JPH09246654A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH09246654A JPH09246654A JP4471396A JP4471396A JPH09246654A JP H09246654 A JPH09246654 A JP H09246654A JP 4471396 A JP4471396 A JP 4471396A JP 4471396 A JP4471396 A JP 4471396A JP H09246654 A JPH09246654 A JP H09246654A
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- strain
- semiconductor laser
- well
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 井戸層とバリア層とがそれぞれ異なる歪を有
する歪多重量子井戸活性層において、井戸層とバリア層
の界面での転位等の格子欠陥の発生を防止する。 【解決手段】 井戸層１１は、Ｇａ0.56Ｉｎ0.44Ｐから
なる主要領域１１０と、この領域から井戸層／バリア層
界面までの間で、その歪が−０．５％から−０．１％に
漸次変化するように組成が漸次変化しているＧａＩｎＰ
からなる遷移領域１１１とにより構成され、また、バリ
ア層１２は、（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.452Ｉｎ0.548 Ｐ
からなる主要領域１２０と、この領域からバリア層／井
戸層界面までの間で、その歪が＋０．４％から−０．１
％まで漸次変化するように組成が漸次変化しているＡｌ
ＧａＩｎＰからなる遷移領域１２１とにより構成されて
いる。
する歪多重量子井戸活性層において、井戸層とバリア層
の界面での転位等の格子欠陥の発生を防止する。 【解決手段】 井戸層１１は、Ｇａ0.56Ｉｎ0.44Ｐから
なる主要領域１１０と、この領域から井戸層／バリア層
界面までの間で、その歪が−０．５％から−０．１％に
漸次変化するように組成が漸次変化しているＧａＩｎＰ
からなる遷移領域１１１とにより構成され、また、バリ
ア層１２は、（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.452Ｉｎ0.548 Ｐ
からなる主要領域１２０と、この領域からバリア層／井
戸層界面までの間で、その歪が＋０．４％から−０．１
％まで漸次変化するように組成が漸次変化しているＡｌ
ＧａＩｎＰからなる遷移領域１２１とにより構成されて
いる。
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、半導体レーザ装
置に関し、特に歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レ
ーザ装置に関するものである。
置に関し、特に歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レ
ーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】赤色レーザダイオードの発振波長を６８
５ｎｍから６３５〜６５０ｎｍ程度にまで短波長化する
ために、多重量子井戸活性層におけるＧａＩｎＰ井戸層
のＩｎ組成比を小さくした歪多重量子井戸構造が最近用
いられている。このようにＧａＩｎＰのＩｎの組成比を
小さくしていくとＧａＡｓ基板に対して格子定数が小さ
くなり上記活性層には引っ張り歪が生ずる。
５ｎｍから６３５〜６５０ｎｍ程度にまで短波長化する
ために、多重量子井戸活性層におけるＧａＩｎＰ井戸層
のＩｎ組成比を小さくした歪多重量子井戸構造が最近用
いられている。このようにＧａＩｎＰのＩｎの組成比を
小さくしていくとＧａＡｓ基板に対して格子定数が小さ
くなり上記活性層には引っ張り歪が生ずる。
【０００３】歪多重量子井戸層の格子定数が上記のよう
に基板と完全に一致していない場合は、井戸層とバリア
層の層数が多くなると井戸層とバリア層が互いに引っ張
り合って釣り合った格子定数（一般にフリースタンディ
ングな格子定数という）に近づこうとする。このため、
歪多重量子井戸層には平均的に歪が存在することとな
り、この歪多重量子井戸層の全層厚がある値（臨界膜
厚）を越えると転位等の欠陥が発生する。このためレー
ザの歪多重量子井戸活性層を形成する際には、臨界膜厚
を越えない範囲で形成しなければならない。このよう
に、歪多重量子井戸層には臨界膜厚が存在するため、井
戸層及びバリア層の数を多くして多重数を大きくしよう
としても、これには限界がある。
に基板と完全に一致していない場合は、井戸層とバリア
層の層数が多くなると井戸層とバリア層が互いに引っ張
り合って釣り合った格子定数（一般にフリースタンディ
ングな格子定数という）に近づこうとする。このため、
歪多重量子井戸層には平均的に歪が存在することとな
り、この歪多重量子井戸層の全層厚がある値（臨界膜
厚）を越えると転位等の欠陥が発生する。このためレー
ザの歪多重量子井戸活性層を形成する際には、臨界膜厚
を越えない範囲で形成しなければならない。このよう
に、歪多重量子井戸層には臨界膜厚が存在するため、井
戸層及びバリア層の数を多くして多重数を大きくしよう
としても、これには限界がある。
【０００４】この問題を解決する方法として、特開平６
−２２４５１６号に示された、井戸層とバリア層とを交
互に積層した歪多重量子井戸活性層において、井戸層と
バリア層とがそれぞれ逆の歪を持つようにすることによ
って、この歪多重量子井戸活性層のフリースタンディン
グ格子定数を基板の格子定数とほぼ一致するようにする
方法が知られている。
−２２４５１６号に示された、井戸層とバリア層とを交
互に積層した歪多重量子井戸活性層において、井戸層と
バリア層とがそれぞれ逆の歪を持つようにすることによ
って、この歪多重量子井戸活性層のフリースタンディン
グ格子定数を基板の格子定数とほぼ一致するようにする
方法が知られている。
【０００５】この公報に一実施例として記載された活性
層が歪多重量子井戸構造である半導体レーザ装置を図１
３に示す。このレーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２，歪多重量子井戸活性
層２０３，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４，ｐ型Ｇａ
ＩｎＰバンド不連続緩和層，ｐ型ＧａＡｓキャップ層を
成長させ、クラッド層４をストライプ状にエッチング
し、これをｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層７で埋め込ん
で、さらに全面にｐ型ＧａＡｓコンタクト層８を成長
し、最後に、アノード電極９，及びカソード電極１０を
形成することにより作製されたものである。この歪多重
量子井戸半導体レーザにおけるｎ型クラッド層２，歪多
重量子井戸活性層３，及びｐ型クラッド層４の部分の断
面図を図１４に示す。またこの部分の格子状態を図１５
(a) に，歪の状態を図１５(b) に，バンド構造を図１５
(c) に示す。この半導体レーザ装置においては、活性層
２０３中の井戸層２１１は厚さ５ｎｍのＧａ0.44Ｉｎ
0.56Ｐ，バリア層２１２は厚さ５ｎｍの（Ａｌ0.45Ｇａ
0.55）0.57Ｉｎ0.43Ｐから構成されている。この場合、
井戸層２１１，バリア層２１２はＧａＡｓ基板１との格
子不整合によってそれぞれ圧縮歪０．５％，引っ張り歪
０．５％を含んだものとなっているが、このように、バ
リア層２１２に井戸層２１１とは逆の歪を導入すること
により、多重量子井戸活性層２０３のフリースタンディ
ング格子定数をＧａＡｓ基板の格子定数とほぼ一致させ
ることができる。
層が歪多重量子井戸構造である半導体レーザ装置を図１
３に示す。このレーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２，歪多重量子井戸活性
層２０３，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４，ｐ型Ｇａ
ＩｎＰバンド不連続緩和層，ｐ型ＧａＡｓキャップ層を
成長させ、クラッド層４をストライプ状にエッチング
し、これをｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層７で埋め込ん
で、さらに全面にｐ型ＧａＡｓコンタクト層８を成長
し、最後に、アノード電極９，及びカソード電極１０を
形成することにより作製されたものである。この歪多重
量子井戸半導体レーザにおけるｎ型クラッド層２，歪多
重量子井戸活性層３，及びｐ型クラッド層４の部分の断
面図を図１４に示す。またこの部分の格子状態を図１５
(a) に，歪の状態を図１５(b) に，バンド構造を図１５
(c) に示す。この半導体レーザ装置においては、活性層
２０３中の井戸層２１１は厚さ５ｎｍのＧａ0.44Ｉｎ
0.56Ｐ，バリア層２１２は厚さ５ｎｍの（Ａｌ0.45Ｇａ
0.55）0.57Ｉｎ0.43Ｐから構成されている。この場合、
井戸層２１１，バリア層２１２はＧａＡｓ基板１との格
子不整合によってそれぞれ圧縮歪０．５％，引っ張り歪
０．５％を含んだものとなっているが、このように、バ
リア層２１２に井戸層２１１とは逆の歪を導入すること
により、多重量子井戸活性層２０３のフリースタンディ
ング格子定数をＧａＡｓ基板の格子定数とほぼ一致させ
ることができる。
【０００６】上記公報には、このような歪多重量子井戸
を無限の周期にわたってエピタキシャル成長しても転位
欠陥等の発生がなく良質な結晶からなる多重量子井戸層
が成長できることが記載されている。
を無限の周期にわたってエピタキシャル成長しても転位
欠陥等の発生がなく良質な結晶からなる多重量子井戸層
が成長できることが記載されている。
【０００７】しかし、歪多重量子井戸構造の井戸層を引
っ張り歪を有する層とし、この引っ張り歪を緩和するた
めバリア層には引っ張り歪とは逆の圧縮歪を導入するよ
うに歪多重量子井戸層を成長すると、成長層の表面モホ
ロジーが悪くなり、光学特性が劣化する。
っ張り歪を有する層とし、この引っ張り歪を緩和するた
めバリア層には引っ張り歪とは逆の圧縮歪を導入するよ
うに歪多重量子井戸層を成長すると、成長層の表面モホ
ロジーが悪くなり、光学特性が劣化する。
【０００８】実際に、図１６に示すように、バリア層を
歪の無い層としたとき、井戸層の引っ張り歪量を増加さ
せると、多重量子井戸層のフォトルミネッセンス強度が
低下する。また、図１７に示すように、井戸層を一定の
引っ張り歪０．５％を有する層としたとき、バリア層の
歪を引っ張り歪から圧縮歪に変化させると、多重量子井
戸におけるフォトルミネッセンス強度は減少する。歪多
重量子井戸構造の井戸層の引っ張り歪（歪量：−０．５
％：Ｇａ0.56Ｉｎ0.44Ｐ）を緩和するため、バリア層に
圧縮歪０．４％が導入されるように多重量子井戸層を成
長すると成長層の表面モホロジーが悪くなり、図１７に
示したように、光学特性はさらに劣化する。これは、こ
のような井戸層の引っ張り歪をバリア層の圧縮歪で緩和
するようにした歪多重量子井戸構造では、井戸層とバリ
ア層との界面でこれら二層の格子定数の差が大きく異な
り、結晶成長時にこの界面で転位などの格子欠陥が生じ
易くなっているためと考えられる。
歪の無い層としたとき、井戸層の引っ張り歪量を増加さ
せると、多重量子井戸層のフォトルミネッセンス強度が
低下する。また、図１７に示すように、井戸層を一定の
引っ張り歪０．５％を有する層としたとき、バリア層の
歪を引っ張り歪から圧縮歪に変化させると、多重量子井
戸におけるフォトルミネッセンス強度は減少する。歪多
重量子井戸構造の井戸層の引っ張り歪（歪量：−０．５
％：Ｇａ0.56Ｉｎ0.44Ｐ）を緩和するため、バリア層に
圧縮歪０．４％が導入されるように多重量子井戸層を成
長すると成長層の表面モホロジーが悪くなり、図１７に
示したように、光学特性はさらに劣化する。これは、こ
のような井戸層の引っ張り歪をバリア層の圧縮歪で緩和
するようにした歪多重量子井戸構造では、井戸層とバリ
ア層との界面でこれら二層の格子定数の差が大きく異な
り、結晶成長時にこの界面で転位などの格子欠陥が生じ
易くなっているためと考えられる。
【０００９】一方、図１７からわかるように、井戸層を
引っ張り歪を有する層としたとき、バリア層にも引っ張
り歪を導入すると、バリア層に圧縮歪を導入した場合よ
り、歪多重量子井戸構造におけるフォトルミネッセンス
強度は大きくなり、光学特性は改善される。これは、井
戸層とバリア層の界面でのこれら二層の歪量の差が低減
される、すなわち格子定数の差が低減されることによ
り、この界面での転位などの格子欠陥の発生が抑制され
ているためと考えられる。
引っ張り歪を有する層としたとき、バリア層にも引っ張
り歪を導入すると、バリア層に圧縮歪を導入した場合よ
り、歪多重量子井戸構造におけるフォトルミネッセンス
強度は大きくなり、光学特性は改善される。これは、井
戸層とバリア層の界面でのこれら二層の歪量の差が低減
される、すなわち格子定数の差が低減されることによ
り、この界面での転位などの格子欠陥の発生が抑制され
ているためと考えられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、井戸層
とバリア層とを交互に積層した歪多重量子井戸活性層に
おいて、井戸層とバリア層とがそれぞれ逆の歪をもつよ
うにすると、井戸層とバリア層の界面における格子定数
の差（歪量の差）が大きくなるため、この界面で転位等
の格子欠陥が発生し、この歪多重量子井戸構造の光学特
性は劣化する。
とバリア層とを交互に積層した歪多重量子井戸活性層に
おいて、井戸層とバリア層とがそれぞれ逆の歪をもつよ
うにすると、井戸層とバリア層の界面における格子定数
の差（歪量の差）が大きくなるため、この界面で転位等
の格子欠陥が発生し、この歪多重量子井戸構造の光学特
性は劣化する。
【００１１】また、バリア層と井戸層をともに引っ張り
歪を有する層にすると、フォトルミネッセンス強度が大
きくなり、光学特性は改善されるが、これらのバリア層
と井戸層からなる多重量子井戸活性層全体が引っ張り歪
を有する状態となり、この活性層の全膜厚が前述の臨界
膜厚を越えると転位が発生する。このため臨界膜厚を越
えない範囲で歪多重量子井戸活性層を形成しなければな
らず、積層することができる井戸層とバリア層の数には
限界が存在することとなる。また、バリア層と井戸層の
歪がいずれも引っ張り歪であったとしても、これらの歪
量が異なったものである場合は、これらの層の界面にお
いてこの歪量の差に起因する転位等の格子欠陥が発生す
ることとなり、歪多重量子井戸構造の光学特性は劣化す
る。
歪を有する層にすると、フォトルミネッセンス強度が大
きくなり、光学特性は改善されるが、これらのバリア層
と井戸層からなる多重量子井戸活性層全体が引っ張り歪
を有する状態となり、この活性層の全膜厚が前述の臨界
膜厚を越えると転位が発生する。このため臨界膜厚を越
えない範囲で歪多重量子井戸活性層を形成しなければな
らず、積層することができる井戸層とバリア層の数には
限界が存在することとなる。また、バリア層と井戸層の
歪がいずれも引っ張り歪であったとしても、これらの歪
量が異なったものである場合は、これらの層の界面にお
いてこの歪量の差に起因する転位等の格子欠陥が発生す
ることとなり、歪多重量子井戸構造の光学特性は劣化す
る。
【００１２】この発明は、上記の問題に鑑みなされたも
のであり、歪多重量子井戸活性層において、井戸層とバ
リア層とがそれぞれ異なる歪を有する層であっても、井
戸層とバリア層の界面における格子定数の違いに起因す
る転位等の格子欠陥の発生を防止することができる半導
体レーザ装置を提供することを目的とするものである。
のであり、歪多重量子井戸活性層において、井戸層とバ
リア層とがそれぞれ異なる歪を有する層であっても、井
戸層とバリア層の界面における格子定数の違いに起因す
る転位等の格子欠陥の発生を防止することができる半導
体レーザ装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明（請求項１）に
係る半導体レーザ装置は、均一の歪を有する主要領域を
それぞれ含む複数の井戸層とこの井戸層の主要領域の歪
とは異なる均一の歪を有する主要領域をそれぞれ含む複
数のバリア層とが交互に積層されてなる歪多重量子井戸
活性層を備えた半導体レーザ装置において、上記複数の
井戸層及び上記複数のバリア層の内の少なくとも一層
を、この層が含む上記主要領域からこの層に隣接する層
に近づくに従ってこの主要領域の歪からこの層に隣接す
る層が含む上記主要領域の歪に近づくようにその歪が漸
次変化する遷移領域を含むものとし、上記遷移領域を含
む層とこの層に隣接した層の間の界面におけるこれら二
層の歪量の差を、これら二層の上記主要領域の歪量の差
より小さくするようにしたものである。
係る半導体レーザ装置は、均一の歪を有する主要領域を
それぞれ含む複数の井戸層とこの井戸層の主要領域の歪
とは異なる均一の歪を有する主要領域をそれぞれ含む複
数のバリア層とが交互に積層されてなる歪多重量子井戸
活性層を備えた半導体レーザ装置において、上記複数の
井戸層及び上記複数のバリア層の内の少なくとも一層
を、この層が含む上記主要領域からこの層に隣接する層
に近づくに従ってこの主要領域の歪からこの層に隣接す
る層が含む上記主要領域の歪に近づくようにその歪が漸
次変化する遷移領域を含むものとし、上記遷移領域を含
む層とこの層に隣接した層の間の界面におけるこれら二
層の歪量の差を、これら二層の上記主要領域の歪量の差
より小さくするようにしたものである。
【００１４】また、この発明（請求項２）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記複数の井戸層及び上記複数のバリア層を上
記遷移領域を含む層としたものである。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記複数の井戸層及び上記複数のバリア層を上
記遷移領域を含む層としたものである。
【００１５】また、この発明（請求項３）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記複数の井戸層を上記遷移領域を含む層と
し、上記複数のバリア層を上記主要領域のみからなる層
としたものである。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記複数の井戸層を上記遷移領域を含む層と
し、上記複数のバリア層を上記主要領域のみからなる層
としたものである。
【００１６】また、この発明（請求項４）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記複数のバリア層を上記遷移領域を含む層と
し、上記複数の井戸層を上記主要領域のみからなる層と
したものである。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記複数のバリア層を上記遷移領域を含む層と
し、上記複数の井戸層を上記主要領域のみからなる層と
したものである。
【００１７】また、この発明（請求項５）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪を引っ張り歪と
し、上記バリア層主要領域が有する歪を圧縮歪としたも
のである。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪を引っ張り歪と
し、上記バリア層主要領域が有する歪を圧縮歪としたも
のである。
【００１８】また、この発明（請求項６）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに引っ張り歪としたもの
である。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに引っ張り歪としたもの
である。
【００１９】また、この発明（請求項７）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪を圧縮歪とし、
上記バリア層主要領域が有する歪を引っ張り歪としたも
のである。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪を圧縮歪とし、
上記バリア層主要領域が有する歪を引っ張り歪としたも
のである。
【００２０】また、この発明（請求項８）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに圧縮歪としたものであ
る。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに圧縮歪としたものであ
る。
【００２１】
実施の形態１．この発明の実施の形態１における半導体
レーザ装置は、図１〜１２に示すように、均一の歪を有
する主要領域１１０をそれぞれ含む複数の井戸層１１と
この井戸層１１の主要領域１１０の歪とは異なる均一の
歪を有する主要領域１２０をそれぞれ含む複数のバリア
層１２とが交互に積層されてなる歪多重量子井戸活性層
３を備えた半導体レーザ装置において、上記複数の井戸
層１１及び上記複数のバリア層１２の内の少なくとも一
層を、この層が含む上記主要領域１１０，１２０からこ
の層に隣接する層に近づくに従ってこの主要領域１１
０，１２０の歪からこの層に隣接する層が含む上記主要
領域１２０，１１０の歪に近づくようにその歪が漸次変
化する遷移領域１１１，１２１を含むものとし、上記遷
移領域１１１，１２１を含む層とこの層に隣接した層の
間の界面におけるこれら二層の歪量の差を、これら二層
の上記主要領域１１０，１２０の歪量の差より小さくす
るようにしたものである。このように、井戸層１１とバ
リア層１２との界面における両層間の歪量の差を井戸層
主要領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量
の差より小さくすることができるため、この界面におけ
る転位などの格子欠陥の発生を抑制することができる。
これにより、上記歪多重量子井戸活性層３を成長させる
際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪
多重量子井戸活性層３の光学特性を向上させることがで
きるとともに、この歪多重量子井戸活性層３を備えた半
導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることができ
る。
レーザ装置は、図１〜１２に示すように、均一の歪を有
する主要領域１１０をそれぞれ含む複数の井戸層１１と
この井戸層１１の主要領域１１０の歪とは異なる均一の
歪を有する主要領域１２０をそれぞれ含む複数のバリア
層１２とが交互に積層されてなる歪多重量子井戸活性層
３を備えた半導体レーザ装置において、上記複数の井戸
層１１及び上記複数のバリア層１２の内の少なくとも一
層を、この層が含む上記主要領域１１０，１２０からこ
の層に隣接する層に近づくに従ってこの主要領域１１
０，１２０の歪からこの層に隣接する層が含む上記主要
領域１２０，１１０の歪に近づくようにその歪が漸次変
化する遷移領域１１１，１２１を含むものとし、上記遷
移領域１１１，１２１を含む層とこの層に隣接した層の
間の界面におけるこれら二層の歪量の差を、これら二層
の上記主要領域１１０，１２０の歪量の差より小さくす
るようにしたものである。このように、井戸層１１とバ
リア層１２との界面における両層間の歪量の差を井戸層
主要領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量
の差より小さくすることができるため、この界面におけ
る転位などの格子欠陥の発生を抑制することができる。
これにより、上記歪多重量子井戸活性層３を成長させる
際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪
多重量子井戸活性層３の光学特性を向上させることがで
きるとともに、この歪多重量子井戸活性層３を備えた半
導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることができ
る。
【００２２】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図１〜５に示
すように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置におい
て、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層１２
を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたものであ
る。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図１〜５に示
すように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置におい
て、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層１２
を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたものであ
る。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
【００２３】また、この発明の実施の形態２における半
導体レーザ装置（請求項５）は、図１〜５に示すよう
に、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、上
記井戸層主要領域１１０が有する歪を引っ張り歪とし、
上記バリア層主要領域１２０が有する歪を圧縮歪とした
ものである。この場合も上記実施の形態１の半導体レー
ザ装置と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
導体レーザ装置（請求項５）は、図１〜５に示すよう
に、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、上
記井戸層主要領域１１０が有する歪を引っ張り歪とし、
上記バリア層主要領域１２０が有する歪を圧縮歪とした
ものである。この場合も上記実施の形態１の半導体レー
ザ装置と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
【００２４】以下、上記実施の形態２について詳しく説
明する。本実施の形態２における半導体レーザ装置は、
井戸層が引っ張り歪を有する層であり、バリア層が圧縮
歪を有する層である歪多重量子井戸活性層において、井
戸層，バリア層のいずれにおいても、これらの層の界面
からそれぞれの層の内側に向かってその歪量を漸次変化
させるようにした遷移領域を設け、井戸層とバリア層の
界面での歪量を井戸層側，バリア層側ともに同じになる
ようにしたものである。
明する。本実施の形態２における半導体レーザ装置は、
井戸層が引っ張り歪を有する層であり、バリア層が圧縮
歪を有する層である歪多重量子井戸活性層において、井
戸層，バリア層のいずれにおいても、これらの層の界面
からそれぞれの層の内側に向かってその歪量を漸次変化
させるようにした遷移領域を設け、井戸層とバリア層の
界面での歪量を井戸層側，バリア層側ともに同じになる
ようにしたものである。
【００２５】図１は本実施の形態２による半導体レーザ
装置を示す断面図であり、図２はこの半導体レーザ装置
の歪多重量子井戸活性層を拡大して示す断面図である。
この歪多重量子井戸半導体レーザ装置は、図１に示すよ
うに、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層２，歪多重量子井戸活性層３，ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層４，ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層
５，ｐ型ＧａＡｓキャップ層６を成長させ、ｐ型クラッ
ド層４，バンド不連続緩和層５，キャップ層６をストラ
イプ状にエッチングし、これをｎ型ＧａＡｓ電流ブロッ
ク層７で埋め込んで、さらに全面にｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層８を成長し、最後に、アノード電極９，カソード
電極１０を形成することにより作製されたものである。
活性層３は、図２に示すように、歪多重量子井戸構造と
なっている。上記の諸層の成長は有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）等を用いて行う。
装置を示す断面図であり、図２はこの半導体レーザ装置
の歪多重量子井戸活性層を拡大して示す断面図である。
この歪多重量子井戸半導体レーザ装置は、図１に示すよ
うに、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層２，歪多重量子井戸活性層３，ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層４，ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層
５，ｐ型ＧａＡｓキャップ層６を成長させ、ｐ型クラッ
ド層４，バンド不連続緩和層５，キャップ層６をストラ
イプ状にエッチングし、これをｎ型ＧａＡｓ電流ブロッ
ク層７で埋め込んで、さらに全面にｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層８を成長し、最後に、アノード電極９，カソード
電極１０を形成することにより作製されたものである。
活性層３は、図２に示すように、歪多重量子井戸構造と
なっている。上記の諸層の成長は有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）等を用いて行う。
【００２６】上記の歪多重量子井戸活性層３の歪の状態
を図３に示す。井戸層１１は厚さが５ｎｍの層であり、
その主要領域１１０はＧａ0.56Ｉｎ0.44Ｐで構成されて
いる。またバリア層１２は厚さが５ｎｍの層であり、そ
の主要領域１２０は（Ａｌ0. 5 Ｇａ0.5 ）0.452 Ｉｎ
0.548 Ｐで構成されている。この場合、井戸層１１の主
要領域１１０，及びバリア層１２の主要領域１２０は、
ＧａＡｓ基板１との格子不整合によってそれぞれ引っ張
り歪０．５％（ＧａＡｓ基板に対して−０．５％）、圧
縮歪０．４％（ＧａＡｓ基板に対して＋０．４％）を含
んでおり、井戸層主要領域１１０とバリア層主要領域１
２０では歪量（格子整合度）が０．９％異なる。ここ
で、歪量に付されている符号が" ＋" の場合は圧縮歪を
表しており、" −" の場合は引っ張り歪を表している。
を図３に示す。井戸層１１は厚さが５ｎｍの層であり、
その主要領域１１０はＧａ0.56Ｉｎ0.44Ｐで構成されて
いる。またバリア層１２は厚さが５ｎｍの層であり、そ
の主要領域１２０は（Ａｌ0. 5 Ｇａ0.5 ）0.452 Ｉｎ
0.548 Ｐで構成されている。この場合、井戸層１１の主
要領域１１０，及びバリア層１２の主要領域１２０は、
ＧａＡｓ基板１との格子不整合によってそれぞれ引っ張
り歪０．５％（ＧａＡｓ基板に対して−０．５％）、圧
縮歪０．４％（ＧａＡｓ基板に対して＋０．４％）を含
んでおり、井戸層主要領域１１０とバリア層主要領域１
２０では歪量（格子整合度）が０．９％異なる。ここ
で、歪量に付されている符号が" ＋" の場合は圧縮歪を
表しており、" −" の場合は引っ張り歪を表している。
【００２７】上記井戸層１１には、上記主要領域１１０
から、この井戸層１１とこの層に隣接するバリア層１２
との界面にかけて、ＧａＩｎＰからなる厚さ数オングス
トロームの遷移領域１１１が設けられている。この遷移
領域１１１は、井戸層主要領域１１０から上記界面まで
の間で、その歪が−０．５％から−０．１％に漸次変化
するように、ＧａＩｎＰの組成がＧａ0.56Ｉｎ0.44Ｐ
（歪量−０．５％）からＧａ0.512 Ｉｎ0.488 Ｐ（歪量
−０．１％）まで漸次組成が変化している領域である。
から、この井戸層１１とこの層に隣接するバリア層１２
との界面にかけて、ＧａＩｎＰからなる厚さ数オングス
トロームの遷移領域１１１が設けられている。この遷移
領域１１１は、井戸層主要領域１１０から上記界面まで
の間で、その歪が−０．５％から−０．１％に漸次変化
するように、ＧａＩｎＰの組成がＧａ0.56Ｉｎ0.44Ｐ
（歪量−０．５％）からＧａ0.512 Ｉｎ0.488 Ｐ（歪量
−０．１％）まで漸次組成が変化している領域である。
【００２８】また、上記バリア層１２には、上記主要領
域１２０から、このバリア層１２とこの層に隣接する井
戸層１１との界面にかけて、ＡｌＧａＩｎＰからなる厚
さ数オングストロームの遷移領域１２１が設けられてい
る。この遷移領域１２１は、バリア層主要領域１２０か
ら上記界面までの間で、その歪が＋０．４％から−０．
１％まで漸次変化するように、ＡｌＧａＩｎＰの組成が
（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.452 Ｉｎ0.548 Ｐ（歪量＋０．
４％）から（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.512 Ｉｎ0. 488 Ｐ
（歪量−０．１％）まで漸次変化している領域である。
域１２０から、このバリア層１２とこの層に隣接する井
戸層１１との界面にかけて、ＡｌＧａＩｎＰからなる厚
さ数オングストロームの遷移領域１２１が設けられてい
る。この遷移領域１２１は、バリア層主要領域１２０か
ら上記界面までの間で、その歪が＋０．４％から−０．
１％まで漸次変化するように、ＡｌＧａＩｎＰの組成が
（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.452 Ｉｎ0.548 Ｐ（歪量＋０．
４％）から（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.512 Ｉｎ0. 488 Ｐ
（歪量−０．１％）まで漸次変化している領域である。
【００２９】上記歪多重量子井戸活性層３においては、
上記のように井戸層１１及びバリア層１２にそれぞれ遷
移領域１１１及び１２１が設けられており、これら井戸
層１１とバリア層１２の界面における両層の歪量はいず
れも−０．１％となっている。すなわち、この界面にお
いては、井戸層とバリア層との間の歪量の差はない。
上記のように井戸層１１及びバリア層１２にそれぞれ遷
移領域１１１及び１２１が設けられており、これら井戸
層１１とバリア層１２の界面における両層の歪量はいず
れも−０．１％となっている。すなわち、この界面にお
いては、井戸層とバリア層との間の歪量の差はない。
【００３０】このように、本実施の形態２においては、
上記のように井戸層１１とバリア層１２の界面における
歪量の違い、すなわち格子定数の違いを無くすることに
より、この界面での転位などの格子欠陥の発生を抑制す
ることが可能であり、これにより、歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーを改善す
ることができ、歪多重量子井戸構造の光学特性を向上さ
せることができる。さらに、この構造を活性層に採用し
た歪多重量子井戸半導体レーザにおけるレーザ特性を向
上させることができる。
上記のように井戸層１１とバリア層１２の界面における
歪量の違い、すなわち格子定数の違いを無くすることに
より、この界面での転位などの格子欠陥の発生を抑制す
ることが可能であり、これにより、歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーを改善す
ることができ、歪多重量子井戸構造の光学特性を向上さ
せることができる。さらに、この構造を活性層に採用し
た歪多重量子井戸半導体レーザにおけるレーザ特性を向
上させることができる。
【００３１】なお、以上の説明では、井戸層主要領域１
１０の歪量が−０．５％の引っ張り歪、バリア層主要領
域１２０の歪量が０．４％の圧縮歪である歪多重量子井
戸構造について述べたが、井戸層１１及びバリア層１２
の主要領域の歪の大きさがこれ以外の場合にも、本実施
の形態２における遷移領域を有する井戸層，バリア層を
備えた歪多重量子井戸構造を適用することができ、その
効果は井戸層１１とバリア層１２の主要領域の歪量の差
が大きいほど顕著である。
１０の歪量が−０．５％の引っ張り歪、バリア層主要領
域１２０の歪量が０．４％の圧縮歪である歪多重量子井
戸構造について述べたが、井戸層１１及びバリア層１２
の主要領域の歪の大きさがこれ以外の場合にも、本実施
の形態２における遷移領域を有する井戸層，バリア層を
備えた歪多重量子井戸構造を適用することができ、その
効果は井戸層１１とバリア層１２の主要領域の歪量の差
が大きいほど顕著である。
【００３２】また、以上の説明においては、歪多重量子
井戸活性層３の井戸層１１とバリア層１２の界面におけ
るこれら二層の歪量の差が０のものについて述べたが、
この界面におけるこれら二層の歪量の間に若干の差があ
ってもよい。すなわち、図４に示す変形例のように、歪
多重量子井戸活性層において、井戸層遷移領域１１１の
歪量を主要領域１１０から上記界面までの間で−０．５
％から−０．２％まで変化させ、また、バリア層遷移領
域１２１の歪量を主要領域１２０から上記界面までの間
で＋０．４％から０％まで変化させ、これにより、井戸
層１１とバリア層１２の界面での両層の歪量の差を０．
２％と、両層の主要領域１１０，１２０の歪量の差０．
９％より小さくするようにしてもよい。このような、実
施の形態２の変形例による半導体レーザ装置において
も、井戸層１１とバリア層１２との界面におけるこれら
二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主
要領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。これにより、この歪多重量子井戸活
性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化
を防止でき、この活性層３の光学特性を向上させること
ができるとともに、半導体レーザ装置のレーザ特性を向
上させることができる。
井戸活性層３の井戸層１１とバリア層１２の界面におけ
るこれら二層の歪量の差が０のものについて述べたが、
この界面におけるこれら二層の歪量の間に若干の差があ
ってもよい。すなわち、図４に示す変形例のように、歪
多重量子井戸活性層において、井戸層遷移領域１１１の
歪量を主要領域１１０から上記界面までの間で−０．５
％から−０．２％まで変化させ、また、バリア層遷移領
域１２１の歪量を主要領域１２０から上記界面までの間
で＋０．４％から０％まで変化させ、これにより、井戸
層１１とバリア層１２の界面での両層の歪量の差を０．
２％と、両層の主要領域１１０，１２０の歪量の差０．
９％より小さくするようにしてもよい。このような、実
施の形態２の変形例による半導体レーザ装置において
も、井戸層１１とバリア層１２との界面におけるこれら
二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主
要領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。これにより、この歪多重量子井戸活
性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化
を防止でき、この活性層３の光学特性を向上させること
ができるとともに、半導体レーザ装置のレーザ特性を向
上させることができる。
【００３３】また、以上に説明した，本実施の形態２及
びその変形例による半導体レーザ装置では、歪多重量子
井戸活性層において、引っ張り歪を有する井戸層と圧縮
歪を有するバリア層との界面における両層間の歪量の差
を０にするか、またはこの界面において井戸層の歪がバ
リア層の歪より引っ張り歪側になるようにしたが、上記
界面での両層間の歪量の差が両層の主要領域間の歪量の
差より小さければ、この界面での井戸層の歪を同じ界面
でのバリア層の歪より圧縮歪側になるようにしてもよ
い。すなわち、図５に示す他の変形例のように、歪多重
量子井戸活性層において、井戸層遷移領域１１１の歪量
を主要領域１１０から井戸層１１とバリア層１２の界面
までの間で−０．５％から０％まで変化させ、またバリ
ア層遷移領域１２１の歪量を主要領域１２０から上記界
面までの間で＋０．４％から−０．２％まで変化させ、
これにより、井戸層１１とバリア層１２の界面での両層
の歪量の差を０．２％と、両層の主要領域１１０，１２
０の歪量の差０．９％より小さくするようにしてもよ
い。このような、本実施の形態２の他の変形例による半
導体レーザ装置においても、井戸層１１とバリア層１２
との界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要
領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量の差
より小さくすることができ、この界面における転位など
の格子欠陥の発生を抑制することができる。これによ
り、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の成長
層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層３の
光学特性を向上させることができるとともに、半導体レ
ーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
びその変形例による半導体レーザ装置では、歪多重量子
井戸活性層において、引っ張り歪を有する井戸層と圧縮
歪を有するバリア層との界面における両層間の歪量の差
を０にするか、またはこの界面において井戸層の歪がバ
リア層の歪より引っ張り歪側になるようにしたが、上記
界面での両層間の歪量の差が両層の主要領域間の歪量の
差より小さければ、この界面での井戸層の歪を同じ界面
でのバリア層の歪より圧縮歪側になるようにしてもよ
い。すなわち、図５に示す他の変形例のように、歪多重
量子井戸活性層において、井戸層遷移領域１１１の歪量
を主要領域１１０から井戸層１１とバリア層１２の界面
までの間で−０．５％から０％まで変化させ、またバリ
ア層遷移領域１２１の歪量を主要領域１２０から上記界
面までの間で＋０．４％から−０．２％まで変化させ、
これにより、井戸層１１とバリア層１２の界面での両層
の歪量の差を０．２％と、両層の主要領域１１０，１２
０の歪量の差０．９％より小さくするようにしてもよ
い。このような、本実施の形態２の他の変形例による半
導体レーザ装置においても、井戸層１１とバリア層１２
との界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要
領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量の差
より小さくすることができ、この界面における転位など
の格子欠陥の発生を抑制することができる。これによ
り、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の成長
層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層３の
光学特性を向上させることができるとともに、半導体レ
ーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
【００３４】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
おける半導体レーザ装置（請求項３）は、図６に示すよ
うに、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、
上記複数の井戸層１１を上記遷移領域１１１を含む層と
し、上記複数のバリア層１２を上記主要領域１２０のみ
からなる層としたものである。これにより、井戸層１１
とバリア層１２との界面における両層間の歪量の差を井
戸層主要領域１１０とバリア層主要領域１２０（バリア
層１２全層）との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
おける半導体レーザ装置（請求項３）は、図６に示すよ
うに、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、
上記複数の井戸層１１を上記遷移領域１１１を含む層と
し、上記複数のバリア層１２を上記主要領域１２０のみ
からなる層としたものである。これにより、井戸層１１
とバリア層１２との界面における両層間の歪量の差を井
戸層主要領域１１０とバリア層主要領域１２０（バリア
層１２全層）との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
【００３５】また、この発明の実施の形態３における半
導体レーザ装置（請求項５）は、図６に示すように、上
記実施の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸
層主要領域１１０が有する歪を引っ張り歪とし、上記バ
リア層主要領域１２０が有する歪を圧縮歪としたもので
ある。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置
と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面における
両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主
要領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
導体レーザ装置（請求項５）は、図６に示すように、上
記実施の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸
層主要領域１１０が有する歪を引っ張り歪とし、上記バ
リア層主要領域１２０が有する歪を圧縮歪としたもので
ある。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置
と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面における
両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主
要領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
【００３６】以下、上記実施の形態３について詳しく説
明する。上記実施の形態２で説明した歪多重量子井戸活
性層３においては、遷移領域を井戸層１１及びバリア層
１２の両方に設けるようにしているが、いずれか一方の
層にのみ遷移領域を設けるようにしてもよい。すなわ
ち、本実施の形態３による半導体レーザ装置は、図６に
示すように、井戸層１１にのみその歪が−０．５％から
−０．１％まで変化している遷移領域１１１を設け、バ
リア層１２を均一の歪を有する主要領域１２０のみから
なる層とした歪多重量子井戸活性層を備えたものであ
る。
明する。上記実施の形態２で説明した歪多重量子井戸活
性層３においては、遷移領域を井戸層１１及びバリア層
１２の両方に設けるようにしているが、いずれか一方の
層にのみ遷移領域を設けるようにしてもよい。すなわ
ち、本実施の形態３による半導体レーザ装置は、図６に
示すように、井戸層１１にのみその歪が−０．５％から
−０．１％まで変化している遷移領域１１１を設け、バ
リア層１２を均一の歪を有する主要領域１２０のみから
なる層とした歪多重量子井戸活性層を備えたものであ
る。
【００３７】本実施の形態３においても、上記実施の形
態２と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面にお
けるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０と
バリア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくす
ることができ、この界面における転位などの格子欠陥の
発生を抑制することができる。これにより、この歪多重
量子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロ
ジーの劣化を防止でき、この活性層３の光学特性を向上
させることができるとともに、半導体レーザ装置のレー
ザ特性を向上させることができる。
態２と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面にお
けるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０と
バリア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくす
ることができ、この界面における転位などの格子欠陥の
発生を抑制することができる。これにより、この歪多重
量子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロ
ジーの劣化を防止でき、この活性層３の光学特性を向上
させることができるとともに、半導体レーザ装置のレー
ザ特性を向上させることができる。
【００３８】実施の形態４．この発明の実施の形態４に
おける半導体レーザ装置（請求項４）は、図７に示すよ
うに、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、
上記複数のバリア層１２を上記遷移領域１２１を含む層
とし、上記複数の井戸層１１を上記主要領域１１０のみ
からなる層としたものである。これにより、井戸層１１
とバリア層１２との界面における両層間の歪量の差を井
戸層主要領域１１０（井戸層１１全層）とバリア層主要
領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
おける半導体レーザ装置（請求項４）は、図７に示すよ
うに、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、
上記複数のバリア層１２を上記遷移領域１２１を含む層
とし、上記複数の井戸層１１を上記主要領域１１０のみ
からなる層としたものである。これにより、井戸層１１
とバリア層１２との界面における両層間の歪量の差を井
戸層主要領域１１０（井戸層１１全層）とバリア層主要
領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
【００３９】この発明の実施の形態４における半導体レ
ーザ装置（請求項５）は、図７に示すように、上記実施
の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸層主要
領域１１０が有する歪を引っ張り歪とし、上記バリア層
主要領域１２０が有する歪を圧縮歪としたものである。
この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置と同様
に、井戸層１１とバリア層１２との界面における両層間
の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主要領域
１２０との間の歪量の差より小さくすることができ、こ
の界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制するこ
とができる。このため、上記歪多重量子井戸活性層３を
成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止で
き、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向上させ
ることができるとともに、この歪多重量子井戸活性層３
を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上させるこ
とができる。
ーザ装置（請求項５）は、図７に示すように、上記実施
の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸層主要
領域１１０が有する歪を引っ張り歪とし、上記バリア層
主要領域１２０が有する歪を圧縮歪としたものである。
この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置と同様
に、井戸層１１とバリア層１２との界面における両層間
の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主要領域
１２０との間の歪量の差より小さくすることができ、こ
の界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制するこ
とができる。このため、上記歪多重量子井戸活性層３を
成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止で
き、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向上させ
ることができるとともに、この歪多重量子井戸活性層３
を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上させるこ
とができる。
【００４０】以下、上記実施の形態４について詳しく説
明する。上記実施の形態３で説明した歪多重量子井戸活
性層３においては、遷移領域を井戸層１１にのみ設ける
ようにしているが、遷移領域をバリア層１２にのみ設け
るようにしてもよい。すなわち、本実施の形態４による
半導体レーザ装置は、図７に示すように、バリア層１２
にのみその歪が＋０．４％から−０．１％まで変化して
いる遷移領域１２１を設け、井戸層１１を均一の歪を有
する主要領域１１０のみからなる層としたものである。
明する。上記実施の形態３で説明した歪多重量子井戸活
性層３においては、遷移領域を井戸層１１にのみ設ける
ようにしているが、遷移領域をバリア層１２にのみ設け
るようにしてもよい。すなわち、本実施の形態４による
半導体レーザ装置は、図７に示すように、バリア層１２
にのみその歪が＋０．４％から−０．１％まで変化して
いる遷移領域１２１を設け、井戸層１１を均一の歪を有
する主要領域１１０のみからなる層としたものである。
【００４１】本実施の形態４においても、上記実施の形
態２，３と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面
におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１
０とバリア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さ
くすることができ、この界面における転位などの格子欠
陥の発生を抑制することができる。これにより、この歪
多重量子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モ
ホロジーの劣化を防止でき、この活性層３の光学特性を
向上させることができるとともに、半導体レーザ装置の
レーザ特性を向上させることができる。
態２，３と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面
におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１
０とバリア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さ
くすることができ、この界面における転位などの格子欠
陥の発生を抑制することができる。これにより、この歪
多重量子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モ
ホロジーの劣化を防止でき、この活性層３の光学特性を
向上させることができるとともに、半導体レーザ装置の
レーザ特性を向上させることができる。
【００４２】実施の形態５．この発明の実施の形態５に
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図８，９に示
すように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置におい
て、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層１２
を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたものであ
る。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図８，９に示
すように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置におい
て、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層１２
を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたものであ
る。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
【００４３】この発明の実施の形態５における半導体レ
ーザ装置（請求項６）は、図８，９に示すように、上記
実施の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸層
主要領域１１０が有する歪，及び上記バリア層主要領域
１２０が有する歪をともに引っ張り歪としたものであ
る。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置と
同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面における両
層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主要
領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
ーザ装置（請求項６）は、図８，９に示すように、上記
実施の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸層
主要領域１１０が有する歪，及び上記バリア層主要領域
１２０が有する歪をともに引っ張り歪としたものであ
る。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置と
同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面における両
層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主要
領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
【００４４】以下、上記実施の形態５について詳しく説
明する。上記実施の形態２，３，４においては、引っ張
り歪を有する井戸層１１を備えた歪多重量子井戸活性層
３におけるバリア層１２を圧縮歪を有する層としている
が、この歪多重量子井戸活性層３の全層厚を転位等の欠
陥が発生する臨界膜厚以下とすれば、バリア層１２を引
っ張り歪を有する層としてもよい。すなわち、本実施の
形態５による半導体レーザ装置は、図８に示すように、
井戸層主要領域１１０の歪量を引っ張り歪−０．５％と
し、バリア層主要領域１２０の歪量を引っ張り歪−０．
１％とし、活性層３の全層厚を上記臨界膜厚以下とし
て、井戸層１１にはその歪量が主要領域１１０から井戸
層１１とバリア層１２の界面にかけて減少するような遷
移領域１１１を設け、さらにバリア層１２にはその歪量
が主要領域１２０から井戸層１１とバリア層１２の界面
にかけて増加するような遷移領域１２１を設け、井戸層
１１とバリア層１２の界面における両層の歪量の差を０
としたものである。
明する。上記実施の形態２，３，４においては、引っ張
り歪を有する井戸層１１を備えた歪多重量子井戸活性層
３におけるバリア層１２を圧縮歪を有する層としている
が、この歪多重量子井戸活性層３の全層厚を転位等の欠
陥が発生する臨界膜厚以下とすれば、バリア層１２を引
っ張り歪を有する層としてもよい。すなわち、本実施の
形態５による半導体レーザ装置は、図８に示すように、
井戸層主要領域１１０の歪量を引っ張り歪−０．５％と
し、バリア層主要領域１２０の歪量を引っ張り歪−０．
１％とし、活性層３の全層厚を上記臨界膜厚以下とし
て、井戸層１１にはその歪量が主要領域１１０から井戸
層１１とバリア層１２の界面にかけて減少するような遷
移領域１１１を設け、さらにバリア層１２にはその歪量
が主要領域１２０から井戸層１１とバリア層１２の界面
にかけて増加するような遷移領域１２１を設け、井戸層
１１とバリア層１２の界面における両層の歪量の差を０
としたものである。
【００４５】本実施の形態５においても、上記実施の形
態２と同様に、井戸層１１とバリア層１２の界面におけ
るこれら二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバ
リア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくする
ことができ、この界面における転位などの格子欠陥の発
生を抑制することができる。これにより、この歪多重量
子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジ
ーの劣化を防止でき、この活性層３の光学特性を向上さ
せることができるとともに、半導体レーザ装置のレーザ
特性を向上させることができる。
態２と同様に、井戸層１１とバリア層１２の界面におけ
るこれら二層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバ
リア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくする
ことができ、この界面における転位などの格子欠陥の発
生を抑制することができる。これにより、この歪多重量
子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジ
ーの劣化を防止でき、この活性層３の光学特性を向上さ
せることができるとともに、半導体レーザ装置のレーザ
特性を向上させることができる。
【００４６】なお、以上の説明では、井戸層１１とバリ
ア層１２の界面におけるこれら二層の歪量の差を０とし
たものについて述べたが、図９に示す変形例のように、
界面におけるこれら二層の歪量に若干の差があるように
してもよい。このような、本実施の形態５の変形例によ
る半導体レーザ装置においても、井戸層１１とバリア層
１２との界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層
主要領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量
の差より小さくすることができ、この界面における転位
などの格子欠陥の発生を抑制することができる。これに
より、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の成
長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層３
の光学特性を向上させることができるとともに、半導体
レーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
ア層１２の界面におけるこれら二層の歪量の差を０とし
たものについて述べたが、図９に示す変形例のように、
界面におけるこれら二層の歪量に若干の差があるように
してもよい。このような、本実施の形態５の変形例によ
る半導体レーザ装置においても、井戸層１１とバリア層
１２との界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層
主要領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量
の差より小さくすることができ、この界面における転位
などの格子欠陥の発生を抑制することができる。これに
より、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の成
長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層３
の光学特性を向上させることができるとともに、半導体
レーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
【００４７】実施の形態６．この発明の実施の形態６に
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図１０に示す
ように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置におい
て、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層１２
を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたものであ
る。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図１０に示す
ように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置におい
て、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層１２
を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたものであ
る。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界面に
おける両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリ
ア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができる。このため、上記歪多重量子井
戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの
劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特
性を向上させることができるとともに、この歪多重量子
井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を
向上させることができる。
【００４８】この発明の実施の形態６における半導体レ
ーザ装置（請求項７）は、図１０に示すように、上記実
施の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸層主
要領域１１０が有する歪を圧縮歪とし、上記バリア層主
要領域１２０が有する歪を引っ張り歪としたものであ
る。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置と
同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面における両
層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主要
領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
ーザ装置（請求項７）は、図１０に示すように、上記実
施の形態１の半導体レーザ装置において、上記井戸層主
要領域１１０が有する歪を圧縮歪とし、上記バリア層主
要領域１２０が有する歪を引っ張り歪としたものであ
る。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装置と
同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面における両
層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層主要
領域１２０との間の歪量の差より小さくすることがで
き、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制
することができる。このため、上記歪多重量子井戸活性
層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を
防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を向
上させることができるとともに、この歪多重量子井戸活
性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる。
【００４９】以下、上記実施の形態６について詳しく説
明する。上記実施の形態２〜５では、井戸層が引っ張り
歪を有する層である歪多重量子井戸活性層について説明
したが、前述の特開平６−２２４５１６に示された半導
体レーザ装置のように、井戸層が圧縮歪を有しバリア層
が引っ張り歪を有する歪多重量子井戸活性層を備えた半
導体レーザ装置においても、上記実施の形態２〜５と同
様の遷移領域を設けることにより、そのレーザ特性を改
善することができる。
明する。上記実施の形態２〜５では、井戸層が引っ張り
歪を有する層である歪多重量子井戸活性層について説明
したが、前述の特開平６−２２４５１６に示された半導
体レーザ装置のように、井戸層が圧縮歪を有しバリア層
が引っ張り歪を有する歪多重量子井戸活性層を備えた半
導体レーザ装置においても、上記実施の形態２〜５と同
様の遷移領域を設けることにより、そのレーザ特性を改
善することができる。
【００５０】上記公報には、井戸層を圧縮歪を有する層
とし、この圧縮歪を緩和するためバリア層を引っ張り歪
を有する層とした歪多重量子井戸活性層を良好な結晶層
として成長させることができることが記載されている
が、この公報に示された井戸層とバリア層の歪量の違い
は１．０％であり、井戸層とバリア層の間にこのような
大きな歪量の差があると、前述のようにこれらの層の界
面において転位等の格子欠陥が発生し易く、実際には良
好な結晶性を有する歪多重量子井戸活性層を成長するこ
とは難しい。
とし、この圧縮歪を緩和するためバリア層を引っ張り歪
を有する層とした歪多重量子井戸活性層を良好な結晶層
として成長させることができることが記載されている
が、この公報に示された井戸層とバリア層の歪量の違い
は１．０％であり、井戸層とバリア層の間にこのような
大きな歪量の差があると、前述のようにこれらの層の界
面において転位等の格子欠陥が発生し易く、実際には良
好な結晶性を有する歪多重量子井戸活性層を成長するこ
とは難しい。
【００５１】本実施の形態６による半導体レーザ装置が
有する歪多重量子井戸活性層３の歪の状態を図１０に示
す。この半導体レーザ装置は、歪多重量子井戸活性層３
以外は図１，２に示した上記実施の形態２による半導体
レーザ装置と同じである。井戸層１１の主要領域１１０
はＧａ0.448 Ｉｎ0.552 Ｐから構成され、またバリア層
１２の主要領域１２０は、（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.548
Ｉｎ0.452 Ｐから構成されている。井戸層主要領域１１
０，及びバリア層主要領域１２０は、ＧａＡｓ基板との
格子不整合によってそれぞれ圧縮歪０．５％（ＧａＡｓ
基板に対して＋０．５％）、引っ張り歪０．４％（Ｇａ
Ａｓ基板に対して−０．４％）を含んでおり、これらの
主要領域の間の歪量（格子整合度）の差は０．９％であ
る。
有する歪多重量子井戸活性層３の歪の状態を図１０に示
す。この半導体レーザ装置は、歪多重量子井戸活性層３
以外は図１，２に示した上記実施の形態２による半導体
レーザ装置と同じである。井戸層１１の主要領域１１０
はＧａ0.448 Ｉｎ0.552 Ｐから構成され、またバリア層
１２の主要領域１２０は、（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.548
Ｉｎ0.452 Ｐから構成されている。井戸層主要領域１１
０，及びバリア層主要領域１２０は、ＧａＡｓ基板との
格子不整合によってそれぞれ圧縮歪０．５％（ＧａＡｓ
基板に対して＋０．５％）、引っ張り歪０．４％（Ｇａ
Ａｓ基板に対して−０．４％）を含んでおり、これらの
主要領域の間の歪量（格子整合度）の差は０．９％であ
る。
【００５２】井戸層１１には、主要領域１１０からこの
井戸層１１とこれに隣接するバリア層１２との界面まで
の間で、その歪が＋０．５％から＋０．１％まで漸次変
化するように、ＧａＩｎＰの組成をＧａ0.448 Ｉｎ
0.552 Ｐ（歪＝＋０．５％）からＧａ0.488 Ｉｎ0.512
Ｐ（歪＝＋０．１％）に漸次変化させている厚さ数オン
グストロームの遷移領域１１１が設けられており、ま
た、バリア層１２には、主要領域１２０からこのバリア
層１２とこれに隣接する井戸層１１との界面までの間
で、その歪が−０．４％から＋０．１％まで漸次変化す
るように、ＡｌＧａＩｎＰの組成を（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 ）0.548 Ｉｎ0.452 Ｐ（歪＝−０．４％）から
（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.488 Ｉｎ0.5124Ｐ（歪＝＋０．
１％）に漸次変化させている厚さ数オングストロームの
遷移領域１２１が設けられている。これにより、井戸層
１１とバリア層１２の界面での井戸層とバリア層の歪量
がともに＋０．１％となり、この界面での両層の歪量の
差が０となっている。
井戸層１１とこれに隣接するバリア層１２との界面まで
の間で、その歪が＋０．５％から＋０．１％まで漸次変
化するように、ＧａＩｎＰの組成をＧａ0.448 Ｉｎ
0.552 Ｐ（歪＝＋０．５％）からＧａ0.488 Ｉｎ0.512
Ｐ（歪＝＋０．１％）に漸次変化させている厚さ数オン
グストロームの遷移領域１１１が設けられており、ま
た、バリア層１２には、主要領域１２０からこのバリア
層１２とこれに隣接する井戸層１１との界面までの間
で、その歪が−０．４％から＋０．１％まで漸次変化す
るように、ＡｌＧａＩｎＰの組成を（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 ）0.548 Ｉｎ0.452 Ｐ（歪＝−０．４％）から
（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.488 Ｉｎ0.5124Ｐ（歪＝＋０．
１％）に漸次変化させている厚さ数オングストロームの
遷移領域１２１が設けられている。これにより、井戸層
１１とバリア層１２の界面での井戸層とバリア層の歪量
がともに＋０．１％となり、この界面での両層の歪量の
差が０となっている。
【００５３】本実施の形態６においては、圧縮歪を有す
る井戸層１１と引っ張り歪を有するバリア層１２との界
面での両層の歪量の違いを低減することにより、この界
面での転位などの格子欠陥の発生を抑制することがで
き、これにより上記歪多重量子井戸活性層３を成長させ
る際の表面モホロジーを改善でき、この活性層の光学特
性を向上させることができる。さらに、この歪多重量子
井戸構造を活性層に用いることにより半導体レーザ装置
のレーザ特性を向上させることができる。
る井戸層１１と引っ張り歪を有するバリア層１２との界
面での両層の歪量の違いを低減することにより、この界
面での転位などの格子欠陥の発生を抑制することがで
き、これにより上記歪多重量子井戸活性層３を成長させ
る際の表面モホロジーを改善でき、この活性層の光学特
性を向上させることができる。さらに、この歪多重量子
井戸構造を活性層に用いることにより半導体レーザ装置
のレーザ特性を向上させることができる。
【００５４】実施の形態７．この発明の実施の形態７に
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図１１，１２
に示すように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置に
おいて、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層
１２を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたもの
である。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界
面における両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０と
バリア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくす
ることができ、この界面における転位などの格子欠陥の
発生を抑制することができる。このため、上記歪多重量
子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジ
ーの劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光
学特性を向上させることができるとともに、この歪多重
量子井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特
性を向上させることができる。
おける半導体レーザ装置（請求項２）は、図１１，１２
に示すように、上記実施の形態１の半導体レーザ装置に
おいて、上記複数の井戸層１１及び上記複数のバリア層
１２を上記遷移領域１１１，１２１を含む層としたもの
である。これにより、井戸層１１とバリア層１２との界
面における両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０と
バリア層主要領域１２０との間の歪量の差より小さくす
ることができ、この界面における転位などの格子欠陥の
発生を抑制することができる。このため、上記歪多重量
子井戸活性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジ
ーの劣化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光
学特性を向上させることができるとともに、この歪多重
量子井戸活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特
性を向上させることができる。
【００５５】また、この発明の実施の形態７における半
導体レーザ装置（請求項８）は、図１１，１２に示すよ
うに、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、
上記井戸層主要領域１１０が有する歪，及び上記バリア
層主要領域１２０が有する歪をともに圧縮歪としたもの
である。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装
置と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面におけ
る両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層
主要領域１２０との間の歪量の差より小さくすることが
でき、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑
制することができる。このため、上記歪多重量子井戸活
性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化
を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を
向上させることができるとともに、この歪多重量子井戸
活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上
させることができる。
導体レーザ装置（請求項８）は、図１１，１２に示すよ
うに、上記実施の形態１の半導体レーザ装置において、
上記井戸層主要領域１１０が有する歪，及び上記バリア
層主要領域１２０が有する歪をともに圧縮歪としたもの
である。この場合も上記実施の形態１の半導体レーザ装
置と同様に、井戸層１１とバリア層１２との界面におけ
る両層間の歪量の差を井戸層主要領域１１０とバリア層
主要領域１２０との間の歪量の差より小さくすることが
でき、この界面における転位などの格子欠陥の発生を抑
制することができる。このため、上記歪多重量子井戸活
性層３を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化
を防止でき、この歪多重量子井戸活性層３の光学特性を
向上させることができるとともに、この歪多重量子井戸
活性層３を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上
させることができる。
【００５６】以下、上記実施の形態７について詳しく説
明する。上記の実施の形態６における歪多重量子井戸活
性層は、圧縮歪を有する井戸層１１を備えた歪多重量子
井戸活性層において、バリア層１２を引っ張り歪を有す
る層としたものであるが、歪多重量子井戸活性層３の全
層厚を前述の臨界膜厚以下とすれば、このバリア層１２
を圧縮歪を有する層としてもよい。すなわち、本実施の
形態７による半導体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層
は、図１１に示すように、井戸層１１の主要領域１１０
の歪量を圧縮歪＋０．５％とし、バリア層１２の主要領
域１２０の歪量を圧縮歪＋０．１％とし、井戸層１１に
はその歪量が主要領域１１０から井戸層１１とバリア層
１２との界面にかけて減少するような遷移領域１１１を
設け、さらにバリア層１２にはその歪量が主要領域１２
０から井戸層１１とバリア層１２との界面にかけて増加
するような遷移領域１２１を設けることにより、井戸層
１１とバリア層１２との界面における両層の歪量の差を
０としたものである。なお、本実施の形態７による半導
体レーザ装置は、歪多重量子井戸活性層３以外は図１，
２に示した上記実施の形態２における半導体レーザ装置
と同じである。
明する。上記の実施の形態６における歪多重量子井戸活
性層は、圧縮歪を有する井戸層１１を備えた歪多重量子
井戸活性層において、バリア層１２を引っ張り歪を有す
る層としたものであるが、歪多重量子井戸活性層３の全
層厚を前述の臨界膜厚以下とすれば、このバリア層１２
を圧縮歪を有する層としてもよい。すなわち、本実施の
形態７による半導体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層
は、図１１に示すように、井戸層１１の主要領域１１０
の歪量を圧縮歪＋０．５％とし、バリア層１２の主要領
域１２０の歪量を圧縮歪＋０．１％とし、井戸層１１に
はその歪量が主要領域１１０から井戸層１１とバリア層
１２との界面にかけて減少するような遷移領域１１１を
設け、さらにバリア層１２にはその歪量が主要領域１２
０から井戸層１１とバリア層１２との界面にかけて増加
するような遷移領域１２１を設けることにより、井戸層
１１とバリア層１２との界面における両層の歪量の差を
０としたものである。なお、本実施の形態７による半導
体レーザ装置は、歪多重量子井戸活性層３以外は図１，
２に示した上記実施の形態２における半導体レーザ装置
と同じである。
【００５７】このような、本実施の形態７においても、
上記実施の形態６と同様に、井戸層１１とバリア層１２
との界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要
領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量の差
より小さくすることができ、この界面における転位など
の格子欠陥の発生を抑制することができる。これによ
り、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の成長
層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層３の
光学特性を向上させることができるとともに、半導体レ
ーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
上記実施の形態６と同様に、井戸層１１とバリア層１２
との界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸層主要
領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪量の差
より小さくすることができ、この界面における転位など
の格子欠陥の発生を抑制することができる。これによ
り、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の成長
層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層３の
光学特性を向上させることができるとともに、半導体レ
ーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
【００５８】なお、以上に説明では、井戸層１１とバリ
ア層１２の界面におけるこれらの層の歪量の差を０とし
たものについて述べたが、図１２に示す変形例のよう
に、界面におけるこれらの層の歪量に若干の差があるよ
うにしてもよい。このような、本実施の形態７の変形例
による半導体レーザ装置においても、井戸層１１とバリ
ア層１２の界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸
層主要領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪
量の差より小さくすることができ、この界面における転
位などの格子欠陥の発生を抑制することができる。これ
により、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の
成長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層
３の光学特性を向上させることができるとともに、半導
体レーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
ア層１２の界面におけるこれらの層の歪量の差を０とし
たものについて述べたが、図１２に示す変形例のよう
に、界面におけるこれらの層の歪量に若干の差があるよ
うにしてもよい。このような、本実施の形態７の変形例
による半導体レーザ装置においても、井戸層１１とバリ
ア層１２の界面におけるこれら二層間の歪量の差を井戸
層主要領域１１０とバリア層主要領域１２０との間の歪
量の差より小さくすることができ、この界面における転
位などの格子欠陥の発生を抑制することができる。これ
により、この歪多重量子井戸活性層３を成長させる際の
成長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この活性層
３の光学特性を向上させることができるとともに、半導
体レーザ装置のレーザ特性を向上させることができる。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、この発明（請求項１）に
係る半導体レーザ装置によれば、均一の歪を有する主要
領域をそれぞれ含む複数の井戸層とこの井戸層の主要領
域の歪とは異なる均一の歪を有する主要領域をそれぞれ
含む複数のバリア層とが交互に積層されてなる歪多重量
子井戸活性層を備えた半導体レーザ装置において、上記
複数の井戸層及び上記複数のバリア層の内の少なくとも
一層を、この層が含む上記主要領域からこの層に隣接す
る層に近づくに従ってこの主要領域の歪からこの層に隣
接する層が含む上記主要領域の歪に近づくようにその歪
が漸次変化する遷移領域を含むものとし、上記遷移領域
を含む層とこの層に隣接した層の間の界面におけるこれ
ら二層の歪量の差を、これら二層の上記主要領域の歪量
の差より小さくするようにしたので、この界面における
転位などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これ
により、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成
長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量
子井戸活性層の光学特性を向上させることができるとと
もに、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ
装置のレーザ特性を向上させることができる効果があ
る。
係る半導体レーザ装置によれば、均一の歪を有する主要
領域をそれぞれ含む複数の井戸層とこの井戸層の主要領
域の歪とは異なる均一の歪を有する主要領域をそれぞれ
含む複数のバリア層とが交互に積層されてなる歪多重量
子井戸活性層を備えた半導体レーザ装置において、上記
複数の井戸層及び上記複数のバリア層の内の少なくとも
一層を、この層が含む上記主要領域からこの層に隣接す
る層に近づくに従ってこの主要領域の歪からこの層に隣
接する層が含む上記主要領域の歪に近づくようにその歪
が漸次変化する遷移領域を含むものとし、上記遷移領域
を含む層とこの層に隣接した層の間の界面におけるこれ
ら二層の歪量の差を、これら二層の上記主要領域の歪量
の差より小さくするようにしたので、この界面における
転位などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これ
により、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成
長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量
子井戸活性層の光学特性を向上させることができるとと
もに、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ
装置のレーザ特性を向上させることができる効果があ
る。
【００６０】また、この発明（請求項２）に係る半導体
レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請求項
１）において、上記複数の井戸層及び上記複数のバリア
層を上記遷移領域を含む層としたので、井戸層とバリア
層との界面における両層間の歪量の差を井戸層主要領域
とバリア層主要領域との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができ、これにより、上記歪多重量子井
戸活性層を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣
化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層の光学特性を
向上させることができるとともに、この歪多重量子井戸
活性層を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる効果がある。
レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請求項
１）において、上記複数の井戸層及び上記複数のバリア
層を上記遷移領域を含む層としたので、井戸層とバリア
層との界面における両層間の歪量の差を井戸層主要領域
とバリア層主要領域との間の歪量の差より小さくするこ
とができ、この界面における転位などの格子欠陥の発生
を抑制することができ、これにより、上記歪多重量子井
戸活性層を成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣
化を防止でき、この歪多重量子井戸活性層の光学特性を
向上させることができるとともに、この歪多重量子井戸
活性層を備えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上さ
せることができる効果がある。
【００６１】また、この発明（請求項３）に係る半導体
レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請求項
１）において、上記複数の井戸層を上記遷移領域を含む
層とし、上記複数のバリア層を上記主要領域のみからな
る層としたので、井戸層とバリア層の界面における転位
などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これによ
り、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成長層
の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量子井
戸活性層の光学特性を向上させることができるととも
に、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ装
置のレーザ特性を向上させることができる効果がある。
レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請求項
１）において、上記複数の井戸層を上記遷移領域を含む
層とし、上記複数のバリア層を上記主要領域のみからな
る層としたので、井戸層とバリア層の界面における転位
などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これによ
り、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成長層
の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量子井
戸活性層の光学特性を向上させることができるととも
に、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ装
置のレーザ特性を向上させることができる効果がある。
【００６２】また、この発明（請求項４）に係る半導体
レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請求項
１）において、上記複数のバリア層を上記遷移領域を含
む層とし、上記複数の井戸層を上記主要領域のみからな
る層としたので、井戸層とバリア層の界面における転位
などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これによ
り、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成長層
の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量子井
戸活性層の光学特性を向上させることができるととも
に、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ装
置のレーザ特性を向上させることができる効果がある。
レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請求項
１）において、上記複数のバリア層を上記遷移領域を含
む層とし、上記複数の井戸層を上記主要領域のみからな
る層としたので、井戸層とバリア層の界面における転位
などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これによ
り、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成長層
の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量子井
戸活性層の光学特性を向上させることができるととも
に、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ装
置のレーザ特性を向上させることができる効果がある。
【００６３】また、この発明（請求項５）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪を引っ張り歪と
し、上記バリア層主要領域が有する歪を圧縮歪としたも
のであり、この半導体レーザ装置によれば、上記の半導
体レーザ装置（請求項１）と同様に、井戸層とバリア層
との界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制する
ことができ、これにより、上記歪多重量子井戸活性層を
成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止で
き、この歪多重量子井戸活性層の光学特性を向上させる
ことができるとともに、この歪多重量子井戸活性層を備
えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることが
できる効果がある。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪を引っ張り歪と
し、上記バリア層主要領域が有する歪を圧縮歪としたも
のであり、この半導体レーザ装置によれば、上記の半導
体レーザ装置（請求項１）と同様に、井戸層とバリア層
との界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制する
ことができ、これにより、上記歪多重量子井戸活性層を
成長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止で
き、この歪多重量子井戸活性層の光学特性を向上させる
ことができるとともに、この歪多重量子井戸活性層を備
えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることが
できる効果がある。
【００６４】また、この発明（請求項６）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに引っ張り歪としたもの
であり、この半導体レーザ装置によれば、上記の半導体
レーザ装置（請求項１）と同様に、井戸層とバリア層と
の界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制するこ
とができ、これにより、上記歪多重量子井戸活性層を成
長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止で
き、この歪多重量子井戸活性層の光学特性を向上させる
ことができるとともに、この歪多重量子井戸活性層を備
えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることが
できる効果がある。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに引っ張り歪としたもの
であり、この半導体レーザ装置によれば、上記の半導体
レーザ装置（請求項１）と同様に、井戸層とバリア層と
の界面における転位などの格子欠陥の発生を抑制するこ
とができ、これにより、上記歪多重量子井戸活性層を成
長させる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止で
き、この歪多重量子井戸活性層の光学特性を向上させる
ことができるとともに、この歪多重量子井戸活性層を備
えた半導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることが
できる効果がある。
【００６５】また、この発明（請求項７）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層が有する歪を圧縮歪とし、上記バリ
ア層が有する歪を引っ張り歪としたものであり、この半
導体レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請
求項１）と同様に、井戸層とバリア層との界面における
転位などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これ
により、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成
長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量
子井戸活性層の光学特性を向上させることができるとと
もに、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ
装置のレーザ特性を向上させることができる効果があ
る。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層が有する歪を圧縮歪とし、上記バリ
ア層が有する歪を引っ張り歪としたものであり、この半
導体レーザ装置によれば、上記の半導体レーザ装置（請
求項１）と同様に、井戸層とバリア層との界面における
転位などの格子欠陥の発生を抑制することができ、これ
により、上記歪多重量子井戸活性層を成長させる際の成
長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、この歪多重量
子井戸活性層の光学特性を向上させることができるとと
もに、この歪多重量子井戸活性層を備えた半導体レーザ
装置のレーザ特性を向上させることができる効果があ
る。
【００６６】また、この発明（請求項８）に係る半導体
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに圧縮歪としたものであ
り、この半導体レーザ装置によれば、上記の半導体レー
ザ装置（請求項１）と同様に、井戸層とバリア層との界
面における転位などの格子欠陥の発生を抑制することが
でき、これにより、上記歪多重量子井戸活性層を成長さ
せる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、こ
の歪多重量子井戸活性層の光学特性を向上させることが
できるとともに、この歪多重量子井戸活性層を備えた半
導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることができる
効果がある。
レーザ装置は、上記の半導体レーザ装置（請求項１）に
おいて、上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリ
ア層主要領域が有する歪をともに圧縮歪としたものであ
り、この半導体レーザ装置によれば、上記の半導体レー
ザ装置（請求項１）と同様に、井戸層とバリア層との界
面における転位などの格子欠陥の発生を抑制することが
でき、これにより、上記歪多重量子井戸活性層を成長さ
せる際の成長層の表面モホロジーの劣化を防止でき、こ
の歪多重量子井戸活性層の光学特性を向上させることが
できるとともに、この歪多重量子井戸活性層を備えた半
導体レーザ装置のレーザ特性を向上させることができる
効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態２による半導体レーザ
装置を示す断面図である。
装置を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による半導体レーザ
装置の歪多重量子井戸活性層を示す断面図である。
装置の歪多重量子井戸活性層を示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による半導体レーザ
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
【図４】 この発明の実施の形態２の変形例による半導
体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態
を示す図である。
体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態
を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態２の他の変形例による
半導体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の
状態を示す図である。
半導体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の
状態を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による半導体レーザ
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
【図７】 この発明の実施の形態４による半導体レーザ
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
【図８】 この発明の実施の形態５による半導体レーザ
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す図
である。
【図９】 この発明の実施の形態５の変形例による半導
体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態
を示す図である。
体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態
を示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による半導体レー
ザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す
図である。
ザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す
図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７による半導体レー
ザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す
図である。
ザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状態を示す
図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７の変形例による半
導体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状
態を示す図である。
導体レーザ装置の歪多重量子井戸活性層における歪の状
態を示す図である。
【図１３】 従来の半導体レーザ装置を示す断面図であ
る。
る。
【図１４】 従来の半導体レーザ装置の歪多重量子井戸
活性層を示す断面図である。
活性層を示す断面図である。
【図１５】 従来の半導体レーザ装置の歪多重量子井戸
活性層における結晶格子を示す図(a) ，歪の状態を示す
図(b) ，バンド構造を示す図(c) である。
活性層における結晶格子を示す図(a) ，歪の状態を示す
図(b) ，バンド構造を示す図(c) である。
【図１６】 バリア層に歪が含まれていない場合の歪多
重量子井戸構造におけるフォトルミネッセンス強度と井
戸層の歪量との関係を示す図である。
重量子井戸構造におけるフォトルミネッセンス強度と井
戸層の歪量との関係を示す図である。
【図１７】 井戸層の歪が−０．５％である場合の歪多
重量子井戸構造におけるフォトルミネッセンス強度とバ
リア層の歪量との関係を示す図である。
重量子井戸構造におけるフォトルミネッセンス強度とバ
リア層の歪量との関係を示す図である。
１ ｎ型ＧａＡｓ基板、２ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層、３，２０３ 歪多重量子井戸活性層、４ ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層、５ ｐ型ＧａＩｎＰバンド不
連続緩和層、６ ｐ型ＧａＡｓキャップ層、７ ｎ型Ｇ
ａＡｓ電流ブロック層、８ ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層、９ アノード電極、１０ カソード電極、１１，２
１１ 井戸層、１２，２１２ バリア層、１１０ 井戸
層主要領域、１１１ 井戸層遷移領域、１２０ バリア
層主要領域、１２１ バリア層遷移領域。
ド層、３，２０３ 歪多重量子井戸活性層、４ ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層、５ ｐ型ＧａＩｎＰバンド不
連続緩和層、６ ｐ型ＧａＡｓキャップ層、７ ｎ型Ｇ
ａＡｓ電流ブロック層、８ ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層、９ アノード電極、１０ カソード電極、１１，２
１１ 井戸層、１２，２１２ バリア層、１１０ 井戸
層主要領域、１１１ 井戸層遷移領域、１２０ バリア
層主要領域、１２１ バリア層遷移領域。
Claims (8)
- 【請求項１】 均一の歪を有する主要領域をそれぞれ含
む複数の井戸層と該井戸層の主要領域の歪とは異なる均
一の歪を有する主要領域をそれぞれ含む複数のバリア層
とが交互に積層されてなる歪多重量子井戸活性層を備え
た半導体レーザ装置において、 上記複数の井戸層及び上記複数のバリア層の内の少なく
とも一層は、該層が含む上記主要領域から該層に隣接す
る層に近づくに従って該主要領域の歪から該層に隣接す
る層が含む上記主要領域の歪に近づくようにその歪が漸
次変化する遷移領域を含み、 上記遷移領域を含む層と該層に隣接した層の間の界面に
おける該二層の歪量の差が、該二層の上記主要領域の歪
量の差より小さい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、 上記複数の井戸層及び上記複数のバリア層は、上記遷移
領域を含む層であることを特徴とする半導体レーザ装
置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記複数の井戸層は、上記遷移領域を含む層であり、 上記複数のバリア層は、上記主要領域のみからなる層で
あ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、 上記複数のバリア層は、上記遷移領域を含む層であり、 上記複数の井戸層は、上記主要領域のみからなる層であ
ることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記井戸層主要領域が有する歪は、引っ張り歪であり、 上記バリア層主要領域が有する歪は、圧縮歪であること
を特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリア層主要
領域が有する歪は、ともに引っ張り歪であることを特徴
とする半導体レーザ装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記井戸層主要領域が有する歪は、圧縮歪であり、 上記バリア層主要領域が有する歪は、引っ張り歪である
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記井戸層主要領域が有する歪，及び上記バリア層主要
領域が有する歪は、ともに圧縮歪であることを特徴とす
る半導体レーザ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4471396A JPH09246654A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 半導体レーザ装置 |
| US08/703,987 US5694410A (en) | 1996-03-01 | 1996-08-28 | Semiconductor laser device |
| TW085110640A TW333719B (en) | 1996-03-01 | 1996-08-31 | The semiconductor laser apparatus |
| KR1019960041991A KR970068065A (ko) | 1996-03-01 | 1996-09-24 | 반도체 레이저 장치 |
| DE19651352A DE19651352A1 (de) | 1996-03-01 | 1996-12-10 | Halbleiterlaservorrichtung |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4471396A JPH09246654A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246654A true JPH09246654A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12699071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4471396A Pending JPH09246654A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 半導体レーザ装置 |
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| US (1) | US5694410A (ja) |
| JP (1) | JPH09246654A (ja) |
| KR (1) | KR970068065A (ja) |
| CN (1) | CN1159084A (ja) |
| DE (1) | DE19651352A1 (ja) |
| TW (1) | TW333719B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001094219A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光デバイス |
| JP2010171272A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 発光素子 |
| WO2012005215A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 昭和電工株式会社 | 発光ダイオード用エピタキシャルウェーハ |
| CN111108614A (zh) * | 2017-07-28 | 2020-05-05 | 亮锐有限责任公司 | 用于发光器件中高效电子和空穴阻挡的应力algainp层 |
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Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP3420087B2 (ja) * | 1997-11-28 | 2003-06-23 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 半導体発光素子 |
| JP2000244063A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| US6274463B1 (en) | 2000-07-31 | 2001-08-14 | Hewlett-Packard Company | Fabrication of a photoconductive or a cathoconductive device using lateral solid overgrowth method |
| JP2005353654A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| DE102007057708A1 (de) * | 2007-09-26 | 2009-04-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement |
| US20110160919A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-06-30 | Orr David C | Mobile fluid delivery control system and method |
| US20180269658A1 (en) * | 2016-05-05 | 2018-09-20 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | Semiconductor laser incorporating an electron barrier with low aluminum content |
| CN106340806A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-01-18 | 北京青辰光电科技有限公司 | 一种波长为650nm的分布反馈半导体激光器的制作方法 |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP3145718B2 (ja) * | 1990-12-28 | 2001-03-12 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザ |
| JPH05175601A (ja) * | 1991-12-20 | 1993-07-13 | Fujikura Ltd | 多重量子井戸半導体レーザ |
| JPH05343738A (ja) * | 1992-06-09 | 1993-12-24 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
| JP2833396B2 (ja) * | 1993-01-28 | 1998-12-09 | 松下電器産業株式会社 | 歪多重量子井戸半導体レーザ |
| US5394424A (en) * | 1993-07-14 | 1995-02-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| JPH07183614A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Fujikura Ltd | 歪多重量子井戸光デバイス |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP4471396A patent/JPH09246654A/ja active Pending
- 1996-08-28 US US08/703,987 patent/US5694410A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-31 TW TW085110640A patent/TW333719B/zh active
- 1996-09-24 KR KR1019960041991A patent/KR970068065A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-12-10 DE DE19651352A patent/DE19651352A1/de not_active Withdrawn
- 1996-12-18 CN CN96121578A patent/CN1159084A/zh active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001094219A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光デバイス |
| JP2010171272A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 発光素子 |
| WO2012005215A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 昭和電工株式会社 | 発光ダイオード用エピタキシャルウェーハ |
| JP2012018986A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Showa Denko Kk | 発光ダイオード用エピタキシャルウェーハ |
| CN102971871A (zh) * | 2010-07-06 | 2013-03-13 | 昭和电工株式会社 | 发光二极管用外延晶片 |
| US9627578B2 (en) | 2010-07-06 | 2017-04-18 | Showa Denko K.K. | Epitaxial wafer for light-emitting diodes |
| CN111108614A (zh) * | 2017-07-28 | 2020-05-05 | 亮锐有限责任公司 | 用于发光器件中高效电子和空穴阻挡的应力algainp层 |
| JP2020529129A (ja) * | 2017-07-28 | 2020-10-01 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 発光装置における効率的な電子およびホールブロック用の歪みＡｌＧａＩｎＰ層 |
| US11322650B2 (en) | 2017-07-28 | 2022-05-03 | Lumileds Llc | Strained AlGaInP layers for efficient electron and hole blocking in light emitting devices |
| CN111108614B (zh) * | 2017-07-28 | 2024-02-06 | 亮锐有限责任公司 | 用于发光器件中高效电子和空穴阻挡的应力algainp层 |
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|---|---|
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| CN1159084A (zh) | 1997-09-10 |
| US5694410A (en) | 1997-12-02 |
| TW333719B (en) | 1998-06-11 |
| KR970068065A (ko) | 1997-10-13 |
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