しない深さまでエッチングするこ
とにより除去して、ストライプ状のリッジ構造を形成す
る工程と、該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチ
ングにより露出した第２導電型上クラッド層上に第１導
電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエ
ピタキシャル成長させる工程と、上記絶縁膜マスクを除
去した後、上記電流ブロック層上、及び第１の第２導電
型コンタクト層上に、上記活性層から発生するレーザ光
を吸収するようＩｎ組成比v が調整されたＩｎv Ｇａ1-
v Ａｓ(v＞0.2)からなる第２の第２導電型コンタクト層
を蒸着により形成する工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記
一主面と反対側の面上に第１の電極を形成する工程と、
上記第２のコンタクト層上に第２の電極を形成する工程
と、上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交す
るように上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形
成する工程とを備えたから、半導体レーザ装置内をレー
ザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ光のうちの電
極方向に進むレーザ光を、Ｉｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.2)
コンタクト層で吸収することができ、電極間におけるレ
ーザ光の発振を減らして、キンクの発生を抑えることが
でき、安定した高出力の半導体レーザ装置を提供できる
効果がある。

【０１６０】また、この発明によれば、第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導
電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエ
ル層の材料が、Ｉｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリ
ア層の材料がＡｌy Ｇａ1-yＡｓ(s＞y ＞0)である０．
９〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる構造を有する量
子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞
0)上クラッド層，及び第１の第２導電型ＧａＡｓコンタ
クト層を順次エピタキシャル成長させる工程と、該第１
のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸びるスト
ライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコンタク
ト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達しない深
さまでエッチングすることにより除去して、ストライプ
状のリッジ構造を形成する工程と、該リッジ構造を埋め
込むように、上記エッチングにより露出した第２導電型
上クラッド層上に第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u
＞t)電流ブロック層をエピタキシャル成長させる工程
と、上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック
層上、及び第１の第２導電型コンタクト層上に、第２の
第２導電型ＧａＡｓコンタクト層，上記ＧａＡｓ基板に
対して歪が大きく、厚さが臨界膜厚以下で、かつ上記活
性層により発生したレーザ光を吸収する半導体材料から
なる層と、上記基板に対して歪が小さい層とを交互に積
層してなる第２導電型の臨界膜厚積層構造層，及び第３
の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャ
ル成長により形成する工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記
一主面と反対側の面上に第１の電極を形成する工程と、
上記第３のＧａＡｓコンタクト層上に第２の電極を形成
する工程と、上記リッジ構造のストライプが伸びる方向
と直交するように上記各層をへき開して、一対の共振器
端面を形成する工程とを備えたから、半導体レーザ装置
内をレーザ共振器長方向と異なる方向に進むレーザ光の
うちの電極方向に進むレーザ光を、臨界膜厚積層構造層
のレーザ光を吸収する材料からなる複数の層において吸
収することができ、電極間におけるレーザ光の発振を減
らして、キンクの発生を抑えることができ、安定した高
出力の半導体レーザ装置を提供できるとともに、歪の大
きい層を、レーザ光を吸収する層として利用できる。

【０１６１】また、この発明によれば、第１導電型Ｇａ
Ａｓ基板上に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導
電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエ
ル層の材料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア
層の材料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９
〜１．２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，
厚さ，及び層数を有する量子井戸活性層，厚さが４μｍ
以上で、上記第１導電型ＧａＡｓ基板と格子定数が等し
くなるようＩｎ組成比r が調整されたＩｎr Ｇａ1-r Ｐ
からなる第２導電型上クラッド層，及び第１の第２導電
型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長させ
る工程と、該第１のコンタクト層上に形成された所定の
方向に伸びるストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上
記第１のコンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活
性層に達しない深さまでエッチングすることにより除去
して、ストライプ状のリッジ構造を形成する工程と、該
リッジ構造を埋め込むように、上記エッチングにより露
出した第２導電型上クラッド層上に、該第２導電型上ク
ラッド層よりもバンドギャップエネルギーが大きくなる
ようＡｌ組成比u が調整された第１導電型Ａｌu Ｇａ1-
u Ａｓ(1＞u ＞0)電流ブロック層をエピタキシャル成長
させる工程と、上記絶縁膜を除去した後、上記電流ブロ
ック層上、及び第１の第２導電型コンタクト層上に、第
２の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層をエピタキシャル
成長により形成する工程と、上記ＧａＡｓ基板の上記一
主面と反対側の面上に第１の電極を形成する工程と、上
記第２の第２導電型コンタクト層上に第２の電極を形成
する工程と、上記リッジ構造のストライプが伸びる方向
と直交するように上記各層をへき開して、一対の共振器
端面を形成する工程とを備えたから、電極に達するレー
ザ光を減少させ、電極間におけるレーザ光の発振を減ら
して、キンクの発生を抑えることができ、安定した高出
力の半導体レーザ装置が提供できるとともに、半導体レ
ーザ装置の寿命の劣化を防ぐことができる。

【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
装置の構造を示す斜視図（図１(a))，及び半導体レーザ
装置の主要部の拡大図（図１(b),(c))である。

【図２】 この発明の第１の実施例による半導体レーザ
装置の製造方法を示す断面図である。

【図３】 この発明の第２の実施例による半導体レーザ
装置の構造を示す斜視図である。

【図４】 この発明の第３の実施例による半導体レーザ
装置の構造を示す斜視図である。

【図５】 この発明の第３の実施例による半導体レーザ
装置の製造方法を示す断面図である。

【図６】 この発明の第４の実施例による半導体レーザ
装置の構造を示す斜視図である。

【図７】 この発明の第５の実施例による半導体レーザ
装置の構造を示す斜視図（図７(a)), および半導体レー
ザ装置の主要部のバンドダイヤグラム図（図７(b))であ
る。

【図８】 この発明の第５の実施例による半導体レーザ
装置の構造を説明するための、結晶成長膜厚と歪量との
関係を示す図である。

【図９】 この発明の第５の実施例による半導体レーザ
装置の構造を説明するための、ＩｎＧａＡｓ層上に形成
したＡｌＧａＡｓ層の厚さと平均の歪量との関係を示し
た図である。

【図１０】 この発明の第６の実施例による半導体レー
ザ装置の構造を示す斜視図である。

【図１１】 この発明の第６の実施例による半導体レー
ザ装置の構造を説明するための、従来の半導体レーザ装
置のｐ型上クラッド層厚と寿命との関係を示す図であ
る。

【図１２】 従来の半導体レーザ装置の構造を示す斜視
図（図１２(a))，半導体レーザ装置の活性層近傍の拡大
図（図１２(b))，及び半導体レーザ装置の活性層近傍の
バンドダイヤグラム図（図１２(c))である。

【図１３】 従来の半導体レーザ装置の製造方法を示す
断面図である。

【図１４】 従来の他の半導体レーザ装置の構造を示す
斜視図（図１４(a))，半導体レーザ装置の活性層近傍の
拡大図（図１４(b))，及び半導体レーザ装置の活性層近
傍のバンドダイヤグラム図（図１４(c))である。

【図１５】 従来の半導体レーザ装置のモードスペクト
ルを示す図である。

【図１６】 従来の半導体レーザ装置の光出力と動作電
流の関係を示した図である。

【符号の説明】

１ ｎ型ＧａＡｓ基板、２ ｎ型ＧａＡｓバッファ層、
３ ｎ型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(s=0.48)下クラッド層、４
量子井戸活性層、４ａ Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ(y=0.2)
光ガイド層、４ｂ Ｉｎx Ｇａ1-x)Ａｓ(x=0.2) ウエル
層、４ｃ Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ(y=0.2) バリア層、５
ｐ型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層、５ａ
第１のｐ型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッド層、
５ｂ 第２のｐ型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(t=0.48)上クラッ
ド層、６ ｐ型ＧａＡｓ第１コンタクト層、７ ｎ型Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ(u=0.7) 電流ブロック層、８ ｐ型Ｇ
ａＡｓ第２コンタクト層、８ａ 第１のＧａＡｓ第２コ
ンタクト層、８ｂ 第２のＧａＡｓ第２コンタクト層、
８ｄ 第２コンタクト層となるＧａＡｓ基板、９ｐ側電
極、１０ ｎ側電極、１１ レーザ光（λ＝０．９８μ
ｍ）、１２ レーザ光（λ＝０．７８μｍ）、１３，１
５ 絶縁膜マスク、１４ 量子井戸活性層、１４ａ Ａ
ｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光ガイド層、１４ｂ Ａｌ0.1 Ｇａ
0.9 Ａｓウエル層、１４ｃ Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓバリ
ア層、１６ ｐ型Ｇｅ第１コンタクト層、１７ 共振器
端面、１８ ｐ型Ｇｅ第２コンタクト層、２０ 多重反
射膜層、２０ａ ｐ型ＡｌＡｓ層、２０ｂ ｐ型ＧａＡ
ｓ層、２１ ｎ型Ｓｉ基板、２５ ｐ型Ｉｎr Ｇａ1-r
Ｐ(r=0.51)上クラッド層、２６ ｐ型Ｉｎv Ｇａ1-vＡ
ｓ(v=0.3) 第１コンタクト層、２８ ｐ型Ｉｎv Ｇａ1-
v Ａｓ(v=0.3) 第２コンタクト層、３０ 臨界膜厚積層
構造層、３０ａ ｐ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w=0.48)層、
３０ｂ ｐ型Ｉｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z=0.3) 層、３１ 主
モード、３２副モード、３３ キンク、４０ 境界線、
４０ａ 良好な結晶成長が可能な領域、４０ｂ 良好な
結晶成長が困難な領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三橋 豊 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス開発研究 所内

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に、
   第１導電型ＧａＡｓバッファ層を介して配置された第１
   導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、 該第１導電型下クラッド層上に配置された、ウエル層の
   材料がＩｎx Ｇａ1-xＡｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材
   料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である，０．９〜
   １．２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚
   さ，及び層数を有する量子井戸活性層と、 該活性層上に配置された第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ
   (1＞t ＞y)上クラッド層と、 該第２導電型上クラッド層上に配置された第２導電型Ｇ
   ａＡｓコンタクト層と、 上記各層のいずれかの層の上記基板の一主面に対する所
   定の高さ位置に上記活性層に接しないよう上記基板の一
   主面と平行に配置された、隣接する半導体材料と導電型
   が同じで，屈折率の異なる第１，第２の半導体材料層
   を、交互に所定の層数だけ積層してなる多重反射膜層
   と、 上記半導体基板の上記一主面と反対側の面上に配置され
   た第１の電極と、 上記第２導電型コンタクト層上に配置された第２の電極
   と、 上記活性層，及び多重反射膜層と直交するよう設けられ
   た一対のレーザ共振器端面とを備えたことを特徴とする
   半導体レーザ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記第１の半導体材料はＡｌＡｓであり、 上記第２の半導体材料はＧａＡｓであることを特徴とす
   る半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電
   型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよ
   う伸びるストライプ状のリッジ構造を形成しており、 上記リッジ構造の両側部には第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u
   Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め
   込むよう配置されていることを特徴とする半導体レーザ
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層
   の材料組成，厚さ，及び層数を有していることを特徴と
   する半導体レーザ装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記多重反射膜層は、上記コンタクト層内の所定の高さ
   位置に配置されていることを特徴とする半導体レーザ装
   置。
6. 【請求項６】 第１導電型半導体基板の一主面上に、第
   １導電型バッファ層を介して配置された第１導電型Ａｌ
   s Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層と、 該第１導電型下クラッド層上に配置された、ウエル層の
   材料がＩｎx Ｇａ1-xＡｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材
   料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．
   ２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，
   及び層数を有する量子井戸活性層と、 該量子井戸活性層上に配置された第２導電型Ａｌt Ｇａ
   1-t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層と、 上記第２導電型上クラッド層上に配置された第２導電型
   コンタクト層と、 上記半導体基板の上記一主面と反対側の面上に配置され
   た第１の電極と、 上記第２導電型コンタクト層上に配置された第２の電極
   と、 上記活性層と直交するよう設けられた一対の共振器端面
   とを備え、 上記半導体基板、バッファ層、コンタクト層のいずれか
   １つの層は、その所定の高さ位置に上記活性層で発生し
   たレーザ光を吸収する材料からなる層を備えたものであ
   り、その他の層の材料はＧａＡｓであることを特徴とす
   る半導体レーザ装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層は、その
   全体がレーザ光を吸収する材料からなる層であることを
   特徴とする半導体レーザ装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電
   型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよ
   う伸びるリッジ構造を形成しており、 上記リッジ構造の両側部には第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u
   Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め
   込むよう配置されていることを特徴とする半導体レーザ
   装置。
9. 【請求項９】 請求項６に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層
   の材料組成，厚さ，及び層数を有していることを特徴と
   する半導体レーザ装置。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載の半導体レーザ装置に
    おいて、 上記レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層は、
    上記コンタクト層で、その材料はゲルマニウム（Ｇｅ）
    であることを特徴とする半導体レーザ装置。
11. 【請求項１１】 請求項７に記載の半導体レーザ装置に
    おいて、 上記レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層は、
    上記半導体基板で、その材料はシリコン（Ｓｉ）である
    ことを特徴とする半導体レーザ装置。
12. 【請求項１２】 請求項７に記載の半導体レーザ装置に
    おいて、 上記レーザ光を吸収する材料からなる層を備えた層は、
    上記コンタクト層で、その材料は上記レーザ光を吸収す
    るようＩｎ組成比v が調整されたＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v
    ＞0.2)であることを特徴とする半導体レーザ装置。
13. 【請求項１３】 第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上
    に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層を介して配置された
    第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層
    と、 該第１導電型下クラッド層上に配置された、ウエル層の
    材料がＩｎx Ｇａ1-xＡｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材
    料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．
    ２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，
    及び層数を有する量子井戸活性層と、 該活性層上に配置された第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ
    (1＞t ＞y)上クラッド層と、 該第２導電型上クラッド層上に配置された第２導電型Ｇ
    ａＡｓコンタクト層と、 上記各層のいずれかの層の上記基板の一主面に対する所
    定の高さ位置に上記活性層に接しないよう上記基板の一
    主面と平行に配置された、上記基板に対して歪が大き
    く，厚さが臨界膜厚以下で，かつレーザ光を吸収する半
    導体材料からなる層と、上記基板に対して歪が小さい層
    とを交互に積層してなる、隣接する半導体層と導電型が
    同じである臨界膜厚積層構造層と、 上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に配置さ
    れた第１の電極と、 上記コンタクト層の上面に配置された第２の電極と、 上記活性層と直交するよう設けられた一対の共振器端面
    とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の半導体レーザ装置
    において、 上記歪が小さい層はＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ(w＞0)層であ
    り、 上記歪が大きい層はＩｎz Ｇａ1-z Ａｓ(z＞0.2)層であ
    ることを特徴とする半導体レーザ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の半導体レーザ装置
    において、 上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電
    型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよ
    う伸びるリッジ構造を形成しており、 上記リッジ構造の両側部には第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u
    Ａｓ(1＞u ＞s)電流ブロック層が上記リッジ構造を埋め
    込むよう配置されていることを特徴とする半導体レーザ
    装置。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の半導体レーザ装置
    において、 上記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層
    の材料組成，厚さ，及び層数を有していることを特徴と
    する半導体レーザ装置。
17. 【請求項１７】 第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上
    に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層を介して配置された
    第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層
    と、 該第１導電型下クラッド層上に配置された、ウエル層の
    材料がＩｎx Ｇａ1-xＡｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材
    料がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．
    ２μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，
    及び層数を有する量子井戸活性層と、 該量子井戸活性層上に配置された、上記活性層の発光領
    域上の厚さが４μｍ以上で、上記第１導電型ＧａＡｓ基
    板と格子定数が等しくなるようＩｎ組成比r が調整され
    たＩｎr Ｇａ1-r Ｐからなる第２導電型上クラッド層
    と、 該第２導電型上クラッド層上に配置された第２導電型Ｇ
    ａＡｓコンタクト層と、 上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に配置さ
    れた第２の電極と、 上記コンタクト層上に配置された第２の電極と、 上記活性層と直交するよう設けられた一対の共振器端面
    とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の半導体レーザ装置
    において、 上記第２導電型上クラッド層のＩｎ組成比ｒは０．５１
    であることを特徴とする半導体レーザ装置。
19. 【請求項１９】 請求項１７に記載の半導体レーザ装置
    において、 上記第２導電型上クラッド層の上部，及び上記第２導電
    型コンタクト層の下部は、上記共振器端面と直交するよ
    う伸びるリッジ構造を形成しており、 上記リッジ構造の両側部には、上記Ｉｎr Ｇａ1-r Ｐ上
    クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが大きくな
    るようＡｌ組成比u が調整された第１導電型Ａｌu Ｇａ
    1-u Ａｓ(1＞u ＞0)電流ブロック層が上記リッジ構造を
    埋め込むよう配置されていることを特徴とする半導体レ
    ーザ装置。
20. 【請求項２０】 請求項１７に記載の半導体レーザ装置
    において、 上記活性層は０．９８μｍ帯の発振波長が得られる各層
    の材料組成，厚さ，及び層数を有していることを特徴と
    する半導体レーザ装置。
21. 【請求項２１】 第１導電型ＧａＡｓ基板の一主面上
    に、第１導電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs
    Ｇａ1-s Ａｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料
    がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料が
    Ａｌy Ｇａ1-yＡｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μ
    ｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び
    層数を有する量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-
    t Ａｓ(1＞t ＞y)上クラッド層，及び第１の第２導電型
    ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長させる
    工程と、 該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸び
    るストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１の第
    ２導電型コンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活
    性層に達しない深さまでエッチングすることにより除去
    して、ストライプ上のリッジ構造を形成する工程と、 該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチングにより
    露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電型Ａｌu
    Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタキシャ
    ル成長させる工程と、 上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック層
    上、及び第１の第２導電型コンタクト層上に、第２の第
    ２導電型ＧａＡｓコンタクト層，屈折率の異なる第２導
    電型の第１，第２の半導体材料を交互に所定の層数とな
    るよう積層してなる多重反射膜層，及び第３の第２導電
    型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長によ
    り形成する工程と、 上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第１の
    電極を形成する工程と、 上記第３のＧａＡｓコンタクト層の表面に第２の電極を
    形成する工程と、 上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するよ
    うに上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成す
    る工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の
    製造方法。
22. 【請求項２２】 第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導
    電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａ
    ｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉｎx
    Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇ
    ａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発
    振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有
    する量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1
    ＞t ＞s)上クラッド層，及び第１の第２導電型Ｇｅコン
    タクト層を順次エピタキシャル成長させる工程と、 該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸び
    るストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコ
    ンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達し
    ない深さまでエッチングすることにより除去して、スト
    ライプ状のリッジ構造を形成する工程と、 該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチングにより
    露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電型Ａｌu
    Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタキシャ
    ル成長させる工程と、 上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック層
    上、及び第１のコンタクト層上に、第２の第２導電型Ｇ
    ｅコンタクト層をエピタキシャル成長により形成する工
    程と、 上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第１の
    電極を形成する工程と、 上記第２のコンタクト層上に第２の電極を形成する工程
    と、 上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するよ
    うに上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成す
    る工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の
    製造方法。
23. 【請求項２３】 第２導電型ＧａＡｓ基板の一主面上に
    第１導電型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞0)電流ブロック
    層をエピタキシャル成長させる工程と、 該電流ブロック層を、該電流ブロック層上に形成された
    所定の方向に伸びるストライプ状の開口部を有する絶縁
    膜をマスクとして、上記ＧａＡｓ基板に達するまでエッ
    チングする工程と、 該エッチングにより形成されたストライプ状の溝を埋め
    込むように、第１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層，
    及び第１の第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(u＞t ＞0)上
    クラッド層を形成する工程と、 上記絶縁膜を除去した後、上記電流ブロック層，及び第
    １の第２導電型上クラッド層上に第２の第２導電型Ａｌ
    t Ｇａ1-t Ａｓ(u＞t ＞0)上クラッド層，ウエル層の材
    料がＩｎx Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料
    がＡｌy Ｇａ1-y Ａｓ(t＞y ＞0)である０．９〜１．２
    μｍ帯の発振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及
    び層数を有する量子井戸活性層，第１導電型Ａｌs Ｇａ
    1-s Ａｓ(1＞s ＞y)下クラッド層，第１導電型ＧａＡｓ
    バッファ層をエピタキシャル成長により形成する工程
    と、 該第１導電型バッファ層上に第１導電型Ｓｉ基板を配置
    し、該Ｓｉ基板及び上記各層を加熱して、上記第１導電
    型バッファ層上に、第１導電型Ｓｉ基板を貼り合わせる
    工程と、 該第１導電型Ｓｉ基板の上記バッファ層と貼り合わせら
    れた面と反対側の面上にに第１の電極を形成する工程
    と、 上記第２導電型ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面
    上に第２の電極を形成する工程と、 上記ストライプ状の溝が伸びる方向と直交するように上
    記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成する工程
    とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方
    法。
24. 【請求項２４】 第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導
    電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａ
    ｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉｎx
    Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇ
    ａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発
    振波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有
    する量子井戸活性層，第２導電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1
    ＞t ＞0)上クラッド層，及び第１の第２導電型ＧａＡｓ
    コンタクト層を順次エピタキシャル成長させる工程と、 該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸び
    るストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコ
    ンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達し
    ない深さまでエッチングすることにより除去して、スト
    ライプ状のリッジ構造を形成する工程と、 該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチングにより
    露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電型Ａｌu
    Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタキシャ
    ル成長させる工程と、 上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック層
    上、及び第１の第２導電型コンタクト層上に、上記活性
    層から発生するレーザ光を吸収するようＩｎ組成比v が
    調整されたＩｎv Ｇａ1-v Ａｓ(v＞0.2)からなる第２の
    第２導電型コンタクト層を蒸着により形成する工程と、 上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第１の
    電極を形成する工程と、 上記第２のコンタクト層上に第２の電極を形成する工程
    と、 上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するよ
    うに上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成す
    る工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の
    製造方法。
25. 【請求項２５】 第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導
    電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａ
    ｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料が、Ｉｎx
    Ｇａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇ
    ａ1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発
    振波長が得られる構造を有する量子井戸活性層，第２導
    電型Ａｌt Ｇａ1-t Ａｓ(1＞t ＞0)上クラッド層，及び
    第１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキ
    シャル成長させる工程と、 該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸び
    るストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコ
    ンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達し
    ない深さまでエッチングすることにより除去して、スト
    ライプ状のリッジ構造を形成する工程と、 該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチングにより
    露出した第２導電型上クラッド層上に第１導電型Ａｌu
    Ｇａ1-u Ａｓ(1＞u ＞t)電流ブロック層をエピタキシャ
    ル成長させる工程と、 上記絶縁膜マスクを除去した後、上記電流ブロック層
    上、及び第１の第２導電型コンタクト層上に、第２の第
    ２導電型ＧａＡｓコンタクト層，上記ＧａＡｓ基板に対
    して歪が大きく、厚さが臨界膜厚以下で、かつ上記活性
    層により発生したレーザ光を吸収する半導体材料からな
    る層と、上記基板に対して歪が小さい層とを交互に積層
    してなる第２導電型の臨界膜厚積層構造層，及び第３の
    第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャル
    成長により形成する工程と、 上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第１の
    電極を形成する工程と、 上記第３のＧａＡｓコンタクト層上に第２の電極を形成
    する工程と、 上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するよ
    うに上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成す
    る工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の
    製造方法。
26. 【請求項２６】 第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導
    電型ＧａＡｓバッファ層, 第１導電型Ａｌs Ｇａ1-s Ａ
    ｓ(1＞s ＞0)下クラッド層，ウエル層の材料がＩｎx Ｇ
    ａ1-x Ａｓ(1＞x ＞0)で、バリア層の材料がＡｌy Ｇａ
    1-y Ａｓ(s＞y ＞0)である０．９〜１．２μｍ帯の発振
    波長が得られる各層の材料組成，厚さ，及び層数を有す
    る量子井戸活性層，厚さが４μｍ以上で、上記第１導電
    型ＧａＡｓ基板と格子定数が等しくなるようＩｎ組成比
    r が調整されたＩｎr Ｇａ1-rＰからなる第２導電型上
    クラッド層，及び第１の第２導電型ＧａＡｓコンタクト
    層を順次エピタキシャル成長させる工程と、 該第１のコンタクト層上に形成された所定の方向に伸び
    るストライプ状の絶縁膜をマスクとして、上記第１のコ
    ンタクト層と第２導電型上クラッド層とを活性層に達し
    ない深さまでエッチングすることにより除去して、スト
    ライプ状のリッジ構造を形成する工程と、 該リッジ構造を埋め込むように、上記エッチングにより
    露出した第２導電型上クラッド層上に、該第２導電型上
    クラッド層よりもバンドギャップエネルギーが大きくな
    るようＡｌ組成比u が調整された第１導電型Ａｌu Ｇａ
    1-u Ａｓ(1＞u＞0)電流ブロック層をエピタキシャル成
    長させる工程と、 上記絶縁膜を除去した後、上記電流ブロック層上、及び
    第１の第２導電型コンタクト層上に、第２の第２導電型
    ＧａＡｓコンタクト層をエピタキシャル成長により形成
    する工程と、 上記ＧａＡｓ基板の上記一主面と反対側の面上に第１の
    電極を形成する工程と、 上記第２の第２導電型コンタクト層上に第２の電極を形
    成する工程と、 上記リッジ構造のストライプが伸びる方向と直交するよ
    うに上記各層をへき開して、一対の共振器端面を形成す
    る工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置の
    製造方法。