JPH0878770A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ活性領域を貫く貫通転移を無くすこと
ができ、かつ導波路中の光損失を抑えることが可能な、
長寿命でレーザ特性に優れた半導体レーザ装置を得る。 【構成】 リッジ構造部９の第１のｐ−コンタクト層５
ａと第２のｐ−コンタクト層５ｂとの間に、ＡｌＡｓ層
とＧａＡｓ層とを交互に積層して形成した超格子層６を
設けた。
ができ、かつ導波路中の光損失を抑えることが可能な、
長寿命でレーザ特性に優れた半導体レーザ装置を得る。 【構成】 リッジ構造部９の第１のｐ−コンタクト層５
ａと第２のｐ−コンタクト層５ｂとの間に、ＡｌＡｓ層
とＧａＡｓ層とを交互に積層して形成した超格子層６を
設けた。
Description
【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、特に有機金属気相成長法を用いて形成された埋め
込みリッジ型の半導体レーザ装置に関するものである。
関し、特に有機金属気相成長法を用いて形成された埋め
込みリッジ型の半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の半導体レーザ装置の一例で
ある埋め込みリッジ型半導体レーザ装置の構造を説明す
るための断面図である。図において、１はｎ型（以下ｎ
−と称す）ＧａＡｓ基板，２はｎ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａ
ｓ下クラッド層，３はアンドープ（以下ｕｎ−と称す）
Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活性層，１５ａは第１のｐ型（以
下ｐ−と称す）ＧａＡｓコンタクト層、４はｐ−Ａｌ0.
48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層であり、９は第１のｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層１５ａと上クラッド層４の上部によ
り構成されているリッジストライプ構造部、７はこのリ
ッジストライプ構造部９のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上
クラッド層４側面を埋め込むように形成されたｎ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層，１５ｂは上記リッジストライプ構造部
９のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａ側面を埋め込むよ
うに形成された第２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層、１７
はｐ側電極、１６はｎ側電極である。
ある埋め込みリッジ型半導体レーザ装置の構造を説明す
るための断面図である。図において、１はｎ型（以下ｎ
−と称す）ＧａＡｓ基板，２はｎ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａ
ｓ下クラッド層，３はアンドープ（以下ｕｎ−と称す）
Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活性層，１５ａは第１のｐ型（以
下ｐ−と称す）ＧａＡｓコンタクト層、４はｐ−Ａｌ0.
48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層であり、９は第１のｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層１５ａと上クラッド層４の上部によ
り構成されているリッジストライプ構造部、７はこのリ
ッジストライプ構造部９のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上
クラッド層４側面を埋め込むように形成されたｎ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層，１５ｂは上記リッジストライプ構造部
９のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａ側面を埋め込むよ
うに形成された第２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層、１７
はｐ側電極、１６はｎ側電極である。
【０００３】また、図６は従来のリッジ型半導体レーザ
装置の製造方法を示す断面図であり、図において、図５
と同一符号は同一または相当する部分を示しており、８
はＳｉＯＮやＳｉＮ等からなる〈１１０〉方向に伸びる
ストライプ状の絶縁膜、１０は貫通転移である。
装置の製造方法を示す断面図であり、図において、図５
と同一符号は同一または相当する部分を示しており、８
はＳｉＯＮやＳｉＮ等からなる〈１１０〉方向に伸びる
ストライプ状の絶縁膜、１０は貫通転移である。
【０００４】次に製造方法について説明する。まず、ｎ
−ＧａＡｓ基板１の（００１）面上にｎ−Ａｌ0.48Ｇａ
0.52Ａｓ上クラッド層２，ｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ
活性層３，ｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ下クラッド層４，
第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａを第１のエピタ
キシャル成長により形成し、図６(a) に示す半導体層を
得る。この第１のエピタキシャル成長方法としては有機
金属気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法と称す），分子線法
等の通常の半導体装置の製造方法に用いられる成長方法
を用いる。続いて、上記第１のエピタキシャル成長によ
り得られた半導体層上に〈１１０〉方向に伸びるストラ
イプ状のＳｉＯＮ膜８を設ける（図６(b))。このＳｉＯ
Ｎ膜８の膜厚は５００〜１０００オングストローム程度
とし，形成方法としてはプラズマＣＶＤ法等が一般的に
用いられる。次にストライプ状の絶縁膜８をエッチング
マスクとして、上記第１のエピタキシャル成長により得
られた半導体層をｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層
４のなかばまでエッチングしてリッジストライプ構造部
９を形成する（図６(c))。次に、絶縁膜８をマスクとし
て、ＭＯＣＶＤ法を用いた第２のエピタキシャル成長方
法により、上記リッジストライプ構造部９のｐ−Ａｌ0.
48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層４の側面を埋め込むようにｎ
−ＧａＡｓ電流阻止層７を約６５０℃の温度で選択的に
成長させ、更に連続的に上記リッジストライプ構造部９
の第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａの側面を埋め
込むように第２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ｂを成
長させ、この第２のエピタキシャル成長により得られた
半導体層を約５００℃まで冷却し（図６(d))、最後にコ
ンタクト層１５ａ，１５ｂの表面にｐ側電極１７を、ま
た基板１の裏面側にｎ側電極１６を形成して、図５に示
す半導体レーザ装置を得る。
−ＧａＡｓ基板１の（００１）面上にｎ−Ａｌ0.48Ｇａ
0.52Ａｓ上クラッド層２，ｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ
活性層３，ｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ下クラッド層４，
第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａを第１のエピタ
キシャル成長により形成し、図６(a) に示す半導体層を
得る。この第１のエピタキシャル成長方法としては有機
金属気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法と称す），分子線法
等の通常の半導体装置の製造方法に用いられる成長方法
を用いる。続いて、上記第１のエピタキシャル成長によ
り得られた半導体層上に〈１１０〉方向に伸びるストラ
イプ状のＳｉＯＮ膜８を設ける（図６(b))。このＳｉＯ
Ｎ膜８の膜厚は５００〜１０００オングストローム程度
とし，形成方法としてはプラズマＣＶＤ法等が一般的に
用いられる。次にストライプ状の絶縁膜８をエッチング
マスクとして、上記第１のエピタキシャル成長により得
られた半導体層をｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層
４のなかばまでエッチングしてリッジストライプ構造部
９を形成する（図６(c))。次に、絶縁膜８をマスクとし
て、ＭＯＣＶＤ法を用いた第２のエピタキシャル成長方
法により、上記リッジストライプ構造部９のｐ−Ａｌ0.
48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層４の側面を埋め込むようにｎ
−ＧａＡｓ電流阻止層７を約６５０℃の温度で選択的に
成長させ、更に連続的に上記リッジストライプ構造部９
の第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａの側面を埋め
込むように第２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ｂを成
長させ、この第２のエピタキシャル成長により得られた
半導体層を約５００℃まで冷却し（図６(d))、最後にコ
ンタクト層１５ａ，１５ｂの表面にｐ側電極１７を、ま
た基板１の裏面側にｎ側電極１６を形成して、図５に示
す半導体レーザ装置を得る。
【０００５】次に動作について図５を用いて説明する。
ｐ側電極１７，ｎ側電極１６を通じてｐ−ＧａＡｓコン
タクト層１５ａ，１５ｂとｎ−ＧａＡｓ基板１の間に第
１，第２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａ，１５ｂが
正となるようなバイアスを印加すると、リッジストライ
プ部９が存在しない領域においては第２のｐ−コンタク
ト層１５ｂ，ｎ−電流阻止層７，ｐ−上クラッド層４，
ｎ−下クラッド層２により構成されるサイリスタ構造
（ｐｎｐｎ接合）が存在するために電流は流れず、リッ
ジストライプ構造部９にのみ電流が流れる。電流が流れ
ることによりリッジストライプ構造部９の下部のｕｎ−
Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活性層３に注入された電子−正孔
対は輻射再結合することにより光を放射し、注入レベル
を上げていくと誘導放射が始まり、レーザ発振に至る。
ｐ側電極１７，ｎ側電極１６を通じてｐ−ＧａＡｓコン
タクト層１５ａ，１５ｂとｎ−ＧａＡｓ基板１の間に第
１，第２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１５ａ，１５ｂが
正となるようなバイアスを印加すると、リッジストライ
プ部９が存在しない領域においては第２のｐ−コンタク
ト層１５ｂ，ｎ−電流阻止層７，ｐ−上クラッド層４，
ｎ−下クラッド層２により構成されるサイリスタ構造
（ｐｎｐｎ接合）が存在するために電流は流れず、リッ
ジストライプ構造部９にのみ電流が流れる。電流が流れ
ることによりリッジストライプ構造部９の下部のｕｎ−
Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活性層３に注入された電子−正孔
対は輻射再結合することにより光を放射し、注入レベル
を上げていくと誘導放射が始まり、レーザ発振に至る。
【０００６】以上のような従来の半導体レーザ装置にお
いては、リッジストライプ９を埋め込むための第２のエ
ピタキシャル成長工程、及び該第２のエピタキシャル成
長工程後の冷却工程において、図６(d) に示すようにス
トライプ状の絶縁膜８と第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト
層５ａの間のせん断応力等により、絶縁膜８のストライ
プ幅方向の端部と第２のｐ−コンタクト層１５ｂとが接
する部分から転移が発生し、この転位が（１／１１）面
に平行に成長して、レーザ活性領域、即ち、活性層３の
リッジストライプ部直下の領域を貫く貫通転移１０とな
る場合がある。このような貫通転移１０が存在するデバ
イスに通電すると、転移が活性層３内で（０／１１）面
に沿って増殖し、〈１００〉ダークラインが発生し急速
に特性が劣化してしまう。このため、長寿命な半導体レ
ーザ装置を得ることが非常に困難であるという問題があ
った。
いては、リッジストライプ９を埋め込むための第２のエ
ピタキシャル成長工程、及び該第２のエピタキシャル成
長工程後の冷却工程において、図６(d) に示すようにス
トライプ状の絶縁膜８と第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト
層５ａの間のせん断応力等により、絶縁膜８のストライ
プ幅方向の端部と第２のｐ−コンタクト層１５ｂとが接
する部分から転移が発生し、この転位が（１／１１）面
に平行に成長して、レーザ活性領域、即ち、活性層３の
リッジストライプ部直下の領域を貫く貫通転移１０とな
る場合がある。このような貫通転移１０が存在するデバ
イスに通電すると、転移が活性層３内で（０／１１）面
に沿って増殖し、〈１００〉ダークラインが発生し急速
に特性が劣化してしまう。このため、長寿命な半導体レ
ーザ装置を得ることが非常に困難であるという問題があ
った。
【０００７】上記のような問題点を解消するための半導
体レーザ装置の構造が、特開平３ー２２５９８５号公報
に記載されている。図７はこのような半導体レーザ装置
の構造を示す図であり、図において、２１はｎ−ＧａＡ
ｓ基板，２２はｎ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ下
クラッド層，２３はＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層，２４ａ
は第１のｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ上クラッ
ド層，２４ｂは第２のｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.
5 Ｐ上クラッド層，２５はｐ−ＧａＡｓコンタクト層，
２６はｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層とｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.
5 Ａｌ0.5)0.5Ｐ層が交互に積層されてなる超格子層に
より構成されたエッチングストッパ層，２７はｎ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層である。
体レーザ装置の構造が、特開平３ー２２５９８５号公報
に記載されている。図７はこのような半導体レーザ装置
の構造を示す図であり、図において、２１はｎ−ＧａＡ
ｓ基板，２２はｎ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ下
クラッド層，２３はＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層，２４ａ
は第１のｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ上クラッ
ド層，２４ｂは第２のｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.
5 Ｐ上クラッド層，２５はｐ−ＧａＡｓコンタクト層，
２６はｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層とｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.
5 Ａｌ0.5)0.5Ｐ層が交互に積層されてなる超格子層に
より構成されたエッチングストッパ層，２７はｎ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層である。
【０００８】この半導体レーザ装置は活性層２３上に第
１のｐ−上クラッド層２４ａ，エッチングストッパ層２
６、第２のｐ−上クラッド層２４ｂを第１のエピタキシ
ャル成長により順次形成した後、ストライプ状の絶縁膜
（図示せず）をマスクとして第２のｐ−上クラッド層２
４ｂをエッチングストッパ層２６に達するまでエッチン
グしてリッジストライプ形状にエッチングし、更に、該
リッジストライプ構造を埋め込むように第２のエピタキ
シャル成長により電流阻止層２７を形成し、更に上記ス
トライプ状の絶縁膜を除去した後、第２のｐ−上クラッ
ド層２４ｂ上及び電流阻止層２７の表面にｐ−コンタク
ト層２５を設けて形成される。この半導体レーザ装置で
は、電流阻止層２７を形成する第２のエピタキシャル成
長工程，あるいはこの第２のエピタキシャル成長工程後
の冷却工程において、上述したストライプ状の絶縁膜の
ストライプ幅方向の端部から発生して（１／１１）面に
沿って成長する貫通転移は、上記エッチングストッパ層
２６に達する。しかし、該エッチングストッパ層２６は
超格子層であり、転移のうちの幾つかは、超格子層を構
成するｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層とｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.
5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ層との積層面を通り何層かは伝播され
るが、最終的には途中の積層面で該エッチングストッパ
層２６と平行な面，即ち（００１）面と平行な面に沿っ
て折れ曲がるため、この半導体レーザ装置の活性領域で
ある、リッジストライプ形状の第２のｐ−上クラッド層
２４ｂ下部の活性層３を貫通せず、これにより、上述し
たような〈１００〉ダークラインの発生によるレーザ特
性の劣化という問題を解消することができる。
１のｐ−上クラッド層２４ａ，エッチングストッパ層２
６、第２のｐ−上クラッド層２４ｂを第１のエピタキシ
ャル成長により順次形成した後、ストライプ状の絶縁膜
（図示せず）をマスクとして第２のｐ−上クラッド層２
４ｂをエッチングストッパ層２６に達するまでエッチン
グしてリッジストライプ形状にエッチングし、更に、該
リッジストライプ構造を埋め込むように第２のエピタキ
シャル成長により電流阻止層２７を形成し、更に上記ス
トライプ状の絶縁膜を除去した後、第２のｐ−上クラッ
ド層２４ｂ上及び電流阻止層２７の表面にｐ−コンタク
ト層２５を設けて形成される。この半導体レーザ装置で
は、電流阻止層２７を形成する第２のエピタキシャル成
長工程，あるいはこの第２のエピタキシャル成長工程後
の冷却工程において、上述したストライプ状の絶縁膜の
ストライプ幅方向の端部から発生して（１／１１）面に
沿って成長する貫通転移は、上記エッチングストッパ層
２６に達する。しかし、該エッチングストッパ層２６は
超格子層であり、転移のうちの幾つかは、超格子層を構
成するｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層とｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.
5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ層との積層面を通り何層かは伝播され
るが、最終的には途中の積層面で該エッチングストッパ
層２６と平行な面，即ち（００１）面と平行な面に沿っ
て折れ曲がるため、この半導体レーザ装置の活性領域で
ある、リッジストライプ形状の第２のｐ−上クラッド層
２４ｂ下部の活性層３を貫通せず、これにより、上述し
たような〈１００〉ダークラインの発生によるレーザ特
性の劣化という問題を解消することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、図７に
示した従来の半導体レーザ装置は、活性層２３上の第１
のｐ−上クラッド層２４ａとリッジストライプ形状の第
２のｐ−上クラッド層２４ｂの間に超格子からなるエッ
チングストッパ２６を設けることにより、貫通転移の活
性領域への成長を防ぐものである。しかし、通常の埋め
込みリッジ型の半導体レーザ装置においては、リッジス
トライプ構造部と活性層との間の上クラッド層の厚さは
０．３μｍ程度と非常に薄いものであるため、上記のよ
うにリッジストライプ構造部である第２のｐ−上クラッ
ド層２４ｂの下にエッチングストッパ層２６を配置する
と、活性層２３の活性領域より発生してこの活性領域か
ら通常、約０．５μｍ離れた領域に広がって存在してい
るレーザ光は、上記超格子からなるエッチングストッパ
層２６において吸収されてしまう。したがって、このよ
うにレーザ導波路中に大きな光損失を生じてしまうた
め、半導体レーザ特性を大きく劣化させてしまうという
問題があった。
示した従来の半導体レーザ装置は、活性層２３上の第１
のｐ−上クラッド層２４ａとリッジストライプ形状の第
２のｐ−上クラッド層２４ｂの間に超格子からなるエッ
チングストッパ２６を設けることにより、貫通転移の活
性領域への成長を防ぐものである。しかし、通常の埋め
込みリッジ型の半導体レーザ装置においては、リッジス
トライプ構造部と活性層との間の上クラッド層の厚さは
０．３μｍ程度と非常に薄いものであるため、上記のよ
うにリッジストライプ構造部である第２のｐ−上クラッ
ド層２４ｂの下にエッチングストッパ層２６を配置する
と、活性層２３の活性領域より発生してこの活性領域か
ら通常、約０．５μｍ離れた領域に広がって存在してい
るレーザ光は、上記超格子からなるエッチングストッパ
層２６において吸収されてしまう。したがって、このよ
うにレーザ導波路中に大きな光損失を生じてしまうた
め、半導体レーザ特性を大きく劣化させてしまうという
問題があった。
【００１０】本発明は上記のような問題点を解消するた
めに行われたものであり、レーザ活性領域を貫く貫通転
移を無くすことができるとともに、導波路中の光損失を
抑えることが可能な、長寿命でレーザ特性に優れた半導
体レーザ装置を得ることを目的とする。
めに行われたものであり、レーザ活性領域を貫く貫通転
移を無くすことができるとともに、導波路中の光損失を
抑えることが可能な、長寿命でレーザ特性に優れた半導
体レーザ装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、基板の一主面上に順次配置された第１導電型クラ
ッド層，活性層，及び第１の第２導電型クラッド層と、
この第１の第２導電型クラッド層上に配置され、上記基
板の一主面と平行に配置された超格子層を含む第２導電
型の半導体からなるリッジストライプ構造部と、このリ
ッジストライプ構造部を埋め込むように配置された、電
流ブロック層を含む層とを備えたものである。
置は、基板の一主面上に順次配置された第１導電型クラ
ッド層，活性層，及び第１の第２導電型クラッド層と、
この第１の第２導電型クラッド層上に配置され、上記基
板の一主面と平行に配置された超格子層を含む第２導電
型の半導体からなるリッジストライプ構造部と、このリ
ッジストライプ構造部を埋め込むように配置された、電
流ブロック層を含む層とを備えたものである。
【００１２】また、上記半導体レーザ装置において、上
記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラッ
ド層と、該第２の第２導電型クラッド層上に順次配置さ
れた、第１の第２導電型コンタクト層と、上記超格子層
と、第２の第２導電型コンタクト層とにより構成されて
いるものである。
記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラッ
ド層と、該第２の第２導電型クラッド層上に順次配置さ
れた、第１の第２導電型コンタクト層と、上記超格子層
と、第２の第２導電型コンタクト層とにより構成されて
いるものである。
【００１３】また、上記半導体レーザ装置において、上
記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラッ
ド層と、該第２の第２導電型クラッド層上の，上記活性
層空発生したレーザ光が達しない高さ位置に配置された
上記超格子層と、該超格子層上に配置された第３の第２
導電型クラッド層とを有しているものである。
記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラッ
ド層と、該第２の第２導電型クラッド層上の，上記活性
層空発生したレーザ光が達しない高さ位置に配置された
上記超格子層と、該超格子層上に配置された第３の第２
導電型クラッド層とを有しているものである。
【００１４】また、上記半導体レーザ装置において、上
記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラッ
ド層と、該第２の第２導電型クラッド層上に順次配置さ
れた超格子層と、第２導電型コンタクト層とにより構成
されているものである。
記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラッ
ド層と、該第２の第２導電型クラッド層上に順次配置さ
れた超格子層と、第２導電型コンタクト層とにより構成
されているものである。
【００１５】
【作用】この発明においては、第１の第２導電型クラッ
ド層上に、上記基板の一主面と平行に配置された超格子
層を含む第２導電型の半導体からなるリッジストライプ
構造部を備えたことにより、該リッジストライプ構造部
を電流ブロック層を含む半導体層で埋め込む際に発生す
る転移の成長方向を上記超格子層により変化させて、レ
ーザ活性領域を貫く貫通転移を無くすことができるとと
もに、上記超格子層と活性層の間に十分な距離を設けて
導波路中の光損失を抑えることができる。
ド層上に、上記基板の一主面と平行に配置された超格子
層を含む第２導電型の半導体からなるリッジストライプ
構造部を備えたことにより、該リッジストライプ構造部
を電流ブロック層を含む半導体層で埋め込む際に発生す
る転移の成長方向を上記超格子層により変化させて、レ
ーザ活性領域を貫く貫通転移を無くすことができるとと
もに、上記超格子層と活性層の間に十分な距離を設けて
導波路中の光損失を抑えることができる。
【００１６】また、この発明においては、上記リッジス
トライプ構造部を、第２の第２導電型クラッド層と、該
第２の第２導電型クラッド層上に順次配置された、第１
の第２導電型コンタクト層と、上記超格子層と、第２の
第２導電型コンタクト層とにより構成したから、該リッ
ジストライプ構造部を電流ブロック層を含む半導体層で
埋め込む際に発生する転移の成長方向を上記超格子層に
より変化させて、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無く
すことができるとともに、上記超格子層と活性層の間に
十分な距離を設けて導波路中の光損失を抑えることがで
きる。
トライプ構造部を、第２の第２導電型クラッド層と、該
第２の第２導電型クラッド層上に順次配置された、第１
の第２導電型コンタクト層と、上記超格子層と、第２の
第２導電型コンタクト層とにより構成したから、該リッ
ジストライプ構造部を電流ブロック層を含む半導体層で
埋め込む際に発生する転移の成長方向を上記超格子層に
より変化させて、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無く
すことができるとともに、上記超格子層と活性層の間に
十分な距離を設けて導波路中の光損失を抑えることがで
きる。
【００１７】また、この発明においては、上記リッジス
トライプ構造部が、第２の第２導電型クラッド層と、該
第２の第２導電型クラッド層上の，上記活性層から発生
したレーザ光が達しない高さ位置に配置された超格子層
と、該超格子層上に配置された第３の第２導電型クラッ
ド層とを有するから、該リッジストライプ構造部を電流
ブロック層を含む半導体層で埋め込む際に発生する転移
の成長方向を上記超格子層により変化させて、レーザ活
性領域を貫く貫通転移を無くすことができるとともに、
上記超格子層と活性層の間に十分な距離を設けて導波路
中の光損失を抑えることができる。
トライプ構造部が、第２の第２導電型クラッド層と、該
第２の第２導電型クラッド層上の，上記活性層から発生
したレーザ光が達しない高さ位置に配置された超格子層
と、該超格子層上に配置された第３の第２導電型クラッ
ド層とを有するから、該リッジストライプ構造部を電流
ブロック層を含む半導体層で埋め込む際に発生する転移
の成長方向を上記超格子層により変化させて、レーザ活
性領域を貫く貫通転移を無くすことができるとともに、
上記超格子層と活性層の間に十分な距離を設けて導波路
中の光損失を抑えることができる。
【００１８】また、この発明においては、上記半導体レ
ーザ装置において、上記リッジストライプ構造部を、第
２の第２導電型クラッド層と、該第２の第２導電型クラ
ッド層上に順次配置された、上記超格子層と、第２導電
型コンタクト層とにより構成するようにしたから、該リ
ッジストライプ構造部を電流ブロック層を含む半導体層
で埋め込む際に発生する転移の成長方向を上記超格子層
により変化させて、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無
くすことができるとともに、上記超格子層と活性層の間
に十分な距離を設けて導波路中の光損失を抑えることが
できる。
ーザ装置において、上記リッジストライプ構造部を、第
２の第２導電型クラッド層と、該第２の第２導電型クラ
ッド層上に順次配置された、上記超格子層と、第２導電
型コンタクト層とにより構成するようにしたから、該リ
ッジストライプ構造部を電流ブロック層を含む半導体層
で埋め込む際に発生する転移の成長方向を上記超格子層
により変化させて、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無
くすことができるとともに、上記超格子層と活性層の間
に十分な距離を設けて導波路中の光損失を抑えることが
できる。
【００１９】
実施例１．図１はこの発明の第１の実施例による半導体
レーザ装置の構造を示す断面図であり、図において１は
Ｓｉ等の不純物を１〜３×１０18ｃｍ-3含むｎ−ＧａＡ
ｓ基板、２はこのｎ−ＧａＡｓ基板１上に配置されたＳ
ｅ等の不純物を４×１０17ｃｍ-3含む厚さ約１．５μｍ
のｎ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ下クラッド層，３はこのｎ
−下１クラッド層２上に設けられた厚さ約０．０５μｍ
のｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活性層，４はこの活性層
３上に設けられた不純物としてＺｎを２×１０18ｃｍ-3
含むｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層で、該クラ
ッド層４の厚さは、もっとも厚い部分で約１．３μｍ，
もっとも薄い部分で約０．３μｍである。５ａは該ｐ−
クラッド層４上に設けられたＺｎ等の不純物を２×１０
19ｃｍ-3含む第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト層、６は該
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５ａ上に配置された超格子層
であり、この超格子層６はＡｌＡｓ層とＧａＡｓ層とを
交互に各層厚を１００オングストロームとして１０周期
積層して形成されている。５ｂは該超格子層６上に設け
られたＺｎ等の不純物を２×１０19ｃｍ-3含む第２のｐ
−ＧａＡｓコンタクト層、９は第２のコンタクト層５
ｂ，超格子層６，第１のコンタクト層５ａ，及びｐ−上
クラッド層４の上部により構成されるリッジストライプ
構造部９で、このリッジストライプ構造部９のｐ−クラ
ッド層４側の幅は約３．５μｍである。７はこのリッジ
ストライプ構造部９のｐ−クラッド層４を埋め込むよう
に形成されたＳｅ等の不純物を６×１０18ｃｍ-3含む厚
さ約１μｍのｎ−ＧａＡｓ電流阻止層，５ｃは上記リッ
ジストライプ構造部９の第１のコンタクト層５ａ，超格
子層６，第２のコンタクト層５ｂを埋め込むように形成
されたＺｎ等の不純物を２×１０19ｃｍ-3含む厚さ約３
μｍの第３のｐ−ＧａＡｓコンタクト層，１７はＴｉ／
Ｐｔ／Ａｕからなる厚さ約３５００オングストロームの
ｐ側電極、１６はＡｕＧｅ／Ｐｔ／Ａｕからなる厚さ約
３０００オングストロームのｎ側電極である。
レーザ装置の構造を示す断面図であり、図において１は
Ｓｉ等の不純物を１〜３×１０18ｃｍ-3含むｎ−ＧａＡ
ｓ基板、２はこのｎ−ＧａＡｓ基板１上に配置されたＳ
ｅ等の不純物を４×１０17ｃｍ-3含む厚さ約１．５μｍ
のｎ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ下クラッド層，３はこのｎ
−下１クラッド層２上に設けられた厚さ約０．０５μｍ
のｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活性層，４はこの活性層
３上に設けられた不純物としてＺｎを２×１０18ｃｍ-3
含むｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層で、該クラ
ッド層４の厚さは、もっとも厚い部分で約１．３μｍ，
もっとも薄い部分で約０．３μｍである。５ａは該ｐ−
クラッド層４上に設けられたＺｎ等の不純物を２×１０
19ｃｍ-3含む第１のｐ−ＧａＡｓコンタクト層、６は該
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５ａ上に配置された超格子層
であり、この超格子層６はＡｌＡｓ層とＧａＡｓ層とを
交互に各層厚を１００オングストロームとして１０周期
積層して形成されている。５ｂは該超格子層６上に設け
られたＺｎ等の不純物を２×１０19ｃｍ-3含む第２のｐ
−ＧａＡｓコンタクト層、９は第２のコンタクト層５
ｂ，超格子層６，第１のコンタクト層５ａ，及びｐ−上
クラッド層４の上部により構成されるリッジストライプ
構造部９で、このリッジストライプ構造部９のｐ−クラ
ッド層４側の幅は約３．５μｍである。７はこのリッジ
ストライプ構造部９のｐ−クラッド層４を埋め込むよう
に形成されたＳｅ等の不純物を６×１０18ｃｍ-3含む厚
さ約１μｍのｎ−ＧａＡｓ電流阻止層，５ｃは上記リッ
ジストライプ構造部９の第１のコンタクト層５ａ，超格
子層６，第２のコンタクト層５ｂを埋め込むように形成
されたＺｎ等の不純物を２×１０19ｃｍ-3含む厚さ約３
μｍの第３のｐ−ＧａＡｓコンタクト層，１７はＴｉ／
Ｐｔ／Ａｕからなる厚さ約３５００オングストロームの
ｐ側電極、１６はＡｕＧｅ／Ｐｔ／Ａｕからなる厚さ約
３０００オングストロームのｎ側電極である。
【００２０】また、図２はこの発明の第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、８はＳｉＯＮやＳｉＮ等の材料からなる
〈１１０〉方向に伸びるストライプ状の絶縁膜、１０は
貫通転移である。
る半導体レーザ装置の製造方法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、８はＳｉＯＮやＳｉＮ等の材料からなる
〈１１０〉方向に伸びるストライプ状の絶縁膜、１０は
貫通転移である。
【００２１】次に製造方法について説明する。まず、ｎ
−ＧａＡｓ基板１の（００１）面上にｎ−Ａｌ0.48Ｇａ
0.52Ａｓクラッド層２，ｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活
性層３，ｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層４，ｐ−
ＧａＡｓコンタクト層５ａ，超格子層６，ｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層５ｂを減圧ＭＯＣＶＤ法等の方法を用いて
順次、第１のエピタキシャル成長を行い、図２(a) に示
す半導体層を得る。続いて図２(b) に示すように、上記
第１のエピタキシャル成長により得られた半導体層上に
〈１１０〉方向に伸びるストライプ状のＳｉＯＮ膜８を
設ける。ＳｉＯＮ膜８の膜厚は５００〜１０００オング
ストローム程度，形成方法としてはプラズマＣＶＤ法等
を用いる。次にこのストライプ状ＳｉＯＮ膜８をエッチ
ングマスクとしてｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド
層４のなかばまで上記第１のエピタキシャル成長により
得られた半導体層をエッチングすることによりリッジス
トライプ構造９を形成する（図２(c))。このエッチング
液としては例えば硫酸と過酸化水素水の混合液を用い、
ｐ−上クラッド層４の該エッチングによる残し厚は約
０．３μｍとなるようにする。次に減圧ＭＯＣＶＤ法等
の方法を用いて上記リッジストライプ構造９を埋め込む
ようにｎ−ＧａＡｓ電流阻止層７及び第３のｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層５ｃを順次選択的に第２のエピタキシャ
ル成長させ、この第２のエピタキシャル成長により得ら
れた半導体層を冷却させ（図２(d))、ストライプ状の絶
縁膜８を除去し、ｐ側電極１７，ｎ側電極１６を形成し
て図１に示す半導体レーザ装置を得る。
−ＧａＡｓ基板１の（００１）面上にｎ−Ａｌ0.48Ｇａ
0.52Ａｓクラッド層２，ｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活
性層３，ｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層４，ｐ−
ＧａＡｓコンタクト層５ａ，超格子層６，ｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層５ｂを減圧ＭＯＣＶＤ法等の方法を用いて
順次、第１のエピタキシャル成長を行い、図２(a) に示
す半導体層を得る。続いて図２(b) に示すように、上記
第１のエピタキシャル成長により得られた半導体層上に
〈１１０〉方向に伸びるストライプ状のＳｉＯＮ膜８を
設ける。ＳｉＯＮ膜８の膜厚は５００〜１０００オング
ストローム程度，形成方法としてはプラズマＣＶＤ法等
を用いる。次にこのストライプ状ＳｉＯＮ膜８をエッチ
ングマスクとしてｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド
層４のなかばまで上記第１のエピタキシャル成長により
得られた半導体層をエッチングすることによりリッジス
トライプ構造９を形成する（図２(c))。このエッチング
液としては例えば硫酸と過酸化水素水の混合液を用い、
ｐ−上クラッド層４の該エッチングによる残し厚は約
０．３μｍとなるようにする。次に減圧ＭＯＣＶＤ法等
の方法を用いて上記リッジストライプ構造９を埋め込む
ようにｎ−ＧａＡｓ電流阻止層７及び第３のｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層５ｃを順次選択的に第２のエピタキシャ
ル成長させ、この第２のエピタキシャル成長により得ら
れた半導体層を冷却させ（図２(d))、ストライプ状の絶
縁膜８を除去し、ｐ側電極１７，ｎ側電極１６を形成し
て図１に示す半導体レーザ装置を得る。
【００２２】次に動作について説明する。ｐ側電極１
７，ｎ側電極１６を通じてｐ−ＧａＡｓコンタクト層５
ａ，５ｃとｎ−ＧａＡｓ基板１の間にｐ−ＧａＡｓコン
タクト層５ａ，５ｃが正となるようなバイアスを印加す
ると、リッジストライプ構造部９にのみ電流が流れ、リ
ッジストライプ構造部９の下部のｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.
87Ａｓ活性層３に注入された電子−正孔対は輻射再結合
することにより光を放射し、この注入レベルを上げてい
くと誘導放射が始まり、レーザ発振に至る。
７，ｎ側電極１６を通じてｐ−ＧａＡｓコンタクト層５
ａ，５ｃとｎ−ＧａＡｓ基板１の間にｐ−ＧａＡｓコン
タクト層５ａ，５ｃが正となるようなバイアスを印加す
ると、リッジストライプ構造部９にのみ電流が流れ、リ
ッジストライプ構造部９の下部のｕｎ−Ａｌ0.13Ｇａ0.
87Ａｓ活性層３に注入された電子−正孔対は輻射再結合
することにより光を放射し、この注入レベルを上げてい
くと誘導放射が始まり、レーザ発振に至る。
【００２３】本実施例の半導体レーザ装置においても、
従来の半導体レーザ装置と同様に、第２のエピタキシャ
ル成長工程，あるいは第２のエピタキシャル成長後の冷
却工程のおいて、ストライプ状の絶縁膜９のストライプ
幅方向の端部と第３のコンタクト層５ｃの接する部分か
ら、該ＳｉＯＮ膜９と第３のコンタクト層５ｃとの間の
せん断応力等により転移１０が発生することがあり、こ
の転移が図２(d) に示すように貫通転移１０として上記
第１，第２のエピタキシャル成長により形成された半導
体層内を（１／１１）面と平行に活性層３の方向に成長
していく場合がある。ここで半導体結晶の格子歪みの存
在する部分においては、転移の成長方向が折れ曲がると
いう性質があり、超格子層６においては格子歪みが均一
に存在しているため、局所的な歪を緩和するために発生
した転移が超格子層６に達すると、該超格子層６のＡｌ
Ａｓ層とＧａＡｓ層との界面において成長方向が折れ曲
がり、（００１）面に沿って伝搬される。従って、（１
／１１）面と平行にに成長してきた貫通転移１０は、超
格子層６内のいずれかのＡｌＡｓ層とＧａＡｓ層との界
面で（００１）面と平行な方向に曲げられて、第３のコ
ンタクト層５ｃ方向に成長する。このため、第２のエピ
タキシャル成長により得られた半導体層の表面から発生
した貫通転移１０はレーザ活性領域，即ちリッジストラ
イプ構造部９の下部の活性層３を貫かない。従って、レ
ーザ活性領域内の貫通転移１０が原因となって起こる
〈１００〉ダークラインの発生を抑制でき、長寿命の半
導体レーザ装置を得ることができる。
従来の半導体レーザ装置と同様に、第２のエピタキシャ
ル成長工程，あるいは第２のエピタキシャル成長後の冷
却工程のおいて、ストライプ状の絶縁膜９のストライプ
幅方向の端部と第３のコンタクト層５ｃの接する部分か
ら、該ＳｉＯＮ膜９と第３のコンタクト層５ｃとの間の
せん断応力等により転移１０が発生することがあり、こ
の転移が図２(d) に示すように貫通転移１０として上記
第１，第２のエピタキシャル成長により形成された半導
体層内を（１／１１）面と平行に活性層３の方向に成長
していく場合がある。ここで半導体結晶の格子歪みの存
在する部分においては、転移の成長方向が折れ曲がると
いう性質があり、超格子層６においては格子歪みが均一
に存在しているため、局所的な歪を緩和するために発生
した転移が超格子層６に達すると、該超格子層６のＡｌ
Ａｓ層とＧａＡｓ層との界面において成長方向が折れ曲
がり、（００１）面に沿って伝搬される。従って、（１
／１１）面と平行にに成長してきた貫通転移１０は、超
格子層６内のいずれかのＡｌＡｓ層とＧａＡｓ層との界
面で（００１）面と平行な方向に曲げられて、第３のコ
ンタクト層５ｃ方向に成長する。このため、第２のエピ
タキシャル成長により得られた半導体層の表面から発生
した貫通転移１０はレーザ活性領域，即ちリッジストラ
イプ構造部９の下部の活性層３を貫かない。従って、レ
ーザ活性領域内の貫通転移１０が原因となって起こる
〈１００〉ダークラインの発生を抑制でき、長寿命の半
導体レーザ装置を得ることができる。
【００２４】また、活性層３の活性領域から約０．５μ
ｍ離れた領域には十分にレーザ光が存在するが、本実施
例の半導体レーザ装置においては、図１に示すように、
貫通転移１０のレーザ活性領域への成長を防ぐための超
格子層６は、リッジストライプ構造部９のコンタクト層
５ａ，５ｂの間に設けられており、活性層３の活性領域
との間にリッジストライプ構造部９のｐ−クラッド層４
を介しているため、活性層３の活性領域と超格子層６と
の距離は少なくとも１．３μｍ以上と十分に離れてお
り、活性層３の活性領域において発生したレーザ光は超
格子層６において吸収されない。従って、上述した特開
平３ー２２５９８５号公報に記載された半導体レーザ装
置と異なり、超格子層６による光の吸収に伴うレーザ特
性の劣化といった問題が発生しない。
ｍ離れた領域には十分にレーザ光が存在するが、本実施
例の半導体レーザ装置においては、図１に示すように、
貫通転移１０のレーザ活性領域への成長を防ぐための超
格子層６は、リッジストライプ構造部９のコンタクト層
５ａ，５ｂの間に設けられており、活性層３の活性領域
との間にリッジストライプ構造部９のｐ−クラッド層４
を介しているため、活性層３の活性領域と超格子層６と
の距離は少なくとも１．３μｍ以上と十分に離れてお
り、活性層３の活性領域において発生したレーザ光は超
格子層６において吸収されない。従って、上述した特開
平３ー２２５９８５号公報に記載された半導体レーザ装
置と異なり、超格子層６による光の吸収に伴うレーザ特
性の劣化といった問題が発生しない。
【００２５】このように本実施例においては、リッジス
トライプ構造部９のコンタクト層５ａ，５ｂの間にＡｌ
Ａｓ層とＧａＡｓ層とにより構成される超格子層６を形
成するようにして、該リッジストライプ構造部９を電流
阻止層７，及び第３のコンタクト層５ｃで埋め込む際に
発生する転移の成長方向を超格子層６により変化させ
て、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無くすとともに、
超格子層６と活性層３の間に十分な距離を設けて超格子
層６による光の吸収損失を抑えるようにしたから、＜１
００＞ダークラインが発生しにくい，長寿命で高性能な
信頼性の高い半導体レーザ装置を得ることができる。
トライプ構造部９のコンタクト層５ａ，５ｂの間にＡｌ
Ａｓ層とＧａＡｓ層とにより構成される超格子層６を形
成するようにして、該リッジストライプ構造部９を電流
阻止層７，及び第３のコンタクト層５ｃで埋め込む際に
発生する転移の成長方向を超格子層６により変化させ
て、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無くすとともに、
超格子層６と活性層３の間に十分な距離を設けて超格子
層６による光の吸収損失を抑えるようにしたから、＜１
００＞ダークラインが発生しにくい，長寿命で高性能な
信頼性の高い半導体レーザ装置を得ることができる。
【００２６】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説明するための図であ
り、本実施例２の半導体レーザの製造方法におけるリッ
ジストライプ構造部を埋め込むように電流阻止層とコン
タクト層を形成する工程を示す断面図である。図におい
て、図２と同一符号は同一または相当する部分を示して
おり、４ａは活性層３上に形成された，その上部にリッ
ジストライプ構造部９の一部を構成するリッジ構造を備
えた第１のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層，４
ｂは第１の上クラッド層のリッジストライプ構造上に超
格子層６を介して配置された第２のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.
52Ａｓ上クラッド層で、該第１の上クラッド層４ａと第
２の上クラッド層４ｂとによりｐ−上クラッド層４を構
成している。
よる半導体レーザ装置の構造を説明するための図であ
り、本実施例２の半導体レーザの製造方法におけるリッ
ジストライプ構造部を埋め込むように電流阻止層とコン
タクト層を形成する工程を示す断面図である。図におい
て、図２と同一符号は同一または相当する部分を示して
おり、４ａは活性層３上に形成された，その上部にリッ
ジストライプ構造部９の一部を構成するリッジ構造を備
えた第１のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層，４
ｂは第１の上クラッド層のリッジストライプ構造上に超
格子層６を介して配置された第２のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.
52Ａｓ上クラッド層で、該第１の上クラッド層４ａと第
２の上クラッド層４ｂとによりｐ−上クラッド層４を構
成している。
【００２７】上記第１の実施例においては、リッジスト
ライプ構造部９の第１，第２のｐ−コンタクト層５ａ，
５ｂの間に超格子層６を設けるようにしたが、本実施例
２においては、リッジストライプ構造部９の第１のｐ−
上クラッド層４ａと第２のｐ−上クラッド層４ｂとの間
に超格子層６を配置するようにしたものであり、上記実
施例１と同様に、基板１上にｎ−下クラッド層２，活性
層３，第１の上クラッド層４ａ，超格子層６，第２の上
クラッド層４ｂ，コンタクト層５ａを順次、第１のエピ
タキシャル成長により形成した後、ストライプ状の絶縁
膜マスク８を用いてエッチングによりリッジストライプ
構造部９を形成し、図３に示すように、該リッジストラ
イプ構造部９を埋め込むよう、ｎ−電流阻止層７，ｐ−
コンタクト層５ｃを第２のエピタキシャル成長させて形
成される。
ライプ構造部９の第１，第２のｐ−コンタクト層５ａ，
５ｂの間に超格子層６を設けるようにしたが、本実施例
２においては、リッジストライプ構造部９の第１のｐ−
上クラッド層４ａと第２のｐ−上クラッド層４ｂとの間
に超格子層６を配置するようにしたものであり、上記実
施例１と同様に、基板１上にｎ−下クラッド層２，活性
層３，第１の上クラッド層４ａ，超格子層６，第２の上
クラッド層４ｂ，コンタクト層５ａを順次、第１のエピ
タキシャル成長により形成した後、ストライプ状の絶縁
膜マスク８を用いてエッチングによりリッジストライプ
構造部９を形成し、図３に示すように、該リッジストラ
イプ構造部９を埋め込むよう、ｎ−電流阻止層７，ｐ−
コンタクト層５ｃを第２のエピタキシャル成長させて形
成される。
【００２８】本実施例においてもリッジストライプ構造
９を埋め込むように、ｎ−電流阻止層７，ｐ−コンタク
ト層５ｃを結晶成長させる第２のエピタキシャル成長工
程，あるいは該第２のエピタキシャル成長により得られ
た半導体層を冷却する工程において、図３に示すよう
に、上記結晶再成長により得られた半導体層表面の絶縁
膜８の端部から発生した転移１０は超格子層６において
該超格子層６の積層面に対して水平方向に曲げられて伝
搬するため、〈１００〉ダークラインの源となるレーザ
活性領域における貫通転移の発生を防止できる。
９を埋め込むように、ｎ−電流阻止層７，ｐ−コンタク
ト層５ｃを結晶成長させる第２のエピタキシャル成長工
程，あるいは該第２のエピタキシャル成長により得られ
た半導体層を冷却する工程において、図３に示すよう
に、上記結晶再成長により得られた半導体層表面の絶縁
膜８の端部から発生した転移１０は超格子層６において
該超格子層６の積層面に対して水平方向に曲げられて伝
搬するため、〈１００〉ダークラインの源となるレーザ
活性領域における貫通転移の発生を防止できる。
【００２９】なお、本実施例２においては、活性層３の
レーザ活性領域から広がって存在しているレーザ光の超
格子層６による吸収を防ぐために、超格子層６と活性層
３の間のクラッド層４ａの厚さは、超格子層６が上記レ
ーザ光の存在する領域にはいらない厚さとする。例えば
レーザ光が０．５μｍの範囲で広がって存在している場
合には、クラッド層４ｂの厚さを０．５μｍより厚くす
ればよい。
レーザ活性領域から広がって存在しているレーザ光の超
格子層６による吸収を防ぐために、超格子層６と活性層
３の間のクラッド層４ａの厚さは、超格子層６が上記レ
ーザ光の存在する領域にはいらない厚さとする。例えば
レーザ光が０．５μｍの範囲で広がって存在している場
合には、クラッド層４ｂの厚さを０．５μｍより厚くす
ればよい。
【００３０】このような本実施例においては、リッジス
トライプ構造部９の第１のｐ−上クラッド層４ａと第２
のｐ−上クラッド層４ｂとの間に超格子層６を配置する
ようにしたから、上記実施例と同様の効果を奏する。
トライプ構造部９の第１のｐ−上クラッド層４ａと第２
のｐ−上クラッド層４ｂとの間に超格子層６を配置する
ようにしたから、上記実施例と同様の効果を奏する。
【００３１】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説明するための図であ
り、本実施例３の半導体レーザ装置の製造方法における
リッジストライプ構造部を埋め込むように電流阻止層と
コンタクト層を形成する工程を示す断面図である。図に
おいて、図２と同一符号は同一または相当する部分を示
している。
よる半導体レーザ装置の構造を説明するための図であ
り、本実施例３の半導体レーザ装置の製造方法における
リッジストライプ構造部を埋め込むように電流阻止層と
コンタクト層を形成する工程を示す断面図である。図に
おいて、図２と同一符号は同一または相当する部分を示
している。
【００３２】上記第１の実施例においては、リッジスト
ライプ構造部９のコンタクト層５ａ，５ｂの間に超格子
層６を設けるようにしたが、本実施例３においては、リ
ッジストライプ構造部９のｐ−上クラッド層４とｐ−コ
ンタクト層５ａの間に超格子層６を配置するようにした
ものであり、上記実施例１と同様に、基板１上にｎ−下
クラッド層２，活性層３，ｐ−上クラッド層４，超格子
層６，ｐ−コンタクト層５ａを順次、第１のエピタキシ
ャル成長により形成した後、ストライプ状の絶縁膜マス
ク８を用いてエッチングによりリッジストライプ構造部
９を形成し、図４に示すように、該リッジストライプ構
造部９を埋め込むよう、ｎ−電流阻止層７，ｐ−コンタ
クト層５ｃを第２のエピタキシャル成長させて形成され
る。
ライプ構造部９のコンタクト層５ａ，５ｂの間に超格子
層６を設けるようにしたが、本実施例３においては、リ
ッジストライプ構造部９のｐ−上クラッド層４とｐ−コ
ンタクト層５ａの間に超格子層６を配置するようにした
ものであり、上記実施例１と同様に、基板１上にｎ−下
クラッド層２，活性層３，ｐ−上クラッド層４，超格子
層６，ｐ−コンタクト層５ａを順次、第１のエピタキシ
ャル成長により形成した後、ストライプ状の絶縁膜マス
ク８を用いてエッチングによりリッジストライプ構造部
９を形成し、図４に示すように、該リッジストライプ構
造部９を埋め込むよう、ｎ−電流阻止層７，ｐ−コンタ
クト層５ｃを第２のエピタキシャル成長させて形成され
る。
【００３３】本実施例においても、図４に示すように、
ｎ−電流阻止層７，ｐ−コンタクト層５ｃを形成する第
２のエピタキシャル成長工程，あるいは該第２のエピタ
キシャル成長工程により得られた半導体層の冷却工程に
おいて絶縁膜８の端部から発生した転移１０は、超格子
層６において該超格子層６の積層面に対して水平方向に
曲げられて伝搬するため、〈１００〉ダークラインの源
となるレーザ活性領域における貫通転移の発生を防止で
きる。
ｎ−電流阻止層７，ｐ−コンタクト層５ｃを形成する第
２のエピタキシャル成長工程，あるいは該第２のエピタ
キシャル成長工程により得られた半導体層の冷却工程に
おいて絶縁膜８の端部から発生した転移１０は、超格子
層６において該超格子層６の積層面に対して水平方向に
曲げられて伝搬するため、〈１００〉ダークラインの源
となるレーザ活性領域における貫通転移の発生を防止で
きる。
【００３４】また、本実施例においては、超格子層６と
活性層３の間にクラッド層４のリッジ部を有しているの
で、超格子層６と活性層３の間の距離は約１．３μｍと
なり、超格子層６によるレーザ光の吸収を防ぐことがで
きる。
活性層３の間にクラッド層４のリッジ部を有しているの
で、超格子層６と活性層３の間の距離は約１．３μｍと
なり、超格子層６によるレーザ光の吸収を防ぐことがで
きる。
【００３５】このような本実施例においては、リッジス
トライプ構造部９のｐ−上クラッド層４とコンタクト層
５ａとの間に超格子層６を配置するようにしたから、上
記実施例１と同様の効果を奏する。
トライプ構造部９のｐ−上クラッド層４とコンタクト層
５ａとの間に超格子層６を配置するようにしたから、上
記実施例１と同様の効果を奏する。
【００３６】なお、上記各実施例においては、超格子層
６としてＡｌＡｓ層とＧａＡｓ層からなる超格子層を用
いた場合について説明したが、本発明はＡｌＧａＡｓ層
とＧａＡｓ層からなる超格子層，ＩｎＧａＡｓ層とＧａ
Ａｓ層とからなる超格子層等の他の組成の超格子層を用
いた場合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。
６としてＡｌＡｓ層とＧａＡｓ層からなる超格子層を用
いた場合について説明したが、本発明はＡｌＧａＡｓ層
とＧａＡｓ層からなる超格子層，ＩｎＧａＡｓ層とＧａ
Ａｓ層とからなる超格子層等の他の組成の超格子層を用
いた場合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。
【００３７】また、上記各実施例においては、ＡｌＡｓ
層とＧａＡｓ層とを１０周期積層してなる超格子層を用
いた場合について説明したが、本発明の超格子層を構成
する各層の積層数は何層であってもよい。ただし、積層
数の多い超格子層を用いるほど、貫通転移の発生をより
確実に阻止でき、信頼性の高い半導体レーザ装置を得る
ことができる。
層とＧａＡｓ層とを１０周期積層してなる超格子層を用
いた場合について説明したが、本発明の超格子層を構成
する各層の積層数は何層であってもよい。ただし、積層
数の多い超格子層を用いるほど、貫通転移の発生をより
確実に阻止でき、信頼性の高い半導体レーザ装置を得る
ことができる。
【００３８】更に、上記各実施例においては、ＧａＡｓ
系の半導体レーザ装置について説明したが、本発明はＩ
ｎＰ系半導体レーザ装置等のその他の材料系の半導体レ
ーザについても適用できるものであり、このような場合
においても上記各実施例と同様の効果を奏する。
系の半導体レーザ装置について説明したが、本発明はＩ
ｎＰ系半導体レーザ装置等のその他の材料系の半導体レ
ーザについても適用できるものであり、このような場合
においても上記各実施例と同様の効果を奏する。
【００３９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第１の
第２導電型クラッド層上に、上記基板の一主面と平行に
配置された超格子層を含む第２導電型の半導体からなる
リッジストライプ構造部を備えたことにより、レーザ活
性領域を貫く貫通転移を無くすことができるとともに、
導波路中の光損失を抑えることができ、長寿命でレーザ
特性に優れた信頼性の高い半導体レーザ装置を得られる
効果がある。
第２導電型クラッド層上に、上記基板の一主面と平行に
配置された超格子層を含む第２導電型の半導体からなる
リッジストライプ構造部を備えたことにより、レーザ活
性領域を貫く貫通転移を無くすことができるとともに、
導波路中の光損失を抑えることができ、長寿命でレーザ
特性に優れた信頼性の高い半導体レーザ装置を得られる
効果がある。
【００４０】また、この発明によれば、上記リッジスト
ライプ構造部を、第２の第２導電型クラッド層と、該第
２の第２導電型クラッド層上に順次配置された、第１の
第２導電型コンタクト層と、上記超格子層と、第２の第
２導電型コンタクト層とにより構成するようにしたか
ら、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無くすことができ
るとともに、導波路中の光損失を抑えることができ、長
寿命でレーザ特性に優れた信頼性の高い半導体レーザ装
置を得られる効果がある。
ライプ構造部を、第２の第２導電型クラッド層と、該第
２の第２導電型クラッド層上に順次配置された、第１の
第２導電型コンタクト層と、上記超格子層と、第２の第
２導電型コンタクト層とにより構成するようにしたか
ら、レーザ活性領域を貫く貫通転移を無くすことができ
るとともに、導波路中の光損失を抑えることができ、長
寿命でレーザ特性に優れた信頼性の高い半導体レーザ装
置を得られる効果がある。
【００４１】また、この発明によれば、上記リッジスト
ライプ構造部は、第２の第２導電型クラッド層と、該第
２の第２導電型クラッド層上の，上記活性層から発生し
たレーザ光が達しない高さ位置に配置された超格子層
と、該超格子層上に配置された第３の第２導電型クラッ
ド層とを有しているから、レーザ活性領域を貫く貫通転
移を無くすことができるとともに、導波路中の光損失を
抑えることができ、長寿命でレーザ特性に優れた信頼性
の高い半導体レーザ装置を得られる効果がある。
ライプ構造部は、第２の第２導電型クラッド層と、該第
２の第２導電型クラッド層上の，上記活性層から発生し
たレーザ光が達しない高さ位置に配置された超格子層
と、該超格子層上に配置された第３の第２導電型クラッ
ド層とを有しているから、レーザ活性領域を貫く貫通転
移を無くすことができるとともに、導波路中の光損失を
抑えることができ、長寿命でレーザ特性に優れた信頼性
の高い半導体レーザ装置を得られる効果がある。
【００４２】また、この発明によれば、上記半導体レー
ザ装置において、上記リッジストライプ構造部を、第２
の第２導電型クラッド層と、該第２の第２導電型クラッ
ド層上に順次配置された、上記超格子層と、第２導電型
コンタクト層とにより構成するようにしたから、レーザ
活性領域を貫く貫通転移を無くすことができるととも
に、導波路中の光損失を抑えることができ、長寿命でレ
ーザ特性に優れた信頼性の高い半導体レーザ装置を得ら
れる効果がある。
ザ装置において、上記リッジストライプ構造部を、第２
の第２導電型クラッド層と、該第２の第２導電型クラッ
ド層上に順次配置された、上記超格子層と、第２導電型
コンタクト層とにより構成するようにしたから、レーザ
活性領域を貫く貫通転移を無くすことができるととも
に、導波路中の光損失を抑えることができ、長寿命でレ
ーザ特性に優れた信頼性の高い半導体レーザ装置を得ら
れる効果がある。
【図１】 この発明の第１の実施例による半導体レーザ
装置の構造を示す断面図である。
装置の構造を示す断面図である。
【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。
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
装置の製造方法の電流阻止層とコンタクト層とを形成す
る工程を示す断面図である。
装置の製造方法の電流阻止層とコンタクト層とを形成す
る工程を示す断面図である。
【図４】 この発明の第３の実施例による半導体レーザ
装置の製造方法の電流阻止層とコンタクト層とを形成す
る工程を示す断面図である。
装置の製造方法の電流阻止層とコンタクト層とを形成す
る工程を示す断面図である。
【図５】 従来の半導体レーザ装置の構造を示す断面図
である。
である。
【図６】 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。
面図である。
【図７】 従来の他の半導体レーザ装置の構造を示す断
面図である。
面図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板、２ ｎ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ
下クラッド層、３ アンドープＡｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活
性層、４ ｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層、４
ａ，４ｂ 第１，第２のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上ク
ラッド層、５ａ〜５ｃ 第１〜第３のｐ−ＧａＡｓコン
タクト層、６ 超格子層、７，２７ ｎ−ＧａＡｓ電流
阻止層、８ ストライプ状絶縁膜、９ リッジストライ
プ構造部、１０ 貫通転移、１５ａ，１５ｂ 第１，第
２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層、１６ ｎ側電極、１７
ｐ側電極、２１ ｎ−ＧａＡｓ基板、２２ ｎ−Ｉｎ
0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ下クラッド層、２３ Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層、２４ａ，２４ｂ 第１，第２の
ｐ−ｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ上クラッド
層、２５ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、２６ ｐ−Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐ／ｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ
エッチングストッパ層（超格子層）。
下クラッド層、３ アンドープＡｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓ活
性層、４ ｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上クラッド層、４
ａ，４ｂ 第１，第２のｐ−Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓ上ク
ラッド層、５ａ〜５ｃ 第１〜第３のｐ−ＧａＡｓコン
タクト層、６ 超格子層、７，２７ ｎ−ＧａＡｓ電流
阻止層、８ ストライプ状絶縁膜、９ リッジストライ
プ構造部、１０ 貫通転移、１５ａ，１５ｂ 第１，第
２のｐ−ＧａＡｓコンタクト層、１６ ｎ側電極、１７
ｐ側電極、２１ ｎ−ＧａＡｓ基板、２２ ｎ−Ｉｎ
0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ下クラッド層、２３ Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層、２４ａ，２４ｂ 第１，第２の
ｐ−ｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ上クラッド
層、２５ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、２６ ｐ−Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐ／ｐ−Ｉｎ0.5(Ｇａ0.5 Ａｌ0.5)0.5 Ｐ
エッチングストッパ層（超格子層）。
Claims (4)
- 【請求項１】 基板の一主面上に順次配置された第１導
電型クラッド層，活性層，及び第１の第２導電型クラッ
ド層と、 該第１の第２導電型クラッド層上に配置され、上記基板
の一主面と平行に配置された超格子層を含む第２導電型
の半導体からなるリッジストライプ構造部と、 該リッジストライプ構造部を埋め込むように配置され
た、電流ブロック層を含む層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に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラ
ッド層と、該第２の第２導電型クラッド層上に順次配置
された、第１の第２導電型コンタクト層と、上記超格子
層と，第２の第２導電型コンタクト層とにより構成され
ていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラ
ッド層と、該第２の第２導電型クラッド層上の，上記活
性層から発生したレーザ光が達しない高さ位置に配置さ
れた上記超格子層と、該超格子層上に配置された第３の
第２導電型クラッド層とを有し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、 上記リッジストライプ構造部は、第２の第２導電型クラ
ッド層と、該第２の第２導電型クラッド層上に順次配置
された、上記超格子層と，第２導電型コンタクト層とに
より構成されていることを特徴とする半導体レーザ装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6209981A JPH0878770A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 半導体レーザ装置 |
| US08/519,703 US5559821A (en) | 1994-09-02 | 1995-08-28 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6209981A JPH0878770A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878770A true JPH0878770A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16581888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6209981A Pending JPH0878770A (ja) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5559821A (ja) |
| JP (1) | JPH0878770A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1075012A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置，及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03225985A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Victor Co Of Japan Ltd | 屈折率導波型半導体レーザ装置 |
| JPH06326407A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-11-25 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ |
-
1994
- 1994-09-02 JP JP6209981A patent/JPH0878770A/ja active Pending
-
1995
- 1995-08-28 US US08/519,703 patent/US5559821A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5559821A (en) | 1996-09-24 |
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