JPH098414A - Semiconductor laser device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor laser device and manufacture thereof

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JPH098414A
JPH098414A JP19005495A JP19005495A JPH098414A JP H098414 A JPH098414 A JP H098414A JP 19005495 A JP19005495 A JP 19005495A JP 19005495 A JP19005495 A JP 19005495A JP H098414 A JPH098414 A JP H098414A
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JP
Japan
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layer
conductivity type
light guide
stripe region
guide layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP19005495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Takayama
徹 高山
Osamu Kondo
修 今藤
Masahiro Kume
雅博 粂
Akio Yoshikawa
昭男 吉川
Hiroki Naito
浩樹 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
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Publication of JPH098414A publication Critical patent/JPH098414A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser device having a small astigmatic difference, low noise and the stabilized lateral mode from the low output to the high output. SOLUTION: On an N-type GaAs semiconductor board 1, an N-type GaAs buffer layer 2, an N-type Ga0.45 Al0.55 As first clad layer 3, a Ga0.85 Al0.15 As active layer 4, a P-type Ga0.45 Al0.55 As first light guiding layer 5, and a P-type Ga0.8 Al0.2 As second light guiding layer 6 are formed. On the second light guiding layer 6, a P-type Ga0.45 Al0.55 As stripe region 7a is formed, and an N-type Ga0.3 Al0.7 As current blocking layer 7 is formed on both sides of the stripe region 7a. A P-type Ga0.45 Al0.55 As second clad layer 8 is formed on the stripe region 7a and the current blocking layer 7, and a P-type GaAs contact layer 9 is formed on the second clad layer 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
源として好適な、非点隔差が小さく低雑音で低出力から
高出力まで安定な基本横モードで発振する半導体レーザ
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device suitable as a light source for an optical disk or the like, which oscillates in a fundamental transverse mode with a small astigmatic difference, low noise, and stable from low output to high output.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、従来の半導体レーザ装置について
説明する。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor laser device will be described below.

【0003】図15は、特開平6−196801号公報
に示されている従来の半導体レーザ装置の断面図であ
る。図15に示すように、従来の半導体レーザ装置は、
n型のGaAsよりなる半導体基板21の上にn型のG
aAsよりなるバッファ層22が形成され、バッファ層
22の上にn型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる第1ク
ラッド層23が形成され、第1クラッド層23の上にG
0.85Al0.15Asよりなる活性層24が形成され、活
性層24の上にp型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる第
1光ガイド層25が形成され、第1光ガイド層25の上
にp型のGa0.8Al0.2 Asよりなる第2光ガイド層
26が形成されている。また、第2光ガイド層26の上
には電流チャンネルとなるp型のGa0.5 Al0.5 As
よりなるストライプ領域27aが形成され、第2光ガイ
ド層26の上におけるストライプ領域27a以外の領域
にはn型のGa0.4 Al0.6 Asよりなる電流ブロック
層27が形成されている。また、電流ブロック層27の
上にはGa0.8 Al0.2 Asよりなる保護層28が形成
され、保護層28及びストライプ領域27aの上にはp
型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる第2クラッド層29
が形成され、第2クラッド層29の上にはp型のGaA
sよりなるコンタクト層30が形成されている。
FIG. 15 is a sectional view of a conventional semiconductor laser device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-196801. As shown in FIG. 15, the conventional semiconductor laser device is
An n-type G is formed on a semiconductor substrate 21 made of n-type GaAs.
The buffer layer 22 made of aAs is formed, the first cladding layer 23 made of n-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed on the buffer layer 22, and the G layer is formed on the first cladding layer 23.
The active layer 24 made of a 0.85 Al 0.15 As is formed, the first optical guide layer 25 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed on the active layer 24, and the active layer 24 made of p 0.8 is formed on the first optical guide layer 25. The second optical guide layer 26 made of Ga 0.8 Al 0.2 As is formed. In addition, on the second optical guide layer 26, p-type Ga 0.5 Al 0.5 As that serves as a current channel is formed.
Stripe regions 27a made of n-type Ga 0.4 Al 0.6 As are formed in regions other than the stripe regions 27a on the second optical guide layer 26. A protective layer 28 made of Ga 0.8 Al 0.2 As is formed on the current blocking layer 27, and p is formed on the protective layer 28 and the stripe region 27a.
Type second cladding layer 29 made of Ga 0.5 Al 0.5 As
Is formed, and p-type GaA is formed on the second cladding layer 29.
A contact layer 30 made of s is formed.

【0004】この場合、安定な単一横モード発振を得る
ため、電流ブロック層27のAlAs混晶比を第2クラ
ッド層29のAlAs混晶比よりも高く設定している。
In this case, in order to obtain stable single transverse mode oscillation, the AlAs mixed crystal ratio of the current block layer 27 is set higher than the AlAs mixed crystal ratio of the second cladding layer 29.

【0005】この構造の半導体レーザ装置においては、
コンタクト層30から注入される電流はストライプ領域
27a内に閉じ込められ、ストライプ領域27aの下側
の活性層24において波長780nm帯の単一横モード
のレーザ光が発振する。この構造によると、電流ブロッ
ク層27はレーザ光に対して透明であり、光がストライ
プ領域27aの外部に大きくしみだすため、可飽和吸収
領域を容易に形成できるので、自励発振が容易に得やす
いと共に低雑音の半導体レーザ装置を得ることができ
る。
In the semiconductor laser device of this structure,
The current injected from the contact layer 30 is confined in the stripe region 27a, and a single transverse mode laser beam having a wavelength of 780 nm band oscillates in the active layer 24 below the stripe region 27a. According to this structure, the current blocking layer 27 is transparent to the laser light, and the light largely exudes to the outside of the stripe region 27a, so that the saturable absorption region can be easily formed, and thus self-sustained pulsation can be easily obtained. A semiconductor laser device that is easy and has low noise can be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
半導体レーザ装置において、光ディスクの光源として適
用できる程度に十分な低雑音特性を得るべくスペクトル
を多モード化する場合、すなわちセルフパルセーション
を生じさせる場合には、光分布を水平方向に広げ、電流
ブロック層27の下側の活性層24を可飽和吸収領域と
する。このためには、ストライプ領域27aの内外の屈
折率差をかなり小さくする必要がある。
However, in the above-mentioned conventional semiconductor laser device, when the spectrum is made into multiple modes so as to obtain a low noise characteristic sufficient to be applied as a light source of an optical disk, that is, self-pulsation occurs. In this case, the light distribution is expanded in the horizontal direction, and the active layer 24 below the current block layer 27 is used as the saturable absorption region. For this purpose, it is necessary to make the difference in refractive index between the inside and outside of the stripe region 27a considerably small.

【0007】しかしながら、レーザ発振時にはプラズマ
効果によるストライプ領域内の屈折率の低下があるの
で、高出力時においても安定な横モードを得るために
は、ストライプ領域内外の実効屈折率差は6×10-3
上必要である。これに対して、従来の構造においてセル
フパルセーションを得るには、実効屈折率差が6×10
-3未満でなくてはならない。このため、従来の構造にお
いては、高出力時には横モードが変形してしまうという
問題があった。
However, since the refractive index in the stripe region decreases due to the plasma effect during laser oscillation, the effective refractive index difference between the inside and outside of the stripe region is 6 × 10 in order to obtain a stable transverse mode even at high output. -3 or more is required. On the other hand, in order to obtain self-pulsation in the conventional structure, the effective refractive index difference is 6 × 10.
Must be less than -3 . Therefore, the conventional structure has a problem that the transverse mode is deformed at high output.

【0008】また、電流ブロック層27の下側の活性層
24における可飽和吸収領域によって導波路を伝搬する
波面に曲がりが生じ、レンズによりレーザビームを集光
した場合に非点隔差を生じるという問題があった。
In addition, the saturable absorption region in the active layer 24 below the current blocking layer 27 causes a bend in the wavefront propagating in the waveguide, resulting in an astigmatic difference when the laser beam is focused by a lens. was there.

【0009】横モードの変形やレーザ光を集光した場合
における非点隔差の存在は、光ディスクへの応用におい
て、スポットを小さく絞れない原因となるので、大きな
問題となる。
The deformation of the transverse mode and the presence of the astigmatic difference when the laser beam is focused cause serious problems because the spot cannot be narrowed down in the application to the optical disk.

【0010】この問題を解決するため、特開昭61−1
74685又は特開昭61−171188等において、
共振器の端面部のみを屈折率ガイド構造にする方法が提
案されている。
To solve this problem, JP-A-61-1
74685 or JP-A-61-171188,
A method has been proposed in which only the end face of the resonator has a refractive index guide structure.

【0011】しかしながら、共振器の内部領域において
は、自励発振させるために実効屈折率差を小さくしてい
るので、高出力において安定な横モードを維持すること
ができなかった。
However, in the internal region of the resonator, the effective refractive index difference is made small for self-sustained pulsation, so that a stable transverse mode cannot be maintained at high output.

【0012】前記の理由により、従来の構造によると、
横モードが安定し且つ非点隔差のない低雑音で高出力の
半導体レーザ装置を実現することはできなかった。
For the above reasons, according to the conventional structure,
It has not been possible to realize a low-noise, high-output semiconductor laser device having a stable transverse mode and no astigmatic difference.

【0013】本発明は、前記の問題を解決するものであ
り、低雑音特性を有し、高出力においても横モードが安
定しており、非点隔差のない高出力の半導体レーザ装置
を提供することを目的とする。
The present invention solves the above problems and provides a high output semiconductor laser device having low noise characteristics, stable transverse mode even at high output, and no astigmatic difference. The purpose is to

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、半導体レーザ装置において、ストライプ
領域を不連続にしてストライプ領域に電流非注入部を設
け、活性層におけるストライプ領域の下側に可飽和吸収
領域を形成するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor laser device in which a stripe region is discontinuous and a current non-injection portion is provided in the stripe region. A saturable absorption region is formed on the side.

【0015】請求項1の発明が講じた解決手段は、半導
体層よりなる活性層と、該活性層の上に形成された第1
導電型の半導体層よりなる光ガイド層と、該光ガイド層
の上に形成された第1導電型の半導体層よりなるストラ
イプ領域と、前記光ガイド層の上における前記ストライ
プ領域の両側に形成された第2導電型の電流ブロック層
とを備えた半導体レーザ装置を前提とし、前記ストライ
プ領域は、共振器方向に対して少なくとも1か所の不連
続部を有している構成とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solving means, in which an active layer made of a semiconductor layer and a first active layer formed on the active layer are provided.
A light guide layer made of a conductive semiconductor layer, a stripe region made of a first conductivity type semiconductor layer formed on the light guide layer, and formed on both sides of the stripe region on the light guide layer. On the premise of a semiconductor laser device including a second conductivity type current blocking layer, the stripe region has at least one discontinuous portion with respect to the cavity direction. .

【0016】前記の構成により、活性層への電流の注入
はストライプ領域により決定されるところ、活性層にお
けるストライプ領域の不連続部の下側には電流が注入さ
れない。このため、可飽和吸収領域を活性層におけるス
トライプ領域の不連続部の下側に形成することができ
る。
With the above structure, the current injection into the active layer is determined by the stripe region, but no current is injected below the discontinuous portion of the stripe region in the active layer. Therefore, the saturable absorption region can be formed below the discontinuous portion of the stripe region in the active layer.

【0017】請求項2の発明が講じた解決手段は、Ga
1-X AlX As層よりなる活性層と、該活性層の上に形
成された第1導電型のGa1-Y1AlY1As層よりなる光
ガイド層と、該光ガイド層の上に形成された第1導電型
のGa1-Y2AlY2As層よりなるストライプ領域と、前
記光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側に
形成された第2導電型のGa1-Z AlZ As層よりなる
電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置を前提と
し、前記活性層、光ガイド層、ストライプ領域及び電流
ブロック層の各混晶比のX、Y1、Y2及びZの間にZ
>Y2>X≧0及びY1>Xの関係が成立し、前記スト
ライプ領域は共振器方向に対して少なくとも1か所の不
連続部を有している構成とするものである。
The solution means taken by the invention of claim 2 is Ga
An active layer made of a 1-X Al X As layer, a light guide layer made of a Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer of the first conductivity type formed on the active layer, and formed on the light guide layer Area of the first conductivity type Ga 1 -Y 2 Al Y 2 As layer and a second conductivity type Ga 1 -Z Al Z As layer formed on both sides of the stripe area on the light guide layer. A semiconductor laser device including a current blocking layer made of: is used, and Z is present between X, Y1, Y2, and Z of respective mixed crystal ratios of the active layer, the light guide layer, the stripe region, and the current blocking layer.
The relations of>Y2> X ≧ 0 and Y1> X are established, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the resonator direction.

【0018】前記の構成により、ストライプ領域のAl
As混晶比よりも電流ブロック層のAlAs混晶比の方
が高いため、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ
領域外の実効屈折率よりも高くなり、屈折率導波機構に
よる安定な単一横モード発振を得ることができる。
With the above structure, the Al in the stripe region is
Since the AlAs mixed crystal ratio of the current block layer is higher than the As mixed crystal ratio, the effective refractive index of the stripe region becomes higher than the effective refractive index outside the stripe region, and the stable single lateral by the refractive index guiding mechanism is obtained. Mode oscillation can be obtained.

【0019】請求項3の発明が講じた解決手段は、量子
井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形成された
第1導電型のGa1-Y1AlY1As層よりなる光ガイド層
と、該光ガイド層の上に形成された第1導電型のGa
1-Y2AlY2As層よりなるストライプ領域と、前記光ガ
イド層の上における前記ストライプ領域の両側に形成さ
れた第2導電型のGa1-Z AlZ Asよりなる電流ブロ
ック層とを備えた半導体レーザ装置を前提とし、前記光
ガイド層、ストライプ領域及び電流ブロック層の各混晶
比のY1、Y2及びZの間にY1>0及びZ>Y2>0
の関係が成立し、前記ストライプ領域は共振器方向に対
して少なくとも1か所の不連続部を有している構成とす
るものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a light guide comprising an active layer having a quantum well structure and a Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer of the first conductivity type formed on the active layer. Layer and Ga of the first conductivity type formed on the light guide layer
A stripe region made of a 1-Y2 Al Y2 As layer; and a current blocking layer made of Ga 1 -Z Al Z As of the second conductivity type formed on both sides of the stripe region on the light guide layer. Assuming a semiconductor laser device, Y1> 0 and Z>Y2> 0 between Y1, Y2 and Z of respective mixed crystal ratios of the light guide layer, the stripe region and the current block layer.
And the stripe region has at least one discontinuous portion with respect to the cavity direction.

【0020】前記の構成により、活性層が量子井戸構造
を有する半導体レーザ装置において、ストライプ領域の
AlAs混晶比よりも電流ブロック層のAlAs混晶比
の方が高いため、ストライプ領域の実効屈折率がストラ
イプ領域外の実効屈折率よりも高くなり、屈折率導波機
構による安定な単一横モード発振を得ることができる。
With the above structure, in the semiconductor laser device in which the active layer has a quantum well structure, the AlAs mixed crystal ratio of the current block layer is higher than the AlAs mixed crystal ratio of the stripe region, so that the effective refractive index of the stripe region is higher. Becomes higher than the effective refractive index outside the stripe region, and stable single transverse mode oscillation can be obtained by the refractive index guiding mechanism.

【0021】請求項4の発明が講じた解決手段は、Ga
1-x Alx As層よりなる活性層と、該活性層の上に形
成された第1導電型のGa1-Y1AlY1As層よりなる第
1光ガイド層と、該第1光ガイド層の上に形成された第
1導電型のGa1-Y2AlY2Asよりなる第2光ガイド層
と、該第2光ガイド層の上に形成された第1導電型のG
1-Y3AlY3As層よりなるストライプ領域と、前記第
2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側に
形成された第2導電型のGa1-Z AlZ As層よりなる
電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置を前提と
し、前記活性層、第1光ガイド層、第2光ガイド層、ス
トライプ領域及び電流ブロック層の各混晶比のX、Y
1、Y2、Y3及びZの間にZ>Y3>Y2>X≧0及
びY1>Y2の関係が成立し、前記ストライプ領域は共
振器方向に対して少なくとも1か所の不連続部を有して
いる構成とするものである。
[0021] The solution means taken by the invention of claim 4 is Ga
Active layer composed of 1-x Al x As layer, first optical guide layer composed of Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer of first conductivity type formed on the active layer, and first optical guide layer A second light guide layer made of Ga 1 -Y 2 Al Y2 As of the first conductivity type formed on the first light guide layer, and a first conductivity type G formed on the second light guide layer.
a 1-Y3 Al Y3 As layer stripe region, and a current blocking layer formed of a second conductivity type Ga 1-Z Al Z As layer formed on both sides of the stripe region on the second optical guide layer. On the premise of a semiconductor laser device including the following, the active layer, the first light guide layer, the second light guide layer, the stripe region, and the current block layer have a mixed crystal ratio of X and Y.
The relationship of Z>Y3>Y2> X ≧ 0 and Y1> Y2 is established between 1, Y2, Y3 and Z, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the cavity direction. The configuration is as follows.

【0022】前記の構成により、第2光ガイド層のAl
As混晶比を第1光ガイド層のAlAs混晶比よりも低
くしているため、第2光ガイド層とストライプ領域との
間の界面抵抗を容易に下げることができる。
With the above structure, Al of the second light guide layer is formed.
Since the As mixed crystal ratio is lower than the AlAs mixed crystal ratio of the first optical guide layer, the interface resistance between the second optical guide layer and the stripe region can be easily reduced.

【0023】また、第2光ガイド層は活性層により発振
されるレーザ光に対して透明であるため、活性層近傍に
おける発熱が抑制される。
Further, since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed.

【0024】請求項5の発明が講じた解決手段は、量子
井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形成された
第1導電型のGa1-Y1AlY1As層よりなる第1光ガイ
ド層と、該第1光ガイド層の上に形成された第1導電型
のGa1-Y2AlY2As層よりなる第2光ガイド層と、該
第2光ガイド層の上に形成された第1導電型のGa1- Y3
AlY3As層よりなるストライプ領域と、前記第2光ガ
イド層の上における前記ストライプ領域の両側に形成さ
れた第2導電型のGa1-Z AlZ Asよりなる電流ブロ
ック層とを備えた半導体レーザ装置を前提とし、前記活
性層、第1光ガイド層、第2光ガイド層、ストライプ領
域及び電流ブロック層の各混晶比のY1、Y2、Y3及
びZの間にZ>Y3>Y2>0及びY1>Y2の関係が
成立し、前記ストライプ領域は共振器方向に対して少な
くとも1か所の不連続部を有している構成とするもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first solution comprising an active layer having a quantum well structure and a Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer of the first conductivity type formed on the active layer. An optical guide layer, a second optical guide layer formed of a Ga 1 -Y 2 Al Y 2 As layer of the first conductivity type formed on the first optical guide layer, and formed on the second optical guide layer. First conductivity type Ga 1- Y3
A semiconductor having a stripe region made of an Al Y3 As layer and a current blocking layer made of Ga 1 -Z Al Z As of the second conductivity type formed on both sides of the stripe region on the second light guide layer. Assuming a laser device, Z>Y3>Y2> between Y1, Y2, Y3 and Z of the respective mixed crystal ratios of the active layer, the first light guide layer, the second light guide layer, the stripe region and the current block layer. The relationship of 0 and Y1> Y2 is established, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the resonator direction.

【0025】前記の構成により、活性層が量子井戸構造
を有する半導体レーザ装置において、第2光ガイド層の
AlAs混晶比を第1光ガイド層のAlAs混晶比より
も低くしているため、第2光ガイド層とストライプ領域
との間の界面抵抗を容易に下げることができる。
With the above structure, in the semiconductor laser device having the quantum well structure as the active layer, the AlAs mixed crystal ratio of the second optical guide layer is set lower than the AlAs mixed crystal ratio of the first optical guide layer. The interface resistance between the second light guide layer and the stripe region can be easily reduced.

【0026】また、第2光ガイド層は活性層により発振
されるレーザ光に対して透明であるため、活性層近傍に
おける発熱が抑制される。
Further, since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed.

【0027】請求項6の発明が講じた解決手段は、In
0.5 (Ga1-X AlX 0.5 P層よりなる活性層と、該
活性層の上に形成された第1導電型のIn0.5 (Ga
1-Y1AlY10.5 P層よりなる光ガイド層と、該光ガイ
ド層の上に形成された第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y2
AlY20.5 P層よりなるストライプ領域と、前記光ガ
イド層の上における前記ストライプ領域の両側に形成さ
れた第2導電型のIn0. 5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層
よりなる電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置を
前提とし、前記活性層、光ガイド層、ストライプ領域及
び電流ブロック層の各混晶比のX、Y1、Y2及びZの
間にZ>Y2≧X≧0及びY1>Xの関係が成立し、前
記ストライプ領域は共振器方向に対して少なくとも1か
所の不連続部を有している構成とするものである。
The solution of the invention of claim 6 is In
0.5 (Ga 1-x Al x ) 0.5 P active layer, and a first conductivity type In 0.5 (Ga) formed on the active layer.
1-Y1 Al Y1 ) 0.5 P optical guide layer and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y2 ) formed on the optical guide layer.
Al Y2) and 0.5 and P layer stripe region composed of the optical guide layer In 0. 5 (Ga 1-Z Al Z) 0.5 P layer of a second conductivity type formed on both sides of the stripe region in the top of the Assuming a semiconductor laser device including a current blocking layer, Z> Y2 ≧ X ≧ between X, Y1, Y2 and Z of the respective mixed crystal ratios of the active layer, the light guide layer, the stripe region and the current blocking layer. The relationship of 0 and Y1> X is established, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the resonator direction.

【0028】前記の構成により、ストライプ領域のAl
混晶比よりも電流ブロック層のAl混晶比の方が高いた
め、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ領域外の
実効屈折率よりも高くなり、屈折率導波機構による安定
な単一横モード発振を得ることができる。
With the above structure, the Al in the stripe region is
Since the Al mixed crystal ratio of the current block layer is higher than the mixed crystal ratio, the effective refractive index of the stripe region becomes higher than the effective refractive index outside the stripe region, and a stable single transverse mode by the refractive index guiding mechanism. Oscillation can be obtained.

【0029】請求項7の発明が講じた解決手段は、量子
井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形成された
第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層より
なる光ガイド層と、該光ガイド層の上に形成された第1
導電型のIn0.5 (Ga1-Y2AlY20.5 P層よりなる
ストライプ領域と、前記光ガイド層の上における前記ス
トライプ領域の両側に形成された第2導電型のIn0.5
(Ga1-Z AlZ 0. 5 P層よりなる電流ブロック層と
を備えた半導体レーザ装置を前提とし、前記光ガイド
層、ストライプ領域及び電流ブロック層の各混晶比のY
1、Y2及びZの間にZ>Y2≧0及びY1≧0の関係
が成立し、前記ストライプ領域は共振器方向に対して少
なくとも1か所の不連続部を有している構成とするもの
である。
According to a seventh aspect of the present invention, a means for solving the problems is an active layer having a quantum well structure, and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P layer formed on the active layer. And a first light guide layer formed on the light guide layer.
A stripe region composed of a conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P layer and a second conductivity type In 0.5 formed on both sides of the stripe region on the light guide layer.
(Ga 1-Z Al Z) a semiconductor laser device having a current blocking layer made of 0. 5 P layer assumes, the optical guide layer, each mixed crystal ratio of the stripe regions and the current blocking layer Y
The relationship of Z> Y2 ≧ 0 and Y1 ≧ 0 is established between 1, Y2 and Z, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the resonator direction. Is.

【0030】前記の構成により、活性層が量子井戸構造
からなる半導体レーザ装置において、ストライプ領域の
Al混晶比よりも電流ブロック層のAl混晶比の方が高
いため、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ領域
外の実効屈折率よりも高くなり、屈折率導波機構による
安定な単一横モード発振を得ることができる。
With the above structure, in the semiconductor laser device in which the active layer has the quantum well structure, the Al mixed crystal ratio of the current block layer is higher than the Al mixed crystal ratio of the stripe region, so that the effective refractive index of the stripe region is higher. Becomes higher than the effective refractive index outside the stripe region, and stable single transverse mode oscillation can be obtained by the refractive index guiding mechanism.

【0031】請求項8の発明が講じた解決手段は、In
0.5 (Ga1-X AlX 0.5 P層よりなる活性層と、該
活性層の上に形成された第1導電型のIn0.5 (Ga
1-Y1AlY10.5 P層よりなる第1光ガイド層と、該第
1光ガイド層の上に形成された第1導電型のIn
0.5 (Ga1-Y2AlY20.5 P層よりなる第2光ガイド
層と、該第2光ガイド層の上に形成された第1導電型の
In0.5 (Ga1-Y3AlY30. 5 P層よりなるストライ
プ領域と、前記第2光ガイド層の上における前記ストラ
イプ領域の両側に形成された第2導電型のIn0.5 (G
1-Z AlZ 0.5 P層よりなるよりなる電流ブロック
層とを備えた半導体レーザ装置を前提とし、前記活性
層、第1光ガイド層、第2光ガイド層、ストライプ領域
及び電流ブロック層の各混晶比のX、Y1、Y2、Y3
及びZの間にZ>Y3>Y2≧X≧0及びY1>Y2の
関係が成立し、前記ストライプ領域は共振器方向に対し
て少なくとも1か所の不連続部を有している構成とする
ものである。
The solution of the invention of claim 8 is In
0.5 (Ga 1-x Al x ) 0.5 P active layer, and a first conductivity type In 0.5 (Ga) formed on the active layer.
1-Y1 Al Y1 ) 0.5 P first light guide layer, and a first conductivity type In formed on the first light guide layer
0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P 2nd optical guide layer and first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 3 Al Y 3 ) 0 formed on the second optical guide layer . 5 P layer stripe region and a second conductivity type In 0.5 (G) formed on both sides of the stripe region on the second optical guide layer.
a 1-Z Al Z ) 0.5 P layer and a current blocking layer consisting of the current blocking layer, the active layer, the first light guiding layer, the second light guiding layer, the stripe region and the current blocking layer. X, Y1, Y2, Y3 of each mixed crystal ratio of
And Z satisfy the relations of Z>Y3> Y2 ≧ X ≧ 0 and Y1> Y2, and the stripe region has at least one discontinuous portion with respect to the cavity direction. It is a thing.

【0032】前記の構成により、第2光ガイド層のAl
混晶比を第1光ガイド層よりも低くしているため、第2
光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗を容易に
下げることができる。
With the above structure, Al of the second light guide layer is formed.
Since the mixed crystal ratio is lower than that of the first optical guide layer,
The interface resistance between the light guide layer and the stripe region can be easily reduced.

【0033】また、第2光ガイド層は活性層により発振
されるレーザ光に対して透明であるため、活性層近傍に
おける発熱が抑制される。
Further, since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed.

【0034】請求項9の発明が講じた解決手段は、量子
井戸構造を有する活性層と、該活性層の上に形成された
第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層より
なる第1光ガイド層と、該第1の光ガイド層の上に形成
された第1導電型のIn0.5(Ga1-Y2AlY20.5
層よりなる第2光ガイド層と、該第2光ガイド層の上に
形成された第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y3AlY3
0.5 P層よりなるストライプ領域と、前記第2光ガイド
層の上における前記ストライプ領域の両側に形成された
第2導電型のIn0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層より
なる電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置を前提
とし、前記第1光ガイド層、第2光ガイド層、ストライ
プ領域及び電流ブロック層の各混晶比のY1、Y2、Y
3及びZの間にZ>Y3>Y2≧0及びY1>Y2の関
係が成立し、前記ストライプ領域は共振器方向に対して
少なくとも1か所の不連続部を有している構成とするも
のである。
According to a ninth aspect of the present invention, a means for solving the problems is an active layer having a quantum well structure, and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P layer formed on the active layer. And a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P formed on the first light guide layer,
Second light guide layer composed of a layer, and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 3 Al Y 3 ) layer formed on the second light guide layer.
A current blocking layer including a stripe region formed of a 0.5 P layer and a second conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ) 0.5 P layer formed on both sides of the stripe region on the second optical guide layer. On the premise of a semiconductor laser device including: a first laser beam guide layer, a second laser beam guide layer, a stripe region, and a current block layer having a mixed crystal ratio of Y1, Y2, and Y.
The relations Z>Y3> Y2 ≧ 0 and Y1> Y2 are established between 3 and Z, and the stripe region has at least one discontinuity in the cavity direction. Is.

【0035】前記の構成により、活性層が量子井戸構造
からなる半導体レーザ装置において、第2光ガイド層の
Al混晶比を第1光ガイド層よりも低くしているため、
第2光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗を容
易に下げることができる。
With the above structure, in the semiconductor laser device in which the active layer has a quantum well structure, the Al mixed crystal ratio of the second optical guide layer is lower than that of the first optical guide layer.
The interface resistance between the second light guide layer and the stripe region can be easily reduced.

【0036】また、第2光ガイド層は活性層により発振
されるレーザ光に対して透明であるため、活性層近傍に
おける発熱が抑制される。
Further, since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed.

【0037】請求項10の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置の製造方法を、半導体基板上に、エピタ
キシャル成長法により、半導体層よりなる活性層、第1
導電型のGa1-Y1AlY1As層よりなる光ガイド層及び
第2導電型のGa1-Z AlZAs層よりなる電流ブロッ
ク層を、前記Ga1-Y1AlY1As層及びGa1-Z AlZ
As層の各混晶比にY1>0及びZ>0の関係が成立す
るように順次形成する工程と、前記電流ブロック層に対
して選択的にエッチングを行なうことにより、前記電流
ブロック層を、少なくとも1か所の不除去部が残り且つ
前記光ガイド層が露出するように共振器方向へ延びるス
トライプ状に除去する工程と、前記光ガイド層の上にお
ける前記電流ブロック層が除去されたストライプ状の領
域に、エピタキシャル成長法により、第1導電型のGa
1-Y2AlY2As層を、前記Ga1- Z AlZ As層及びG
1-Y2AlY2As層の各混晶比の間にZ>Y2>0の関
係が成立するように形成する工程とを備えている構成と
するものである。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising: an active layer made of a semiconductor layer on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method;
The conductivity type Ga 1-Y1 Al Y1 As layer optical guide layer and the Ga 1-Z Al Z As layer current blocking layer made of the second conductivity type consisting of said Ga 1-Y1 Al Y1 As layer and Ga 1- Z Al Z
A step of sequentially forming the As layer so that the respective mixed crystal ratios of Y1> 0 and Z> 0 are established; and by selectively etching the current block layer, A step of removing at least one non-removed portion in a stripe shape extending in the cavity direction so as to expose the light guide layer, and a stripe shape in which the current block layer on the light guide layer is removed Of the first conductivity type Ga in the region of
The 1-Y2 Al Y2 As layer is replaced with the Ga 1- Z Al Z As layer and the G layer.
a 1-Y 2 Al Y 2 As layer is formed so that the relationship of Z> Y 2> 0 is established between the mixed crystal ratios of the a 1 -Y 2 Al Y 2 As layer.

【0038】前記の構成により、活性層上の第1導電型
の光ガイド層の上に第2導電型の電流ブロック層を形成
した後、該電流ブロック層をエッチングにより共振器方
向に不連続なストライプ状に除去し、その後、光ガイド
層の上における電流ブロック層が除去された領域に第1
導電型の領域を形成するので、光ガイド層の上に共振器
方向に対して不連続なストライプ領域を形成することが
できる。
With the above-mentioned structure, after the second conductive type current blocking layer is formed on the first conductive type light guide layer on the active layer, the current blocking layer is discontinuous in the cavity direction by etching. Stripping is performed, and then the first portion is formed on the light guide layer in a region where the current blocking layer is removed.
Since the conductive type region is formed, it is possible to form a stripe region which is discontinuous in the cavity direction on the optical guide layer.

【0039】また、光ガイド層上に形成されるストライ
プ領域の実効屈折率が電流ブロック層の実効屈折率より
も高いため、ストライプ領域の内外に実効屈折率差が形
成されるので、屈折率導波機構が得られる。
Further, since the effective refractive index of the stripe region formed on the light guide layer is higher than the effective refractive index of the current blocking layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region. A wave mechanism is obtained.

【0040】請求項11の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置の製造方法を、半導体基板上に、エピタ
キシャル成長法により、半導体層よりなる活性層、第1
導電型のGa1-Y1AlY1As層よりなる第1光ガイド
層、第1導電型のGa1-Y2AlY2As層よりなる第2光
ガイド層及び第2導電型のGa1-Z AlZ As層よりな
る電流ブロック層を、前記Ga1-Y1AlY1As層、Ga
1-Y2AlY2As層及びGa1-Z AlZ As層の各混晶比
の間にZ>Y2>Y1>0の関係が成立するように形成
する工程と、前記電流ブロック層に対して選択的にエッ
チングを行なうことにより、前記電流ブロック層を、少
なくとも1か所の不除去部が残り且つ前記第2光ガイド
層が露出するように共振器方向へ延びるストライプ状に
除去する工程と、前記第2光ガイド層の上における前記
電流ブロック層が除去されたストライプ状の領域に、エ
ピタキシャル成長法により、第1導電型のGa1-Y3Al
Y3As層を、前記Ga1-Z AlZ As層及びGa1-Y3
Y3As層の各混晶比の間にZ>Y3の関係を成立する
ように形成する工程とを備えている構成とするものであ
る。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising: an active layer formed of a semiconductor layer on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method;
A first optical guide layer made of a conductive type Ga 1 -Y1 Al Y1 As layer, a second optical guide layer made of a first conductive type Ga 1 -Y2 Al Y2 As layer, and a second conductive type Ga 1 -Z Al The current blocking layer made of a Z As layer is formed of the Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer and the Ga layer.
Forming a 1-Y2 Al Y2 As layer and a Ga 1-Z Al Z As layer so that a relation of Z>Y2>Y1> 0 is established between the respective mixed crystal ratios; Selectively performing etching to remove the current blocking layer in a stripe shape extending in the cavity direction so that at least one non-removed portion remains and the second optical guide layer is exposed; A first conductivity type Ga 1 -Y 3 Al layer is formed on the second light guide layer in the striped region where the current blocking layer is removed by an epitaxial growth method.
The Y 3 As layer is replaced with the Ga 1 -Z Al Z As layer and the Ga 1 -Y 3 A layer.
l Y3 As layer is formed so as to satisfy the relation of Z> Y3 between the respective mixed crystal ratios of the As layer.

【0041】前記の構成により、活性層上の第1導電型
の第1光ガイド層の上に形成された第2光ガイド層の上
に第2導電型の電流ブロック層を形成した後、該電流ブ
ロック層をエッチングにより共振器方向に不連続なスト
ライプ状に除去し、その後、第2光ガイド層の上におけ
る電流ブロック層が除去された領域に第1導電型の領域
を形成するので、第2光ガイド層の上に共振器方向に対
して不連続なストライプ領域を形成することができる。
According to the above structure, after forming the second conductivity type current block layer on the second light guide layer formed on the first conductivity type first light guide layer on the active layer, Since the current blocking layer is removed by etching in a discontinuous stripe shape in the cavity direction, and then the region of the first conductivity type is formed in the region on the second optical guide layer where the current blocking layer is removed. A stripe region that is discontinuous with respect to the cavity direction can be formed on the two optical guide layers.

【0042】また、第2光ガイド層のAlAs混晶比を
第1光ガイド層のAlAs混晶比よりも低くしているた
め、第2光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗
を容易に下げることができ、また、第2光ガイド層は活
性層により発振されるレーザ光に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱が抑制される。
Further, since the AlAs mixed crystal ratio of the second light guide layer is set to be lower than the AlAs mixed crystal ratio of the first light guide layer, the interface resistance between the second light guide layer and the stripe region is easy. Since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed.

【0043】また、第2光ガイド層上に形成されるスト
ライプ領域の実効屈折率が電流ブロック層の実効屈折率
よりも高いため、ストライプ領域の内外に実効屈折率差
が形成されるので、屈折率導波機構が得られる。
Further, since the effective refractive index of the stripe region formed on the second optical guide layer is higher than the effective refractive index of the current block layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region, so that refraction is performed. An index guiding mechanism is obtained.

【0044】請求項12の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置の製造方法を、半導体基板上に、エピタ
キシャル成長法により、半導体層よりなる活性層、第1
導電型のIn0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層よりなる
光ガイド層及び第2導電型のIn0.5 (Ga1-Z
Z 0.5 P層よりなる電流ブロック層を、前記In
0.5(Ga1-Y1AlY10.5 P層及びIn0.5 (Ga
1-Y2AlY20.5 P層の各混晶比の間にY1>0及びZ
>0の関係が成立するように形成する工程と、前記電流
ブロック層に対して選択的にエッチングを行なうことに
より、前記電流ブロックを、少なくとも1か所の不除去
部が残り且つ前記光ガイド層が露出するように共振器方
向へ延びるストライプ状に除去する工程と、前記光ガイ
ド層の上における前記電流ブロック層が除去されたスト
ライプ状の領域に、エピタキシャル成長法により、第1
導電型のIn0.5 (Ga1-Y2AlY20.5 P層を、前記
In0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層及びIn0.5 (G
1-Y2AlY20.5 P層の各混晶比の間にZ>Y2≧0
の関係が成立するように形成する工程とを備えている構
成とするものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor laser device, wherein an active layer made of a semiconductor layer is formed on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method.
An optical guide layer made of a conductive type In 0.5 (Ga 1 -Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P layer and a second conductive type In 0.5 (Ga 1 -Z A
l Z ) 0.5 P layer is used as the current blocking layer
0.5 (Ga 1 -Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P layer and In 0.5 (Ga
1-Y2 Al Y2 ) 0.5 P between the mixed crystal ratios of Y layer>Y1> 0 and Z
The step of forming so that the relation of> 0 is established, and the current block layer is selectively etched, whereby at least one non-removed portion remains in the current block and the light guide layer is formed. Are removed in a stripe shape extending in the direction of the resonator so as to expose the film, and a first stripe-shaped region on the optical guide layer where the current block layer is removed is formed by an epitaxial growth method.
The conductive In 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P layer is replaced with the In 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ) 0.5 P layer and In 0.5 (G
a 1-Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P> Z 2 between the mixed crystal ratios of the P layer
And a step of forming so that the relationship of 1) is established.

【0045】請求項12の構成により、活性層上の第1
導電型の光ガイド層の上に第2導電型の電流ブロック層
を形成した後、該電流ブロック層をエッチングにより共
振器方向に不連続なストライプ状に除去し、その後、光
ガイド層の上における電流ブロック層が除去された領域
に第1導電型の領域を形成するので、第2光ガイド層の
上に共振器方向に対して不連続なストライプ領域を形成
することができる。
According to the structure of claim 12, the first on the active layer is formed.
After forming the second conductive type current block layer on the conductive type light guide layer, the current block layer is removed by etching in the form of discontinuous stripes in the cavity direction. Since the region of the first conductivity type is formed in the region where the current block layer is removed, it is possible to form the stripe region which is discontinuous in the cavity direction on the second optical guide layer.

【0046】また、光ガイド層上に形成するストライプ
領域の実効屈折率が電流ブロック層の実効屈折率よりも
高いため、ストライプ領域の内外に実効屈折率差が形成
されるので、屈折率導波機構が得られる。
Further, since the effective refractive index of the stripe region formed on the light guide layer is higher than the effective refractive index of the current block layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region. The mechanism is obtained.

【0047】請求項13の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置の製造方法を、半導体基板上に、エピタ
キシャル成長法により、半導体層よりなる活性層、第1
導電型のIn0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層よりなる
第1光ガイド層、第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y2Al
Y20.5 P層よりなる第2光ガイド層及び第2導電型の
In0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層よりなる電流ブロ
ック層を、前記In0. 5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層、
In0.5 (Ga1-Y2AlY20.5 P層及びIn0.5 (G
1-Z AlZ 0.5 P層の各混晶比の間にZ>Y2≧0
及びY1>Y2の関係が成立するように形成する工程
と、前記電流ブロック層に対して選択的にエッチングを
行なうことにより、前記電流ブロック層を、少なくとも
1か所の不除去部が残り且つ前記第2光ガイド層が露出
するように共振器方向へ延びるストライプ状に除去する
工程と、前記第2光ガイド層の上における前記電流ブロ
ック層が除去されたストライプ状の領域に、エピタキシ
ャル成長法により、第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y3
Y30.5 P層を、前記In0.5 (Ga1-Z AlZ
0.5 P層及びIn0.5 (Ga1-Y3AlY30.5 P層の各
混晶比の間にZ>Y3の関係が成立するように形成する
工程とを備えている構成とするものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising: an active layer made of a semiconductor layer on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method;
A first optical guide layer made of a conductive type In 0.5 (Ga 1 -Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P layer and a first conductive type In 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al)
Y2) 0.5 P consisting layer second optical guide layer and the second conductive type In 0.5 (Ga 1-Z Al Z) a current blocking layer made of 0.5 P layer, the In 0. 5 (Ga 1-Y1 Al Y1 ) 0.5 P layer,
In 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P layer and In 0.5 (G
a 1-Z Al Z ) 0.5 P between the mixed crystal ratios of the P layer, Z> Y 2 ≧ 0
And Y1> Y2, and at least one non-removed portion remains in the current block layer by selectively etching the current block layer. A step of removing the second optical guide layer in a stripe shape extending in the cavity direction so as to be exposed, and an epitaxial growth method in a stripe-shaped region on the second optical guide layer where the current block layer has been removed. First conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 3 A
l Y3 ) 0.5 P layer is replaced with In 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ).
And a step of forming such that the relation of Z> Y3 is established between the respective mixed crystal ratios of the 0.5 P layer and the In 0.5 (Ga 1 -Y3 Al Y3 ) 0.5 P layer.

【0048】前記の構成により、活性層上の第1導電型
の第1光ガイド層の上に形成された第2光ガイド層の上
に第2導電型の電流ブロック層を形成した後、該電流ブ
ロック層をエッチングにより共振器方向に不連続なスト
ライプ状に除去し、その後、第2光ガイド層の上におけ
る電流ブロック層が除去された領域に第1導電型の領域
を形成するので、第2光ガイド層の上に共振器方向に対
して不連続なストライプ領域を形成することができる。
According to the above structure, after forming the second conductive type current blocking layer on the second optical guide layer formed on the first conductive type first optical guide layer on the active layer, Since the current blocking layer is removed by etching in a discontinuous stripe shape in the cavity direction, and then the region of the first conductivity type is formed in the region on the second optical guide layer where the current blocking layer is removed. A stripe region that is discontinuous with respect to the cavity direction can be formed on the two optical guide layers.

【0049】また、第2光ガイド層のAl混晶比を第1
光ガイド層のAl混晶比よりも低くしているため、第2
光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗を容易に
下げることができ、また、第2光ガイド層は活性層によ
り発振されるレーザ光に対して透明であるため、活性層
近傍における発熱が抑制される。
The Al mixed crystal ratio of the second optical guide layer is set to the first
Since it is lower than the Al mixed crystal ratio of the light guide layer,
The interface resistance between the light guide layer and the stripe region can be easily reduced, and since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer does not occur. Suppressed.

【0050】また、第2光ガイド層上に形成されるスト
ライプ領域の実効屈折率が電流ブロック層の実効屈折率
よりも高いため、ストライプ領域の内外に実効屈折率差
が形成されるので、屈折率導波機構が得られる。
Further, since the effective refractive index of the stripe region formed on the second optical guide layer is higher than the effective refractive index of the current block layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region, so that refraction is performed. An index guiding mechanism is obtained.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0052】図1は本発明の第1実施形態に係る半導体
レーザ装置の断面図である。n型のGaAsよりなる半
導体基板1の上にn型のGaAsよりなるバッファ層2
が形成され、バッファ層2の上にn型のGa0.45Al
0.55As層よりなる第1クラッド層3が形成され、第1
クラッド層3の上にGa0.85Al0.15As層よりなる活
性層4が形成され、活性層4の上にp型のGa0.45Al
0.55As層よりなる第1光ガイド層5が形成され、第1
光ガイド層5の上にp型のGa0.8 Al0.2 As層より
なる第2光ガイド層6が形成されている。また、第2光
ガイド層6の上には電流チャンネルとなるp型のGa
0.45Al0.55As層よりなるストライプ領域7aが形成
され、第2光ガイド層6の上におけるストライプ領域7
a以外の領域には、光をストライプ領域7aに閉じ込め
ると共に電流を狭窄するためにn型のGa0.3 Al0.7
As層よりなる電流ブロック層7が形成されている。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention. A buffer layer 2 made of n-type GaAs on a semiconductor substrate 1 made of n-type GaAs
And n-type Ga 0.45 Al is formed on the buffer layer 2.
The first clad layer 3 consisting of 0.55 As layer is formed,
An active layer 4 made of a Ga 0.85 Al 0.15 As layer is formed on the clad layer 3, and a p-type Ga 0.45 Al layer is formed on the active layer 4.
The first light guide layer 5 consisting of 0.55 As layer is formed, and
A second light guide layer 6 made of a p-type Ga 0.8 Al 0.2 As layer is formed on the light guide layer 5. In addition, a p-type Ga that serves as a current channel is formed on the second light guide layer 6.
A stripe region 7a made of a 0.45 Al 0.55 As layer is formed, and the stripe region 7 on the second light guide layer 6 is formed.
In regions other than a, n-type Ga 0.3 Al 0.7 is used to confine light in the stripe region 7a and constrict current.
A current blocking layer 7 made of an As layer is formed.

【0053】第1実施形態の特徴として、ストライプ領
域7aは、共振器方向に対して不連続な形状に形成され
ており、電流ブロック層7と同じくn型のGa0.3 Al
0.7As層よりなる不連続部7bを有している。
As a feature of the first embodiment, the stripe region 7a is formed in a discontinuous shape with respect to the cavity direction, and like the current block layer 7, it is an n-type Ga 0.3 Al.
It has a discontinuous portion 7b made of a 0.7 As layer.

【0054】電流ブロック層7及びストライプ領域7a
の上にはp型のGa0.45Al0.55Asよりなる第2クラ
ッド層8が形成され、第2クラッド層8の上にはp型の
GaAsよりなるコンタクト層9が形成されている。
Current blocking layer 7 and stripe region 7a
A second clad layer 8 made of p-type Ga 0.45 Al 0.55 As is formed on the above, and a contact layer 9 made of p-type GaAs is formed on the second clad layer 8.

【0055】第1実施形態においては、安定な単一横モ
ード発振を得るため、電流ブロック層7のAlAs混晶
比を第2クラッド層8のAlAs混晶比よりも高く設定
する。もし、電流ブロック層7のAlAs混晶比が第2
クラッド層8のAlAs混晶比と同様である場合、スト
ライプ領域7a内においてプラズマ効果による屈折率の
低下があり、単一な横モード発振を得るのは困難であ
る。そこで、第1実施形態においては、前述したよう
に、電流ブロック層7のAlAs混晶比を第2クラッド
層8のAlAs混晶比よりも高くし0.7に設定してい
る。
In the first embodiment, in order to obtain stable single transverse mode oscillation, the AlAs mixed crystal ratio of the current blocking layer 7 is set higher than the AlAs mixed crystal ratio of the second cladding layer 8. If the AlAs mixed crystal ratio of the current block layer 7 is the second
When the AlAs mixed crystal ratio of the cladding layer 8 is the same, there is a decrease in the refractive index in the stripe region 7a due to the plasma effect, and it is difficult to obtain a single transverse mode oscillation. Therefore, in the first embodiment, as described above, the AlAs mixed crystal ratio of the current block layer 7 is set higher than the AlAs mixed crystal ratio of the second cladding layer 8 and set to 0.7.

【0056】この構造によると、コンタクト層9から注
入される電流はストライプ領域7a内に狭窄され、スト
ライプ領域7aの下側の活性層4において780nm帯
のレーザ発振が生じる。第1実施形態においては、第1
光ガイド層5のAlAs混晶比を活性層4のAlAs混
晶比よりも十分に高くして、キャリアを活性層4に有効
に閉じ込め、可視域の発振を可能としている。具体的に
は、780nm帯のレーザ発振を得るために、第1光ガ
イド層5のAlAs混晶比としては0.45が以上が必
要であり、本実施形態では0.55に設定している。
According to this structure, the current injected from the contact layer 9 is confined in the stripe region 7a, and laser oscillation in the 780 nm band occurs in the active layer 4 below the stripe region 7a. In the first embodiment, the first
The AlAs mixed crystal ratio of the optical guide layer 5 is made sufficiently higher than the AlAs mixed crystal ratio of the active layer 4 to effectively confine carriers in the active layer 4 and enable oscillation in the visible range. Specifically, in order to obtain laser oscillation in the 780 nm band, the AlAs mixed crystal ratio of the first optical guide layer 5 needs to be 0.45 or more, and is set to 0.55 in this embodiment. .

【0057】再成長を容易にすると共にエッチングスト
ップ層として作用する第2光ガイド層6のAlAs混晶
比としては、レーザの発振波長に対して透明であること
が望ましい。従って、第1実施形態では、第2光ガイド
層6のAlAs混晶比を0.2としている。
The AlAs mixed crystal ratio of the second optical guide layer 6 which facilitates regrowth and acts as an etching stop layer is preferably transparent to the oscillation wavelength of the laser. Therefore, in the first embodiment, the AlAs mixed crystal ratio of the second light guide layer 6 is set to 0.2.

【0058】また、第2光ガイド層6の膜厚は、光分布
にあまり影響を与えない膜厚である0.05μm以下が
望ましいので第1実施形態では0.03μmとしてい
る。
The film thickness of the second light guide layer 6 is preferably 0.05 μm or less, which is a film thickness that does not significantly affect the light distribution, and is therefore 0.03 μm in the first embodiment.

【0059】また、電流ブロック層7の禁制帯幅が活性
層4の禁制帯幅よりも大きいので、電流ブロック層7に
よる光吸収がなく、導波路の損失の小さい低動作電流の
半導体レーザ装置が得られる。
Further, since the forbidden band width of the current block layer 7 is larger than the forbidden band width of the active layer 4, there is no light absorption by the current block layer 7 and a semiconductor laser device of low operating current with small waveguide loss is provided. can get.

【0060】第1実施形態の構造によると、電流は電流
ブロック層7により共振器方向に対して不連続であるス
トライプ領域7a内に狭窄される。この場合、活性層4
におけるストライプ領域7aの不連続部7bの下側の領
域においてはキャリアの供給が制限されるので、光はス
トライプ領域7aの下側の活性層4からのしみだしによ
り供給される。従って、活性層4における不連続部7b
の下側の領域は可飽和吸収領域として作用する。ここ
で、横モードの安定化に必要な水平方向の実効屈折率差
はストライプ領域7a内外の実効屈折率差により決ま
り、実効屈折率差を大きくしても前記の可飽和吸収領域
の体積はあまり変わらない。可飽和吸収領域の体積はス
トライプ領域7aの不連続部7bの共振器方向の長さに
より変化させることができ、高出力動作に適した薄い活
性層4であっても大きな体積の可飽和吸収領域を形成す
ることができる。
According to the structure of the first embodiment, the current is confined by the current blocking layer 7 in the stripe region 7a which is discontinuous in the resonator direction. In this case, the active layer 4
Since the supply of carriers is limited in the region below the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a in, the light is supplied by the seeping from the active layer 4 below the stripe region 7a. Therefore, the discontinuous portion 7b in the active layer 4
The lower region acts as a saturable absorption region. Here, the effective refractive index difference in the horizontal direction required for stabilizing the transverse mode is determined by the effective refractive index difference inside and outside the stripe region 7a, and even if the effective refractive index difference is increased, the volume of the saturable absorption region is not so large. does not change. The volume of the saturable absorption region can be changed by changing the length of the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a in the cavity direction, and even if the thin active layer 4 suitable for high output operation has a large volume, the saturable absorption region is large. Can be formed.

【0061】前述したように、第1実施形態に係る半導
体レーザ装置によると、水平方向の実効屈折率差を大き
くしたまま、可飽和吸収領域を共振器方向に局所的に形
成することができ、セルフパルセーションを容易に得る
ことができる。すなわち、高出力動作時においても横モ
ードの安定な非点隔差の小さい低雑音の半導体レーザ装
置を実現できる。
As described above, according to the semiconductor laser device of the first embodiment, the saturable absorption region can be locally formed in the cavity direction while keeping the effective refractive index difference in the horizontal direction large. You can easily get self-pulsation. That is, it is possible to realize a low-noise semiconductor laser device with a stable transverse mode and a small astigmatic difference even during high-power operation.

【0062】ストライプ領域7aの不連続部7bの共振
器方向の長さを大きくした場合、活性層4に形成される
可飽和吸収領域の体積が大きくなり、電流光出力特性に
ヒステリシス状の特性、すなわち双安定性を得ることが
できる。
When the length of the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a in the cavity direction is increased, the volume of the saturable absorption region formed in the active layer 4 is increased, and the current-light output characteristic has a hysteresis-like characteristic, That is, bistability can be obtained.

【0063】具体的に高出力動作時においても安定な横
モードを得るためには、ストライプ領域7a内外の実効
屈折率差は6×10-3以上であることが必要である。ま
た、レーザ端面における光密度を低減し、高出力動作を
させても、レーザ端面が自らの光で破壊されるCOD
(catastrophic optical damage )を生じないようにす
るためには、活性層4の厚さは薄いほうが好ましく、具
体的には40nm以下にする必要がある。
Specifically, in order to obtain a stable transverse mode even at the time of high output operation, the effective refractive index difference inside and outside the stripe region 7a needs to be 6 × 10 −3 or more. Further, even if the light density at the laser end face is reduced and the device is operated at high output, the laser end face is destroyed by its own light.
In order to prevent (catastrophic optical damage), it is preferable that the thickness of the active layer 4 is thin, and specifically, it is necessary to set it to 40 nm or less.

【0064】図2は、第1実施形態に係るレーザ装置に
おける、ストライプ領域7aの不連続部7bの長さ及び
第1光ガイド層5の層厚と、レーザ発振時の光学特性及
びストライプ領域7a内外の実効屈折率差との関係の実
験結果を示している。活性層4の厚さは高出力動作に適
した35nmとしている。ストライプ領域7a内外の実
効屈折率差が6×10-3の場合、ストライプ領域7aの
不連続部7bの共振器方向の長さ(Lh )が2μm〜1
0μmの範囲においてセルフパルセーションを生じてい
ることが分かる。また、ストライプ領域7aの不連続部
7bの共振器方向の長さ(Lh )が10μm〜23μm
の範囲において、電流光出力として双安定性を得ること
ができることが分かる。
FIG. 2 shows the length of the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a and the layer thickness of the first optical guide layer 5, the optical characteristics during laser oscillation, and the stripe region 7a in the laser device according to the first embodiment. The experimental result of the relationship with the effective refractive index difference inside and outside is shown. The thickness of the active layer 4 is 35 nm, which is suitable for high output operation. When the effective refractive index difference between the inside and outside of the stripe region 7a is 6 × 10 −3 , the length (L h ) in the cavity direction of the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a is 2 μm to 1
It can be seen that self pulsation occurs in the range of 0 μm. Further, the length (L h ) of the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a in the cavity direction is 10 μm to 23 μm.
It can be seen that bistability can be obtained as the current and light output in the range.

【0065】このように、第1実施形態においては、安
定な横モードを得るために必要なストライプ領域7aの
内外の実効屈折率差は6×10-3以上であり、また、高
出力動作に適した薄い活性層4であっても、セルフパル
セーションを生じさせることができる。
As described above, in the first embodiment, the effective refractive index difference between the inside and the outside of the stripe region 7a required to obtain a stable transverse mode is 6 × 10 −3 or more, and high output operation is possible. Even a suitable thin active layer 4 can cause self-pulsation.

【0066】従来の構造によると、可飽和吸収領域を、
ストライプ領域7aの両側の電流ブロック層7の下側の
活性層4に形成していたため、活性層4における電流ブ
ロック層7の下側の領域に損失が生じ、電流ブロック層
7の下側を導波するレーザ光の位相がストライプ領域7
aの下側を導波するレーザ光の位相に対して遅れてしま
う。このため、レーザ光の等位相面に湾曲が生じ、レー
ザ出射光をレンズにより集光した場合、活性層4に対し
て平行な方向と垂直な方向との焦点距離が異なる非点隔
差を生じてしまうという問題があった。
According to the conventional structure, the saturable absorption region is
Since the active layer 4 is formed on the lower side of the current block layer 7 on both sides of the stripe region 7a, a loss occurs in the region of the active layer 4 below the current block layer 7, and the lower side of the current block layer 7 is guided. The phase of the lasing laser light is the stripe region 7
It is delayed with respect to the phase of the laser light guided in the lower side of a. Therefore, when the laser light is converged by the lens, an astigmatic difference in focal length between the direction parallel to the active layer 4 and the direction perpendicular to the active layer 4 occurs. There was a problem of being lost.

【0067】ところが、第1実施形態によれば、可飽和
吸収領域を共振器の方向に対して垂直な方向に形成し、
等位相面に湾曲が生じない状態でセルフパルセーション
を生じさせるため、非点隔差の小さい低雑音な半導体レ
ーザの実現が可能となる。
However, according to the first embodiment, the saturable absorption region is formed in the direction perpendicular to the direction of the resonator,
Since self-pulsation is generated in a state where the equiphase surface is not curved, it is possible to realize a low-noise semiconductor laser with a small astigmatic difference.

【0068】図3は、第1実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing each step of the method for manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【0069】まず、図3(a)に示すように、n型のG
aAs層よりなる半導体基板1の上に、MOCVD法又
はMBE成長法により、n型のGaAs層よりなる厚さ
0.5μmのバッファ層2、n型のGa0.45Al0.55
s層よりなる厚さ1.5μmの第1のクラッド層3、G
0.85Al0.15As層よりなる厚さ0.035μmの活
性層4、p型のGa0.45Al0.55As層よりなる厚さ
0.1μmの第1光ガイド層5、p型のGa0.8 Al
0.2 As層よりなる厚さ0.03μmの第2光ガイド層
6、n型のGa0.3 Al0.7 As層よりなる厚さ1.0
μmの電流ブロック層7を順次形成する。尚、活性層4
の導電型は、特に限定されず、p型であっても、n型で
あっても、もちろん、アンドープであってもよい。
First, as shown in FIG. 3A, n-type G
On the semiconductor substrate 1 made of an aAs layer, a buffer layer 2 made of an n-type GaAs layer and having a thickness of 0.5 μm, and an n-type Ga 0.45 Al 0.55 A are formed by MOCVD or MBE growth.
The first clad layer 3 made of s layer and having a thickness of 1.5 μm, G
a 0.85 Al 0.15 As layer of 0.035 μm thick active layer 4, p-type Ga 0.45 Al 0.55 As layer of 0.1 μm thick first optical guide layer 5, p-type Ga 0.8 Al
The second optical guide layer 6 having a thickness of 0.03 μm, which is a 0.2 As layer, and the thickness 1.0, which is an n-type Ga 0.3 Al 0.7 As layer.
The current blocking layer 7 having a thickness of μm is sequentially formed. The active layer 4
The conductivity type is not particularly limited, and may be p-type, n-type, or, of course, undoped.

【0070】次に、図3(b)に示すように、フォトリ
ソグラフィー技術を用いるエッチングにより、共振器方
向に不連続部7bを有するストライプ領域7aを形成す
る。エッチングの方法としては、AlAs混晶比に対し
て選択性が少ない酒石酸をエッチャントに用い、電流ブ
ロック層7の途中までエッチングを行なう。次に、フッ
酸系又はリン酸系等のようにAlAs混晶比の高い層を
選択的にエッチングできるエッチャントを用いて電流ブ
ロック層7を選択的にエッチングする。この場合、第2
光ガイド層6はエッチングストップ層としても作用す
る。そのため、エッチングによるバラツキが小さく、高
歩留りが得られる。尚、第1実施形態においては、スト
ライプ領域7aのストライプ幅は3.0μm、不連続部
7bの長さは5μmに設定した。
Next, as shown in FIG. 3B, a stripe region 7a having a discontinuous portion 7b in the cavity direction is formed by etching using a photolithography technique. As the etching method, tartaric acid, which has a low selectivity with respect to the AlAs mixed crystal ratio, is used as an etchant, and etching is performed up to the middle of the current block layer 7. Next, the current block layer 7 is selectively etched using an etchant capable of selectively etching a layer having a high AlAs mixed crystal ratio, such as a hydrofluoric acid-based or phosphoric acid-based layer. In this case, the second
The light guide layer 6 also functions as an etching stop layer. Therefore, variation due to etching is small, and high yield can be obtained. In addition, in the first embodiment, the stripe width of the stripe region 7a is set to 3.0 μm, and the length of the discontinuous portion 7b is set to 5 μm.

【0071】ここで、ストライプ領域7aの断面形状
は、第2クラッド層8に対して逆メサ形状よりも順メサ
形状とすることが好ましい。その理由は次の通りであ
る。すなわち、第2クラッド層8に対して逆メサ形状と
した場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長
が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招
く恐れがあるためである。実際に、第2クラッド層8に
対して逆メサ形状の場合、ストライプ領域7aの側部に
おいて成長したGaAlAsの結晶性が損なわれ、作製
された半導体レーザ装置のしきい値電流は、順メサ形状
の素子に比べて、約10mA高くなった。後述する半導
体レーザ装置の特性は、第2クラッド層8に対して順メ
サ形状のものを示している。
Here, the cross-sectional shape of the stripe region 7a is preferably a forward mesa shape with respect to the second cladding layer 8 rather than an inverted mesa shape. The reason is as follows. That is, in the case where the second clad layer 8 has an inverted mesa shape, crystal growth becomes difficult as compared with the case where the second mesa shape has a normal mesa shape, and there is a possibility that yield may be reduced due to deterioration of characteristics. is there. In fact, in the case of the inverted mesa shape with respect to the second cladding layer 8, the crystallinity of GaAlAs grown on the side portion of the stripe region 7a is impaired, and the threshold current of the manufactured semiconductor laser device has a normal mesa shape. It was about 10 mA higher than that of the device of FIG. The characteristics of the semiconductor laser device, which will be described later, show that the second cladding layer 8 has a forward mesa shape.

【0072】また、電流ブロック層7の膜厚について
は、電流ブロック層7の厚さが薄ければ上側のコンタク
ト層9においてレーザ光の光吸収が生じてしまい、また
ストライプ領域7aの内外の実効屈折率差が小さくなる
ので、0.5μm以上の厚さが必要である。
Regarding the film thickness of the current block layer 7, if the current block layer 7 is thin, light absorption of the laser beam will occur in the upper contact layer 9, and the effective inside and outside of the stripe region 7a will occur. Since the difference in refractive index is small, a thickness of 0.5 μm or more is necessary.

【0073】次に、図3(c)に示すように、MOCV
DあるいはMBE成長法により、ストライプ領域7a及
び電流ブロック層7の上に、p型のGa0.45Al0.55
sよりなるクラッド層8及びp型のGaAsよりなるコ
ンタクト層9を再成長により順次形成する。このとき、
電流が流れるストライプ領域7aは、AlAs混晶比の
低い第2光ガイド層6上における成長であるため、成長
が容易に行なわれる。もっとも、第2クラッド層8のド
ーパントにZnを使用する場合には、Znのストライプ
領域7aへの成長中の拡散に起因する特性への影響があ
るため、少なくとも再成長界面においてはキャリア濃度
を1018cm-3以下にする必要があり、第1実施形態に
おいては7×1017cm-3とした。もちろん、カーボン
など拡散性の低いドーパントを用いてもよい。最後に、
半導体基板1及びコンタクト層9にそれぞれ電極(図示
は省略している。)を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, MOCV
The p-type Ga 0.45 Al 0.55 A is formed on the stripe region 7a and the current block layer 7 by the D or MBE growth method.
The clad layer 8 made of s and the contact layer 9 made of p-type GaAs are sequentially formed by regrowth. At this time,
Since the stripe region 7a through which the current flows is grown on the second optical guide layer 6 having a low AlAs mixed crystal ratio, the growth is easily performed. However, when Zn is used as the dopant for the second cladding layer 8, there is an influence on the characteristics due to diffusion of Zn during the growth into the stripe region 7a, so that the carrier concentration is set to 10 at least at the regrowth interface. It needs to be 18 cm −3 or less, and in the first embodiment, it is 7 × 10 17 cm −3 . Of course, a low diffusive dopant such as carbon may be used. Finally,
Electrodes (not shown) are formed on the semiconductor substrate 1 and the contact layer 9, respectively.

【0074】図4は第1実施形態に係る半導体レーザ装
置の電流−光出力特性図である。図4に示すように、最
大光出力として100mWが得られている。共振器の長
さを400μmとし、ストライプ領域7aの不連続部7
bの長さを5μmにした半導体レーザ装置において、室
温で35mWのレーザ光を放出するのに必要な動作電流
値は75mAである。光出力3mWにおいてスペクトル
は780nm帯のセルフパルセーションを生じる多モー
ドで発振しており、0〜10%の戻り光率の範囲内で−
135dB/HzのRINの値を得ており、光ディスク
への応用に十分な低雑音特性が得られている。
FIG. 4 is a current-light output characteristic diagram of the semiconductor laser device according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, 100 mW is obtained as the maximum light output. The length of the resonator is 400 μm, and the discontinuous portion 7 of the stripe region 7a is
In the semiconductor laser device in which the length of b is 5 μm, the operating current value required to emit a laser beam of 35 mW at room temperature is 75 mA. At an optical output of 3 mW, the spectrum oscillates in multiple modes causing self-pulsation in the 780 nm band, and within the range of 0 to 10% of the returning light rate,
A value of RIN of 135 dB / Hz is obtained, and low noise characteristics sufficient for application to an optical disc are obtained.

【0075】図5は第1実施形態に係る半導体レーザ装
置における水平広がり角の光出力依存性を示している。
従来の低雑音レーザにおいては、セルフパルセーション
を得るために、光分布をストライプ領域7aの外部へ大
きく広げ、可飽和吸収領域を電流ブロック層7の下側の
活性層4に大きく形成する必要があるので、実効屈折率
差を4×10-3以下と小さくしなければならなかった。
このため、プラズマ効果により、注入電流によるストラ
イプ領域7a内部の屈折率の低下が生じ光分布が変化し
てしまうので、水平広がり角が光出力の増大により大き
く変化するという問題があった。これに対し、第1実施
形態では、セルフパルセーションを得るための可飽和吸
収体を活性層4におけるストライプ領域7aの不連続部
7bの下側の領域に形成するため、ストライプ領域7a
内外の実効屈折率差として6×10-3というプラズマ効
果によるストライプ領域7a内部の屈折率の低下の影響
を受けない安定な光分布を得るのに十分大きな実効屈折
率差においてもセルフパルセーションを得ることがで
き、光出力の変化により水平広がり角が大きく変化する
ことがなく、安定な基本横モードが得られるのである。
FIG. 5 shows the optical output dependence of the horizontal divergence angle in the semiconductor laser device according to the first embodiment.
In the conventional low noise laser, in order to obtain self-pulsation, it is necessary to widely spread the light distribution to the outside of the stripe region 7a and form the saturable absorption region in the active layer 4 below the current block layer 7 largely. Therefore, the effective refractive index difference must be reduced to 4 × 10 −3 or less.
For this reason, the plasma effect causes a decrease in the refractive index inside the stripe region 7a due to the injection current and changes the light distribution, which causes a problem that the horizontal spread angle largely changes due to an increase in the light output. On the other hand, in the first embodiment, since the saturable absorber for obtaining self-pulsation is formed in the region below the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a in the active layer 4, the stripe region 7a is formed.
Even if the effective refractive index difference is large enough to obtain a stable light distribution that is not affected by the decrease in the refractive index inside the stripe region 7a due to the plasma effect of 6 × 10 −3 as the effective refractive index difference between the inside and the outside, self-pulsation is performed. It is possible to obtain a stable basic transverse mode without changing the horizontal divergence angle largely due to the change of the light output.

【0076】図6は第1実施形態に係る半導体レーザ装
置における非点隔差の光出力依存性を示している。従来
の低雑音レーザでは、可飽和吸収領域をストライプ領域
7aの両側の電流ブロック層7の下側の活性層4に形成
していたため、活性層4における電流ブロック層7の下
側の領域に損失が生じ、電流ブロック層7の下側を導波
するレーザ光の位相がストライプ領域7aの下側を導波
するレーザ光の位相に対して遅れてしまう。このため、
レーザ光の等位相面に湾曲が生じ、非点隔差が20μm
と大きくなり、さらに、電流注入により電流ブロック層
7の下側の活性層4の損失が大きく変化するため、非点
隔差も光出力により大きく変化してしまうという問題が
あった。これに対して、第1実施形態では、セルフパル
セーションを得るための可飽和吸収領域を活性層4にお
けるストライプ領域7aの不連続部7bの下側の領域に
形成するため、等位相面の湾曲はほとんど生じず、非点
隔差は光出力に無関係に非常に小さくなり、2μm以内
と大幅に小さくすることができるのである。
FIG. 6 shows the optical output dependence of the astigmatic difference in the semiconductor laser device according to the first embodiment. In the conventional low noise laser, since the saturable absorption region is formed in the active layer 4 below the current block layer 7 on both sides of the stripe region 7a, the loss in the region below the current block layer 7 in the active layer 4 is lost. Occurs, the phase of the laser light guided below the current blocking layer 7 lags behind the phase of the laser light guided below the stripe region 7a. For this reason,
The astigmatic difference is 20 μm due to the curvature of the isophase surface of the laser beam.
In addition, the loss of the active layer 4 below the current blocking layer 7 significantly changes due to the current injection, so that there is a problem that the astigmatic difference also largely changes due to the optical output. On the other hand, in the first embodiment, since the saturable absorption region for obtaining self-pulsation is formed in the region below the discontinuous portion 7b of the stripe region 7a in the active layer 4, the curve of the equiphase surface is curved. The astigmatic difference is extremely small regardless of the light output, and can be greatly reduced to within 2 μm.

【0077】このような構造の非点隔差の小さい低雑音
で高出力の半導体レーザ装置を光ディスクの光源として
用いると、読み込み時に低雑音化を図るための高周波重
畳回路や非点隔差を補正するためのレンズが不要とな
り、ピックアップヘッド装置の大幅な小型化及び低コス
ト化を実現できる。
When a low noise and high output semiconductor laser device having such a small astigmatic difference is used as a light source of an optical disc, a high frequency superimposing circuit for reducing noise at the time of reading and an astigmatic difference are corrected. The lens is unnecessary, and the size and cost of the pickup head device can be greatly reduced.

【0078】以下、本発明の第2実施形態に係る半導体
レーザ装置について説明する。
The semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention will be described below.

【0079】第2実施形態においては、第1実施形態に
おける活性層4を量子井戸構造にしており、これによ
り、しきい値を低減でき、高出力が得られる。量子井戸
構造として、780nm帯の発振をする10nmの厚さ
のGa0.95Al0.05Asよりなる4層のウェル層と、4
nmの厚さのGa0.7 Al0.3 Asよりなる5層のバリ
ア層とからなるマルチカンタムウェル(MQW)構造を
用いている。
In the second embodiment, the active layer 4 in the first embodiment has a quantum well structure, which makes it possible to reduce the threshold value and obtain a high output. As a quantum well structure, four well layers made of Ga 0.95 Al 0.05 As having a thickness of 10 nm and oscillating in a 780 nm band, and 4
A multiquantum well (MQW) structure including five barrier layers of Ga 0.7 Al 0.3 As with a thickness of nm is used.

【0080】図7は第2実施形態に係る半導体レーザ装
置における電流−光出力特性を示している。図7に示す
ように、第2実施形態においては、横モードも変化せず
安定であり150mW以上の光出力が得られた。さらに
光出力3mWにおいてスペクトルは780nm帯のセル
フパルセーションを生じさせる多モードで発振してお
り、0〜10%の戻り光率の範囲内で−135dB/H
zのRINの値を得ており、低雑音特性が得られた。ま
た、非点隔差も十分小さく2μm以下の値が得られた。
このような低非点隔差の低雑音で超高出力の半導体レー
ザ装置は従来の構造では不可能であった。
FIG. 7 shows current-light output characteristics in the semiconductor laser device according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, in the second embodiment, the transverse mode did not change and was stable, and an optical output of 150 mW or more was obtained. Furthermore, at an optical output of 3 mW, the spectrum oscillates in multiple modes that cause self-pulsation in the 780 nm band, and within the range of the return light rate of 0 to 10%, -135 dB / H.
The RIN value of z was obtained, and low noise characteristics were obtained. Also, the astigmatic difference was sufficiently small and a value of 2 μm or less was obtained.
Such a semiconductor laser device with low astigmatism, low noise, and ultrahigh output has not been possible with the conventional structure.

【0081】活性層4の構造としては、他の量子井戸構
造、例えば、シングルカンタムウェル(SQW)構造、
ダブルカンタムウェル(DQW)構造、トリプルカンタ
ムウェル(TQW)構造、グリン(GRIN)構造又は
そのセパレートコンファインメントヘテロストラクチャ
ー(SCH)構造などでもよい。
As the structure of the active layer 4, another quantum well structure, for example, a single quantum well (SQW) structure,
A double quantum well (DQW) structure, a triple quantum well (TQW) structure, a grin (GRIN) structure or a separate confinement heterostructure (SCH) structure thereof may be used.

【0082】尚、前記第1又は第2の実施形態において
は、半導体基板1はn型であり、n型の電流ブロック層
7を用いる場合のみを示したが、半導体基板1をp型と
し、p型の電流ブロック層7を用いても構わない。その
理由は、電流ブロック層7のAlAs混晶比が高いから
である。すなわち、AlAs混晶比の高いp型のGaA
lAs層の場合、電子の拡散が抑えられるので、p型の
電流ブロック層7の実現が可能となるからである。
In the first or second embodiment, the semiconductor substrate 1 is n-type, and only the case where the n-type current block layer 7 is used is shown. However, the semiconductor substrate 1 is p-type. The p-type current blocking layer 7 may be used. The reason is that the AlAs mixed crystal ratio of the current block layer 7 is high. That is, p-type GaA having a high AlAs mixed crystal ratio
This is because in the case of the 1As layer, the diffusion of electrons is suppressed, so that the p-type current blocking layer 7 can be realized.

【0083】以下、本発明の第3実施形態に係る半導体
レーザ装置について説明する。
The semiconductor laser device according to the third embodiment of the present invention will be described below.

【0084】第3実施形態は、InGaAlP系の半導
体基板を用いた赤色半導体レーザ装置である。
The third embodiment is a red semiconductor laser device using an InGaAlP based semiconductor substrate.

【0085】図8は本発明の第3実施形態に係る半導体
レーザ装置の断面図である。n型のGaAsよりなる半
導体基板11の上にn型のIn0.5 (Ga0.4
0.6 0. 5 Pよりなる第1クラッド層12が形成さ
れ、第1クラッド層12の上にInGaPよりなる活性
層13が形成され、活性層13の上にp型のIn
0.5 (Ga0. 4 Al0.6 0.5 Pよりなる第1光ガイド
層14が形成され、第1光ガイド層14の上にp型のI
0.5 (Ga0.9 Al0.1 0.5 Pよりなる第2光ガイ
ド層15が形成されている。また、第2光ガイド層15
の上には電流チャンネルとなるp型のIn0.5 (Ga
0.4 Al0.6 0.5 よりなるストライプ領域16aが形
成され、第2光ガイド層6の上におけるストライプ領域
16a以外の領域には、光をストライプ領域16aに閉
じ込めると共に電流を狭窄するためにn型のIn
0. 5 (Ga0.25Al0.750.5 P層よりなる電流ブロッ
ク層16が形成されている。
FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor laser device according to the third embodiment of the present invention. On the semiconductor substrate 11 made of n-type GaAs, n-type In 0.5 (Ga 0.4 A
l 0.6) first cladding layer 12 made of 0. 5 P is formed, an active layer 13 made of InGaP on the first cladding layer 12 is formed, the p-type on the active layer 13 an In
0.5 (Ga 0. 4 Al 0.6) first optical guide layer 14 of 0.5 P is formed, p-type I on the first optical guide layer 14
A second optical guide layer 15 made of n 0.5 (Ga 0.9 Al 0.1 ) 0.5 P is formed. In addition, the second light guide layer 15
On the upper side is a p-type In 0.5 (Ga
A stripe region 16a made of 0.4 Al 0.6 ) 0.5 is formed, and n-type In for confining light in the stripe region 16a and confining a current is formed in a region other than the stripe region 16a on the second light guide layer 6.
0. 5 (Ga 0.25 Al 0.75) current blocking layer 16 of 0.5 P layer is formed.

【0086】第3実施形態の特徴として、ストライプ領
域16aは、共振器方向に対して不連続な形状に形成さ
れており、電流ブロック層16と同じくn型のIn0.5
(Ga0.25Al0.750.5 P層よりなる不連続部16b
を有している。
A feature of the third embodiment is that the stripe region 16a is formed in a discontinuous shape with respect to the cavity direction, and like the current block layer 16, it is an n-type In 0.5.
(Ga 0.25 Al 0.75 ) 0.5 Discontinuous portion 16b made of P layer
have.

【0087】電流ブロック層16及びストライプ領域1
6Aの上にはp型のIn0.5 (Ga0.4 Al0.6 0.5
Pよりなる第2クラッド層17が形成され、第2クラッ
ド層17の上にはp型のGaAsよりなるコンタクト層
18が形成されている。
Current blocking layer 16 and stripe region 1
On top of 6A, p-type In 0.5 (Ga 0.4 Al 0.6 ) 0.5 is formed.
A second cladding layer 17 made of P is formed, and a contact layer 18 made of p-type GaAs is formed on the second cladding layer 17.

【0088】第3実施形態においては、安定な単一横モ
ード発振を得るため、電流ブロック層16のAl混晶比
を第2クラッド層17のAl混晶比よりも高く設定す
る。もし、電流ブロック層16のAl混晶比が第2クラ
ッド層17のAl混晶比と同様である場合、ストライプ
領域16a内においてプラズマ効果による屈折率の低下
があり、単一な横モード発振を得るのは困難である。そ
こで、第3実施形態においては、前述したように、電流
ブロック層16のAl混晶比を第2のクラッド層17の
Al混晶比よりも0.15高くて0.75に設定してい
る。
In the third embodiment, in order to obtain stable single transverse mode oscillation, the Al mixed crystal ratio of the current block layer 16 is set higher than the Al mixed crystal ratio of the second cladding layer 17. If the Al mixed crystal ratio of the current block layer 16 is the same as the Al mixed crystal ratio of the second cladding layer 17, there is a decrease in the refractive index in the stripe region 16a due to the plasma effect, and a single transverse mode oscillation occurs. Hard to get. Therefore, in the third embodiment, as described above, the Al mixed crystal ratio of the current blocking layer 16 is set to 0.75, which is 0.15 higher than the Al mixed crystal ratio of the second cladding layer 17. .

【0089】この構造によると、コンタクト層18から
注入される電流はストライプ領域16a内に狭窄され、
ストライプ領域16aの下側の活性層13において68
0nm帯のレーザ発振が生じる。第3実施形態において
は、第1光ガイド層14のAl混晶比を活性層13のA
l混晶比よりも十分に高くして、キャリアを活性層13
に有効に閉じ込め、可視域の発振を可能としている。
According to this structure, the current injected from the contact layer 18 is confined in the stripe region 16a,
68 in the active layer 13 below the stripe region 16a
Laser oscillation in the 0 nm band occurs. In the third embodiment, the Al mixed crystal ratio of the first light guide layer 14 is set to A of the active layer 13.
L is sufficiently higher than the mixed crystal ratio, and carriers are added to the active layer 13
It effectively locks in and enables oscillation in the visible range.

【0090】再成長を容易にすると共にエッチングスト
ップ層として作用する第2光ガイド層15のAl混晶比
としては、レーザの発振波長に対して透明であることが
望ましい。従って、第3実施形態では、第2光ガイド層
15のAl混晶比を0.1としている。
The Al mixed crystal ratio of the second optical guide layer 15 which facilitates regrowth and acts as an etching stop layer is preferably transparent to the oscillation wavelength of the laser. Therefore, in the third embodiment, the Al mixed crystal ratio of the second light guide layer 15 is 0.1.

【0091】また、第2光ガイド層15の膜厚は、光分
布にあまり影響を与えない膜厚である0.05μm以下
が望ましいので、第2実施形態では、0.03μmとし
ている。
Since the film thickness of the second light guide layer 15 is preferably 0.05 μm or less, which is a film thickness that does not significantly affect the light distribution, it is 0.03 μm in the second embodiment.

【0092】また、電流ブロック層16の禁制帯幅が活
性層13の禁制帯幅よりも大きいので、電流ブロック層
16による光吸収がなく、導波路の損失の小さい低動作
電流の半導体レーザ装置が得られる。
Further, since the forbidden band width of the current block layer 16 is larger than the forbidden band width of the active layer 13, there is no light absorption by the current block layer 16 and a semiconductor laser device of low operating current with small waveguide loss is provided. can get.

【0093】第2実施形態の構造においても、電流は電
流ブロック層16により共振器方向に対して不連続であ
るストライプ領域16a内に狭窄される。この場合、活
性層13におけるストライプ領域16aの不連続部16
bの下側の領域においてはキャリアの供給が制限される
ので、光はストライプ領域16aの下側の活性層13か
らのしみだしにより供給される。従って、活性層13に
おける不連続部16bの下側の領域は可飽和吸収領域と
して作用する。ここで、横モードの安定化に必要な水平
方向の実効屈折率差はストライプ領域16a内外の実効
屈折率差により決まり、実効屈折率差を大きくしても前
記の可飽和吸収領域の体積はあまり変わらない。可飽和
吸収領域の体積はストライプ領域16aの不連続部16
bの共振器方向の長さにより変化させることができ、高
出力動作に適した薄い活性層13であっても大きな体積
の可飽和吸収領域を形成することができる。
Also in the structure of the second embodiment, the current is confined by the current blocking layer 16 in the stripe region 16a which is discontinuous in the resonator direction. In this case, the discontinuous portion 16 of the stripe region 16a in the active layer 13
Since the supply of carriers is limited in the region below b, light is supplied by the seeping from the active layer 13 below the stripe region 16a. Therefore, the region below the discontinuous portion 16b in the active layer 13 acts as a saturable absorption region. Here, the effective refractive index difference in the horizontal direction necessary for stabilizing the transverse mode is determined by the effective refractive index difference inside and outside the stripe region 16a, and even if the effective refractive index difference is increased, the volume of the saturable absorption region is not so large. does not change. The volume of the saturable absorption region is the discontinuous portion 16 of the stripe region 16a.
It can be changed depending on the length of b in the cavity direction, and a saturable absorption region having a large volume can be formed even with a thin active layer 13 suitable for high-power operation.

【0094】前述したように、第3実施形態に係る半導
体レーザ装置によると、水平方向の実効屈折率差を大き
くしたまま、可飽和吸収領域を共振器方向に局所的に形
成することができ、セルフパルセーションを容易に得る
ことができる。すなわち、高出力動作時においても横モ
ードの安定な非点隔差の小さい低雑音の半導体レーザ装
置を実現できる。
As described above, according to the semiconductor laser device of the third embodiment, the saturable absorption region can be locally formed in the cavity direction while keeping the effective refractive index difference in the horizontal direction large. You can easily get self-pulsation. That is, it is possible to realize a low-noise semiconductor laser device with a stable transverse mode and a small astigmatic difference even during high-power operation.

【0095】ストライプ領域16aの不連続部16bの
共振器方向の長さを大きくした場合、活性層13に形成
される可飽和吸収領域の体積が大きくなり、電流光出力
特性にヒステリシス状の特性、すなわち双安定性を得る
ことができる。
When the length of the discontinuous portion 16b of the stripe region 16a in the cavity direction is increased, the volume of the saturable absorption region formed in the active layer 13 is increased, and the current-light output characteristic has a hysteresis-like characteristic, That is, bistability can be obtained.

【0096】具体的に高出力動作時においても安定な横
モードを得るためには、ストライプ領域16a内外の実
効屈折率差は6×10-3以上であることが必要である。
また、レーザ端面における光密度を低減し、高出力動作
をさせても、レーザ端面が自らの光で破壊されるCOD
を生じないようにするためには、活性層13の厚さは薄
いほうが好ましく、具体的には40nm以下にする必要
がある。
Specifically, in order to obtain a stable transverse mode even at the time of high output operation, it is necessary that the effective refractive index difference inside and outside the stripe region 16a is 6 × 10 −3 or more.
Further, even if the light density at the laser end face is reduced and the device is operated at high output, the laser end face is destroyed by its own light.
In order to prevent the occurrence of the above, it is preferable that the thickness of the active layer 13 is thin, and specifically, it is necessary to set it to 40 nm or less.

【0097】図9は、第3実施形態に係るレーザ装置に
おける、ストライプ領域16aの不連続部16bの長さ
及び第1光ガイド層14の層厚と、レーザ発振時の光学
特性及びストライプ領域16a内外の実効屈折率差との
関係の実験結果を示している。活性層13の厚さは高出
力動作に適した35nmとしている。ストライプ領域1
6a内外の実効屈折率差が6×10-3の場合、ストライ
プ領域16aの不連続部16bの共振器方向の長さ(L
hr)が2.5μm〜8μmの範囲においてセルフパルセ
ーションを生じていることが分かる。また、ストライプ
領域16aの不連続部16bの共振器方向の長さ
(Lhr)が8μm〜20μmの範囲において、電流光出
力として双安定性を得ることができることが分かる。
FIG. 9 shows the length of the discontinuous portion 16b of the stripe region 16a and the layer thickness of the first optical guide layer 14, the optical characteristics during laser oscillation, and the stripe region 16a in the laser device according to the third embodiment. The experimental result of the relationship with the effective refractive index difference inside and outside is shown. The thickness of the active layer 13 is set to 35 nm, which is suitable for high output operation. Stripe area 1
When the effective refractive index difference between the inside and the outside of 6a is 6 × 10 −3 , the length of the discontinuous portion 16b of the stripe region 16a in the cavity direction (L
It can be seen that hr ) causes self pulsation in the range of 2.5 μm to 8 μm. Further, it is understood that when the length (L hr ) of the discontinuous portion 16b of the stripe region 16a in the cavity direction is in the range of 8 μm to 20 μm, bistable current light output can be obtained.

【0098】このように、第1実施形態においては、安
定な横モードを得るために必要なストライプ領域16a
の内外の実効屈折率差は6×10-3以上であり、また、
高出力動作に適した薄い活性層13であっても、セルフ
パルセーションを生じさせることができる。
As described above, in the first embodiment, the stripe region 16a necessary for obtaining a stable transverse mode is obtained.
The effective refractive index difference between inside and outside is 6 × 10 −3 or more, and
Even a thin active layer 13 suitable for high power operation can cause self-pulsation.

【0099】従来の構造によると、可飽和吸収領域を、
ストライプ領域16aの両側の電流ブロック層16の下
側の活性層13に形成していたため、活性層13におけ
る電流ブロック層16の下側の領域に損失が生じ、電流
ブロック層16の下側を導波するレーザ光の位相がスト
ライプ領域16aの下側を導波するレーザ光の位相に対
して遅れてしまう。このため、レーザ光の等位相面に湾
曲が生じ、レーザ出射光をレンズにより集光した場合、
活性層4に対して平行な方向と垂直な方向との焦点距離
が異なる非点隔差を生じてしまうという問題があった。
According to the conventional structure, the saturable absorption region is
Since it is formed in the active layer 13 below the current block layer 16 on both sides of the stripe region 16a, loss occurs in the region below the current block layer 16 in the active layer 13, and the region below the current block layer 16 is guided. The phase of the lasing laser light lags behind the phase of the laser light guided below the stripe region 16a. For this reason, when the laser light is converged by the lens due to the curvature of the equiphase surface of the laser light,
There is a problem that an astigmatic difference occurs in the focal lengths of the direction parallel to the active layer 4 and the direction perpendicular to the active layer 4.

【0100】ところが、第3実施形態によれば、可飽和
吸収領域を共振器の方向に対して垂直な方向に形成し、
等位相面に湾曲が生じない状態でセルフパルセーション
を生じさせるため、非点隔差の小さい低雑音な半導体レ
ーザの実現が可能となる。
However, according to the third embodiment, the saturable absorption region is formed in the direction perpendicular to the direction of the resonator,
Since self-pulsation is generated in a state where the equiphase surface is not curved, it is possible to realize a low-noise semiconductor laser with a small astigmatic difference.

【0101】図10は、第3実施形態に係る半導体レー
ザ装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing each step of the method for manufacturing the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【0102】まず、図10(a)に示すように、n型の
GaAsよりなる半導体基板11の上に、MOCVD法
又はMBE成長法により、n型のIn0.5 (Ga0.4
0. 6 0.5 よりなる厚さ1.5μmの第1クラッド層
12、InGaPよりなる厚さ0.035μmの活性層
13、p型のIn0.5 (Ga0.4 Al0.6 0.5 よりな
る厚さ0.07μmの第1光ガイド層14、p型のIn
0.5 (Ga0.9 Al0. 1 0.5 Pよりなる厚さ0.03
μmの第2光ガイド層15、n型のIn0.5 (Ga0.25
Al0.750.5 Pよりなる厚さ1.0μmの電流ブロッ
ク層16を順次形成する。尚、活性層13の導電型は、
特に限定されず、p型であっても、n型であっても、も
ちろん、アンドープであってもよい。
First, as shown in FIG. 10A, n-type In 0.5 (Ga 0.4 A) is formed on a semiconductor substrate 11 made of n-type GaAs by MOCVD or MBE growth.
l 0. 6) 0.5 the first cladding layer 12 having a thickness of 1.5μm made of, the active layer 13 having a thickness of 0.035μm consisting InGaP, p-type In 0.5 (Ga 0.4 Al 0.6) and 0.5 thickness 0 0.07 μm first optical guide layer 14, p-type In
0.5 (Ga 0.9 Al 0. 1) consisting of 0.5 P thickness 0.03
μm second optical guide layer 15, n-type In 0.5 (Ga 0.25
A current blocking layer 16 made of Al 0.75 ) 0.5 P and having a thickness of 1.0 μm is sequentially formed. The conductivity type of the active layer 13 is
There is no particular limitation, and it may be p-type, n-type, or of course undoped.

【0103】次に、図10(b)に示すように、フォト
リソグラフィ技術を用いるエッチングにより、共振器方
向に不連続部16bを有するストライプ領域16aを形
成する。エッチングの方法としては、Al混晶比に対し
て選択性が少ない酒石酸をエッチャントに用い、電流ブ
ロック層16の途中までエッチングを行なう。次に、フ
ッ酸系又はリン酸系等のようにAl混晶比の高い層を選
択的にエッチングできるエッチャントを用いて電流ブロ
ック層16を選択的にエッチングする。この場合、第2
光ガイド層15は、エッチングストップ層としても作用
する。そのため、エッチングによるばらつきが小さく、
高歩留りが得られる。尚、第3実施形態においては、ス
トライプ領域16aのストライプ幅は3.0μm、不連
続部16bの長さは5μmに設定した。
Next, as shown in FIG. 10B, a stripe region 16a having a discontinuous portion 16b in the cavity direction is formed by etching using a photolithography technique. As an etching method, tartaric acid, which has a low selectivity with respect to the Al mixed crystal ratio, is used as an etchant, and etching is performed up to the middle of the current block layer 16. Next, the current block layer 16 is selectively etched using an etchant capable of selectively etching a layer having a high Al mixed crystal ratio such as a hydrofluoric acid type or a phosphoric acid type. In this case, the second
The light guide layer 15 also functions as an etching stop layer. Therefore, the variation due to etching is small,
High yield can be obtained. In addition, in the third embodiment, the stripe width of the stripe region 16a is set to 3.0 μm, and the length of the discontinuous portion 16b is set to 5 μm.

【0104】ここで、ストライプ領域16aの断面形状
は、第2クラッド層17に対して逆メサ形状よりも順メ
サ形状とすることが好ましい。その理由は次の通りであ
る。すなわち、第2クラッド層17に対して逆メサ形状
とした場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成
長が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を
招く恐れがあるためである。実際に、第2クラッド層1
7に対して逆メサ形状の場合、ストライプ領域16aの
側部において成長したInGaAlAsの結晶性が損な
われ、作製された半導体レーザ装置のしきい値電流は、
順メサ形状の素子に比べて、約30mA高くなった。後
述する半導体レーザ装置の特性は、第2クラッド層17
に対して順メサ形状のものを示している。
Here, the cross-sectional shape of the stripe region 16a is preferably a forward mesa shape with respect to the second cladding layer 17 rather than an inverted mesa shape. The reason is as follows. That is, in the case where the second clad layer 17 has an inverted mesa shape, crystal growth becomes difficult as compared with the case where the second mesa shape is formed, and there is a possibility that the yield may be reduced due to the deterioration of the characteristics. is there. In fact, the second cladding layer 1
In the case of the inverted mesa shape with respect to 7, the crystallinity of InGaAlAs grown on the side of the stripe region 16a is impaired, and the threshold current of the manufactured semiconductor laser device is
It was about 30 mA higher than that of the element having a normal mesa shape. The characteristics of the semiconductor laser device described later are as follows:
In contrast, a forward mesa shape is shown.

【0105】また、電流ブロック層16の膜厚について
は、電流ブロック層16の厚さが薄ければ上側のコンタ
クト層18においてレーザ光の光吸収が生じてしまい、
またストライプ領域16aの内外の実効屈折率差が小さ
くなるので、0.5μm以上の厚さが必要である。
Regarding the film thickness of the current block layer 16, if the current block layer 16 is thin, the upper contact layer 18 absorbs laser light,
Further, since the difference in effective refractive index between the inside and outside of the stripe region 16a becomes small, a thickness of 0.5 μm or more is required.

【0106】次に、図10(c)に示すように、MOC
VDあるいはMBE成長法により、ストライプ領域16
a及び電流ブロック層16の上に、p型のIn0.5 (G
0. 4 Al0.6 0.5 Pよりなるクラッド層17及びp
型のGaAsよりなるコンタクト層18を再成長により
形成する。このとき、電流が流れるストライプ領域16
aは、Al混晶比の低い第2光ガイド層15上における
成長であるため、容易に成長が行なわれる。もっとも、
第2クラッド層17のドーパントにZnを使用する場合
には、Znのストライプ領域16aへの成長中の拡散に
起因する特性への影響があるため、少なくとも再成長界
面においてキャリア濃度を1018cm-3以下にする必要
があり、第3実施形態においては7×1017cm-3とし
た。もちろん、カーボンなど拡散性の低いドーパントを
用いてもよい。最後に、半導体基板11及びコンタクト
層18にそれぞれ電極(図示は省略している。)を形成
する。
Next, as shown in FIG. 10C, the MOC
Stripe region 16 by VD or MBE growth method
a and p-type In 0.5 (G
a 0. 4 Al 0.6) consisting of 0.5 P cladding layer 17 and p
A contact layer 18 made of GaAs of the same type is formed by regrowth. At this time, the stripe region 16 through which the current flows
Since a is grown on the second optical guide layer 15 having a low Al mixed crystal ratio, the growth is easily performed. However,
When Zn is used as the dopant of the second cladding layer 17, there is an influence on the characteristics due to diffusion of Zn into the stripe region 16a during growth, so that the carrier concentration is at least 10 18 cm at the regrowth interface. It must be 3 or less, and in the third embodiment, it is 7 × 10 17 cm −3 . Of course, a low diffusive dopant such as carbon may be used. Finally, electrodes (not shown) are formed on the semiconductor substrate 11 and the contact layer 18, respectively.

【0107】図11は第3実施形態に係る半導体レーザ
装置の電流−光出力特性図である。図11に示すよう
に、最大光出力として70mWが得られている。共振器
の長さを400μmとし、ストライプ領域16aの不連
続部16bの長さを5μmとした半導体レーザ装置にお
いて、室温で35mWのレーザ光を放出するのに必要な
動作電流値は80mAである。光出力3mWにおいてス
ペクトルは680nm帯のセルフパルセーションを生じ
る多モードで発振しており、0〜10%の戻り光率の範
囲内で−135dB/HzのRINの値を得ており、光
ディスクへの応用に十分な低雑音特性が得られている。
FIG. 11 is a current-light output characteristic diagram of the semiconductor laser device according to the third embodiment. As shown in FIG. 11, 70 mW is obtained as the maximum light output. In a semiconductor laser device in which the length of the resonator is 400 μm and the length of the discontinuous portion 16b of the stripe region 16a is 5 μm, the operating current value required to emit laser light of 35 mW at room temperature is 80 mA. At an optical output of 3 mW, the spectrum oscillates in a multimode that causes self-pulsation in the 680 nm band, and the RIN value of -135 dB / Hz is obtained within the range of the return light rate of 0 to 10%. A low noise characteristic sufficient for application is obtained.

【0108】図12は第3実施形態に係る半導体レーザ
装置における水平広がり角の光出力依存性を示してい
る。従来の低雑音レーザにおいては、セルフパルセーシ
ョンを得るために、光分布をストライプ領域16aの外
部へ大きく広げ、可飽和吸収領域を電流ブロック層16
の下側の活性層13に大きく形成する必要があるので、
実効屈折率差を4×10-3以下と小さくしなければなら
なかった。このため、プラズマ効果により、注入電流に
よるストライプ領域7a内部の屈折率の低下が生じ光分
布が変化してしまうので、水平広がり角が光出力の増大
により大きく変化するという問題があった。これに対
し、第3実施形態では、セルフパルセーションを得るた
めの可飽和吸収体を活性層13におけるストライプ領域
16aの不連続部16bの下側の領域に形成するため、
ストライプ領域16a内外の実効屈折率差として6×1
-3というプラズマ効果によるストライプ領域16a内
部の屈折率の低下の影響を受けない安定な光分布を得る
のに十分大きな実効屈折率差においてもセルフパルセー
ションを得ることができ、光出力の変化により水平広が
り角が大きく変化することがなく、安定な基本横モード
が得られるのである。
FIG. 12 shows the optical output dependence of the horizontal spread angle in the semiconductor laser device according to the third embodiment. In the conventional low noise laser, in order to obtain self-pulsation, the light distribution is largely expanded outside the stripe region 16a, and the saturable absorption region is formed in the current blocking layer 16.
Since it is necessary to form a large size in the lower active layer 13,
The effective refractive index difference had to be reduced to 4 × 10 −3 or less. For this reason, the plasma effect causes a decrease in the refractive index inside the stripe region 7a due to the injection current and changes the light distribution, which causes a problem that the horizontal divergence angle largely changes due to an increase in the light output. On the other hand, in the third embodiment, since the saturable absorber for obtaining self-pulsation is formed in the region below the discontinuous portion 16b of the stripe region 16a in the active layer 13,
6 × 1 as the effective refractive index difference between the inside and outside of the stripe region 16a
Even if the effective refractive index difference is large enough to obtain a stable light distribution that is not affected by the decrease in the refractive index inside the stripe region 16a due to the plasma effect of 0 −3, the self-pulsation can be obtained, and the change in the optical output can be achieved. As a result, the horizontal divergence angle does not change significantly, and a stable basic transverse mode can be obtained.

【0109】図13は第3実施形態に係る半導体レーザ
装置における非点隔差の光出力依存性を示している。従
来の低雑音レーザでは、可飽和吸収領域をストライプ領
域16aの両側の電流ブロック層16の下側の活性層1
3に形成していたため、活性層13における電流ブロッ
ク層16の下側の領域に損失が生じ、電流ブロック層1
6の下側を導波するレーザ光の位相がストライプ領域1
6aの下側を導波するレーザ光の位相に対して遅れてし
まう。このため、レーザ光の等位相面に湾曲が生じ、非
点隔差が20μmと大きくなり、さらに、電流注入によ
り電流ブロック層16の下側の活性層13の損失が大き
く変化するため、非点隔差も光出力により大きく変化し
てしまうという問題があった。これに対して、第3実施
形態では、セルフパルセーションを得るための可飽和吸
収領域を活性層13におけるストライプ領域16aの不
連続部16bの下側の領域に形成するため、等位相面の
湾曲はほとんど生じず、非点隔差は光出力に無関係に非
常に小さくなり、2μm以内と大幅に小さくすることが
できるのである。
FIG. 13 shows the optical output dependence of the astigmatic difference in the semiconductor laser device according to the third embodiment. In the conventional low noise laser, the saturable absorption region is formed on the active layer 1 below the current block layer 16 on both sides of the stripe region 16a.
3, the loss is generated in the region below the current blocking layer 16 in the active layer 13, and the current blocking layer 1
The phase of the laser light guided below 6 is the stripe region 1
6a is delayed with respect to the phase of the laser light guided below. Therefore, the isophase plane of the laser beam is curved, the astigmatic difference increases to 20 μm, and further, the loss of the active layer 13 below the current block layer 16 largely changes due to the current injection. However, there is a problem in that the light output greatly changes. On the other hand, in the third embodiment, since the saturable absorption region for obtaining self-pulsation is formed in the region below the discontinuous portion 16b of the stripe region 16a in the active layer 13, the curvature of the equiphase surface is curved. The astigmatic difference is extremely small regardless of the light output, and can be greatly reduced to within 2 μm.

【0110】このような構造の非点隔差の小さい低雑音
で高出力の半導体レーザ装置を光ディスクの光源として
用いると、読み込み時に低雑音化を図るための高周波重
畳回路や非点隔差を補正するためのレンズが不要とな
り、ピックアップヘッド装置の大幅な小型化及び低コス
ト化を実現できる。
When a low-noise and high-output semiconductor laser device having a small astigmatic difference having such a structure is used as a light source for an optical disk, a high-frequency superimposing circuit for reducing noise during reading and an astigmatic difference are corrected. The lens is unnecessary, and the size and cost of the pickup head device can be greatly reduced.

【0111】以下、本発明の第4実施形態に係る半導体
レーザ装置について説明する。
The semiconductor laser device according to the fourth embodiment of the present invention will be described below.

【0112】第4実施形態においては、第3実施形態に
おける活性層13を量子井戸構造にしており、これによ
り、しきい値を低減でき、高出力が得られる。量子井戸
構造として、630nm帯の発振をする10nmの厚さ
のInGaPよりなる3層のウェル層と、4nmの厚さ
のIn0.5 (Ga0.5 Al0.5 0.5 Pよりなる4層の
バリア層とからなるマルチカンタムウェル(MQW)構
造を用いている。
In the fourth embodiment, the active layer 13 in the third embodiment has a quantum well structure, which makes it possible to reduce the threshold value and obtain a high output. As a quantum well structure, three well layers made of InGaP having a thickness of 10 nm and oscillating in the 630 nm band and four barrier layers made of In 0.5 (Ga 0.5 Al 0.5 ) 0.5 P having a thickness of 4 nm are used. The following multiquantum well (MQW) structure is used.

【0113】図14は第4実施形態に係る半導体レーザ
装置における電流−光出力特性を示している。図14に
示すように、第4実施形態においては、横モードも変化
せず安定であり100mW以上の光出力が得られた。さ
らに光出力3mWにおいてスペクトルは630nm帯の
セルフパルセーションを生じさせる多モードで発振して
おり、0〜10%の戻り光率の範囲内で−135dB/
HzのRINの値を得ており、低雑音特性が得られた。
また、非点隔差も十分小さく2μm以下の値が得られ
た。このような低非点隔差の低雑音で超高出力の半導体
レーザ装置は従来の構造では不可能であった。
FIG. 14 shows current-light output characteristics in the semiconductor laser device according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 14, in the fourth embodiment, the transverse mode did not change and was stable, and an optical output of 100 mW or more was obtained. Further, at an optical output of 3 mW, the spectrum oscillates in a multimode that causes self-pulsation in the 630 nm band, and within the range of 0 to 10% of the return light rate, -135 dB /
The RIN value of Hz was obtained, and low noise characteristics were obtained.
Also, the astigmatic difference was sufficiently small and a value of 2 μm or less was obtained. Such a semiconductor laser device with low astigmatism, low noise, and ultrahigh output has not been possible with the conventional structure.

【0114】活性層13の構造としては、他の量子井戸
構造、例えば、シングルカンタムウェル(SQW)構
造、ダブルカンタムウェル(DQW)構造、トリプルカ
ンタムウェル(TQW)構造、グリン(GRIN)構造
又はそのセパレートコンファインメントヘテロストラク
チャー(SCH)構造などでもよい。
As the structure of the active layer 13, another quantum well structure, for example, a single quantum well (SQW) structure, a double quantum well (DQW) structure, a triple quantum well (TQW) structure, a grin (GRIN) structure, or a structure thereof is used. A separate confinement heterostructure (SCH) structure or the like may be used.

【0115】尚、前記第3又は第4の実施形態において
は、半導体基板11はn型であり、n型の電流ブロック
層16を用いる場合のみを示したが、半導体基板11を
p型とし、p型の電流ブロック層16を用いても構わな
い。
In the third or fourth embodiment, the semiconductor substrate 11 is n-type and only the case where the n-type current blocking layer 16 is used is shown. However, the semiconductor substrate 11 is p-type. The p-type current blocking layer 16 may be used.

【0116】また、前記のような構造を有する半導体レ
ーザ装置をInP系、InGaAsP系、InGaAl
P系、GaN系、InGaN系、AlGaN系又はZn
Se系などの他の化合物半導体材料を用いて作製すれ
ば、他の波長域において非点隔差が小さく、横モードの
安定な低雑音で高出力な半導体レーザ装置を実現できる
ことはいうまでもない。
Further, the semiconductor laser device having the above-mentioned structure is manufactured by using InP-based, InGaAsP-based, InGaAl.
P-based, GaN-based, InGaN-based, AlGaN-based or Zn
It is needless to say that a semiconductor laser device having a small astigmatic difference in other wavelength regions, stable low lateral mode noise, and high output can be realized by using another compound semiconductor material such as Se system.

【0117】さらに、前記各実施形態においては、スト
ライプ領域の不連続部の長さは5μmであったが、これ
に代えて、ストライプ領域の不連続部の長さを10μm
以上にして電流光出力特性に双安定特性を生じる半導体
レーザがAlGaAs系、InP系、InGaAsP
系、InGaAlP系、GaN系、InGaN系、Al
GaN系やZnSe系などの化合物半導体材料を用いて
得られることはいうまでもない。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, the length of the discontinuous portion of the stripe region is 5 μm, but instead of this, the length of the discontinuous portion of the stripe region is 10 μm.
As described above, the semiconductor lasers which produce the bistable characteristics in the current and light output characteristics are AlGaAs type, InP type, InGaAsP
System, InGaAlP system, GaN system, InGaN system, Al
It goes without saying that it can be obtained using a compound semiconductor material such as GaN-based or ZnSe-based.

【0118】[0118]

【発明の効果】請求項1の発明に係るGaAlAs系の
半導体レーザ装置によると、活性層におけるストライプ
領域の不連続部の下側に、セルフパルセーション又は電
流光出力特性に双安定特性を生じさせるために必要な可
飽和吸収領域を形成することができる。この可飽和吸収
領域の体積は、ストライプ領域の不連続部の長さにより
制御可能であるので、高出力特性を得るのに適した薄い
活性層であってもセルフパルセーションを生じさせる高
出力の半導体レーザ装置を高歩留りで得ることができ
る。
According to the GaAlAs semiconductor laser device of the first aspect of the present invention, a self-pulsation or bistable characteristic is generated in the current light output characteristic below the discontinuous portion of the stripe region in the active layer. It is possible to form the saturable absorption region necessary for this. Since the volume of this saturable absorption region can be controlled by the length of the discontinuous portion of the stripe region, even if it is a thin active layer suitable for obtaining high output characteristics, high output power that causes self-pulsation is generated. A semiconductor laser device can be obtained with a high yield.

【0119】高出力動作が可能でありセルフパルセーシ
ョンを生じさせる半導体レーザ装置は、書換え可能な光
ディスク用の光源として重要である。セルフパルセーシ
ョンによりレーザ発振時における発振スペクトルがマル
チモードとなり、光ディスクからの反射光に影響されな
い低雑音特性が得られるため、従来発振スペクトルをマ
ルチモード化させるために必要であった高周波電流を重
畳する回路が不要になるので、光ピックアップヘッド装
置の大幅な小型化及び低コスト化を図ることができる。
A semiconductor laser device capable of high-power operation and causing self-pulsation is important as a light source for a rewritable optical disc. Due to self-pulsation, the oscillation spectrum during laser oscillation becomes multimode, and low noise characteristics that are not affected by the reflected light from the optical disk can be obtained. Therefore, the high-frequency current that was conventionally required to make the oscillation spectrum multimode is superimposed. Since no circuit is required, the optical pickup head device can be greatly reduced in size and cost.

【0120】請求項2又は3の発明に係るGaAlAs
系の半導体レーザ装置によると、第2導電型の電流ブロ
ック層のAlAs混晶比が第1導電型のストライプ領域
のAlAs混晶比よりも高くなり、電流ブロック層にお
けるレーザ光の光吸収を大幅に低減することができるた
め、請求項1の半導体レーザにおいて、動作電流値が低
く、非点隔差が小さく、さらに低出力時から高出力動作
時まで横モードが一定で安定な半導体レーザ装置を容易
に得ることができる。このため、非点隔差を補正するた
めの光学部品が不要になるので、光ピックアップヘッド
装置の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
GaAlAs according to the invention of claim 2 or 3
According to the semiconductor laser device of the system, the AlAs mixed crystal ratio of the second conductivity type current block layer is higher than the AlAs mixed crystal ratio of the first conductivity type stripe region, and the light absorption of the laser light in the current block layer is significantly increased. Therefore, in the semiconductor laser according to claim 1, a semiconductor laser device having a low operating current value, a small astigmatic difference, and a stable lateral mode from a low output to a high output operation can be easily provided. Can be obtained. For this reason, an optical component for correcting the astigmatic difference is not required, so that the optical pickup head device can be simplified and reduced in cost.

【0121】特に、請求項3の発明においては、活性層
を量子井戸構造とするので、100mWの高出力まで横
モードの安定な非点隔差の小さい低雑音の半導体レーザ
装置が得られる。
In particular, according to the third aspect of the invention, since the active layer has the quantum well structure, a low-noise semiconductor laser device having a stable transverse mode and a small astigmatic difference can be obtained up to a high output of 100 mW.

【0122】請求項4又は5の発明に係るGaAlAs
系の半導体レーザ装置によると、第2光ガイド層のAl
As混晶比を第1光ガイド層よりも低くしているため、
第2光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗を容
易に下げることができ、また、第2光ガイド層は活性層
により発振されるレーザ光に対して透明であるため、活
性層近傍における発熱が抑制される。
GaAlAs according to the invention of claim 4 or 5
According to the semiconductor laser device of the system, Al of the second optical guide layer is
Since the As mixed crystal ratio is lower than that of the first optical guide layer,
The interface resistance between the second light guide layer and the stripe region can be easily reduced, and the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer. Heat generation is suppressed.

【0123】このため、低動作電流、低非点隔差かつ低
雑音の半導体レーザ装置の高出力化及び長寿命化を図る
ことができる。
Therefore, it is possible to achieve high output and long life of the semiconductor laser device having low operating current, low astigmatism and low noise.

【0124】請求項6又は7の発明に係るInGaAl
P系の半導体レーザ装置によると、第2導電型の電流ブ
ロック層のAl混晶比が第1導電型のストライプ領域の
Al混晶比よりも高くなり、電流ブロック層におけるレ
ーザ光の光吸収を大幅に低減することができるため、請
求項1の半導体レーザにおいて、動作電流値が低く、非
点隔差が小さく、さらに低出力時から高出力動作時まで
横モードが一定で安定な半導体レーザ装置を容易に得る
ことができる。このため、非点隔差を補正するための光
学部品が不要になるので、光ピックアップ装置の簡素化
及び低コスト化を図ることができる。
InGaAl according to the invention of claim 6 or 7
According to the P-based semiconductor laser device, the Al mixed crystal ratio of the second conductivity type current block layer becomes higher than the Al mixed crystal ratio of the first conductivity type stripe region, and the light absorption of the laser light in the current block layer is prevented. A semiconductor laser device having a low operating current value, a small astigmatic difference, and a stable transverse mode from low output to high output operation in the semiconductor laser according to claim 1 because it can be greatly reduced. Can be easily obtained. For this reason, an optical component for correcting the astigmatic difference is not required, so that the optical pickup device can be simplified and the cost can be reduced.

【0125】特に、請求項7の発明においては、活性層
を量子井戸構造とするので、100mWの高出力まで横
モードの安定な非点隔差の小さい低雑音の半導体レーザ
装置が得られる。
In particular, according to the invention of claim 7, since the active layer has a quantum well structure, a low-noise semiconductor laser device having a stable transverse mode and a small astigmatic difference can be obtained up to a high output of 100 mW.

【0126】請求項8又は9の発明に係るInGaAl
P系の半導体レーザ装置によると、第2光ガイド層のA
l混晶比を第1光ガイド層よりも低くしているため、第
2光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗を容易
に下げることができ、また、第2光ガイド層は活性層に
より発振されるレーザ光に対して透明であるため、活性
層近傍における発熱が抑制される。
InGaAl according to the invention of claim 8 or 9
According to the P-based semiconductor laser device, A of the second optical guide layer is
Since the l mixed crystal ratio is lower than that of the first light guide layer, the interface resistance between the second light guide layer and the stripe region can be easily lowered, and the second light guide layer is the active layer. Since it is transparent to the laser light oscillated by, the heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed.

【0127】このため、低動作電流、低非点隔差かつ低
雑音の半導体レーザの高出力化及び長寿命化を図ること
ができる。
Therefore, it is possible to achieve a high output and a long life of the semiconductor laser having a low operating current, a low astigmatic difference and a low noise.

【0128】請求項10の発明に係るGaAlAs系の
半導体レーザ装置の製造方法によると、第1導電型の光
ガイド層の上に形成された電流ブロック層を共振器方向
に不連続なストライプ状に除去した後、光ガイド層にお
ける電流ブロック層が除去された領域に第1導電型の領
域を形成するため、光ガイド層の上に共振器方向に対し
て不連続なストライプ領域を形成することができので、
活性層に対して共振器方向に不連続に且つ選択的に電流
を注入できると共に活性層におけるストライプ領域の下
側に共振器方向に選択的に可飽和吸収領域を形成するこ
とができる。
According to the method of manufacturing a GaAlAs-based semiconductor laser device of the tenth aspect of the present invention, the current blocking layer formed on the first conductivity type optical guide layer is formed into a discontinuous stripe shape in the cavity direction. After the removal, the first conductivity type region is formed in the region of the light guide layer where the current block layer is removed, and thus a stripe region discontinuous in the cavity direction may be formed on the light guide layer. Because you can
It is possible to discontinuously and selectively inject current into the active layer in the cavity direction and to form a saturable absorption region below the stripe region in the active layer selectively in the cavity direction.

【0129】また、光ガイド層上に形成するストライプ
状のGaAlAs層の屈折率が電流ブロック層のGaA
lAs層の屈折率よりも高いため、ストライプ領域内外
に実効屈折率差が形成されるので、屈折率導波機構が得
られる。
The stripe-shaped GaAlAs layer formed on the light guide layer has a refractive index of GaA of the current block layer.
Since the refractive index is higher than that of the 1As layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region, so that a refractive index guiding mechanism can be obtained.

【0130】請求項11の発明に係るGaAlAs系の
半導体レーザ装置の製造方法によると、第1導電型の第
2光ガイド層の上に形成された電流ブロック層を共振器
方向に不連続なストライプ状に除去した後、第2光ガイ
ド層における電流ブロック層が除去された領域に第1導
電型の領域を形成するため、第2光ガイド層の上に共振
器方向に対して不連続なストライプ領域を形成すること
ができので、活性層に対して共振器方向に不連続に且つ
選択的に電流を注入できると共に活性層におけるストラ
イプ領域の下側に共振器方向に選択的に可飽和吸収領域
を形成することができる。
According to the method of manufacturing a GaAlAs-based semiconductor laser device of the eleventh aspect of the present invention, the current block layer formed on the second optical guide layer of the first conductivity type has stripes discontinuous in the cavity direction. Stripes, the stripes discontinuous with respect to the cavity direction are formed on the second optical guide layer in order to form a first conductivity type area in the area of the second optical guide layer where the current blocking layer is removed. Since the region can be formed, a current can be selectively and discontinuously injected into the active layer in the cavity direction, and the saturable absorption region is selectively formed in the cavity direction below the stripe region in the active layer. Can be formed.

【0131】また、第2光ガイド層のAlAs混晶比を
第1光ガイド層のAlAs混晶比よりも低くしているた
め、第2光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗
を容易に下げることができ、第2光ガイド層は活性層に
より発振されるレーザ光に対して透明であるので、活性
層近傍における発熱が抑制される。
Further, since the AlAs mixed crystal ratio of the second light guide layer is set to be lower than the AlAs mixed crystal ratio of the first light guide layer, the interface resistance between the second light guide layer and the stripe region is easy. Since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed.

【0132】また、第2光ガイド層上に形成するストラ
イプ状のGaAlAs層の屈折率が電流ブロック層のG
aAlAs層の屈折率よりも高いため、ストライプ領域
内外に実効屈折率差が形成されるので、屈折率導波機構
が得られる。
The stripe-shaped GaAlAs layer formed on the second optical guide layer has a refractive index of G of the current block layer.
Since the refractive index is higher than that of the aAlAs layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region, so that a refractive index guiding mechanism can be obtained.

【0133】請求項12の発明に係るInGaAlP系
の半導体レーザ装置の製造方法によると、第1導電型の
光ガイド層の上に形成された電流ブロック層を共振器方
向に不連続なストライプ状に除去した後、光ガイド層に
おける電流ブロック層が除去された領域に第1導電型の
領域を形成するため、光ガイド層の上に共振器方向に対
して不連続なストライプ領域を形成することができの
で、活性層に対して共振器方向に不連続に且つ選択的に
電流を注入できると共に活性層におけるストライプ領域
の下側に共振器方向に選択的に可飽和吸収領域を形成す
ることができる。また、光ガイド層上に形成するストラ
イプ状のInGaAlP層の屈折率が電流ブロック層の
InGaAlP層の屈折率よりも高いため、ストライプ
領域内外に実効屈折率差が形成されるので、屈折率導波
機構が得られる。
According to the method of manufacturing an InGaAlP-based semiconductor laser device according to the twelfth aspect of the present invention, the current block layer formed on the first conductivity type optical guide layer is formed into a discontinuous stripe shape in the cavity direction. After the removal, the first conductivity type region is formed in the region of the light guide layer where the current block layer is removed, and thus a stripe region discontinuous in the cavity direction may be formed on the light guide layer. Therefore, the current can be selectively and discontinuously injected into the active layer in the cavity direction, and the saturable absorption region can be selectively formed in the cavity direction below the stripe region in the active layer. . Further, since the refractive index of the stripe-shaped InGaAlP layer formed on the optical guide layer is higher than that of the InGaAlP layer of the current blocking layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region, so that the refractive index guiding is performed. The mechanism is obtained.

【0134】請求項13の発明に係るInGaAlP系
の半導体レーザ装置の製造方法によると、第1導電型の
第2光ガイド層の上に形成された電流ブロック層を共振
器方向に不連続なストライプ状に除去した後、第2光ガ
イド層における電流ブロック層が除去された領域に第1
導電型の領域を形成するため、第2光ガイド層の上に共
振器方向に対して不連続なストライプ領域を形成するこ
とができので、活性層に対して共振器方向に不連続に且
つ選択的に電流を注入できると共に活性層におけるスト
ライプ領域の下側に共振器方向に選択的に可飽和吸収領
域を形成することができる。
According to the method of manufacturing an InGaAlP-based semiconductor laser device of the thirteenth aspect, the current block layer formed on the second optical guide layer of the first conductivity type has stripes discontinuous in the cavity direction. And then removing the first light guide layer in the region where the current blocking layer is removed in the second light guide layer.
Since the conductive type region is formed, a stripe region which is discontinuous in the cavity direction can be formed on the second optical guide layer, and therefore, it is discontinuous in the cavity direction with respect to the active layer and selected. It is possible to selectively inject current and to form a saturable absorption region selectively in the resonator direction below the stripe region in the active layer.

【0135】また、第2光ガイド層のAl混晶比を第1
光ガイド層のAl混晶比よりも低くしているため、第2
光ガイド層とストライプ領域との間の界面抵抗を容易に
下げることができ、第2光ガイド層は活性層により発振
されるレーザ光に対して透明であるので、活性層近傍に
おける発熱が抑制される。
The Al mixed crystal ratio of the second optical guide layer is set to the first
Since it is lower than the Al mixed crystal ratio of the light guide layer,
The interface resistance between the light guide layer and the stripe region can be easily reduced, and since the second light guide layer is transparent to the laser light oscillated by the active layer, heat generation in the vicinity of the active layer is suppressed. It

【0136】また、第2光ガイド層上に形成するストラ
イプ状のInGaAlP層の屈折率が電流ブロック層の
InGaAlP層の屈折率よりも高いため、ストライプ
領域内外に実効屈折率差が形成されるので、屈折率導波
機構が得られる。
Since the refractive index of the stripe-shaped InGaAlP layer formed on the second optical guide layer is higher than that of the InGaAlP layer of the current block layer, an effective refractive index difference is formed inside and outside the stripe region. , A refractive index guiding mechanism is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る半導体レーザ装置
の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】前記第1実施形態に係る半導体レーザ装置のレ
ーザ発振時における光学特性及びストライプ領域内外の
実効屈折率差と構造パラメータとの関係を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the optical characteristics of the semiconductor laser device according to the first embodiment during laser oscillation, the effective refractive index difference inside and outside the stripe region, and the structural parameter.

【図3】前記第1実施形態に係る半導体レーザ装置の製
造方法の各工程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing each step of the method of manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図4】前記第1実施形態に係る半導体レーザ装置の電
流−光出力特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing current-light output characteristics of the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図5】前記第1実施形態に係る半導体レーザ装置の水
平広がり角の光出力依存性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a light output dependency of a horizontal divergence angle of the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図6】前記第1実施形態に係る半導体レーザ装置の非
点隔差の光出力依存性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the optical output dependence of the astigmatic difference of the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図7】本発明の第2実施形態に係る半導体レーザ装置
の電流−光出力特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing current-light output characteristics of the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施形態に係る半導体レーザ装置
の断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】前記第3実施形態に係る半導体レーザ装置のレ
ーザ発振時における光学特性及びストライプ領域内外の
実効屈折率差と構造パラメータとの関係を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the optical characteristics of the semiconductor laser device according to the third embodiment during laser oscillation, the effective refractive index difference between the inside and outside of the stripe region, and the structural parameter.

【図10】前記第3実施形態に係る半導体レーザ装置の
製造方法の各工程を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing each step of the method for manufacturing the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【図11】前記第3実施形態に係る半導体レーザ装置の
電流−光出力特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing current-light output characteristics of the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【図12】前記第3実施形態に係る半導体レーザ装置の
水平広がり角の光出力依存性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the optical output dependence of the horizontal divergence angle of the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【図13】前記第3実施形態に係る半導体レーザ装置の
非点隔差の光出力依存性を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the optical output dependence of the astigmatic difference of the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【図14】本発明の第4実施形態に係る半導体レーザ装
置の電流−光出力特性を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing current-light output characteristics of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図15】従来の半導体レーザ装置の断面図である。FIG. 15 is a sectional view of a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 バッファ層 3 第1クラッド層 4 活性層 5 第1光ガイド層 6 第2光ガイド層 7 電流ブロック層 7a ストライプ領域 8 第2クラッド層 9 コンタクト層 11 半導体基板 12 第1クラッド層 13 活性層 14 第1光ガイド層 15 第2光ガイド層 16 電流ブロック層 16a ストライプ領域 17 第2クラッド層 18 コンタクト層 21 半導体基板 22 バッファ層 23 第1クラッド層 24 活性層 25 第1光ガイド層 26 第2光ガイド層 27 電流ブロック層 27a ストライプ領域 28 保護層 29 第2クラッド層 30 コンタクト層 1 Semiconductor Substrate 2 Buffer Layer 3 First Cladding Layer 4 Active Layer 5 First Optical Guide Layer 6 Second Optical Guide Layer 7 Current Blocking Layer 7a Stripe Region 8 Second Cladding Layer 9 Contact Layer 11 Semiconductor Substrate 12 First Cladding Layer 13 Active layer 14 First light guide layer 15 Second light guide layer 16 Current blocking layer 16a Stripe region 17 Second clad layer 18 Contact layer 21 Semiconductor substrate 22 Buffer layer 23 First clad layer 24 Active layer 25 First light guide layer 26 Second light guide layer 27 Current blocking layer 27a Stripe region 28 Protective layer 29 Second clad layer 30 Contact layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 昭男 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 内藤 浩樹 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Akio Yoshikawa 1-1, Sachimachi Takatsuki City, Osaka Prefecture Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Naito 1-1, Sachimachi Takatsuki City, Osaka Matsushita Electronics Industry Within the corporation

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体層よりなる活性層と、該活性層の
上に形成された第1導電型の半導体層よりなる光ガイド
層と、該光ガイド層の上に形成された第1導電型の半導
体層よりなるストライプ領域と、前記光ガイド層の上に
おける前記ストライプ領域の両側に形成された第2導電
型の電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置におい
て、前記ストライプ領域は、共振器方向に対して少なく
とも1か所の不連続部を有していることを特徴とする半
導体レーザ装置。
1. An active layer made of a semiconductor layer, a light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type formed on the active layer, and a first conductivity type formed on the light guide layer. In the semiconductor laser device, the stripe region is formed of a semiconductor layer, and the second conductivity type current blocking layer is formed on both sides of the stripe region on the light guide layer. A semiconductor laser device having at least one discontinuous portion.
【請求項2】 Ga1-X AlX As層よりなる活性層
と、該活性層の上に形成された第1導電型のGa1-Y1
Y1As層よりなる光ガイド層と、該光ガイド層の上に
形成された第1導電型のGa1-Y2AlY2As層よりなる
ストライプ領域と、前記光ガイド層の上における前記ス
トライプ領域の両側に形成された第2導電型のGa1-Z
AlZ As層よりなる電流ブロック層とを備えた半導体
レーザ装置において、前記活性層、光ガイド層、ストラ
イプ領域及び電流ブロック層の各混晶比のX、Y1、Y
2及びZの間にZ>Y2>X≧0及びY1>Xの関係が
成立し、前記ストライプ領域は共振器方向に対して少な
くとも1か所の不連続部を有していることを特徴とする
半導体レーザ装置。
2. An active layer composed of a Ga 1-x Al x As layer, and a Ga 1 -Y 1 A of the first conductivity type formed on the active layer.
a light guide layer composed of l Y1 As layer, a stripe region made of the first conductivity type Ga 1-Y2 Al Y2 As layer formed on the light guide layer, the stripe region in on the optical guide layer Conductivity type Ga 1 -Z formed on both sides of the
In a semiconductor laser device including a current block layer made of an Al Z As layer, X, Y1, Y of respective mixed crystal ratios of the active layer, the light guide layer, the stripe region and the current block layer are provided.
The relationship of Z>Y2> X ≧ 0 and Y1> X is established between 2 and Z, and the stripe region has at least one discontinuity in the cavity direction. Semiconductor laser device.
【請求項3】 量子井戸構造を有する活性層と、該活性
層の上に形成された第1導電型のGa1-Y1AlY1As層
よりなる光ガイド層と、該光ガイド層の上に形成された
第1導電型のGa1-Y2AlY2As層よりなるストライプ
領域と、前記光ガイド層の上における前記ストライプ領
域の両側に形成された第2導電型のGa1-Z AlZ As
よりなる電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置に
おいて、前記光ガイド層、ストライプ領域及び電流ブロ
ック層の各混晶比のY1、Y2及びZの間にY1>0及
びZ>Y2>0の関係が成立し、前記ストライプ領域は
共振器方向に対して少なくとも1か所の不連続部を有し
ていることを特徴とする半導体レーザ装置。
3. An active layer having a quantum well structure, an optical guide layer made of a Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer of the first conductivity type formed on the active layer, and an optical guide layer on the optical guide layer. The formed stripe region of the first conductivity type Ga 1 -Y 2 Al Y 2 As layer and the second conductivity type Ga 1 -Z Al Z As formed on both sides of the stripe region on the light guide layer.
In a semiconductor laser device including a current block layer, the relationship of Y1> 0 and Z>Y2> 0 between Y1, Y2, and Z of the mixed crystal ratios of the optical guide layer, the stripe region, and the current block layer. The semiconductor laser device is characterized in that the stripe region has at least one discontinuous portion in the cavity direction.
【請求項4】 Ga1-x Alx As層よりなる活性層
と、該活性層の上に形成された第1導電型のGa1-Y1
Y1As層よりなる第1光ガイド層と、該第1光ガイド
層の上に形成された第1導電型のGa1-Y2AlY2Asよ
りなる第2光ガイド層と、該第2光ガイド層の上に形成
された第1導電型のGa1-Y3AlY3As層よりなるスト
ライプ領域と、前記第2光ガイド層の上における前記ス
トライプ領域の両側に形成された第2導電型のGa1-Z
AlZ As層よりなる電流ブロック層とを備えた半導体
レーザ装置において、前記活性層、第1光ガイド層、第
2光ガイド層、ストライプ領域及び電流ブロック層の各
混晶比のX、Y1、Y2、Y3及びZの間にZ>Y3>
Y2>X≧0及びY1>Y2の関係が成立し、前記スト
ライプ領域は共振器方向に対して少なくとも1か所の不
連続部を有していることを特徴とする半導体レーザ装
置。
4. An active layer composed of a Ga 1-x Al x As layer and a Ga 1 -Y 1 A of the first conductivity type formed on the active layer.
a first light guide layer made of a Y 1 As layer, a second light guide layer made of a first conductivity type Ga 1 -Y 2 Al Y 2 As formed on the first light guide layer, and a second light guide layer. A stripe region formed of a Ga 1 -Y 3 Al Y 3 As layer of the first conductivity type formed on the guide layer, and a stripe region of the second conductivity type formed on both sides of the stripe region on the second optical guide layer. Ga 1-Z
In a semiconductor laser device including a current block layer made of an Al Z As layer, X, Y1 of respective mixed crystal ratios of the active layer, the first light guide layer, the second light guide layer, the stripe region and the current block layer, Z>Y3> between Y2, Y3 and Z
The semiconductor laser device is characterized in that the relations of Y2> X ≧ 0 and Y1> Y2 are established, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the cavity direction.
【請求項5】 量子井戸構造を有する活性層と、該活性
層の上に形成された第1導電型のGa1-Y1AlY1As層
よりなる第1光ガイド層と、該第1光ガイド層の上に形
成された第1導電型のGa1-Y2AlY2As層よりなる第
2光ガイド層と、該第2光ガイド層の上に形成された第
1導電型のGa1-Y3AlY3As層よりなるストライプ領
域と、前記第2光ガイド層の上における前記ストライプ
領域の両側に形成された第2導電型のGa1-Z AlZ
sよりなる電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置
において、前記活性層、第1光ガイド層、第2光ガイド
層、ストライプ領域及び電流ブロック層の各混晶比のY
1、Y2、Y3及びZの間にZ>Y3>Y2>0及びY
1>Y2の関係が成立し、前記ストライプ領域は共振器
方向に対して少なくとも1か所の不連続部を有している
ことを特徴とする半導体レーザ装置。
5. An active layer having a quantum well structure, a first light guide layer made of a Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer of a first conductivity type formed on the active layer, and the first light guide. A second optical guide layer formed of a Ga 1 -Y 2 Al Y 2 As layer of the first conductivity type formed on the layer, and a Ga 1 -Y 3 of the first conductivity type formed on the second light guide layer. A stripe region made of an Al Y3 As layer and a second conductivity type Ga 1 -Z Al Z A formed on both sides of the stripe region on the second light guide layer.
In the semiconductor laser device including a current block layer made of s, Y of each mixed crystal ratio of the active layer, the first light guide layer, the second light guide layer, the stripe region, and the current block layer.
Z>Y3>Y2> 0 and Y between 1, Y2, Y3 and Z
The semiconductor laser device is characterized in that the relation of 1> Y2 is established, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the cavity direction.
【請求項6】 In0.5 (Ga1-X AlX 0.5 P層よ
りなる活性層と、該活性層の上に形成された第1導電型
のIn0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層よりなる光ガイ
ド層と、該光ガイド層の上に形成された第1導電型のI
0.5 (Ga1-Y2AlY20.5 P層よりなるストライプ
領域と、前記光ガイド層の上における前記ストライプ領
域の両側に形成された第2導電型のIn0.5 (Ga1-Z
AlZ0.5 P層よりなる電流ブロック層とを備えた半
導体レーザ装置において、前記活性層、光ガイド層、ス
トライプ領域及び電流ブロック層の各混晶比のX、Y
1、Y2及びZの間にZ>Y2≧X≧0及びY1>Xの
関係が成立し、前記ストライプ領域は共振器方向に対し
て少なくとも1か所の不連続部を有していることを特徴
とする半導体レーザ装置。
6. An active layer comprising an In 0.5 (Ga 1-X Al X ) 0.5 P layer, and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y1 Al Y1 ) 0.5 P layer formed on the active layer. And a first conductivity type I formed on the light guide layer.
n 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P layer stripe region, and second conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Z ) formed on both sides of the stripe region on the light guide layer.
In a semiconductor laser device including a current block layer made of Al Z ) 0.5 P layer, X, Y of each mixed crystal ratio of the active layer, the light guide layer, the stripe region and the current block layer.
The relationship of Z> Y2 ≧ X ≧ 0 and Y1> X is established between 1, Y2 and Z, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the resonator direction. Characteristic semiconductor laser device.
【請求項7】 量子井戸構造を有する活性層と、該活性
層の上に形成された第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y1
Y10.5 P層よりなる光ガイド層と、該光ガイド層の
上に形成された第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y2
Y20.5 P層よりなるストライプ領域と、前記光ガイ
ド層の上における前記ストライプ領域の両側に形成され
た第2導電型のIn0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層よ
りなる電流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置にお
いて、前記光ガイド層、ストライプ領域及び電流ブロッ
ク層の各混晶比のY1、Y2及びZの間にZ>Y2≧0
及びY1≧0の関係が成立し、前記ストライプ領域は共
振器方向に対して少なくとも1か所の不連続部を有して
いることを特徴とする半導体レーザ装置。
7. An active layer having a quantum well structure, and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y1 A) formed on the active layer.
l Y1) 0.5 and the light guide layer composed of P layer, an In 0.5 the first conductivity type formed on the light guide layer (Ga 1-Y2 A
current block composed of a stripe region formed of a layer of Y 2 ) 0.5 P and a second conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ) 0.5 P layer formed on both sides of the stripe region on the light guide layer. In the semiconductor laser device including a layer, Z> Y2 ≧ 0 between Y1, Y2, and Z of the mixed crystal ratios of the light guide layer, the stripe region, and the current block layer.
And Y1 ≧ 0, and the stripe region has at least one discontinuity in the cavity direction.
【請求項8】 In0.5 (Ga1-X AlX 0.5 P層よ
りなる活性層と、該活性層の上に形成された第1導電型
のIn0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層よりなる第1光
ガイド層と、該第1光ガイド層の上に形成された第1導
電型のIn0. 5 (Ga1-Y2AlY20.5 P層よりなる第
2光ガイド層と、該第2光ガイド層の上に形成された第
1導電型のIn0.5 (Ga1-Y3AlY30.5 P層よりな
るストライプ領域と、前記第2光ガイド層の上における
前記ストライプ領域の両側に形成された第2導電型のI
0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層よりなるよりなる電
流ブロック層とを備えた半導体レーザ装置において、前
記活性層、第1光ガイド層、第2光ガイド層、ストライ
プ領域及び電流ブロック層の各混晶比のX、Y1、Y
2、Y3及びZの間にZ>Y3>Y2≧X≧0及びY1
>Y2の関係が成立し、前記ストライプ領域は共振器方
向に対して少なくとも1か所の不連続部を有しているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
8. An active layer composed of an In 0.5 (Ga 1-X Al X ) 0.5 P layer, and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1-Y1 Al Y1 ) 0.5 P layer formed on the active layer. a first optical guide layer composed of a layer, a first conductivity type in 0. 5 (Ga 1-Y2 Al Y2) formed on the first optical guide layer and the second light guide layer composed of 0.5 P layer A stripe region of a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 3 Al Y 3 ) 0.5 P layer formed on the second light guide layer, and a stripe region of the stripe region on the second light guide layer. Second conductivity type I formed on both sides
A semiconductor laser device comprising a current blocking layer made of an n 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ) 0.5 P layer, the active layer, the first optical guide layer, the second optical guide layer, the stripe region and the current block. X, Y1, Y of each mixed crystal ratio of the layer
2, Y3 and Z between Z>Y3> Y2 ≧ X ≧ 0 and Y1
The semiconductor laser device is characterized in that the relation of> Y2 is established, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the cavity direction.
【請求項9】 量子井戸構造を有する活性層と、該活性
層の上に形成された第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y1
Y10.5 P層よりなる第1光ガイド層と、該第1の光
ガイド層の上に形成された第1導電型のIn0.5 (Ga
1-Y2AlY20.5 P層よりなる第2光ガイド層と、該第
2光ガイド層の上に形成された第1導電型のIn
0.5 (Ga1-Y3AlY30.5 P層よりなるストライプ領
域と、前記第2光ガイド層の上における前記ストライプ
領域の両側に形成された第2導電型のIn0.5 (Ga
1-Z AlZ 0.5 P層よりなる電流ブロック層とを備え
た半導体レーザ装置において、前記第1光ガイド層、第
2光ガイド層、ストライプ領域及び電流ブロック層の各
混晶比のY1、Y2、Y3及びZの間にZ>Y3>Y2
≧0及びY1>Y2の関係が成立し、前記ストライプ領
域は共振器方向に対して少なくとも1か所の不連続部を
有していることを特徴とする半導体レーザ装置。
9. An active layer having a quantum well structure and a first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y1 A) formed on the active layer.
and a first conductivity type In 0.5 (Ga) formed on the first light guide layer, and the first light guide layer is formed of a 1 Y 1 ) 0.5 P layer.
1-Y2 Al Y2 ) 0.5 P second light guide layer, and a first conductivity type In formed on the second light guide layer
0.5 (Ga 1 -Y 3 Al Y 3 ) 0.5 P layer stripe region and the second conductivity type In 0.5 (Ga) formed on both sides of the stripe region on the second optical guide layer.
1-Z Al Z ) 0.5 P current blocking layer comprising a semiconductor laser device, the first optical guide layer, the second optical guide layer, the stripe region and the current blocking layer Y1 of each mixed crystal ratio, Z>Y3> Y2 between Y2, Y3 and Z
The semiconductor laser device is characterized in that the relations ≧ 0 and Y1> Y2 are established, and the stripe region has at least one discontinuous portion in the cavity direction.
【請求項10】 半導体基板上に、エピタキシャル成長
法により、半導体層よりなる活性層、第1導電型のGa
1-Y1AlY1As層よりなる光ガイド層及び第2導電型の
Ga1-Z AlZ As層よりなる電流ブロック層を、前記
Ga1-Y1AlY1As層及びGa1-Z AlZ As層の各混
晶比にY1>0及びZ>0の関係が成立するように順次
形成する工程と、 前記電流ブロック層に対して選択的にエッチングを行な
うことにより、前記電流ブロック層を、少なくとも1か
所の不除去部が残り且つ前記光ガイド層が露出するよう
に共振器方向へ延びるストライプ状に除去する工程と、 前記光ガイド層の上における前記電流ブロック層が除去
されたストライプ状の領域に、エピタキシャル成長法に
より、第1導電型のGa1-Y2AlY2As層を、前記Ga
1-Z AlZ As層及びGa1-Y2AlY2As層の各混晶比
の間にZ>Y2>0の関係が成立するように形成する工
程とを備えていることを特徴とする半導体レーザ装置の
製造方法。
10. An active layer made of a semiconductor layer and a first conductivity type Ga are formed on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method.
1-Y1 Al Y1 As layer a light guide layer, and Ga 1-Z Al Z As layer current blocking layer made of the second conductivity type formed of said Ga 1-Y1 Al Y1 As layer and Ga 1-Z Al Z As A step of sequentially forming so that the relations of Y1> 0 and Z> 0 are established in each mixed crystal ratio of the layers; and by selectively etching the current block layer, at least the current block layer is formed. A step of removing one non-removed portion so as to expose the light guide layer in a stripe shape extending in the cavity direction; and a stripe shape in which the current block layer on the light guide layer is removed. In the region, a Ga 1 -Y 2 Al Y 2 As layer of the first conductivity type is formed on the region by an epitaxial growth method.
And a step of forming a 1-Z Al Z As layer and a Ga 1-Y2 Al Y2 As layer so that a relation of Z>Y2> 0 is established between respective mixed crystal ratios. Laser device manufacturing method.
【請求項11】 半導体基板上に、エピタキシャル成長
法により、半導体層よりなる活性層、第1導電型のGa
1-Y1AlY1As層よりなる第1光ガイド層、第1導電型
のGa1-Y2AlY2As層よりなる第2光ガイド層及び第
2導電型のGa1-Z AlZ As層よりなる電流ブロック
層を、前記Ga1-Y1AlY1As層、Ga1-Y2AlY2As
層及びGa1-Z AlZ As層の各混晶比の間にZ>Y2
>Y1>0の関係が成立するように形成する工程と、 前記電流ブロック層に対して選択的にエッチングを行な
うことにより、前記電流ブロック層を、少なくとも1か
所の不除去部が残り且つ前記第2光ガイド層が露出する
ように共振器方向へ延びるストライプ状に除去する工程
と、 前記第2光ガイド層の上における前記電流ブロック層が
除去されたストライプ状の領域に、エピタキシャル成長
法により、第1導電型のGa1-Y3AlY3As層を、前記
Ga1-Z AlZ As層及びGa1-Y3AlY3As層の各混
晶比の間にZ>Y3の関係が成立するように形成する工
程とを備えていることを特徴とする半導体レーザ装置の
製造方法。
11. An active layer made of a semiconductor layer and a first conductivity type Ga are formed on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method.
From a first optical guide layer made of a 1-Y1 Al Y1 As layer, a second optical guide layer made of a first conductivity type Ga 1 -Y2 Al Y2 As layer and a second conductivity type Ga 1-Z Al Z As layer The Ga 1 -Y 1 Al Y 1 As layer and the Ga 1 -Y 2 Al Y 2 As layer.
Z> Y2 between the mixed crystal ratios of the layer and the Ga 1-Z Al Z As layer.
>Y1> 0, and by selectively etching the current blocking layer, at least one non-removed portion remains in the current blocking layer and A step of removing the second light guide layer in a stripe shape extending in the cavity direction so as to be exposed; and a region of the second light guide layer in which the current block layer is removed in a stripe shape, by an epitaxial growth method. the Ga 1-Y3 Al Y3 as layer of the first conductivity type, the Ga 1-Z Al Z as layer and Ga 1-Y3 Al Y3 as layer Z between each mixing ratio of> so that Y3 relationship is established And a step of forming the semiconductor laser device.
【請求項12】 半導体基板上に、エピタキシャル成長
法により、半導体層よりなる活性層、第1導電型のIn
0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層よりなる光ガイド層及
び第2導電型のIn0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層よ
りなる電流ブロック層を、前記In0.5 (Ga1-Y1Al
Y10.5 P層及びIn0.5 (Ga1-ZAlZ 0.5 P層
の各混晶比にY1>0及びZ>0の関係が成立するよう
に形成する工程と、 前記電流ブロック層に対して選択的にエッチングを行な
うことにより、前記電流ブロックを、少なくとも1か所
の不除去部が残り且つ前記光ガイド層が露出するように
共振器方向へ延びるストライプ状に除去する工程と、 前記光ガイド層の上における前記電流ブロック層が除去
されたストライプ状の領域に、エピタキシャル成長法に
より、第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y2AlY20.5
層を、前記In0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層及びI
0.5 (Ga1- Y2AlY20.5 P層の各混晶比の間にZ
>Y2≧0の関係が成立するように形成する工程とを備
えていることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方
法。
12. An active layer made of a semiconductor layer and In of a first conductivity type are formed on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method.
An optical guide layer made of a 0.5 (Ga 1 -Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P layer and a current blocking layer made of a second conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ) 0.5 P layer are added to the In 0.5 (Ga 1- Y1 Al
Forming a Y1 ) 0.5 P layer and an In 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ) 0.5 P layer so that the respective mixed crystal ratios satisfy Y1> 0 and Z>0; Selectively removing the current block by stripes extending in the cavity direction so that at least one non-removed portion remains and the light guide layer is exposed. A first conductivity type In 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P layer was formed on the guide layer on the striped region from which the current blocking layer was removed by an epitaxial growth method.
The In 0.5 (Ga 1 -Z Al Z ) 0.5 P layer and the I layer.
n 0.5 (Ga 1 -Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P between the mixed crystal ratios in the P layer
And a step of forming so as to satisfy the relation of> Y2 ≧ 0.
【請求項13】 半導体基板上に、エピタキシャル成長
法により、半導体層よりなる活性層、第1導電型のIn
0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層よりなる第1光ガイド
層、第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y2AlY20.5 P層
よりなる第2光ガイド層及び第2導電型のIn0.5 (G
1-Z AlZ 0.5 P層よりなる電流ブロック層を、前
記In0.5 (Ga1-Y1AlY10.5 P層、In0.5 (G
1-Y2AlY20.5 P層及びIn0.5 (Ga1-Z
Z 0.5 P層の各混晶比の間にZ>Y2≧0及びY1
>Y2の関係が成立するように形成する工程と、 前記電流ブロック層に対して選択的にエッチングを行な
うことにより、前記電流ブロック層を、少なくとも1か
所の不除去部が残り且つ前記第2光ガイド層が露出する
ように共振器方向へ延びるストライプ状に除去する工程
と、 前記第2光ガイド層の上における前記電流ブロック層が
除去されたストライプ状の領域に、エピタキシャル成長
法により、第1導電型のIn0.5 (Ga1-Y3AlY3
0.5 P層を、前記In0.5 (Ga1-Z AlZ 0.5 P層
及びIn0.5 (Ga1-Y3AlY30.5 P層の各混晶比の
間にZ>Y3の関係が成立するように形成する工程とを
備えていることを特徴とする半導体レーザ装置の製造方
法。
13. An active layer made of a semiconductor layer and In of a first conductivity type are formed on a semiconductor substrate by an epitaxial growth method.
0.5 (Ga 1 -Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P-type first optical guide layer, first conductivity type In 0.5 (Ga 1-Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P-type second optical guide layer and second conductivity type In 0.5 (G
a 1-Z Al Z ) 0.5 P layer, the In 0.5 (Ga 1-Y 1 Al Y 1 ) 0.5 P layer, In 0.5 (G
a 1-Y 2 Al Y 2 ) 0.5 P layer and In 0.5 (Ga 1-Z A
l Z ) 0.5 P between the mixed crystal ratios of the P layer, Z> Y2 ≧ 0 and Y1
A step of forming so that the relation of> Y2 is established, and by selectively etching the current blocking layer, at least one non-removed portion remains in the current blocking layer and the second blocking layer is formed. A step of removing the light guide layer in a stripe shape so as to be exposed so as to be exposed in the cavity direction; and a first area formed on the second light guide layer in a stripe shape area where the current block layer is removed by an epitaxial growth method. Conductive type In 0.5 (Ga 1-Y3 Al Y3 )
The 0.5 P layer, the In 0.5 (Ga 1-Z Al Z) 0.5 P layer and In 0.5 (Ga 1-Y3 Al Y3) 0.5 Z between each mixed crystal ratio of P layer> to Y3 relationship is established And a step of forming the semiconductor laser device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001284708A (en) * 2000-01-24 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device
JP2007073582A (en) * 2005-09-05 2007-03-22 Toshiba Corp Manufacturing method of optical semiconductor element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284708A (en) * 2000-01-24 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device
JP2007073582A (en) * 2005-09-05 2007-03-22 Toshiba Corp Manufacturing method of optical semiconductor element

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