JPH11135884A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体レーザ装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH11135884A
JPH11135884A JP9297320A JP29732097A JPH11135884A JP H11135884 A JPH11135884 A JP H11135884A JP 9297320 A JP9297320 A JP 9297320A JP 29732097 A JP29732097 A JP 29732097A JP H11135884 A JPH11135884 A JP H11135884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor laser
laser device
width
thickness direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9297320A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3173443B2 (ja
Inventor
Hideyuki Yamada
英行 山田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP29732097A priority Critical patent/JP3173443B2/ja
Publication of JPH11135884A publication Critical patent/JPH11135884A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3173443B2 publication Critical patent/JP3173443B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Head (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価かつ高信頼度の自励発振型レーザ装置を
得る。 【解決手段】 クラッド層5のアルミ組成をグレーテッ
ドに変化させることにより、1回のエッチングで、電流
注入幅をレーザ光の導波幅より小さくして、自励発振型
レーザ装置を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DVDや光磁気デ
ィスク等の光ディスク装置に用いられる半導体レーザ装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置用の光源として半導体レ
ーザ装置を用いる際には、半導体レーザの雑音を低レベ
ルに抑えておく必要がある。ところが、単一縦モードで
レーザ発振する半導体レーザでは、以下の様に雑音が誘
起され、実用上の不具合が生じる。例えば、光ディスク
からの反射光が半導体レーザに戻り、相互に干渉し、さ
らに環境温度の変化に起因して半導体レーザの発振モー
ドがホッピングすることによる雑音の増加がある。これ
らを回避するためには、高周波を重畳することによる発
振スペクトルのマルチモード化及び半導体レーザの自励
発振化が有効である。但し、高周波を重畳する場合に
は、高周波素子が必要となるため、部品点数の増加を招
き、コストアップの原因となるため、自励発振化の方が
望ましい。
【0003】図3は、特開平6−13709号公報に示
された自励発振型の半導体レーザ装置を示す図である。
図において、レーザ光が導波される領域は、活性層8を
中心として第1クラッド層7の突起部分30全体に広が
っている。一方、電流により注入されるキャリア密度
は、第2クラッド層21の直下で最大となり、第1クラ
ッド層7の突起部分30の端ではキャリア密度が低く、
可飽和吸収体となるため、安定して自励発振動作を得る
ことができる。
【0004】図中、1はp側電極、2はp型GaAsコ
ンタクト層、4はn型GaAsブロック層、9はn型
(AlyGa1-y)In0.5Pクラッド層、10はn型G
aAs基板、11はn側電極を示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の自励発振型レー
ザ装置の第一の問題点は、上記例に見られるように安定
した自励発振動作を得るために、クラッド層7、21が
2段階となっており、エッチングを2回行う必要がある
ことである。その結果として、それぞれのエッチングを
制御性良く行う必要があり、工数がかかりコストアップ
となる。このため、工程能力を維持しにくい、管理上問
題が起きやすいなどの問題がある。
【0006】本発明の目的は、より低コスト、高信頼度
の半導体レーザ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による半導体レーザ装置においては、第1導
電型の基板上に、第1導電型のクラッド層と、活性層
と、第2導電型の第1クラッド層との積層を有し、第1
クラッド層上に電流注入領域が形成された半導体レーザ
装置であって、電流注入領域は、層厚方向に幅を変化さ
せたくびれ状をなし、電流注入幅は、レーザ光の導波幅
より小さいものである。
【0008】また、電流注入領域は、第2導電型の第2
クラッド層であり、該第2クラッド層は、アルミを含
み、アルミ組成は、層厚方向に変えて積層されたもので
ある。
【0009】また、第2導電型の第2クラッド層は、
(AlxGa1-x0.5In0.5Pグレーデソド第2クラッ
ド層であり、アルミ組成は、層厚方向の上方に向け途中
までは、直線的に増大させ、次いで直線的に減少させた
ものである。
【0010】また、第2導電型の第2クラッド層は、層
厚方向にアルミ組成を変化させた3層構造をなすもので
ある。
【0011】また、本発明による半導体レーザ装置の製
造方法においては、第1導電型の基板上に少なくとも第
1導電型のクラッド層と、活性層と、第2導電型のクラ
ッド層とを順次積層する工程と、第2導電型のクラッド
層の一部に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして第
2導電型のクラッド層をエッチングして電流注入領域を
形成する工程とを有する半導体レーザ装置の製造方法で
あって、電流注入領域の幅を層厚方向に変化させてくび
れ状に形成するものである。
【0012】また、電流注入領域は、アルミを含み、ア
ルミ組成を層厚方向に変化させるものである。
【0013】また、アルミ組成は、層厚方向に3段階に
変化させるものである。
【0014】本発明においては、電流注入領域のクラッ
ド層の中央部でアルミ組成が大きくなっているため、酸
化物をマスクとして窒化物系のエッチング液でクラッド
層をエッチングすると、アルミ組成が高い領域のエッチ
ングレートは高いため、電流注入領域は層厚方向に幅が
変化して、その形状がくびれ状となる。くびれ部分を活
性層に近づけておくようにアルミ組成を設定すると、電
流注入によりゲインを有する活性層領域はくびれ部分の
幅程度となる。これは、電流注入領域の端部程度の幅が
ある光導波領域に比べて電流注入幅が小さく、光導波領
域の端部が可飽和吸収体となり、自励発振動作を得るこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の第1の実施の形態を実施例1に基づいて説明する。
【0016】図1は、本発明の自励発振型半導体レーザ
装置の実施例の構成を示す断面図。図2は、その製造方
法を示す工程図である。
【0017】n型GaAs基板10上に、以下の層を結
晶成長する。この実施の形態において、結晶成長には、
有機金属気相成長法を用いているが、その他、分子線ビ
ームエピタキシ法、液層成長法でもよい。
【0018】図2(a)において、n型(AlyGa1-y
In)0.5Pクラッド層9を1μm、活性層Ga0.5In
0.5P層8を0.05μm、p型(AlyGa1-yIn)
0.5P第1クラッド層7を0.2μm、p型Ga0.5In
0.5Pエッチングストップ層6を0.05μm、p型
(AlxGa1-xIn)0.5Pグレーデッド第2クラッド
層5を0.8μm、p型Ga0.5In0.5Pヘテロバッフ
ァ層3を0.1μm積層する。なお、yは0.4〜0.
7であるが、本実施例では0.5とする。第2クラッド
層5のアルミ組成は、層厚方向に変えて積層しており、
本実施形態では、活性層近傍のx=0.5から、0.2
μm積層後でx=0.8と、直線的に増加させている。
また、p型Ga0.5In0.5Pエッチングストップ層6の
界面近傍ではx=0.5と直線的に減少させている。
【0019】次に図2(b)において、CVD法により
成長表面にSiO231を0.2μm積層し、ホトリソ
グラフィー法によりSiO231を5μmのストライプ
を残して除去する。それから臭化物系のエッチング液に
より上記SiO231をマスクとしてエッチングを行
う。臭化物系のエッチング液ではアルミ組成が高いほど
エッチングレートが高いため、マスクの下部はくびれ状
となる。実施例ではp型第2クラッド層5の底部の幅が
4μmに対し、くびれ部の幅は2.5μmとなる。
【0020】次に、図2(c)に示すように上記SiO
231をマスクとして、ブロック層となるn型GaAs
層4を選択成長する。続いてSiO231をバッファー
ドフッ酸でエッチングした後、図2(d)のようにp型
GaAsコンタクト層2を結晶成長し、p側電極1を形
成して、図1に示す半導体レーザ装置に加工した後、個
片に切り出し、パッケージに組み込んで完成する。
【0021】次に、本発明の実施の形態の動作につい
て、図1を参照して詳細に説明する。
【0022】n型電極11及びp型電極1間に電位をか
けると、ホールがp型GaAsコンタクト層2からp型
(AlxGa1-xIn)0.5Pグレーデッド第2クラッド
層5、p型(AlyGa1-yIn)0.5P第1クラッド層
7を経て活性層8に注入される。一方、電子は、n型G
aAs基板10からn型(AlyGa1-yIn)0.5Pク
ラッド層9を経て活性層8に注入され、発光、すなわち
レーザ発振に至る。
【0023】レーザ光は、n型GaAsブロック層4で
吸収を受けることにより活性層8に平行方向の屈折率ス
テップを受けることにより横モードが制御される。その
結果、導波されるレーザ光はp型グレーデッド第2クラ
ッド層5とn型GaAsブロック層4の境界近傍にまで
広がる。
【0024】p型(AlxGa1-xIn)0.5Pグレーデ
ッド第2クラッド層5の形状が層厚方向に幅が変化して
くびれ形状となっているため、キャリアが活性層8に主
に注入され、ゲインが生じる領域は、くびれ幅2.5μ
mプラスアルファ程度の領域となる。そのため、p型第
2クラッド層5の底部の端では、ゲインが不足し、吸収
領域となる。一方、導波されるレーザ光は、上記に示す
ように、より広い領域に広がっているため、この吸収領
域が可飽和吸収体となる。その結果、自励発振動作を得
ることができる。
【0025】次に、本発明の第二の実施の形態を図3を
用いて説明する。
【0026】この実施形態においては、p型(Alx
1-xIn)0.5Pグレーデッド第2クラッド層5以外は
図1と同じである。この実施形態では、p型第2クラッ
ド層5のアルミ組成を層厚方向に3段階に変えて3層構
造としたものであり、積層順にX=0.5を0.2μ
m、x=0.8を0.2μm、x=0.5を0.4μm
としている。この実施形態によれば、グレーデッドなア
ルミ組成の層を形成することが困難であっても、自励発
振型半導体レーザ装置を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来2回
のエッチングが必要であったところ、本発明では1回の
エッチングで電流注入幅をレーザ光の導波幅より小さく
して自励発振型半導体レーザ装置を安定して得ることが
できることにより、以下の効果が見られる。
【0028】第一の効果は、工数の削減により、より安
価に自励発振型半導体レーザ装置を製造することができ
ることである。
【0029】第二の効果は、制御性が必要とされ信頼度
への影響も大きいエッチング工程の回数が2から1に減
少するため、信頼性を従来より向上することである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体レーザ装置の実施例の構成を示
す断面図である。
【図2】(a)〜(c)は、図1の半導体レーザ装置の
製造フローを示す工程図である。
【図3】本発明の半導体レーザ装置の第二の実施例の構
成を示す断面図である。
【図4】従来の半導体レーザ装置の構成を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 p側電極 2 p型GaAsコンタクト層 3 p型Ga0.5In0.5Pヘテロバッファ層 4 n型GaAsブロック層 5 p型(AlxGa1-xIn)0.5Pグレーデッド第2
クラッド層 6 p型Ga0.5In0.5Pエッチングストップ層 7 p型(AlyGa1-yIn)0.5P第1クラッド層 8 活性層 9 n型(AlyGa1-yIn)0.5Pクラッド層 10 n型GaAs基板 11 n型電極 21 p型(AlxGa1-xIn)0.5P第2クラッド層 31 SiO2マスク

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型の基板上に、第1導電型のク
    ラッド層と、活性層と、第2導電型の第1クラッド層と
    の積層を有し、第1クラッド層上に電流注入領域が形成
    された半導体レーザ装置であって、 電流注入領域は、層厚方向に幅を変化させたくびれ状を
    なし、電流注入幅は、レーザ光の導波幅より小さいこと
    を特徴とする半導体レーザ装置。
  2. 【請求項2】 電流注入領域は、第2導電型の第2クラ
    ッド層であり、該第2クラッド層は、アルミを含み、 アルミ組成は、層厚方向に変えて積層されたものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装置。
  3. 【請求項3】 第2導電型の第2クラッド層は、(Al
    xGa1-x0.5In0 .5Pグレーデソド第2クラッド層で
    あり、 アルミ組成は、層厚方向の上方に向け途中までは、直線
    的に増大させ、次いで直線的に減少させたものであるこ
    とを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ装置。
  4. 【請求項4】 第2導電型の第2クラッド層は、層厚方
    向にアルミ組成を変化させた3層構造をなすものである
    ことを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ装置。
  5. 【請求項5】 第1導電型の基板上に少なくとも第1導
    電型のクラッド層と、活性層と、第2導電型のクラッド
    層とを順次積層する工程と、第2導電型のクラッド層の
    一部に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして第2導
    電型のクラッド層をエッチングして電流注入領域を形成
    する工程とを有する半導体レーザ装置の製造方法であっ
    て、電流注入領域の幅を層厚方向に変化させてくびれ状
    に形成することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 電流注入領域は、アルミを含み、アルミ
    組成を層厚方向に変化させることを特徴とする請求項5
    に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 アルミ組成は、層厚方向に3段階に変化
    させることを特徴とする請求項6に記載の半導体レーザ
    装置の製造方法。
JP29732097A 1997-10-29 1997-10-29 半導体レーザ装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3173443B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29732097A JP3173443B2 (ja) 1997-10-29 1997-10-29 半導体レーザ装置及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29732097A JP3173443B2 (ja) 1997-10-29 1997-10-29 半導体レーザ装置及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11135884A true JPH11135884A (ja) 1999-05-21
JP3173443B2 JP3173443B2 (ja) 2001-06-04

Family

ID=17844989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29732097A Expired - Fee Related JP3173443B2 (ja) 1997-10-29 1997-10-29 半導体レーザ装置及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3173443B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003218465A (ja) * 2002-01-22 2003-07-31 Sharp Corp ストライプ導波構造型半導体レーザ素子及びその製造方法
US7065116B2 (en) 2003-11-25 2006-06-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser element and manufacturing method for the same
KR101028276B1 (ko) 2004-06-07 2011-04-11 엘지이노텍 주식회사 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003218465A (ja) * 2002-01-22 2003-07-31 Sharp Corp ストライプ導波構造型半導体レーザ素子及びその製造方法
US6711196B2 (en) 2002-01-22 2004-03-23 Sharp Kabushiki Kaisha Stripe waveguide structure type semiconductor laser device and fabricating method therefor
US7065116B2 (en) 2003-11-25 2006-06-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser element and manufacturing method for the same
KR101028276B1 (ko) 2004-06-07 2011-04-11 엘지이노텍 주식회사 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP3173443B2 (ja) 2001-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4047358B2 (ja) 自励発振型半導体レーザ装置
JP2001284720A (ja) 半導体レーザ素子
JP3173443B2 (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP2001257431A (ja) 半導体レーザ
JP2000183449A (ja) 半導体レーザ
US20040108508A1 (en) Semiconductor laser device
KR100446592B1 (ko) 반도체레이저다이오드및그제조방법
JP4497606B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3908471B2 (ja) 半導体レーザ装置の製造方法
JPS63211786A (ja) 半導体レ−ザ素子
JP3422365B2 (ja) リッジストライプ型半導体レーザ装置
JP2973215B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP2000261098A (ja) 自励発振型半導体レーザ
JP4024319B2 (ja) 半導体発光装置
JPS63211785A (ja) 多重量子井戸型光双安定半導体レ−ザ
JPH0918082A (ja) 半導体レーザ素子
JP2001352130A (ja) 半導体レーザーおよびその作製方法
JPH0385785A (ja) 半導体レーザ素子
JPH1174603A (ja) 半導体レーザ素子
JPH0728094B2 (ja) 半導体レ−ザ素子
JPH10178200A (ja) 半導体光集積素子
JP2002151791A (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JPH06350188A (ja) 半導体レーザ素子
JP2001148537A (ja) 半導体レーザ
JPH0685379A (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees