JPH11112080A - 屈折率導波型半導体レーザ装置 - Google Patents
屈折率導波型半導体レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御された横モードで発振する高出力の半導
体レーザ装置を容易に作成可能とする。 【解決手段】 n-GaAs基板１上にｎ型クラッド層２、下
部光導波層３、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 活性層４、上部光
導波層７およびｐ型クラッド層８の各半導体層をこの順
に積層して屈折率導波型半導体レーザを構成し、この
際、前記上部光導波層７を、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As
1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）第一光導波層５と、この第一
光導波層５の上面に形成され、発振波長の光に対する該
第一光導波層５の屈折率±２％以内の屈折率を有するGa
1-z1Alz1As光導波層６とからなるものとする。
体レーザ装置を容易に作成可能とする。 【解決手段】 n-GaAs基板１上にｎ型クラッド層２、下
部光導波層３、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 活性層４、上部光
導波層７およびｐ型クラッド層８の各半導体層をこの順
に積層して屈折率導波型半導体レーザを構成し、この
際、前記上部光導波層７を、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As
1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）第一光導波層５と、この第一
光導波層５の上面に形成され、発振波長の光に対する該
第一光導波層５の屈折率±２％以内の屈折率を有するGa
1-z1Alz1As光導波層６とからなるものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ装置に
関し、詳しくは屈折率導波型の半導体レーザ装置を構成
する半導体層の組成に関するものである。
関し、詳しくは屈折率導波型の半導体レーザ装置を構成
する半導体層の組成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体レーザは光通信、光ディス
クやレーザビームプリンタ等に広く用いられるようにな
っている。現在では、１Ｗ以上の高光出力の半導体レー
ザも実現され、高密度の熱源としてのレーザスポットを
利用して、染料の昇華、レーザアブレーションを用いた
画像形成、材料の加工あるいははんだ付け等に用いられ
るようになった。
クやレーザビームプリンタ等に広く用いられるようにな
っている。現在では、１Ｗ以上の高光出力の半導体レー
ザも実現され、高密度の熱源としてのレーザスポットを
利用して、染料の昇華、レーザアブレーションを用いた
画像形成、材料の加工あるいははんだ付け等に用いられ
るようになった。
【０００３】現在、半導体レーザのさらなる安定化、高
出力化が図られており、例えば、980nm 帯半導体レーザ
として、Applied Physics Letters Vol.69(1996)pp.153
2-1534に示されるようにn-GaAs基板上に、n-InGaP クラ
ッド層、InGaAsP 光導波層、InGaAs歪２重量子井戸活性
層、InGaAsP 光導波層、p-InGaP クラッド層、p-GaAsキ
ャップ層からなる半導体レーザが提案されている。この
半導体レーザでは、光導波層の厚みを厚くし、内部損失
を低減し、かつ活性層での光密度の低減を図って、100
μｍのストライプ幅で８Ｗの光出力を得ている。
出力化が図られており、例えば、980nm 帯半導体レーザ
として、Applied Physics Letters Vol.69(1996)pp.153
2-1534に示されるようにn-GaAs基板上に、n-InGaP クラ
ッド層、InGaAsP 光導波層、InGaAs歪２重量子井戸活性
層、InGaAsP 光導波層、p-InGaP クラッド層、p-GaAsキ
ャップ層からなる半導体レーザが提案されている。この
半導体レーザでは、光導波層の厚みを厚くし、内部損失
を低減し、かつ活性層での光密度の低減を図って、100
μｍのストライプ幅で８Ｗの光出力を得ている。
【０００４】また、同様に光導波層の厚みを厚くして高
出力化を図った半導体レーザとして、SPIE Proc.,Vol.3
001(1997)pp.7-12には、InGaAsP 活性層を備え、光導波
層及びクラッド層がInGaAlP 系からなる半導体レーザ、
および、InGaAsP 活性層、InGaP 光導波層 、n-In0.5Ga
0.25Al0.25Pクラッド層、p-In0.5Ga0.25Al0.25P 第一上
部クラッド層、p-In0.5Ga0.45Al0.05P第二上部クラッド
層を備え、さらに第一上部クラッド層と第二上部クラッ
ド層との境界領域にp-AlGaAsキャリアブロッキング層を
いれた810nm 帯の半導体レーザの報告もある。
出力化を図った半導体レーザとして、SPIE Proc.,Vol.3
001(1997)pp.7-12には、InGaAsP 活性層を備え、光導波
層及びクラッド層がInGaAlP 系からなる半導体レーザ、
および、InGaAsP 活性層、InGaP 光導波層 、n-In0.5Ga
0.25Al0.25Pクラッド層、p-In0.5Ga0.25Al0.25P 第一上
部クラッド層、p-In0.5Ga0.45Al0.05P第二上部クラッド
層を備え、さらに第一上部クラッド層と第二上部クラッ
ド層との境界領域にp-AlGaAsキャリアブロッキング層を
いれた810nm 帯の半導体レーザの報告もある。
【０００５】通常、半導体レーザにおいては、横基本モ
ードを制御して出力させるためにリッジ構造等の屈折率
導波機構を形成する。この屈折率導波機構はリッジスト
ライプの両側のエピタキシャル層を上部クラッド層もし
くはその下の光導波層の途中までエッチングして形成す
るが、この際、クラッド層もしくは光導波層の残し厚み
により発振モードが決定するため、この残し厚みの制御
が非常に重要となる。しかしながら、上述のような高出
力半導体レーザにおいて、この屈折率導波機構を形成し
ようとする場合、上述の半導体層構成では、エッチング
を所望の位置でストップさせることが非常に困難であ
り、残し厚みの制御が困難である。従って、制御された
横モードで発振する高出力半導体レーザを再現性よく作
製することが困難である。
ードを制御して出力させるためにリッジ構造等の屈折率
導波機構を形成する。この屈折率導波機構はリッジスト
ライプの両側のエピタキシャル層を上部クラッド層もし
くはその下の光導波層の途中までエッチングして形成す
るが、この際、クラッド層もしくは光導波層の残し厚み
により発振モードが決定するため、この残し厚みの制御
が非常に重要となる。しかしながら、上述のような高出
力半導体レーザにおいて、この屈折率導波機構を形成し
ようとする場合、上述の半導体層構成では、エッチング
を所望の位置でストップさせることが非常に困難であ
り、残し厚みの制御が困難である。従って、制御された
横モードで発振する高出力半導体レーザを再現性よく作
製することが困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたものであって、再現性良く作製される、
制御された横モードで発振する高出力の屈折率導波型半
導体レーザ装置を提供することを目的とするものであ
る。
鑑みてなされたものであって、再現性良く作製される、
制御された横モードで発振する高出力の屈折率導波型半
導体レーザ装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の半導体レ
ーザ装置は、GaAs基板上に下部クラッド層、下部光導波
層、活性層、上部光導波層および上部クラッド層の各半
導体層がこの順に積層されてなる屈折率導波型半導体レ
ーザ装置であって、前記下部および上部クラッド層、前
記下部および上部光導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格
子整合する組成からなり、前記上部光導波層が、Inx2(A
lz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）光導波層
と、該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層の上面
に形成されたGa1-z1Alz1As光導波層とを備え、前記Inx2
(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層と前記Ga1-z1Alz1
As光導波層との、発振波長の光に対する屈折率の差が、
両屈折率のうち大きい方の屈折率の２％以内であること
を特徴とするものである。
ーザ装置は、GaAs基板上に下部クラッド層、下部光導波
層、活性層、上部光導波層および上部クラッド層の各半
導体層がこの順に積層されてなる屈折率導波型半導体レ
ーザ装置であって、前記下部および上部クラッド層、前
記下部および上部光導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格
子整合する組成からなり、前記上部光導波層が、Inx2(A
lz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）光導波層
と、該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層の上面
に形成されたGa1-z1Alz1As光導波層とを備え、前記Inx2
(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層と前記Ga1-z1Alz1
As光導波層との、発振波長の光に対する屈折率の差が、
両屈折率のうち大きい方の屈折率の２％以内であること
を特徴とするものである。
【０００８】前記「前記Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2P
y2 光導波層と前記Ga1-z1Alz1As光導波層との、前記発
振波長の光に対する屈折率の差が、両屈折率のうち大き
い方の屈折率の２％以内である」とは、両光導波層の、
前記発振波長の光に対する屈折率が略等しいものである
ことを意味し、完全に一致する場合も含む。
y2 光導波層と前記Ga1-z1Alz1As光導波層との、前記発
振波長の光に対する屈折率の差が、両屈折率のうち大き
い方の屈折率の２％以内である」とは、両光導波層の、
前記発振波長の光に対する屈折率が略等しいものである
ことを意味し、完全に一致する場合も含む。
【０００９】なお、前記両光導波層の、発振波長の光に
対する屈折率の差は、両屈折率のうち大きい方の屈折率
の１％以内であることが望ましい。
対する屈折率の差は、両屈折率のうち大きい方の屈折率
の１％以内であることが望ましい。
【００１０】本発明の第二の半導体レーザ装置は、GaAs
基板上に下部クラッド層、下部光導波層、活性層、上部
光導波層および上部クラッド層の各半導体層がこの順に
積層されてなる屈折率導波型半導体レーザ装置であっ
て、前記下部および上部クラッド層、前記下部および上
部光導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格子整合する組成
からなり、前記上部光導波層が、Ga1-z1Alz1As光導波層
と、該Ga1-z1Alz1As光導波層の上面に形成されたInx6(A
lz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層とを備え、前記Ga1-z1Alz1As
光導波層と前記Inx6(Alz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層との、
発振波長の光に対する屈折率の差が、両屈折率のうち大
きい方の屈折率の２％以内であることを特徴とするもの
である。
基板上に下部クラッド層、下部光導波層、活性層、上部
光導波層および上部クラッド層の各半導体層がこの順に
積層されてなる屈折率導波型半導体レーザ装置であっ
て、前記下部および上部クラッド層、前記下部および上
部光導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格子整合する組成
からなり、前記上部光導波層が、Ga1-z1Alz1As光導波層
と、該Ga1-z1Alz1As光導波層の上面に形成されたInx6(A
lz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層とを備え、前記Ga1-z1Alz1As
光導波層と前記Inx6(Alz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層との、
発振波長の光に対する屈折率の差が、両屈折率のうち大
きい方の屈折率の２％以内であることを特徴とするもの
である。
【００１１】本発明の第三の半導体レーザ装置は、GaAs
基板上に下部クラッド層、下部光導波層、活性層、上部
光導波層および上部クラッド層の各半導体層がこの順に
積層されてなる屈折率導波型半導体レーザ装置であっ
て、前記下部および上部クラッド層、前記下部および上
部光導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格子整合する組成
からなり、前記上部光導波層が、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2
As1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）光導波層と、該Inx2(Alz2G
a1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層の上面に形成されたGa
1-z1Alz1As光導波層と、該Ga1-z1Alz1As光導波層の上面
に形成されたInx6(Alz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層とを備
え、前記Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層、前
記Ga1-z1Alz1As光導波層および前記Inx6(Alz6Ga1-z6)
1-x6P 光導波層の、発振波長の光に対する屈折率の差
が、前屈折率のうち最大の屈折率の２％以内であること
を特徴とする半導体レーザ装置。
基板上に下部クラッド層、下部光導波層、活性層、上部
光導波層および上部クラッド層の各半導体層がこの順に
積層されてなる屈折率導波型半導体レーザ装置であっ
て、前記下部および上部クラッド層、前記下部および上
部光導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格子整合する組成
からなり、前記上部光導波層が、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2
As1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）光導波層と、該Inx2(Alz2G
a1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層の上面に形成されたGa
1-z1Alz1As光導波層と、該Ga1-z1Alz1As光導波層の上面
に形成されたInx6(Alz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層とを備
え、前記Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層、前
記Ga1-z1Alz1As光導波層および前記Inx6(Alz6Ga1-z6)
1-x6P 光導波層の、発振波長の光に対する屈折率の差
が、前屈折率のうち最大の屈折率の２％以内であること
を特徴とする半導体レーザ装置。
【００１２】前記「前記Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2P
y2 光導波層、前記Ga1-z1Alz1As光導波層および前記In
x6(Alz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層の、発振波長の光に対す
る屈折率の差が、前屈折率のうち最大の屈折率の２％以
内である」とは、前記上部光導波層を構成する三層の光
導波層の、前記発振波長の光に対する屈折率が略等しい
ものであることを意味し、完全に一致する場合も含む。
ここで、「全屈折率のうち最大の屈折率」とは、上部光
導波層を構成する三層の屈折率のうち最大の屈折率」を
意味する。なお、該三層の光導波層の、発振波長の光に
対する屈折率の差は、全屈折率のうち最大の屈折率の１
％以内であることが望ましい。
y2 光導波層、前記Ga1-z1Alz1As光導波層および前記In
x6(Alz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層の、発振波長の光に対す
る屈折率の差が、前屈折率のうち最大の屈折率の２％以
内である」とは、前記上部光導波層を構成する三層の光
導波層の、前記発振波長の光に対する屈折率が略等しい
ものであることを意味し、完全に一致する場合も含む。
ここで、「全屈折率のうち最大の屈折率」とは、上部光
導波層を構成する三層の屈折率のうち最大の屈折率」を
意味する。なお、該三層の光導波層の、発振波長の光に
対する屈折率の差は、全屈折率のうち最大の屈折率の１
％以内であることが望ましい。
【００１３】上記第一から第三の半導体レーザ装置にお
いて、前記「各半導体層」は単層であってもよいし、多
層であってもよい。前記下部および上部クラッド層、前
記下部および上部光導波層が多層である場合には各層が
前記GaAs基板に格子整合する組成からなるものとする。
いて、前記「各半導体層」は単層であってもよいし、多
層であってもよい。前記下部および上部クラッド層、前
記下部および上部光導波層が多層である場合には各層が
前記GaAs基板に格子整合する組成からなるものとする。
【００１４】また、特に範囲を指定していない組成比ｘ
n、ymはいずれも０≦xn≦１、０≦ym≦１の範囲で、GaA
s基板に格子整合する任意の値を取り得る。
n、ymはいずれも０≦xn≦１、０≦ym≦１の範囲で、GaA
s基板に格子整合する任意の値を取り得る。
【００１５】上記各半導体レーザ装置においては、前記
活性層がInx3Ga1-x3Aｓ1-y3Py3からなるものであり、前
記下部クラッド層がｎ型クラッド層であり、前記上部ク
ラッド層がｐ型クラッド層であることが望ましい。
活性層がInx3Ga1-x3Aｓ1-y3Py3からなるものであり、前
記下部クラッド層がｎ型クラッド層であり、前記上部ク
ラッド層がｐ型クラッド層であることが望ましい。
【００１６】またさらに、前記下部および上部光導波層
の層厚が、合計で０．６μｍ〜１．６μｍの範囲の厚さ
であることが望ましい。
の層厚が、合計で０．６μｍ〜１．６μｍの範囲の厚さ
であることが望ましい。
【００１７】また、前記下部および上部光導波層の層厚
は略同じ厚さであることが望ましい。
は略同じ厚さであることが望ましい。
【００１８】また、前記下部クラッド層と前記上部クラ
ッド層との、前記発振波長の光に対する屈折率の差が、
両屈折率のうち大きい方の屈折率の２％以内、好ましく
は１％以内であることが望ましい。なお、前記「両屈折
率のうち大きい方の屈折率の２％以内、好ましくは１％
以内である」には、両屈折率が等しい場合も含む。
ッド層との、前記発振波長の光に対する屈折率の差が、
両屈折率のうち大きい方の屈折率の２％以内、好ましく
は１％以内であることが望ましい。なお、前記「両屈折
率のうち大きい方の屈折率の２％以内、好ましくは１％
以内である」には、両屈折率が等しい場合も含む。
【００１９】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ装置は、前記上部
光導波層が、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As 1-y2Py2 （１≧y2
≧0.8 ）光導波層と、該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2P
y2 光導波層の上面もしくは下面に形成された、発振波
長の光に対して該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導
波層の発振波長の光に対する屈折率と略等しい屈折率を
有するGa1-z1Alz1As光導波層とを備えたことにより、光
導波層をある程度厚く形成することができ、かつ、両層
の化学エッチングの選択性により、光導波層の残し厚み
の調整が容易となる。上述の「両層の化学エッチングの
選択性により」とは、すなわち、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2
As1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）とGa1-z1Alz1Asとの所定の
エッチング溶液に対するエッチング速度の差を利用する
ことによりの意であり、これにより残し厚みの制御を容
易に行うことができる。具体的には、In(AlGa)AsP が下
面、GaAlAsが上面である場合には、硫酸と過酸化水素水
系のエッチング溶液を用い、GaAlAs側からエッチングを
行いIn(AlGa)AsP でエッチングをストップさせ、一方、
In(AlGa)P が上面、GaAlAsが下面である場合には、塩酸
系のエッチング溶液を用い、In(AlGa)P 側からエッチン
グを行いGaAlAs面でエッチングをストップさせることが
できる。
光導波層が、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As 1-y2Py2 （１≧y2
≧0.8 ）光導波層と、該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2P
y2 光導波層の上面もしくは下面に形成された、発振波
長の光に対して該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導
波層の発振波長の光に対する屈折率と略等しい屈折率を
有するGa1-z1Alz1As光導波層とを備えたことにより、光
導波層をある程度厚く形成することができ、かつ、両層
の化学エッチングの選択性により、光導波層の残し厚み
の調整が容易となる。上述の「両層の化学エッチングの
選択性により」とは、すなわち、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2
As1-y2Py2 （１≧y2≧0.8 ）とGa1-z1Alz1Asとの所定の
エッチング溶液に対するエッチング速度の差を利用する
ことによりの意であり、これにより残し厚みの制御を容
易に行うことができる。具体的には、In(AlGa)AsP が下
面、GaAlAsが上面である場合には、硫酸と過酸化水素水
系のエッチング溶液を用い、GaAlAs側からエッチングを
行いIn(AlGa)AsP でエッチングをストップさせ、一方、
In(AlGa)P が上面、GaAlAsが下面である場合には、塩酸
系のエッチング溶液を用い、In(AlGa)P 側からエッチン
グを行いGaAlAs面でエッチングをストップさせることが
できる。
【００２０】光導波層を厚く形成することにより高出力
化が図られ、また、光導波層の残し厚みの調整が容易に
なったことにより、リッジ構造や埋め込み構造等の屈折
率導波機構を再現性良く作製することができる。すなわ
ち、本半導体レーザにおける光導波層の層構成により横
モードを制御した高出力半導体レーザを再現性良く作製
することができる。
化が図られ、また、光導波層の残し厚みの調整が容易に
なったことにより、リッジ構造や埋め込み構造等の屈折
率導波機構を再現性良く作製することができる。すなわ
ち、本半導体レーザにおける光導波層の層構成により横
モードを制御した高出力半導体レーザを再現性良く作製
することができる。
【００２１】また、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 からなる活性
層に対してｐ型クラッド層側にGa1-z1Alz1Asからなる光
導波層を備えることにより、伝導帯のバンドオフセット
を大きくすることができ、且つ価電子帯とのバンドオフ
セットを小さくすることができるので、光導波層からｐ
型クラッド層への電子のオーバーフローを低減でき、且
つ正孔のｐ型クラッド層から活性層への注入効率を高め
ることができ、駆動電流の低減により素子の発熱を低減
する効果と活性層の光密度を低減する効果により、高出
力発振下におけ信頼性を向上することができる。
層に対してｐ型クラッド層側にGa1-z1Alz1Asからなる光
導波層を備えることにより、伝導帯のバンドオフセット
を大きくすることができ、且つ価電子帯とのバンドオフ
セットを小さくすることができるので、光導波層からｐ
型クラッド層への電子のオーバーフローを低減でき、且
つ正孔のｐ型クラッド層から活性層への注入効率を高め
ることができ、駆動電流の低減により素子の発熱を低減
する効果と活性層の光密度を低減する効果により、高出
力発振下におけ信頼性を向上することができる。
【００２２】なお、下部光導波層と上部光導波層との厚
みを略同じ厚みとすることによって、発光強度を活性層
近傍で対称とすることができる。
みを略同じ厚みとすることによって、発光強度を活性層
近傍で対称とすることができる。
【００２３】また、活性層はAlを含まない組成であるた
め、活性層にAlを含む従来の半導体レーザと比較して耐
久性の面でも信頼性が高い。
め、活性層にAlを含む従来の半導体レーザと比較して耐
久性の面でも信頼性が高い。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２５】図１に、本発明の第一の実施形態に係る半
導体レーザの断面図をその作製工程を共に示す。
導体レーザの断面図をその作製工程を共に示す。
【００２６】以下、本半導体レーザの層構成を作製方法
と併せて説明する。
と併せて説明する。
【００２７】有機金属気相成長法によりn-GaAs 基板１
上に、n-Ga1-z5Alz5Asクラッド層２、n-Inx2(Alz2Ga
1-z2)1-x2As1-y2Py2下部光導波層（１≧y2≧0.8 ）３、
Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 活性層４、p-Inx2（Alz2Ga1-z2)
1-x2As1-y2Py2 第一光導波層（１≧y2≧0.8 ）５とp-Ga
1-z1Alz1As第二光導波層（Z1＜Z5）６からなる上部光導
波層７、p-Ga1-z5Alz5Asクラッド層８、p-GaAsコンタク
ト層９をこの順に積層し、この上にSiO2等の絶縁膜１０
を形成する（図１（ａ））。上部光導波層７において、
Ga1-z1Alz1As第二光導波層６の発振波長の光に対する屈
折率は、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 第一光導波層
５の発振波長の光に対する屈折率±１％以内となる組成
とする。なお、各クラッド層２，８及び上下光導波層
３，７は、それぞれGaAs基板１に格子整合する組成とす
る。
上に、n-Ga1-z5Alz5Asクラッド層２、n-Inx2(Alz2Ga
1-z2)1-x2As1-y2Py2下部光導波層（１≧y2≧0.8 ）３、
Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 活性層４、p-Inx2（Alz2Ga1-z2)
1-x2As1-y2Py2 第一光導波層（１≧y2≧0.8 ）５とp-Ga
1-z1Alz1As第二光導波層（Z1＜Z5）６からなる上部光導
波層７、p-Ga1-z5Alz5Asクラッド層８、p-GaAsコンタク
ト層９をこの順に積層し、この上にSiO2等の絶縁膜１０
を形成する（図１（ａ））。上部光導波層７において、
Ga1-z1Alz1As第二光導波層６の発振波長の光に対する屈
折率は、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 第一光導波層
５の発振波長の光に対する屈折率±１％以内となる組成
とする。なお、各クラッド層２，８及び上下光導波層
３，７は、それぞれGaAs基板１に格子整合する組成とす
る。
【００２８】この後、通常のリソグラフィーにより、絶
縁膜10の、幅３μｍ程度のストライプ状部分10a を残し
て、その両サイドの幅６μｍ程度のストライプ状部分10
b を除去し（同図（ｂ））、この残されたストライプ状
の絶縁膜10a をマスクとしてウエットエッチングにより
コンタクト層９から第一光導波層５の上面までのエピタ
キシャル層を除去してリッジストライプ11を形成する
（同図（ｃ））。このとき、エッチング液として、硫酸
と過酸化水素水系を用いることにより、エッチングを第
一光導波層５の上面で自動的に停止させることができ
る。これは、第一光導波層５と第二光導波層６との硫酸
と過酸化水素水系エッチング液に対するエッチング速度
の違いを利用したものであり、これにより、上部光導波
層７の残し厚みの調整が容易にでき、高精度に再現性よ
くリッジストライプを形成することができる。なお、第
一光導波層５の厚みは、上述のようにして形成されたリ
ッジストライプ導波路において単一基本モードによる屈
折率導波が高出力まで達成できる厚みとしてある。ま
た、下部光導波層３、上部光導波層７の合計厚みは0.6
〜1.6 μｍ程度とし、下部光導波層３の厚みと上部光導
波層７との厚みは略同じとして発光強度が活性層近傍で
対称となるようにする。光導波層の厚みをこの程度に厚
くして光の導波領域を広げ、活性層における光密度を低
減することにより、全体として最高光出力を上げること
ができる。
縁膜10の、幅３μｍ程度のストライプ状部分10a を残し
て、その両サイドの幅６μｍ程度のストライプ状部分10
b を除去し（同図（ｂ））、この残されたストライプ状
の絶縁膜10a をマスクとしてウエットエッチングにより
コンタクト層９から第一光導波層５の上面までのエピタ
キシャル層を除去してリッジストライプ11を形成する
（同図（ｃ））。このとき、エッチング液として、硫酸
と過酸化水素水系を用いることにより、エッチングを第
一光導波層５の上面で自動的に停止させることができ
る。これは、第一光導波層５と第二光導波層６との硫酸
と過酸化水素水系エッチング液に対するエッチング速度
の違いを利用したものであり、これにより、上部光導波
層７の残し厚みの調整が容易にでき、高精度に再現性よ
くリッジストライプを形成することができる。なお、第
一光導波層５の厚みは、上述のようにして形成されたリ
ッジストライプ導波路において単一基本モードによる屈
折率導波が高出力まで達成できる厚みとしてある。ま
た、下部光導波層３、上部光導波層７の合計厚みは0.6
〜1.6 μｍ程度とし、下部光導波層３の厚みと上部光導
波層７との厚みは略同じとして発光強度が活性層近傍で
対称となるようにする。光導波層の厚みをこの程度に厚
くして光の導波領域を広げ、活性層における光密度を低
減することにより、全体として最高光出力を上げること
ができる。
【００２９】引き続き、リッジストライプ11および露出
した第一光導波層５の全面に絶縁膜12を形成し（同図
（ｄ））、通常のリソグラフィーにより、リッジストラ
イプ11の上面に形成されている絶縁膜12を該リッジスト
ライプ11に沿ってストライプ状に除去して電流注入窓13
を形成し（同図（ｅ））、該電流注入窓13を覆うように
してｐ側電極14を形成し、その後、基板１の下面の研磨
を行い研磨面にｎ側電極15を形成する（同図（ｆ））。
その後、試料を劈開して形成した共振器面の一面に高反
射率コート、他面に低反射率コートを行い、その後、チ
ップ化して半導体レーザ素子を形成する。
した第一光導波層５の全面に絶縁膜12を形成し（同図
（ｄ））、通常のリソグラフィーにより、リッジストラ
イプ11の上面に形成されている絶縁膜12を該リッジスト
ライプ11に沿ってストライプ状に除去して電流注入窓13
を形成し（同図（ｅ））、該電流注入窓13を覆うように
してｐ側電極14を形成し、その後、基板１の下面の研磨
を行い研磨面にｎ側電極15を形成する（同図（ｆ））。
その後、試料を劈開して形成した共振器面の一面に高反
射率コート、他面に低反射率コートを行い、その後、チ
ップ化して半導体レーザ素子を形成する。
【００３０】本半導体レーザは、活性層４にAlを含まな
いため耐久性が高く、また、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 から
なる活性層４に対してｐ型クラッド層８側にp-Ga1-z1Al
z1As光導波層６を備えたことにより、電子のオーバーフ
ローが少なくなり正孔の注入効率を高く維持することが
できる。従って、素子の発熱も低減することができ、基
本横モードを保ったまま、高いレベルの光出力の0.8 μ
ｍ帯のレーザ光を発生させることができる。
いため耐久性が高く、また、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 から
なる活性層４に対してｐ型クラッド層８側にp-Ga1-z1Al
z1As光導波層６を備えたことにより、電子のオーバーフ
ローが少なくなり正孔の注入効率を高く維持することが
できる。従って、素子の発熱も低減することができ、基
本横モードを保ったまま、高いレベルの光出力の0.8 μ
ｍ帯のレーザ光を発生させることができる。
【００３１】なお、上記実施の形態では、単純なダブル
ヘテロ構造の構成について記載しているが、活性層は格
子整合するInGaAsP 系材料のバルクもしくは量子井戸構
造であってもよい。量子井戸構造とする場合には圧縮歪
や引張歪を有する組成であってもよく、この際には、量
子井戸層を挟んで歪を補償する障壁層を設けてもよい。
さらに、量子井戸層は多重量子井戸構造であってもよ
い。
ヘテロ構造の構成について記載しているが、活性層は格
子整合するInGaAsP 系材料のバルクもしくは量子井戸構
造であってもよい。量子井戸構造とする場合には圧縮歪
や引張歪を有する組成であってもよく、この際には、量
子井戸層を挟んで歪を補償する障壁層を設けてもよい。
さらに、量子井戸層は多重量子井戸構造であってもよ
い。
【００３２】なお、第二の実施形態に係る半導体レーザ
として、上述の第一の実施形態に係る半導体レーザにお
いて、ｎ型クラッド層として、上記n-Ga1-z1Alz1Asクラ
ッド層の代わりにn-Inx4(Ga1-z4Alz4)1-x4As1-y4Py4 ク
ラッド層を用いた半導体レーザとしてもよい。n-Inx4(G
a1-z4Alz4)1-x4As1-y4Py4 クラッド層を用いる場合に
は、ｐ型クラッド層であるp-Ga1-z1Alz1Asクラッド層
の、発振波長に対する屈折率と略同じとなる組成とす
る。
として、上述の第一の実施形態に係る半導体レーザにお
いて、ｎ型クラッド層として、上記n-Ga1-z1Alz1Asクラ
ッド層の代わりにn-Inx4(Ga1-z4Alz4)1-x4As1-y4Py4 ク
ラッド層を用いた半導体レーザとしてもよい。n-Inx4(G
a1-z4Alz4)1-x4As1-y4Py4 クラッド層を用いる場合に
は、ｐ型クラッド層であるp-Ga1-z1Alz1Asクラッド層
の、発振波長に対する屈折率と略同じとなる組成とす
る。
【００３３】また、上部光導波層を、p-Ga1-z1Alz1As第
一光導波層と該第一光導波層の上面に形成されたp-Inx6
(Alz6Ga1-z6)1-x6P 第二光導波層からなるものとしても
よい。なおこの際には、塩酸系のエッチング溶液を用い
て選択エッチングを行う。
一光導波層と該第一光導波層の上面に形成されたp-Inx6
(Alz6Ga1-z6)1-x6P 第二光導波層からなるものとしても
よい。なおこの際には、塩酸系のエッチング溶液を用い
て選択エッチングを行う。
【００３４】本発明の第三実施形態に係る半導体レーザ
の断面図をその作製工程と共に図２に示す。
の断面図をその作製工程と共に図２に示す。
【００３５】以下、本半導体レーザの層構成を作製方法
と併せて説明する。
と併せて説明する。
【００３６】有機金属気相成長法により、n-GaAs基板41
上に、n-Ga1-z5Alz5Asクラッド層42、n-In0.5(Alz2Ga
1-z2)0.5P 下部光導波層43、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 活性
層44、p-In0.5(Alz2Ga1-z2)0.5P 第一光導波層45とp-Ga
1-z1Alz1As第二光導波層（Z1＜Z5）46とp-In0.5(Alz2Ga
1-z2)0.5P 第三光導波層47とからなる上部光導波層48、
p-In0.5(Ga1-z3Alz3)Pクラッド層（Z3＞Z2）49、p-GaAs
コンタクト層50をこの順に積層し、この上にSiO2等の絶
縁膜51を形成する（図２（ａ））。上部光導波層48の第
一から第三までの各光導波層は発振波長の光に対する屈
折率が互いに略同じ（１％以内）となる組成とする。な
お、本実施の形態において、第二上部光導波層46はキャ
リアブロッキング層としての機能を有するものである。
なお、各クラッド層42，48、および上下光導波層43，48
はそれぞれ基板41に格子整合する組成とする。
上に、n-Ga1-z5Alz5Asクラッド層42、n-In0.5(Alz2Ga
1-z2)0.5P 下部光導波層43、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 活性
層44、p-In0.5(Alz2Ga1-z2)0.5P 第一光導波層45とp-Ga
1-z1Alz1As第二光導波層（Z1＜Z5）46とp-In0.5(Alz2Ga
1-z2)0.5P 第三光導波層47とからなる上部光導波層48、
p-In0.5(Ga1-z3Alz3)Pクラッド層（Z3＞Z2）49、p-GaAs
コンタクト層50をこの順に積層し、この上にSiO2等の絶
縁膜51を形成する（図２（ａ））。上部光導波層48の第
一から第三までの各光導波層は発振波長の光に対する屈
折率が互いに略同じ（１％以内）となる組成とする。な
お、本実施の形態において、第二上部光導波層46はキャ
リアブロッキング層としての機能を有するものである。
なお、各クラッド層42，48、および上下光導波層43，48
はそれぞれ基板41に格子整合する組成とする。
【００３７】この後、通常のリソグラフィーにより、絶
縁膜51の、幅３μｍ程度のストライプ上部分51a を残し
て、その両サイドの幅６μｍ程度のストライプ状部分51
b を除去し（同図（ｂ））、この残されたストライプ状
の絶縁膜51a をマスクとしてウエットエッチングにより
コンタクト層50から第二光導波層46の上面までのエピタ
キシャル層を除去してリッジストライプ52を形成する
（同図（ｃ））。エッチングの際には、まず、硫酸と過
酸化水素水系のエッチング液を用いてp-GaAsコンタクト
層50を除去し、その後、塩酸系のエッチング液を用いて
第二光導波層46の上面までのエピタキシャル層を除去す
る。塩酸系のエッチング液を用いることにより、第二光
導波層46上面で自動的にエッチングを停止させることが
できる。これは、第三光導波層47と第二光導波層46との
塩酸系のエッチング液に対するエッチング速度の違いを
利用したものであり、これにより、高精度に再現性よく
リッジストライプを形成することができる。なお、第一
光導波層45と第二光導波層46の合計の厚みは、上述のよ
うにして形成されたリッジストライプ導波路において単
一基本モードによる屈折率導波が高出力まで達成できる
ような厚みとしてある。また、下部光導波層43および上
部光導波層48の合計厚みは0.6 〜1.6 μｍ程度とし、下
部光導波層43の厚みと上部光導波層48との厚みは略同じ
として発光強度が活性層近傍で対称となるようにする。
光導波層の厚みをこの程度に厚くして光の導波領域を広
げ、活性層における光密度を低減することにより、全体
として最高光出力を上げることができる。
縁膜51の、幅３μｍ程度のストライプ上部分51a を残し
て、その両サイドの幅６μｍ程度のストライプ状部分51
b を除去し（同図（ｂ））、この残されたストライプ状
の絶縁膜51a をマスクとしてウエットエッチングにより
コンタクト層50から第二光導波層46の上面までのエピタ
キシャル層を除去してリッジストライプ52を形成する
（同図（ｃ））。エッチングの際には、まず、硫酸と過
酸化水素水系のエッチング液を用いてp-GaAsコンタクト
層50を除去し、その後、塩酸系のエッチング液を用いて
第二光導波層46の上面までのエピタキシャル層を除去す
る。塩酸系のエッチング液を用いることにより、第二光
導波層46上面で自動的にエッチングを停止させることが
できる。これは、第三光導波層47と第二光導波層46との
塩酸系のエッチング液に対するエッチング速度の違いを
利用したものであり、これにより、高精度に再現性よく
リッジストライプを形成することができる。なお、第一
光導波層45と第二光導波層46の合計の厚みは、上述のよ
うにして形成されたリッジストライプ導波路において単
一基本モードによる屈折率導波が高出力まで達成できる
ような厚みとしてある。また、下部光導波層43および上
部光導波層48の合計厚みは0.6 〜1.6 μｍ程度とし、下
部光導波層43の厚みと上部光導波層48との厚みは略同じ
として発光強度が活性層近傍で対称となるようにする。
光導波層の厚みをこの程度に厚くして光の導波領域を広
げ、活性層における光密度を低減することにより、全体
として最高光出力を上げることができる。
【００３８】引き続き、リッジストライプ52および露出
した第二光導波層46の全面に絶縁膜53を形成し（同図
（ｄ））、その後、通常のリソグラフィーにより、リッ
ジストライプ52の上面に形成されている絶縁膜53を該リ
ッジストライプ52に沿ってストライプ状に除去して電流
注入窓54を形成し（同図（ｅ））、該電流注入窓54を覆
うようにしてｐ側電極55を形成し、その後、基板41の下
面の研磨を行い研磨面にｎ側電極56を形成する（同図
（ｆ））。その後、試料を劈開して形成した共振器面の
一面に高反射率コート、他面に低反射率コートを行い、
その後、チップ化して半導体レーザ素子を形成する。
した第二光導波層46の全面に絶縁膜53を形成し（同図
（ｄ））、その後、通常のリソグラフィーにより、リッ
ジストライプ52の上面に形成されている絶縁膜53を該リ
ッジストライプ52に沿ってストライプ状に除去して電流
注入窓54を形成し（同図（ｅ））、該電流注入窓54を覆
うようにしてｐ側電極55を形成し、その後、基板41の下
面の研磨を行い研磨面にｎ側電極56を形成する（同図
（ｆ））。その後、試料を劈開して形成した共振器面の
一面に高反射率コート、他面に低反射率コートを行い、
その後、チップ化して半導体レーザ素子を形成する。
【００３９】本半導体レーザは、第一の実施形態に係る
半導体レーザと同様に、活性層44にAlを含まないため耐
久性が高く、また、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 からなる活性
層44に対してｐ型クラッド層49側にp-Ga1-z1Alz1As光導
波層46を備えたことにより、電子のオーバーフローが少
なくなり正孔の注入効率を高く維持することができる。
従って、素子の発熱も低減することができ、基本横モー
ドを保ったまま、高いレベルの光出力の0.8 μｍ帯のレ
ーザ光を発生させることができる。
半導体レーザと同様に、活性層44にAlを含まないため耐
久性が高く、また、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 からなる活性
層44に対してｐ型クラッド層49側にp-Ga1-z1Alz1As光導
波層46を備えたことにより、電子のオーバーフローが少
なくなり正孔の注入効率を高く維持することができる。
従って、素子の発熱も低減することができ、基本横モー
ドを保ったまま、高いレベルの光出力の0.8 μｍ帯のレ
ーザ光を発生させることができる。
【００４０】なお、本発明の第四の実施形態に係る半導
体レーザとして、上記第三の実施形態の半導体レーザに
おいて、ｎ型クラッド層としてGa1-z1Alz1As層の代わり
にIn0.5(Ga1-z4Alz4)0.5P クラッド層を用いた半導体レ
ーザとしてもよい。
体レーザとして、上記第三の実施形態の半導体レーザに
おいて、ｎ型クラッド層としてGa1-z1Alz1As層の代わり
にIn0.5(Ga1-z4Alz4)0.5P クラッド層を用いた半導体レ
ーザとしてもよい。
【００４１】本発明の第五の実施形態に係る半導体レー
ザの断面図をその作製工程と共に図３に示す。
ザの断面図をその作製工程と共に図３に示す。
【００４２】本半導体レーザの層構成は上述の第一の実
施形態に係る半導体レーザと略同じであるが、埋め込み
型の屈折率導波構造である点で前述の半導体レーザと異
なるものである。なお、第一の実施形態に係る半導体レ
ーザと同等の層には同符号を付し詳細な説明は省略す
る。
施形態に係る半導体レーザと略同じであるが、埋め込み
型の屈折率導波構造である点で前述の半導体レーザと異
なるものである。なお、第一の実施形態に係る半導体レ
ーザと同等の層には同符号を付し詳細な説明は省略す
る。
【００４３】第一の実施形態と同様の手順および同様の
層構成で、n-GaAs基板１上に各半導体層を積層し（図３
（ａ））、半導体層の積層面上に形成された絶縁膜10を
マスクとし（同図（ｂ））、上部光導波層７を構成する
第一および第二の光導波層５，６のエッチング選択性を
利用してリッジストライプを形成する（同図（ｃ））。
層構成で、n-GaAs基板１上に各半導体層を積層し（図３
（ａ））、半導体層の積層面上に形成された絶縁膜10を
マスクとし（同図（ｂ））、上部光導波層７を構成する
第一および第二の光導波層５，６のエッチング選択性を
利用してリッジストライプを形成する（同図（ｃ））。
【００４４】その後、ストライプ状の絶縁膜10a をマス
クとしてリッジストライプ11の両側の、該リッジストラ
イプ形成時に露出された第一光導波層５上にn-In0.5(Ga
1-z3Alz3)0.5P 電流狭窄層20およびp-GaAs層21をこの順
に形成する（同図（ｄ））。電流狭窄層20は、発振波長
の光に対する該電流狭窄層20の屈折率がｐ型クラッド層
８の屈折率より小さくなる組成とする。その後、絶縁膜
10a を除去する（同図（ｅ））。次いで、絶縁膜10a を
除去して露出されたキャップ層９および該キャップ層９
の両側に形成されたp-GaAs層21上にp-GaAsコンタクト層
92を形成し、さらに該コンタクト層92上にｐ側電極93を
形成後、基板81の下面の研磨を行い研磨面にｎ側電極94
を形成する（同図（ｆ））。その後、試料を劈開して形
成した共振器面の一面に高反射率コート、他面に低反射
率コートを行い、その後、チップ化して半導体レーザ素
子を形成する。
クとしてリッジストライプ11の両側の、該リッジストラ
イプ形成時に露出された第一光導波層５上にn-In0.5(Ga
1-z3Alz3)0.5P 電流狭窄層20およびp-GaAs層21をこの順
に形成する（同図（ｄ））。電流狭窄層20は、発振波長
の光に対する該電流狭窄層20の屈折率がｐ型クラッド層
８の屈折率より小さくなる組成とする。その後、絶縁膜
10a を除去する（同図（ｅ））。次いで、絶縁膜10a を
除去して露出されたキャップ層９および該キャップ層９
の両側に形成されたp-GaAs層21上にp-GaAsコンタクト層
92を形成し、さらに該コンタクト層92上にｐ側電極93を
形成後、基板81の下面の研磨を行い研磨面にｎ側電極94
を形成する（同図（ｆ））。その後、試料を劈開して形
成した共振器面の一面に高反射率コート、他面に低反射
率コートを行い、その後、チップ化して半導体レーザ素
子を形成する。
【００４５】以上のようにして、単一横モードを保った
まま、高いレベルの光出力のレーザ光を発生させること
ができる、埋め込み型の屈折率導波構造の半導体レーザ
が得られる。
まま、高いレベルの光出力のレーザ光を発生させること
ができる、埋め込み型の屈折率導波構造の半導体レーザ
が得られる。
【００４６】なお、上記第五の実施形態に係る半導体レ
ーザの作製方法と同様の方法で、第四の実施形態に係る
半導体レーザと同様の層構成を有する埋め込み型の半導
体レーザを作製することもできる。このとき、n-In
0.5(Ga1-z3Alz3)0.5P 電流狭窄層20の組成はz3＞z4とし
て、発振波長の光に対する該電流狭窄層20の屈折率がｐ
型クラッド層８の屈折率より小さくなる組成を用い、埋
め込み型の屈折率導波型半導体レーザとする。
ーザの作製方法と同様の方法で、第四の実施形態に係る
半導体レーザと同様の層構成を有する埋め込み型の半導
体レーザを作製することもできる。このとき、n-In
0.5(Ga1-z3Alz3)0.5P 電流狭窄層20の組成はz3＞z4とし
て、発振波長の光に対する該電流狭窄層20の屈折率がｐ
型クラッド層８の屈折率より小さくなる組成を用い、埋
め込み型の屈折率導波型半導体レーザとする。
【００４７】なお、上述の各実施形態に係る半導体レー
ザについて、前記Inx1Ga1-x1As1-y1Py1 活性層の組成等
を制御することにより、発振波長は750nm ＜λ＜1100nm
の範囲で制御が可能である。
ザについて、前記Inx1Ga1-x1As1-y1Py1 活性層の組成等
を制御することにより、発振波長は750nm ＜λ＜1100nm
の範囲で制御が可能である。
【００４８】また、上記実施形態においては、基本横モ
ード発振をする屈折率導波型半導体レーザについて記載
したが、ストライプ幅の広いマルチモードの屈折率導波
型半導体レーザの作製にも適用できる。
ード発振をする屈折率導波型半導体レーザについて記載
したが、ストライプ幅の広いマルチモードの屈折率導波
型半導体レーザの作製にも適用できる。
【００４９】さらに、半導体層の成長法として、有機金
属気相成長法の他に固体あるいはガスを原料とする分子
線エピタキシャル成長法を用いてもよい。
属気相成長法の他に固体あるいはガスを原料とする分子
線エピタキシャル成長法を用いてもよい。
【００５０】なお、本発明の半導体レーザは高速な情報
・画像処理および通信、計測、医療、印刷等の分野での
光源としても応用可能である。
・画像処理および通信、計測、医療、印刷等の分野での
光源としても応用可能である。
【図１】本発明の第一の実施形態に係る半導体レーザ素
子の断面図
子の断面図
【図２】本発明の第三の実施形態に係る半導体レーザ素
子の断面図
子の断面図
【図３】本発明の第五の実施形態に係る半導体レーザ素
子の断面図
子の断面図
１ n-GaAs基板 ２ n-Ga1-z1Alz1Asクラッド層 ３ n-Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2下部光導波層 ４ Inx3Ga1-x3As1-y3Py3 活性層 ５ p-Inx2（Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 第一光導波
層 ６ p-Ga1-z1Alz1As第二光導波層 ７ 上部光導波層 ８ p-Ga1-z5Alz5Asクラッド層 ９ p-GaAs コンタクト層 14 ｎ側電極 15 ｐ側電極
層 ６ p-Ga1-z1Alz1As第二光導波層 ７ 上部光導波層 ８ p-Ga1-z5Alz5Asクラッド層 ９ p-GaAs コンタクト層 14 ｎ側電極 15 ｐ側電極
Claims (7)
- 【請求項１】 GaAs基板上に下部クラッド層、下部光導
波層、活性層、上部光導波層および上部クラッド層の各
半導体層がこの順に積層されてなる屈折率導波型半導体
レーザ装置であって、 前記下部および上部クラッド層、前記下部および上部光
導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格子整合する組成から
なり、 前記上部光導波層が、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2
（１≧y2≧0.8 ）光導波層と、該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2
As1-y2Py2 光導波層の上面に形成されたGa1-z1Alz1As光
導波層とを備え、 前記Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層と前記Ga
1-z1Alz1As光導波層との、発振波長の光に対する屈折率
の差が、両屈折率のうち大きい方の屈折率の２％以内で
あることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 GaAs基板上に下部クラッド層、下部光導
波層、活性層、上部光導波層および上部クラッド層の各
半導体層がこの順に積層されてなる屈折率導波型半導体
レーザ装置であって、 前記下部および上部クラッド層、前記下部および上部光
導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格子整合する組成から
なり、 前記上部光導波層が、Ga1-z1Alz1As光導波層と、該Ga
1-z1Alz1As光導波層の上面に形成されたInx6(Alz6Ga
1-z6)1-x6P 光導波層とを備え、 前記Ga1-z1Alz1As光導波層と前記Inx6(Alz6Ga1-z6)1-x6
P 光導波層との、発振波長の光に対する屈折率の差が、
両屈折率のうち大きい方の屈折率の２％以内であること
を特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 GaAs基板上に下部クラッド層、下部光導
波層、活性層、上部光導波層および上部クラッド層の各
半導体層がこの順に積層されてなる屈折率導波型半導体
レーザ装置であって、 前記下部および上部クラッド層、前記下部および上部光
導波層がそれぞれ前記GaAs基板に格子整合する組成から
なり、 前記上部光導波層が、Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2
（１≧y2≧0.8 ）光導波層と、該Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2
As1-y2Py2 光導波層の上面に形成されたGa1-z1Alz1As光
導波層と、該Ga1-z1Alz1As光導波層の上面に形成された
Inx6(Alz6Ga1-z6)1-x6P 光導波層とを備え、 前記Inx2(Alz2Ga1-z2)1-x2As1-y2Py2 光導波層、前記Ga
1-z1Alz1As光導波層および前記Inx6(Alz6Ga1-z6)1-x6P
光導波層の、発振波長の光に対する屈折率の差が、全屈
折率のうち最大の屈折率の２％以内であることを特徴と
する半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記活性層がInx3Ga1-x3Aｓ1-y3Py3から
なるものであり、 前記下部クラッド層がｎ型クラッド層であり、前記上部
クラッド層がｐ型クラッド層であることを特徴とする請
求項１から３いずれか記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項５】 前記下部および上部光導波層の層厚が、
合計で０．６μｍ〜１．６μｍの範囲の厚さであること
を特徴とする請求項１から４いずれか記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項６】 前記下部および上部光導波層の層厚が略
同じ厚さであることを特徴とする請求項１から５いずれ
か記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項７】 前記下部クラッド層と前記上部クラッド
層との、前記発振波長の光に対する屈折率の差が、両屈
折率のうち大きい方の屈折率の２％以内であることを特
徴とする請求項１から６いずれか記載の半導体レーザ装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26656697A JP3859839B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 屈折率導波型半導体レーザ装置 |
| US09/161,700 US6195373B1 (en) | 1997-09-30 | 1998-09-29 | Index optical waveguide semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26656697A JP3859839B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 屈折率導波型半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11112080A true JPH11112080A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3859839B2 JP3859839B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=17432616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26656697A Expired - Fee Related JP3859839B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 屈折率導波型半導体レーザ装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6195373B1 (ja) |
| JP (1) | JP3859839B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7760783B2 (en) | 2005-02-23 | 2010-07-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device such as semiconductor laser device and manufacturing method therefor, and optical transmission module and optical disk unit employing the semiconductor laser device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3434706B2 (ja) * | 1998-05-21 | 2003-08-11 | 富士写真フイルム株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| JP2001257431A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザ |
| US6432735B1 (en) * | 2000-06-23 | 2002-08-13 | Agere Systems Guardian Corp. | High power single mode laser and method of fabrication |
| JP4786024B2 (ja) * | 2000-11-20 | 2011-10-05 | 三菱電機株式会社 | 分布帰還型レーザおよびその製造方法 |
| JP2004296637A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置および光ディスク装置 |
| US20060216696A1 (en) * | 2004-08-23 | 2006-09-28 | Goguen Jon D | Rapid plague detection system |
| DE102008021674A1 (de) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements |
| US9726818B1 (en) * | 2013-05-30 | 2017-08-08 | Hrl Laboratories, Llc | Multi-wavelength band optical phase and amplitude controller |
| CN106340807A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-18 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种用于绿光标线仪的808nm半导体激光器结构 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3444610B2 (ja) * | 1992-09-29 | 2003-09-08 | 三菱化学株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| EP0788203B1 (en) * | 1994-10-18 | 2000-05-17 | Mitsui Chemicals, Inc. | Semiconductor laser device |
| US6118800A (en) * | 1996-03-01 | 2000-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and cleaving method |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26656697A patent/JP3859839B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-09-29 US US09/161,700 patent/US6195373B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7760783B2 (en) | 2005-02-23 | 2010-07-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device such as semiconductor laser device and manufacturing method therefor, and optical transmission module and optical disk unit employing the semiconductor laser device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3859839B2 (ja) | 2006-12-20 |
| US6195373B1 (en) | 2001-02-27 |
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