JPH09237933A - 半導体レーザ，及びその製造方法 - Google Patents

半導体レーザ，及びその製造方法

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JPH09237933A
JPH09237933A JP8042755A JP4275596A JPH09237933A JP H09237933 A JPH09237933 A JP H09237933A JP 8042755 A JP8042755 A JP 8042755A JP 4275596 A JP4275596 A JP 4275596A JP H09237933 A JPH09237933 A JP H09237933A
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semiconductor laser
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current blocking
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Takashi Nishimura
隆司 西村
Shoichi Karakida
昇市 唐木田
Muneharu Miyashita
宗治 宮下
Deiitohaado Marukusu
ディートハード マルクス
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リッジ部両脇付近で起こる発光吸収を防ぎ、
レーザ特性の優れた半導体レーザおよびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 リッジ形状に成形されたクラッド層４
と、このリッジ部４１の両側に埋め込み形成された電流
ブロック層とを備え、電流ブロック層は、Ａｌ組成Ｘが
０．７より大きいＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層を初期成長して
なる第１電流ブロック層６ａを有する構成としたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザお
よびその製造方法に関し、特に、レーザ特性の優れたリ
ッジ埋め込み型の半導体レーザ，及びその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は、アイイーイーイー ジャーナ
ル オブ セレクティッド トピックス イン カンタ
ム エレクトロニクス、第１巻、２号、１０２頁（IEEE
JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONIC
S,June 1995,Vol.1,No.2,pp.102-109）に記載の従来の
ＡｌＧａＡｓ層を電流ブロック層として有するリッジ埋
め込み型のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザを示す断面図で
ある。
【０００３】図１３において、この半導体レーザは、
（１００）面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１上にはＡ
ｌ組成０．５であるｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッ
ド層２が配置されており、このｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａ
ｓ下クラッド層２上には三重量子井戸活性層３が結晶成
長されている。この三重量子井戸活性層３は、図１４に
示すように、上下のＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ層からなるガ
イド層３３の間に、３層のＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ層から
なる活性層３１が配置されており、これら３層の活性層
３１の層間にはＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ層からなるバッフ
ァ層３２が配置された構造を有する。このような構造を
有する三重量子井戸活性層３は、０．７８μｍの波長の
レーザ光を発振する。この三重量子井戸活性層３上には
Ａｌ組成０．５であるｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラ
ッド層４が結晶成長されており、このｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ上クラッド層４上にはｐ型ＧａＡｓキャップ層
５が結晶成長されている。これらのｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ上クラッド層４およびｐ型ＧａＡｓキャップ層
５は、その両側をエッチングにより除去して逆メサ形状
に成形したリッジ部４１が形成されている。そして、こ
のリッジ部４１の両側の領域を埋め込むように、Ａｌ組
成０．７であるｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロ
ック層６とｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層７が順次結
晶成長されている。また、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８
は、上記ｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層７およびリッ
ジ部４１上を覆うように結晶成長されており、そして、
このｐ型ＧａＡｓコンタクト層８上にはｐ側電極１２が
配置されており、また、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面には
ｎ側電極１１が配置されている。
【０００４】ここで、各層の膜厚は、ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ下クラッド層２が１．５μｍ、三重量子井戸活
性層３が合計８０ｎｍ、ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上ク
ラッド層４が１．５μｍ、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５が
０．５μｍ、ｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロッ
ク層６が１．３μｍ、ｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層
７が０．５μｍ、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８が２μｍ
である。
【０００５】次に、この従来の半導体レーザの製造方法
について説明する。図１５は、この従来の半導体レーザ
の製造工程を示す断面図であり、まず、図１５(a) に示
すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１の（１００）面上に、Ｍ
ＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）により成長温度を７
００℃として、ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0. 5 Ａｓ下クラッド層
２，三重量子井戸活性層３，ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
上クラッド層４，ｐ型ＧａＡｓキャップ層５を順次結晶
成長する。次に、図１５(b)に示すように、ｐ型ＧａＡ
ｓキャップ層５上に蒸着、写真製版とエッチングによ
り、〈０１１〉方向にストライプ状のＳｉＮ膜９を形成
した後、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５とｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ上クラッド層４の途中までウェットエッチング
を行い、逆メサ形状のリッジ部４１を形成する。次に、
図１５(c) に示すように、ＳｉＮ膜９をマスクにして、
ＭＯＣＶＤ法により成長温度を６５０℃として、ｎ型Ａ
ｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６とｎ型ＧａＡ
ｓ第２電流ブロック層７を順次結晶成長する。そして、
図１５(d) に示すように、ＳｉＮ膜９を除去した後、全
面にｐ型ＧａＡｓコンタクト層８をＭＯＣＶＤ法により
成長温度を６５０℃として結晶成長し、次いで、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１１を、ｐ型ＧａＡｓコ
ンタクト層８上にｐ側電極１２をそれぞれ蒸着等すると
図１３に示す構造の半導体レーザが製造される。
【０００６】次に、この従来の半導体レーザの動作につ
いて説明する。ｎ側電極１１側に−（マイナス）、ｐ側
電極１２側に＋（プラス）となるように電圧を印加する
と、電子はｎ型ＧａＡｓ基板１、ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5
Ａｓ下クラッド層２を経て三重量子井戸活性層３に注入
され、また、ホール（正孔）はｐ型ＧａＡｓコンタクト
層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５、ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.
5 Ａｓ上クラッド層４を経て三重量子井戸活性層３に注
入される。そうすると、三重量子井戸活性層３では、電
子とホールの再結合が起こり、活性層内で誘導放出光が
生ずる。そして、キャリア（電子とホール）の注入量を
十分に高くして、導波路における損失を越える光が発生
すれば、レーザ発振が生じる。
【０００７】この従来の半導体レーザでは、ｎ型Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６は、Ａｌ組成が
０．７であり、Ａｌ組成０．５のｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5
Ａｓ上クラッド層４よりＡｌ組成が大きく、ｐ型Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４の方が相対的に屈折率
が大きくなるため、三重量子井戸活性層３で発生したレ
ーザ光は、相対的に屈折率が大きいｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ上クラッド層４を含むリッジ部４１内において
導波される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１６は、上記従来の
半導体レーザにおけるリッジ部４１の両脇のｎ型Ａｌ0.
7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６の室温（約２５
℃）でのＰＬスペクトルを示すグラフである。この図１
６から明らかなように、８１０ｎｍ付近にＰＬスペクト
ルのピークが存在しており、これは三重量子井戸活性層
３から発光される光の波長である７８０ｎｍより長い。
このように、リッジ部４１の両脇のｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６のＰＬスペクトルのピー
クが、三重量子井戸活性層３の発振波長より長いという
ことは、リッジ部４１の両脇付近で三重量子井戸活性層
３からの発光の吸収が起こっていることを示している。
すなわち、上記従来の半導体レーザでは、図１５(b) に
示すように、ウェットエッチングにより形成したリッジ
側面部４２は（１１１）Ａ面等により形成されているた
め、このリッジ側面部４２に成長したｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６のＡｌ組成が変調してｐ
型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４のＡｌ組成０．
５より低下し、リッジ部４１の両脇付近のｎ型Ａｌ0.7
Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６において三重量子井
戸活性層３からの発光が吸収されることとなり、その結
果、しきい値電流が上がる等，レーザ特性が劣化すると
いう問題があった。
【０００９】つまり、上記ｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第
１電流ブロック層６のように、電流ブロック層が３元以
上の混晶となる場合、電流ブロック層の組成が均一にな
らない。特に、リッジ部の両脇付近の結晶成長に関し
て、電流ブロック層が最終的にほぼ平坦に埋め込まれる
前の過程で種々の結晶面が現れる。このような種々の結
晶面の出現は、成長条件によってまちまちであり、いち
がいには言えないが、一般に、結晶面によっては各結晶
の構成元素のマイグレーション速度などが異なるため、
元素の種類によって成長し易さ、いい換えれば、元素の
成長速度が異なることとなる。したがって、一定の原料
を供給しているにもかかわらず、結晶表面によって成長
組成が変わってしまい、その結果、電流ブロック層の組
成が均一にならず、特に、リッジ部付近の屈折率を変化
させ、あるいは、光の吸収等を起こさせるため、レーザ
特性の再現性を損ない、また、レーザの特性の劣化を引
き起こすという問題があった。
【００１０】また、図１３に示す従来の半導体レーザ
は、Ａｌ組成が０．５であるｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
上クラッド層４の熱膨張係数が５．０９×１０-6／Ｋで
あるのに対し、Ａｌ組成が０．７であるｎ型Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６の熱膨張係数が４．７
４×１０-6／Ｋであり、これらの熱膨張係数差が大き
く、しかも、ｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロッ
ク層６の膜厚は、１．３μｍ程度と厚く形成されてい
る。そのため、上記従来の半導体レーザは、リッジ部４
１を形成するｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層と
それ以外の部分を形成するｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第
１電流ブロック層６との熱膨張係数差によってリッジ部
４１に大きなストレスがかかり、リッジ部４１が破壊さ
れる等、レーザの寿命に悪影響を与えるという問題があ
った。
【００１１】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、リッジ部両脇付近で起こる発光の
吸収を防ぐことができ、レーザ特性に優れた半導体レー
ザおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】また、この発明は、リッジ部にかかるスト
レスを低減してレーザの寿命に悪影響を与えず、高い信
頼性を得ることのできる半導体レーザおよびその製造方
法を提供することをも目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザは、リッジ形状に形成されたクラッド層と、このリ
ッジ部の両側に埋め込み形成された電流ブロック層とを
備え、上記電流ブロック層は、Ａｌ組成Ｘが０．７より
大きいＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層を初期成長してなる第１電
流ブロック層を有するものである。
【００１４】この発明に係る半導体レーザは、上記半導
体レーザにおいて、第１電流ブロック層は、その層厚が
０．７μｍ以下の厚さに結晶成長されたものである。
【００１５】この発明に係る半導体レーザは、上記半導
体レーザにおいて、第１電流ブロック層は、そのＡｌ組
成Ｘが最下部で高く、上部に行くに従って徐々に低い値
となるように結晶成長してなるものである。
【００１６】この発明に係る半導体レーザは、上記半導
体レーザにおいて、第１電流ブロック層上には、Ａｌ組
成Ｙを有するよう結晶成長してなるＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ
層が配置されており、上記Ａｌ組成Ｙは、ＡｌY Ｇａ
1-Y Ａｓ層の熱膨張係数がリッジ部を形成するクラッド
層の熱膨張係数と同程度となるような値にしてあるもの
である。
【００１７】この発明に係る半導体レーザは、リッジ形
状に形成されたクラッド層と、このリッジ部の両側に埋
め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記電流ブ
ロック層は、初期成長したＡｌＡｓ層からなる第１電流
ブロック層と、この第１電流ブロック層上に所望のＡｌ
組成Ｘを有するよう結晶成長してなるＡｌX Ｇａ1-XＡ
ｓ層とを有するものである。
【００１８】この発明に係る半導体レーザは、リッジ形
状に形成されたクラッド層と、このリッジ部の両側に埋
め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記電流ブ
ロック層は、初期成長をＡｌＡｓから開始し、そのＡｌ
組成Ｘが上部に行くに従って徐々に低くなるように結晶
成長してなるＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層を有するものであ
る。
【００１９】この発明に係る半導体レーザは、リッジ形
状に形成されたクラッド層と、このリッジ部の両側に埋
め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記電流ブ
ロック層は、ＡｌＡｓ単分子層とＧａＡｓ単分子層とを
組合せて所望のＡｌ組成Ｘを有するよう結晶成長してな
るＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック層を有するもの
である。
【００２０】この発明に係る半導体レーザは、リッジ形
状に形成されたクラッド層と、このリッジ部の両側に埋
め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記電流ブ
ロック層は、５元結晶を構成する２元結晶の単分子層を
組合せて所望の組成を有するよう結晶成長してなる第１
電流ブロック層を有するものである。
【００２１】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、ＭＯＣＶＤ法によってリッジ部の両側にＡｌＧ
ａＡｓ系の電流ブロック層を埋め込み成長する工程を含
み、この電流ブロック層を埋め込み成長する工程は、６
００℃以上の高温条件で初期成長して結晶性の良い結晶
層を形成し、この結晶性のよい結晶層より上の層を６０
０℃以下の低温条件で結晶成長して結晶性の悪い結晶層
を形成するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１におけ
る半導体レーザを示す断面図である。図１において、図
１３と同一符号は同一または相当する部分を示してお
り、６ａは、Ａｌ組成が０．７５であるｎ型Ａｌ0.75Ｇ
ａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層である。
【００２３】図１において、この半導体レーザは、（１
００）面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１上にはｎ型Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッド層２が結晶成長されてお
り、このｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッド層２上に
は三重量子井戸活性層３が結晶成長されている。この三
重量子井戸活性層３は、図１３に示した従来の半導体レ
ーザと同様に図１４に示すように、上下のＡｌ0.35Ｇａ
0.65Ａｓ層からなるガイド層３３の間に、３層のＡｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ層からなる活性層３１が配置されてお
り、これら３層の活性層３１の層間にはＡｌ0.35Ｇａ
0.65Ａｓ層からなるバッファ層３２が配置された構造を
有する。このような構造を有する三重量子井戸活性層３
は、０．７８μｍの波長のレーザ光を発振する。なお、
０．７８μｍの波長のレーザ光を発振するものであれ
ば、上記の三重量子井戸活性層３に代えて、例えば、膜
厚が１２ｎｍのＡｌ0.12Ｇａ0.88Ａｓ活性層としてもよ
い。次に、この三重量子井戸活性層３上にはｐ型Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４が結晶成長されてお
り、このｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４上に
はｐ型ＧａＡｓキャップ層５が結晶成長されている。こ
れらのｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４および
ｐ型ＧａＡｓキャップ層５は、その両側をエッチングに
より除去して逆メサ形状に成形したリッジ部４１が形成
されている。そして、このリッジ部４１の両側の領域を
埋め込むように、Ａｌ組成が０．７５であるｎ型Ａｌ
0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層６ａとｎ型ＧａＡ
ｓ第２電流ブロック層７が順次結晶成長されている。こ
のとき、ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層
６ａは、ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４のリ
ッジ側面部４１および平坦部に沿って薄く形成されてい
る。また、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８は、上記ｎ型Ｇ
ａＡｓ第２電流ブロック層７およびリッジ部４１上を覆
うように結晶成長されており、そして、このｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層８上にはｐ側電極１２が配置されてお
り、また、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極１１
が配置されている。
【００２４】ここで、各層の膜厚は、ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ下クラッド層２が１．５μｍ、三重量子井戸活
性層３が合計８０ｎｍ、ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上ク
ラッド層４が１．５μｍ、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５が
０．５μｍ、ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロッ
ク層６ａが０．４μｍ、ｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック
層７が１．４μｍ、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８が２μ
ｍである。
【００２５】次に、上記の実施の形態１における半導体
レーザの製造方法について説明する。図２は、この実施
の形態１の半導体レーザの製造工程を示す断面図であ
り、この半導体レーザは、まず、図２(a) に示すよう
に、ｎ型ＧａＡｓ基板１の（１００）面上に、ＭＯＣＶ
Ｄ法（有機金属気相成長法）により成長温度を６５０℃
として、ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッド層２，三
重量子井戸活性層３，ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラ
ッド層４，ｐ型ＧａＡｓキャップ層５を順次結晶成長す
る。次に、図２(b) に示すように、ｐ型ＧａＡｓキャッ
プ層５上に蒸着、写真製版とエッチングにより、〈０１
１〉方向にストライプ状のＳｉＮ膜９を形成した後、ｐ
型ＧａＡｓキャップ層５とｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上
クラッド層４の途中までウェットエッチングを行い、逆
メサ形状のリッジ部４１を形成する。次に、図２(c) に
示すように、ＳｉＮ膜９をマスクにして、ＭＯＣＶＤ法
により成長温度を６５０℃として、ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ
0.25Ａｓ第１電流ブロック層６ａとｎ型ＧａＡｓ第２電
流ブロック層７を順次結晶成長する。ここで、選択成長
の難しいＡｌ組成の高いｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１
電流ブロック層６ａの形成は、ＨＣｌ（塩化水素）を添
加したＭＯＣＶＤ法により容易に行うことができる。そ
して、図２(d) に示すように、ＳｉＮ膜９を除去した
後、全面にｐ型ＧａＡｓコンタクト層８をＭＯＣＶＤ法
により成長温度を６５０℃として結晶成長し、次いで、
ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１１を、ｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層８上にｐ側電極１２をそれぞれ蒸着等
すると、図１に示す構造の半導体レーザが製造される。
【００２６】次に、上記実施の形態１における半導体レ
ーザの動作について説明する。ｎ側電極１１側に−（マ
イナス）、ｐ側電極１２側に＋（プラス）となるように
電圧を印加すると、電子はｎ型ＧａＡｓ基板１、ｎ型Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッド層２を経て三重量子井戸
活性層３に注入され、また、ホール（正孔）はｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５、ｐ型
Ａｌ0.5 Ｇａ0. 5 Ａｓ上クラッド層４を経て三重量子井
戸活性層３に注入される。そうすると、三重量子井戸活
性層３では、電子とホールの再結合が起こり、活性層内
で誘導放出光が生ずる。そして、キャリア（電子とホー
ル）の注入量を十分に高くすると、導波路における損失
を越える光が発生すれば、レーザ発振が生じる。
【００２７】この実施の形態１における半導体レーザで
は、ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第 1電流ブロック層６ａ
の方がｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４よりＡ
ｌ組成が大きいので、ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラ
ッド層４の方が相対的に屈折率が大きくなるため、三重
量子井戸活性層３で発生したレーザ光は、相対的に屈折
率が大きいｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４を
含むリッジ部４１内において導波される。
【００２８】図３は、上記実施の形態１の半導体レーザ
におけるリッジ部４１の両脇のｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａ
ｓ第１電流ブロック層６ａの室温（約２５℃）でのＰＬ
スペクトルを示すグラフである。この図３から明らかな
ように、７５０ｎｍ付近にＰＬスペクトルのピークが存
在しており、これは三重量子井戸活性層３から発振され
るレーザ光における７８０ｎｍの波長より短波長側にあ
る。これは、リッジ部４１の両脇付近において三重量子
井戸活性層３から発生したレーザ光の吸収が起こってい
ないことを示している。
【００２９】すなわち、この実施の形態１における半導
体レーザによれば、ウェットエッチングにより形成した
リッジ側面部４２は（１１１）Ａ面等により形成されて
いるが、ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層
６ａはＡｌ組成が０．７より大きい０．７５のＡｌ0.75
Ｇａ0.25Ａｓ層で形成されているため、リッジ側面部４
２において、Ａｌ組成が変調し低下しても、その波長が
三重量子井戸活性層３から発振されるレーザ光における
７８０ｎｍの波長より長くなることがなく、したがっ
て、リッジ部４１の両脇における三重量子井戸活性層３
からの発光の吸収を防ぐことができ、レーザの特性の優
れたものが得られるという効果がある。
【００３０】また、この実施の形態１における半導体レ
ーザによれば、リッジ部４１と熱膨張係数差の大きいｎ
型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層６ａは、そ
の膜厚が０．４μｍと薄く形成されているので（図１３
に示す従来の半導体レーザのｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ
第１電流ブロック層の膜厚は、１．３μｍである。）、
リッジ部４１を形成するｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上ク
ラッド層４とｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロッ
ク層６ａとの熱膨張係数差によってリッジ部４１にかか
るストレスを低減することができるため、レーザの寿命
に悪影響を与えず、信頼性の高いものが得られるという
効果がある。
【００３１】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２における半導体レーザを示す断面図であり、図１
と同一符号は同一又は相当する部分を示す。この実施の
形態２の半導体レーザは、図１に示す実施の形態１の半
導体レーザにおけるｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流
ブロック層６ａに代えて、Ａｌ組成Ｘが、最下部で０．
８であり、上部に行くに従って小さくなり最上部で０．
７であるｎ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック層６
ｂを備える。
【００３２】この実施の形態２における半導体レーザ
は、上記の実施の形態１の半導体レーザと同様にＭＯＣ
ＶＤ法により製造することができるが、ｎ型ＡｌX Ｇａ
1-X Ａｓ第１電流ブロック層６ｂを結晶成長する際に
は、ＡｌまたはＧａの流量を適宜調整することにより、
Ａｌ組成を最下部では０．８とし、上部に行くに従って
低くして最上部で０．７とすることができる。
【００３３】この実施の形態２における半導体レーザに
よれば、上記実施の形態１の半導体レーザにおけるｎ型
Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層６ａより高い
Ａｌ組成を有するｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ第１電流ブロ
ック層６ｂでリッジ部４１が囲まれているため、実施の
形態１の半導体レーザより効果的にリッジ部４１の両脇
における三重量子井戸活性層３からの発光の吸収を防ぐ
ことができる。しかも、この実施の形態２における半導
体レーザによれば、ｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ第１電流ブ
ロック層６ｂは最上部に行くに従ってＡｌ組成を徐々に
低くしているため、リッジ部４１を形成するｐ型Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４とｎ型Ａｌx Ｇａ1-x
Ａｓ第１電流ブロック層６ｂとの熱膨張係数差により、
リッジ部４１にかかるストレスをより低減することがで
きるという効果がある。
【００３４】実施の形態３．図５は、この発明の実施の
形態３における半導体レーザを示す断面図であり、図１
と同一符号は同一又は相当する部分を示す。この実施の
形態３の半導体レーザは、リッジ部４１の両側に埋め込
み形成された電流ブロック層として、ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ
0.25Ａｓ第１電流ブロック層６ｃとｎ型ＧａＡｓ第２電
流ブロック層７の層間にｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第３
電流ブロック層１０が配置されたものを備える。このｎ
型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層６ｃの膜厚
は、０．４μｍであり、ｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック
層の膜厚は、０．５μｍであり、ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5
Ａｓ第３電流ブロック層１０の膜厚は、０．９μｍであ
る。
【００３５】この実施の形態３における半導体レーザ
は、上記の実施の形態１の半導体レーザと同様にＭＯＣ
ＶＤ法により製造することができる。
【００３６】この実施の形態３における半導体レーザに
よれば、電流ブロック領域の中間部分に配置したｎ型Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第３電流ブロック層１０のＡｌ組成
は、ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４と同じに
してあるので、ｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層
４とｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第３電流ブロック層１０
の熱膨張係数差がないため、リッジ部４１を形成するｐ
型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４とｎ型Ａｌ0.75
Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層６ｃとの熱膨張係数差
によりリッジ部４１にかかるストレスをさらに低減する
ことができるという効果がある。
【００３７】実施の形態４．図６は、この発明の実施の
形態４における半導体レーザを示す断面図であり、図５
と同一符号は同一又は相当する部分を示す。この実施の
形態４の半導体レーザは、図５に示す実施の形態３の半
導体レーザにおけるｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流
ブロック層に代えて、Ａｌ組成が最下部で０．８であ
り、上部に行くに従って小さくなり最上部で０．７であ
るｎ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック層６ｂを備
える。
【００３８】この実施の形態４における半導体レーザ
は、上記の実施の形態１の半導体レーザと同様にＭＯＣ
ＶＤ法により製造することができるが、ｎ型ＡｌX Ｇａ
1-X Ａｓ第１電流ブロック層６ｂを結晶成長する際に
は、上記実施の形態２の場合と同様にＡｌまたはＧａの
流量を適宜調整することにより、Ａｌ組成が上部に行く
に従って低くして最下部では０．８とし、最上部で０．
７とすることができる。
【００３９】この実施の形態４における半導体レーザに
よれば、上記実施の形態２の場合と同様にリッジ部４１
はＡｌ組成の高いｎ型Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ第１電流ブロ
ック層６ｂで囲まれているため、より効果的にリッジ部
４１の両脇における三重量子井戸活性層３からの発光の
吸収を防ぐことができ、しかも、ｎ型Ａｌx Ｇａ1-xＡ
ｓ第１電流ブロック層６ｂは最上部に行くに従ってＡｌ
組成を徐々に低くしているため、リッジ部４１を形成す
るｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４とｎ型Ａｌ
x Ｇａ1-x Ａｓ第１電流ブロック層６ｂとの熱膨張係数
差によりリッジ部４１にかかるストレスを低減すること
ができるという効果がある。
【００４０】実施の形態５．図７は、この発明の実施の
形態５における半導体レーザを示す断面図であり、図５
と同一符号は同一または相当する部分を示す。この実施
の形態５における半導体レーザは、図５に示す実施の形
態３の半導体レーザにおけるｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ
第１電流ブロック層６ｃに代えて、ＡｌＡｓの２元結晶
からなるｎ型ＡｌＡｓ第１電流ブロック層６１とし、ま
た、ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ第３電流ブロック層１０
に代えて、ｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0. 3 Ａｓ第３電流ブロック
層１０ａとし、このｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第３電流
ブロック層１０ａ上にｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層
７を形成してなるものである。上記各層の膜厚は、ｎ型
ＡｌＡｓ第１電流ブロック層６１が０．４μｍ、ｎ型Ｇ
ａＡｓ第２電流ブロック層７が０．５μｍ、ｎ型Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第３電流ブロック層１０ａが０．９μ
ｍである。
【００４１】この実施の形態５における半導体レーザに
よれば、リッジ側面部がＡｌＡｓの２元結晶からなるｎ
型ＡｌＡｓ第１電流ブロック層６１により囲まれている
ので、リッジ部近傍のＡｌ組成変調を確実に防止でき、
リッジ部の両脇においてレーザ光の吸収が起こることは
なく、レーザの特性の優れたものが得られるという効果
がある。
【００４２】実施の形態６．図８は、この発明の実施の
形態６における半導体レーザを示す断面図であり、図７
と同一符号は同一または相当する部分を示す。この実施
の形態７における半導体レーザは、図７に示す実施の形
態５の半導体レーザにおけるｎ型ＡｌＡｓ第１電流ブロ
ック層６１に代えて、初期成長をＡｌＡｓ層から開始
し、そのＡｌ組成Ｘが上部に行くに従って徐々に低くし
て最上部を０．７となるように結晶成長されたｎ型Ａｌ
X Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック層６３としたものであ
る。すなわち、このｎ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブ
ロック層６３は、図８中、点ＡではＡｌ組成が１であ
り、点ＢではＡｌ組成が０．７となるようにしてある。
【００４３】この実施の形態６における半導体レーザに
よれば、初期成長をＡｌＡｓ層から開始し、次第にＡｌ
組成Ｘを減少させて上部では０．７となるｎ型ＡｌX Ｇ
ａ1- X Ａｓ第１電流ブロック層６３によってリッジ部が
囲まれているので、リッジ部近傍のＡｌ組成の変調が確
実に防止されて、リッジ部の両脇でのレーザ光の吸収が
起こることはなく、レーザ特性が優れたものが得られる
という効果がある。
【００４４】なお、上記ｎ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電
流ブロック層６３は、その上部でのＡｌ組成を０．７と
なるようにＡｌ組成を減少させているが、本発明はこれ
に限定されず、例えば、上部でのＡｌ組成を０．８とな
るようにする等、所望のＡｌ組成まで減少させたもので
あってもよい。
【００４５】実施の形態７．図９(a) は、この発明の実
施の形態７における半導体レーザを示す断面図であり、
図７と同一符号は同一または相当する部分を示す。この
実施の形態７における半導体レーザは、図７に示す実施
の形態５の半導体レーザにおけるｎ型ＡｌＡｓ第１電流
ブロック層６１に代えて、７モノレイヤーのＡｌＡｓ層
６４１と３モノレイヤーのＧａＡｓ層６４２とを適宜組
合せてＡｌ組成０．７のｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１
電流ブロック層６４としたものである。
【００４６】このｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブ
ロック層６４は、Ａｌ組成がなるべく均一になるように
ＡｌＡｓ層６４１とＧａＡｓ層６４２の単原子分子層を
交互に結晶成長したものである。例えば、図９(b) に示
すように、ＡｌＡｓ層６４１を２モノレイヤー、ＧａＡ
ｓ層６４２を１モノレイヤー、ＡｌＡｓ層６４１を１モ
ノレイヤー、ＧａＡｓ層６４２を１モノレイヤー、Ａｌ
Ａｓ層６４１を２モノレイヤー、ＧａＡｓ層６４２を１
モノレイヤー、およびＡｌＡｓ層６４１を２モノレイヤ
ー順次結晶成長させた結晶層を、所望の厚みとなるまで
結晶成長させることで得られる。
【００４７】この実施の形態７における半導体レーザ
は、上記の実施の形態１の半導体レーザと同様にＭＯＣ
ＶＤ法により製造することができ、まず、図１０(a) に
示すように、結晶成長を行った後（図２(a) 参照。）、
ｐ型ＧａＡｓキャップ層５とｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
上クラッド層４の途中までウエットエッチングを行って
逆メサ形状のリッジ部を形成する。次に、図１０(b) に
示すように、ＳｉＮ膜９をマスクにして、ＡｌＡｓ層６
４１を７モノレイヤーに対しＧａＡｓ層６４２が３モノ
レイヤーとなる割合でＡｌＡｓ層６４１とＧａＡｓ層６
４２とを結晶成長し、Ａｌ組成が０．７となるｎ型Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６４を形成する。
このｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６４
上にｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第３電流ブロック層１０
ａおよびｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層７を順次結晶
成長する。そして、ＳｉＮ膜９を除去した後、全面にｐ
型ＧａＡｓコンタクト層８を結晶成長し、次いで、ｎ型
ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１１を、ｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層８上にｐ側電極１２をそれぞれ蒸着等する
と、図９に示す実施の形態７における半導体レーザが製
造される。
【００４８】この実施の形態７における半導体レーザに
よれば、ＡｌＡｓ層６４１とＧａＡｓ層６４２とを組合
せたｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６４
は、均一なＡｌ組成を有し、このｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3
Ａｓ第１電流ブロック層６４によってリッジ部が囲まれ
ているので、リッジ部近傍のＡｌ組成変調が確実に防止
されてリッジ部の両脇でのレーザ光の吸収が起こること
はなく、レーザ特性の優れたものが得られるという効果
がある。
【００４９】なお、上記の実施の形態７では、ｎ型Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロック層６４としている
が、ＡｌＡｓ層６４１とＧａＡｓ層６４２の単分子層を
積層する割合を適宜変更して、所望のＡｌ組成Ｘを有す
るｎ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック層としたも
のであってもよい。
【００５０】実施の形態８．図１１は、この発明の実施
の形態８における半導体レーザを示す断面図であり、図
１と同一符号は同一または相当する部分を示す。この実
施の形態８における半導体レーザは、三重量子井戸活性
層３を越えてｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッド層２
の途中までエッチング除去した領域に、５元結晶を構成
する２元結晶の単分子層を組合せて所望の組成としたｎ
（ｎは３〜５の整数である。）元結晶の第１電流ブロッ
ク層６５と、この第１電流ブロック層６５上にｎ型Ｇａ
Ａｓ第２電流ブロック層７とを有する電流ブロック層を
備えたものである。
【００５１】上記第１電流ブロック層６５において、５
元結晶を構成する２元結晶単分子層として、例えば、Ａ
ｌＰ層，ＩｎＰ層，ＧａＰ層，ＡｌＡｓ層，ＩｎＡｓ
層，ＧａＡｓ層が挙げられる。
【００５２】例えば、第１電流ブロック層６５をＡｌＧ
ａＡｓの３元結晶とするには、上記２元結晶のうち、Ａ
ｌＡｓ層とＧａＡｓ層とを組合せればよい。そして、Ａ
ｌ組成０．７のＡｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ層とするには、上
記実施の形態７におけるｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ層６
４のように、７モノレイヤーのＡｌＡｓ層と３モノレイ
ヤーのＧａＡｓ層の単分子層を交互に成長することによ
り得られる。
【００５３】このようにして、上記第１電流ブロック層
６５は、例えば、ＡｌＰ層，ＩｎＰ層，ＧａＰ層，Ａｌ
Ａｓ層，ＩｎＡｓ層，ＧａＡｓ層の２元結晶のうち適宜
のものを組合せて所望の組成を有するｎ元結晶とするこ
とができる。
【００５４】次に、この実施の形態８における半導体レ
ーザは、上記の実施の形態１の半導体レーザと同様にＭ
ＯＣＶＤ法により製造することができ、まず、図１２
(a) に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッド層２，三重量子井戸活性層
３，ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層４，ｐ型Ｇ
ａＡｓキャップ層５を順次結晶成長した後（図２(a) 参
照。）、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５，ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ上クラッド層４，三重量子井戸活性層３，ｎ型
Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラッド層２の途中までウエッ
トエッチングを行って順メサ形状のリッジ部を形成す
る。次に、図１２(b) に示すように、ＳｉＮ膜９をマス
クにして、５元結晶を構成する２元結晶の単分子層を組
合せて所望の組成としたｎ（ｎは３〜５の整数であ
る。）元結晶の第１電流ブロック層６５を形成し、この
第１電流ブロック層６５上にｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロ
ック層７を結晶成長する。そして、ＳｉＮ膜９を除去し
た後、全面にｐ型ＧａＡｓコンタクト層８を結晶成長
し、次いで、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１１
を、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８上にｐ側電極１２をそ
れぞれ蒸着等すると、図１１に示す実施の形態８におけ
る半導体レーザが製造される。
【００５５】この実施の形態８における半導体レーザに
よれば、層内の各領域で均一な組成となる第１電流ブロ
ック層６５によりリッジ部が囲まれているので、リッジ
部近傍のＡｌ組成の変調を確実に防ぐことができ、レー
ザ光の吸収が起こることはなく、レーザの特性の優れた
ものが得られるという効果がある。
【００５６】実施の形態９．この発明の実施の形態９に
おける半導体レーザの製造方法は、ＭＯＣＶＤ法によっ
てリッジ部の両側に電流ブロック層を埋め込み成長する
工程を含み、この電流ブロック層を埋め込み成長する工
程は、６００℃以上の高温条件で結晶成長して結晶性の
良い結晶層を形成し、この結晶性のよい結晶層より上層
を６００℃以下の成長温度で結晶成長して結晶性の悪い
結晶層を形成するものである。
【００５７】例えば、上記実施の形態１における半導体
レーザの製造方法において、図２(c) に示すようなＡｌ
0.75Ｇａ0.25Ａｓ層からなるｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ
第１電流ブロック層６ａとｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロッ
ク層７を順次ＭＯＣＶＤ法により結晶成長する際に、ｎ
型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層６は７００
°Ｃで成長し、ｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層７は５
５０°Ｃで成長する。
【００５８】上記のようにして製造することにより、三
重量子井戸活性層３に近いｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第
１電流ブロック層６は結晶性がよく、三重量子井戸活性
層３から離れたｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層７は転
位等の欠陥が多く含まれ結晶性が悪くなる。これによ
り、結晶性のよいｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブ
ロック層の結晶性による信頼性への悪影響を防ぎなが
ら、結晶性の悪いｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層７
は、リッジ部４１を形成するｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
上クラッド層４とｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブ
ロック層６ａとの熱膨張係数差によってリッジ部４１に
かかるストレスを吸収することができるという効果があ
る。
【００５９】なお、本発明に係る半導体レーザは、上記
実施の形態に限定されず、例えば、ｎ型ＡｌX Ｇａ1-X
Ａｓ第１電流ブロック層について、上記実施の形態１〜
４，６〜９では、そのＡｌ組成Ｘは０．７より大きい範
囲で適宜変更することができる。
【００６０】また、ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流
ブロック層の膜厚として、上記実施の形態１〜９では、
０．４μｍとしたが、０．７μｍ以下であれば適宜変更
することができる。但し、あまり層厚を薄くすると、リ
ッジ部の両脇におけるＡｌ含有量が相対的に低下するた
め、好ましくは０．２〜０．５μｍの範囲にあればよ
い。
【００６１】また、上下のＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッ
ド層について、上記実施の形態１〜９では、そのＡｌ組
成を０．５としたが、Ａｌ組成が０．７以下の範囲で適
宜変更することができ、また、上下のＡｌ0.5 Ｇａ0.5
Ａｓクラッド層に代えてＩｎＧａＰ層としてもよい。但
し、ＩｎＧａＰクラッド層とする場合、実施の形態３お
よび４においては、ＩｎＧａＰ層の熱膨張係数が５．３
３×１０-6／Ｋであり、これはＡｌ組成が０．３である
Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層の熱膨張係数と一致するため、
ｎ型ＡｌＧａＡｓ第３電流ブロック層１０としては、Ａ
ｌ組成０．３のＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層とする必要があ
る。
【００６２】また、上記実施の形態１〜４において、ｎ
型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック層以外の各層
の膜厚は適宜変更することができ、また、実施の形態５
〜９においては、第１電流ブロック層も含めて各層の膜
厚を適宜変更することができる。
【００６３】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体レ
ーザによれば、リッジ形状に成形されたクラッド層と、
このリッジ部の両側に埋め込み形成された電流ブロック
層とを備え、上記電流ブロック層は、Ａｌ組成Ｘが０．
７より大きいＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層を初期成長してなる
第１電流ブロック層を有する構成とするので、リッジ側
面部においてＡｌ組成が変調して低下しても、その波長
が活性層から発振されるレーザ光の波長より長くなるこ
とがなく、したがって、リッジ部の両脇における活性層
からの発光の吸収を防ぐことができ、レーザの特性の優
れた半導体レーザを実現することができるという効果が
ある。
【００６４】この発明に係る半導体レーザよれば、上記
半導体レーザにおいて、第１電流ブロック層は、その層
厚が０．７μｍ以下に薄く結晶成長されている構成とす
るので、上記効果に加えて、リッジ部と第１電流ブロッ
ク層との熱膨張係数差によってリッジ部にかかるストレ
スを低減することができ、レーザの寿命に悪影響を与え
ず信頼性の高い半導体レーザを実現することができると
いう効果がある。
【００６５】この発明に係る半導体レーザによれば、上
記半導体レーザにおいて、第１電流ブロック層は、その
Ａｌ組成Ｘが最下部で高く上部に行くに従って徐々に低
くなるように結晶成長されている構成とするので、リッ
ジ部の両脇における活性層からの発光の吸収をより確実
に防げるとともに、リッジ部にかかるストレスを低減す
ることができるため、レーザの特性に優れ、かつ、レー
ザの寿命に悪影響を与えない半導体レーザを実現するこ
とができるという効果がある。
【００６６】この発明に係る半導体レーザによれば、上
記半導体レーザにおいて、第１電流ブロック層上には、
Ａｌ組成Ｙを有するＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ層が結晶成長さ
れており、Ａｌ組成Ｙは、ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ層の熱膨
張係数がリッジ部を形成するクラッド層の熱膨張係数と
同程度となるように決定されている構成とするので、リ
ッジ部を形成するクラッド層と第１電流ブロック層との
熱膨張係数差によりリッジ部にかかるストレスをさらに
低減することができ、レーザの寿命に悪影響を与えない
半導体レーザを実現することができるという効果があ
る。
【００６７】この発明に係る半導体レーザによれば、リ
ッジ形状に成形されたクラッド層と、このリッジ部の両
側に埋め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記
電流ブロック層は、初期成長したＡｌＡｓ層からなる第
１電流ブロック層と、この第１電流ブロック層上に所望
のＡｌ組成を有するＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層とを有する構
成とするので、リッジ側面部におけるＡｌ組成変調をな
くすことができるため、したがって、リッジ部の両脇に
おける活性層からの発光の吸収を防ぐことができ、レー
ザの特性の優れた半導体レーザを実現することができる
という効果がある。
【００６８】この発明に係る半導体レーザによれば、リ
ッジ形状に成形されたクラッド層と、このリッジ部の両
側に埋め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記
電流ブロック層は、初期成長をＡｌＡｓから開始し、そ
のＡｌ組成が上部に行くに従って徐々に低くなるように
結晶成長されたＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層を有する構成とす
るので、リッジ側面部におけるＡｌ組成変調をなくすこ
とができるため、したがって、リッジ部の両脇における
活性層からの発光の吸収を防ぐことができ、レーザの特
性の優れた半導体レーザを実現することができるという
効果がある。
【００６９】この発明に係る半導体レーザによれば、リ
ッジ形状に成形されたクラッド層と、このリッジ部の両
側に埋め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記
電流ブロック層は、ＡｌＡｓ単分子層とＧａＡｓ単分子
層とを組合せて所望のＡｌ組成を有するＡｌX Ｇａ1-X
Ａｓ第１電流ブロック層を有する構成とするので、第１
電流ブロック層の組成が均一に形成され、リッジ側面部
におけるＡｌ組成変調をなくすことができるため、した
がって、リッジ部の両脇における活性層からの発光の吸
収を防ぐことができ、レーザの特性の優れた半導体レー
ザを実現することができるという効果がある。
【００７０】この発明に係る半導体レーザによれば、リ
ッジ形状に成形されたクラッド層と、このリッジ部の両
側に埋め込み形成された電流ブロック層とを備え、上記
電流ブロック層は、５元結晶を構成する２元結晶の単分
子層を組合せて所望の組成とした第１電流ブロック層を
有する構成とするので、第１電流ブロック層の組成が均
一に形成され、リッジ側面部におけるＡｌ組成変調をな
くすことができるため、したがって、リッジ部の両脇に
おける活性層からの発光の吸収を防ぐことができ、レー
ザの特性の優れた半導体レーザを実現することができる
という効果がある。
【００７１】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、ＭＯＣＶＤ法によってリッジ部の両側に
ＡｌＧａＡｓ系の電流ブロック層を埋め込み成長する際
に、６００℃以上の高温条件で初期成長して結晶性の良
い結晶層を成形し、この結晶性のよい結晶層より上の層
を６００℃以下の低温条件で結晶成長して結晶性の悪い
結晶層を成形する構成とするので、初期成長した結晶性
のよい結晶層によって結晶性による信頼性への悪影響を
防ぐとともに、結晶性の悪い結晶層によってリッジ部と
電流ブロック層との熱膨張係数差によるリッジ部にかか
るストレスを吸収することができるため、レーザの特性
が優れ、しかも、レーザの寿命に悪影響を与えない信頼
性の高い半導体レーザを実現することができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における半導体レー
ザを示す断面図である。
【図２】 実施の形態１における半導体レーザの製造工
程を示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の半導体レーザにお
けるリッジ部の両脇のＡｌＧａＡｓ電流ブロック層の室
温（約２５℃）でのＰＬスペクトルを示すグラフであ
る。
【図４】 この発明の実施の形態２における半導体レー
ザを示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態３における半導体レー
ザを示す断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態４における半導体レー
ザを示す断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態５における半導体レー
ザを示す断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態６における半導体レー
ザを示す断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態７における半導体レー
ザを示す断面図である。
【図１０】 実施の形態７における半導体レーザの製造
工程の一部を示す断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態８における半導体レ
ーザを示す断面図である。
【図１２】 実施の形態８における半導体レーザの製造
工程の一部を示す断面図である。
【図１３】 従来の半導体レーザを示す断面図である。
【図１４】 従来の半導体レーザにおける三重量子井戸
活性層を示す模式図である。
【図１５】 従来の半導体レーザにおける製造工程を示
す断面図である。
【図１６】 従来の半導体レーザにおけるリッジ部の両
脇のＡｌＧａＡｓ電流ブロック層の室温（約２５℃）で
のＰＬスペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
１ ｎ型ＧａＡｓ基板、２ ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
下クラッド層、３ 三重量子井戸活性層、４ ｐ型Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ上クラッド層、５ ｐ型ＧａＡｓキャ
ップ層、６ ｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓ第１電流ブロッ
ク層、６ａ ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロッ
ク層、６ｂ ｎ型ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック
層、６ｃ ｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック
層、６ｄｎ型Ａｌ0.75Ｇａ0.25Ａｓ第１電流ブロック
層、７ ｎ型ＧａＡｓ第２電流ブロック層、８ ｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層、９ ＳｉＮ膜、１０ ｎ型ＡｌＧ
ａＡｓ第３電流ブロック層、１０ａ ｎ型ｎ型Ａｌ0.7
Ｇａ0.3 Ａｓ第３電流ブロック層、１１ ｎ型電極、１
２ ｐ側電極、３１ 活性層、３２ バッファ層、３３
ガイド層 ４１ リッジ部、４２ リッジ側面部、６
１ ｎ型ＡｌＡｓ第１電流ブロック層、６３ｎ型ＡｌX
Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック層、６４ ＡｌＡｓ層と
ＧａＡｓ層を交互成長した第１電流ブロック層、６５
２元結晶単分子層を交互成長した電流ブロック層、６４
１ ＡｌＡｓ層、６４２ ＧａＡｓ層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルクス ディートハード 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リッジ形状に形成されたクラッド層と、 このリッジ部の両側に埋め込み形成された電流ブロック
    層とを備え、 上記電流ブロック層は、Ａｌ組成Ｘが０．７より大きい
    ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層を初期成長してなる第１電流ブロ
    ック層を有することを特徴とする半導体レーザ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザにおい
    て、 第１電流ブロック層は、その層厚が０．７μｍ以下の厚
    さに結晶成長されたものであることを特徴とする半導体
    レーザ。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の半導体レーザ
    において、 第１電流ブロック層は、そのＡｌ組成Ｘが最下部で高
    く、上部に行くに従って徐々に低い値となるように結晶
    成長してなるものであることを特徴とする半導体レー
    ザ。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の半導体レーザにおい
    て、 第１電流ブロック層上には、Ａｌ組成Ｙを有するよう結
    晶成長してなるＡｌYＧａ1-Y Ａｓ層が配置されてお
    り、 上記Ａｌ組成Ｙは、ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ層の熱膨張係数
    がリッジ部を形成するクラッド層の熱膨張係数と同程度
    となるような値であることを特徴とする半導体レーザ。
  5. 【請求項５】 リッジ形状に形成されたクラッド層と、 このリッジ部の両側に埋め込み形成された電流ブロック
    層とを備え、 上記電流ブロック層は、初期成長したＡｌＡｓ層からな
    る第１電流ブロック層と、この第１電流ブロック層上に
    所望のＡｌ組成Ｘを有するよう結晶成長してなるＡｌX
    Ｇａ1-X Ａｓ層とを有することを特徴とする半導体レー
    ザ。
  6. 【請求項６】 リッジ形状に形成されたクラッド層と、 このリッジ部の両側に埋め込み形成された電流ブロック
    層とを備え、 上記電流ブロック層は、初期成長をＡｌＡｓから開始
    し、そのＡｌ組成Ｘが上部に行くに従って徐々に低くな
    るように結晶成長してなるＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ層を有す
    ることを特徴とする半導体レーザ。
  7. 【請求項７】 リッジ形状に形成されたクラッド層と、 このリッジ部の両側に埋め込み形成された電流ブロック
    層とを備え、 上記電流ブロック層は、ＡｌＡｓ単分子層とＧａＡｓ単
    分子層とを組合せて所望のＡｌ組成Ｘを有するよう結晶
    成長してなるＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１電流ブロック層を
    有することを特徴とする半導体レーザ。
  8. 【請求項８】 リッジ形状に成形されたクラッド層と、 このリッジ部の両側に埋め込み形成された電流ブロック
    層とを備え、 上記電流ブロック層は、５元結晶を構成する２元結晶の
    単分子層を組合せて所望の組成を有するよう結晶成長し
    てなる第１電流ブロック層を有することを特徴とする半
    導体レーザ。
  9. 【請求項９】 ＭＯＣＶＤ法によってリッジ部の両側に
    ＡｌＧａＡｓ系の電流ブロック層を埋め込み成長する工
    程を含む半導体レーザの製造方法において、 上記電流ブロック層を埋め込み成長する工程は、６００
    ℃以上の高温条件で初期成長して結晶性の良い結晶層を
    形成し、この結晶性のよい結晶層より上の層を６００℃
    以下の低温条件で結晶成長して結晶性の悪い結晶層を形
    成するものであることを特徴とする半導体レーザの製造
    方法。
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