JPH11204878A - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力強度が大きく、かつ、安定性の高い半導
体レーザ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 凹凸を有する基体上に、少なくとも活性
層を含むエピタキシャル層を成長させた後、この凹凸に
よる段差の内側位置を劈開する、半導体レーザの製造方
法。エピタキシャル層の層厚や、エピタキシャル層を形
成する非ドーパントの基本構成元素の組成比が共振器長
方向で異なっている半導体レーザ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として化合物半
導体からなる半導体レーザ及びその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光記録や光通信等の分野におい
て、その光源等として使用される半導体レーザの研究、
開発が盛んに行われている。

【０００３】一般に、このような分野で使用される半導
体レーザは、高い安定性（高信頼性）や高出力動作が要
求されている。

【０００４】しかしながら、共振器長方向に単一構造を
有する半導体レーザでは、特にその高出力動作時には、
その端面（劈開面）近傍にて、光の吸収による熱が発生
し、これによってその部分での素子構造の破壊が生じる
ことがあり、高い安定性を得るに至っていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、半導体レーザ
の端面部（即ち、劈開面近傍）での光の吸収量を制御す
る手段として、この端面部の構造をそれ以外の部分とは
異なるように構成し、端面部付近のバンドギャップを大
きくして光の吸収を抑制した、いわゆる「窓構造」とい
う構造が知られている。

【０００６】例えば、半導体レーザに「窓構造」を作製
する手段として、この端面部に亜鉛を拡散する方法や、
図１１に示すような積層構造を作製し、端面部でエピタ
キシャル成長を別途行う方法などが知られている。

【０００７】端面部に亜鉛を拡散（ドーピング）する方
法は、このための手間がかかるし、また、亜鉛の拡散量
調整が難しく、亜鉛が活性層内又はその近傍に多量に含
まれると、光学的ロス或いは非発光再結合中心として作
用することがある。

【０００８】また、図１１に示すような積層構造４６を
作製するために、端面部でエピタキシャル成長を別途行
う方法においては、ｎ型基板４０上に、ｎ型クラッド層
４１と活性層４２とを順次エピタキシャル成長させた後
に、所定幅のマスクを使用して「窓」となる部分の除去
を行う。次いで、「窓」となる部分に選択的に、ｐ型電
流ブロック層４４ａ及び４４ｂを成長させ、さらに、ｎ
型ウインドウ層４５ａ及び４５ｂを成長させ、その後ｐ
型クラッド層４３を成長させる。

【０００９】このように、図１１に示す積層構造を作製
するためには、少なくとも２回のマスク合わせや少なく
とも２回のエピタキシャル成長が必要とされるので手間
がかかり、さらに、端面部（「窓」となる部分）へのエ
ピタキシャル成長は技術的にも非常に難しい。

【００１０】また、特開昭６２−１５８３８１号公報に
示されるように、ウエハに凹凸をもたせ、その上にクラ
ッド層、活性層等をエピタキシャル成長させることで、
活性層と同じレベルに、「窓」となるバンドギャップの
広い半導体材料が配されるような構造がある。

【００１１】この方法によって得られる半導体レーザの
一部積層構造を図１２に示す。即ち、図示の如く表面に
凸部５０ａを有するｎ型基板５０上に、ｎ型クラッド層
５１、活性層５２、ｐ型第１クラッド層５３、ｐ型第２
クラッド層５４を順次成長させ、この後、劈開面５５ａ
及び５５ｂにて劈開し、共振器長方向に劈開面を有する
半導体レーザが作製される。

【００１２】このようにして作製された半導体レーザに
よれば、その端面部分のｐ型クラッド層５３又は５４
が、凸部５０ａ上の活性層部分５２ａで発生したレーザ
光の光導波路を形成しており、従って、活性層部分５２
ａに比べて、バンドギャップの大きな材料を端面部付近
に配することによって、高出力化可能であるとされてい
る。

【００１３】しかしながら、図１２に示すように、活性
層に対して光の結合が良いように、光導波層をエピタキ
シャル成長させることは技術的に非常に困難である。即
ち、このような構造へのエピタキシャル成長を行う場
合、ほとんどが基板の｛１００｝面上にエピタキシャル
成長が起こり、ファセットの部分〔化合物半導体（Ｇａ
Ａｓ系）の劈開面である｛１１０｝面〕には、エピキシ
ャル成長されにくく、また、その面にデポジションが起
こったとしても、そのクオリティーは低くなると思われ
る。

【００１４】本発明は上述した従来の実情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、出力強度が大きく、か
つ、信頼性（安定性）の高い半導体レーザ、および、そ
の製造方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下地上
にエピタキシャル層を成長させ、これを所定の共振器長
に劈開して、共振器長方向に劈開面を有する半導体レー
ザを製造するに際し、前記下地に凹凸を形成し、この凹
凸面上に前記エピタキシャル層を成長させた後、前記凹
凸による段差の内側位置を劈開する、半導体レーザの製
造方法（以下、本発明の製造方法と称する。）に係るも
のである。

【００１６】また、本発明は、下地上にエピタキシャル
層を有し、共振器長方向に劈開面を有する半導体レーザ
において、前記エピタキシャル層の層厚が前記共振器長
方向で異なっていることを特徴とする半導体レーザ（以
下、本発明の第１の半導体レーザと称する。）を提供す
るものである。

【００１７】さらに、本発明は、下地上にエピタキシャ
ル層を有し、共振器長方向に劈開面を有する半導体レー
ザにおいて、前記エピタキシャル層を形成する非ドーパ
ントの基本構成元素の組成比が前記共振器長方向で異な
っていることを特徴とする半導体レーザ（以下、本発明
の第２の半導体レーザと称する。）も提供するものであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】まず、本発明の製造方法について
説明する。

【００１９】本発明の製造方法においては、前記下地と
して、共振器長方向と交差する方向に延びる前記凹凸面
を有する基体を使用し、この基体上に前記エピタキシャ
ル層を成長させることが望ましい。

【００２０】例えば、半導体基体上に２つのクラッド層
で挟持された活性層を有する半導体レーザを作製する場
合、前記基体は前記半導体基体であってもよいし、ま
た、前記クラッド層（特に、前記活性層と前記半導体基
体との間のクラッド層）、さらには前記活性層であって
もよい。

【００２１】いずれの場合も、エピタキシャル層の層厚
が共振器長方向に異なっている半導体レーザ（本発明の
第１の半導体レーザ）や、エピタキシャル層を形成する
非ドーパントの基本構成元素の組成比が共振器長方向に
分布を有している半導体レーザ（本発明の第２の半導体
レーザ）を作製することができ、従って、前記劈開面
（端面部）近傍とそれ以外の部分とにおいて、光密度
（光吸収量）、バンドギャップ等に関し、高出力化及び
高安定性化を達成せしめる有意な差を設けることができ
る。

【００２２】また、本発明の製造方法において、前記エ
ピタキシャル層の層厚が前記共振器長方向で異なってい
ることが望ましく、特に、前記エピタキシャル層の層厚
が、前記劈開の位置（及びその近傍）で相対的に大きく
なることが望ましい。なお、前記エピタキシャル層は、
少なくとも活性層を含むエピタキシャル層であることが
望ましい。

【００２３】また、本発明の製造方法においては、前記
エピタキシャル層の組成（即ち、エピタキシャル層を形
成する非ドーパントの基本構成元素の組成比）が前記共
振器長方向で異なっていることが望ましく、特に、前記
エピタキシャル層の組成が、前記劈開の位置及びこの近
傍とそれ以外とで異なることが望ましい。なお、前記エ
ピタキシャル層は、少なくとも活性層を含むエピタキシ
ャル層であることが望ましい。

【００２４】さらに、本発明の製造方法においては、前
記活性層を、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）
及びインジウム（Ｉｎ）からなる化合物半導体の混晶組
成物とすることができ、劈開面付近の前記活性層が、ア
ルミニウムの組成比を高い混晶組成物とすることができ
る。

【００２５】次に、本発明の第１の半導体レーザにおい
ては、前記エピタキシャル層の層厚が、レーザ光を出射
する端面部付近で相対的に大きくなっていることが望ま
しく、さらに、前記エピタキシャル層は活性層であるこ
とが望ましい。

【００２６】特に、前記端面部（劈開面）近傍にてエピ
タキシャル層（特に活性層）の層厚が大きくなると、そ
の部分での光密度（光の吸収量）が低下して、高出力化
時の光の吸収による端面の構造劣化を抑制し、安定性
（信頼性）の高い半導体レーザが得られる。

【００２７】また、前記活性層は、アルミニウム、ガリ
ウム及びインジウムからなる化合物半導体の混晶組成物
からなる活性層であってよく、劈開面付近の前記活性層
が、アルミニウムの組成比が高い混晶組成物となってい
ることが望ましい。

【００２８】前記劈開面付近で、アルミニウムの組成比
が高くなると、その部分のバンドギャップが大きくな
り、いわゆる「窓」としてふるまうようになる。

【００２９】次に、本発明の第２の半導体レーザにおい
ては、前記エピタキシャル層の前記非ドーパントの基本
構成元素の組成比が、レーザ光を出射する端面部付近と
それ以外とで異なっていることが望ましく、さらに、前
記エピタキシャル層は活性層であることが望ましい。

【００３０】また、前記活性層は、アルミニウム、ガリ
ウム及びインジウムからなる化合物半導体の混晶組成物
からなる活性層であってよく、劈開面付近の前記活性層
が、アルミニウムの組成比が高い混晶組成物となってい
ることが望ましい。

【００３１】上述したように、この部分でのアルミニウ
ムの組成比が高くなると、バンドギャップが大きくな
り、いわゆる「窓」としてふるまうため（ウインドウ効
果を有するため）、高出力化時でも、特に端面部での劣
化を抑え、安定性の高い半導体レーザが得られる。

【００３２】次に、本発明に基づく望ましい実施の形態
について、図１〜図８を参照に説明する。

【００３３】図１に示すように、本実施の形態に基づく
半導体レーザは、その縦方向には、例えば、ｎ型の基板
１上に、ｎ型の第１クラッド層２と、共振器長方向に層
厚の異なる活性層３と、ｐ型の第２クラッド層とが順次
エピタキシャル成長された積層構造５を有するものであ
る。

【００３４】そして、図１（Ａ）に示すように、積層構
造５を有する半導体レーザは、共振器長方向に劈開面６
及び７を有しており、また、劈開面（端面部）付近の活
性層３の層厚をＬ₁ とし、それ以外の部分の活性層３の
層厚をＬ₂ とすると、Ｌ₁ ＞Ｌ₂ となっている。なお、
この時のＬ₁ とＬ₂ との比は、成長条件や基板形状等に
よって異なるが、Ｌ₁ はＬ₂ の約１．１倍程度になると
思われる。

【００３５】即ち、積層構造５を有する半導体レーザ
は、図１（Ｂ）に示すように、その劈開面（端面部）近
傍では、基板１上に、第１クラッド層２と、横方向にほ
ぼ均一の層厚Ｌ₁ を有する活性層３ａと、第２クラッド
層４とを有する積層構造５ａを有している。これに対し
て、図１（Ｃ）に示すように、前記劈開面（端面部）近
傍以外の部分では、基体１上に、第１クラッド層２と横
方向にほぼ均一の厚みＬ₂ を有する活性層３ａと、第２
クラッド層４とを有する積層構造５ｂを有している。

【００３６】このように、本実施の形態に基づく半導体
レーザは、縦方向の層構成に関して、図１１及び図１２
に示した如き従来の半導体レーザのように、共振器長方
向に実質的な段差は設けられておらず、活性層の層厚が
その劈開面（端面）部位とそれ以外の部位とで異なって
いるものの、活性層の下側面及び上側面は非常になめら
かな連続面を形成しており、結晶性が高く良質な活性層
である。

【００３７】なお、図１１及び図１２に示した如き積層
構造を有する従来の半導体レーザでは、活性層と「窓」
となる層とは互いに別々のところにあるが、本実施の形
態に基づく半導体レーザでは、活性層の一部が変化して
「窓」効果を発揮するものである。

【００３８】次に、図２〜図６を参照に、図１に示した
本実施の形態に基づく積層構造５の製造手順を示す。な
お、下記の薄膜成膜工程は、例えば、ＭＯＣＶＤ（有機
金属化学的気相成長：Metal Organic Chemical Vapor D
eposition ）装置や、ＭＢＥ（分子線エピタキシャル：
Molecular Beam Epitaxial）装置などの化合物半導体成
長装置にて行うことができる。

【００３９】まず、前記下地として、図２に示すような
表面に凸部８ａ及び凹部８ｂが形成された例えばＧａＡ
ｓからなるｎ型の化合物半導体基板８を用意する。この
凹凸面を有する基板８は、例えば、平面基板を所定のマ
スクパターンを用いて、フォトリソグラフィー及び例え
ばドライエッチングを用いて形成される。また、基板８
は、凸部８ａ及び凹部８ｂの表面においてもジャスト或
いは微小角度に傾斜した面方位｛１００｝を有するＧａ
Ａｓ基板とする。

【００４０】ここで、この凸部８ａ及び凹部８ｂが設け
られた基板８の上面図を図７に示す。即ち、基板８は、
凸部８ａ及び凹部８ｂが図示の如く配列された化合物半
導体ウエハであってよく、所定の成膜処置が施された後
は、劈開面１３に沿って劈開し、アレイ状の半導体レー
ザを得ることができる。さらに横方向に劈開すれば、図
１に示した如き層構造を有する半導体レーザを得ること
ができる。また、上述したように、少なくとも、共振器
長方向と交差する方向に延びる前記凹凸面を有する基体
を使用することが望ましいが、図７の如く、さらに横方
向と交差する凹凸面を有する基体を用いてもよい。特
に、横方向における凹凸部分の間隔が長くすると、半導
体レーザ素子の一個一個を独立してエピタキシャル成長
させることも可能である。

【００４１】次いで、図３に示すように、基板８の凹凸
面全面に、クラッド層９として、例えば、ＡｌＧａＩｎ
ＰにＳｅやＳｉ等の周期表第６族元素からなるｎ型導電
性不純物をドープしたｎ型クラッド層を成長させる。ク
ラッド層９についても、基板８の表面の凹凸形状に追随
して、図示の如く、凸部９ａと凹部９ｂとが形成され
る。

【００４２】次いで、図４に示すように、活性層１０と
して、例えば、主としてＡｌＧａＡｓからなる活性層
を、クラッド層９の全面に成長させる。この時も、クラ
ッド層９の表面の凹凸形状に追随して、図示の如く、凸
部１０ａと凹部１０ｂとが形成される。

【００４３】但し、この時、基板８の凸部８ａ上の活性
層１０はなめらかに連続した高さの異なる表面を有し、
その凸部１０ａにおいて、凹凸による段差が形成されて
いる部位（即ち、劈開面となる部分）では、その層厚が
Ｌ₁ となり、これに対して、前記部位以外では、その層
厚がＬ₂ となる。

【００４４】ここで、前記活性層が、バリア層と量子井
戸層との多重量子井戸構造が光ガイド層に挟持されたい
わゆるＭＱＷ（Multiple Quantum Well ）構造の活性層
の場合、前記光ガイド層を含めた前記活性層の膜厚が、
凸部１０ａの中央部付近で例えば１５００Å程度である
と、その劈開面近傍では、１６５０Å程度となる
（Ｌ₂ ：Ｌ₁ ＝１：１．１）。

【００４５】このような層厚の分布は、凹凸を有する基
板上に化合物半導体の結晶成長（エピタキシャル成長）
を行うと、基板のふち（つまり、凹凸による段差部分）
では、結晶の成長速度が速くなることによるものであ
る。これは、前記ふち（エッジ）の近傍で結晶成長に寄
与できない周期表第３族原子（Ｇａ、Ａｌなど）が、基
板の｛１１１｝Ｂ面から、成長面である｛１００｝面に
マイグレーション（原子移動）してくるためであると考
えられており、｛１００｝面に移動してきた原子は、そ
の移動エネルギーを失うまでの間にあるキンク位置で止
まり、ここまでの領域で良質な結晶として成長する。な
お、一般的に｛１１１｝Ｂ面は、エピタキシャル成長や
エッチングにおいて安定面であり、容易にエピタキシャ
ル成長やエッチングを行うことができる面である。

【００４６】即ち、図４に示したように、凹凸を有する
下地（ここではクラッド層９）上に活性層１０のエピタ
キシャル成長を行うと、凹部９ｂ付近の凸部９ａ近傍
は、結晶の成長速度が上昇する。このため、この付近で
結晶成長する活性層１０の縦方向の層厚が大きくなる。

【００４７】そして、活性層１０における縦方向の層厚
が相対的に大きくなると、この部位における光のパワー
密度（光密度）は、これよりも薄い部分よりも低くなっ
て光の吸収が抑制され、従って、この部分を半導体レー
ザ素子におけるレーザ光の出射端面（及び反射面）とし
て使用すると、この部分での発熱による結晶劣化が抑え
られ、高出力化時にも安定性の高い半導体レーザが得ら
れる。

【００４８】次いで、図５に示すように、活性層１０の
全面にクラッド層１１として、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ
に亜鉛等のｐ型導電性不純物をドープしたｐ型クラッド
層を成長させる。

【００４９】次いで、図６（Ａ）に示すように、クラッ
ド層１１の少なくとも凸部１１ａの表面を、例えば化学
機械的研磨方法（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polish
ing）によって平坦化し、その後、図示省略するが、ｐ
型のオーミック電極を作製し、さらに、基板８を所定の
厚みにラッピングした後、ｎ型のオーミック電極を形成
する。但し、クラッド層１１の表面に生じる凹凸が問題
ない程度に小さい場合は、あえて研磨する必要はない。

【００５０】そして、凹凸による段差の内側位置の劈開
面１２ａ及び１２ｂに沿って劈開すると、図６（Ｂ）に
示す如く、基板１上に、第１クラッド層２（クラッド層
９に相当）と、劈開面６及び７の近傍にて厚みＬ₁ 、そ
れ以外の部分で厚みＬ₂ を有し、共振器長方向になめら
かに連続した活性層３（活性層１０に相当）と、第２ク
ラッド層４（クラッド層１１に相当）の積層構造が、一
度のエピタキシャル成長を実施するのみで良好な結晶性
を有するように作製される。

【００５１】但し、本実施の形態において、さらに活性
層３は、その共振器長方向に組成比（非ドーパンの基本
構成元素の組成比）の分布を有している。即ち、活性層
３において、劈開面６及び７の近傍はＡｌ組成比の高い
混晶組成物となっている。

【００５２】これは、上述した凹凸面を有する基板上に
化合物半導体混晶を成長させると、供給される周期表第
３族原子（Ｇａ、Ａｌなど）のマイグレーション長の差
によって、劈開面（端面部）近傍とそれ以外の部分とで
は、結晶（混晶）組成に変化が生ずることによるもので
ある。

【００５３】例えば、ＡｌＧａＡｓ等の化合物半導体層
では、アルミニウム原子のマイグレーション長がガリウ
ム原子のマイグレーション長よりも小さいために、特
に、ＡｌＧａＡｓからなる活性層を成長させる時には、
その劈開面近傍にＡｌ組成比の高い層ができる。そうす
ると、この部分でのバンドギャップ（エネルギーギャッ
プ：Ｅｇ）が大きくなって、いわゆる「窓構造」が形成
され、光の吸収ロスを減らすことができるようになる。
従って、劈開面（端面部）付近での熱の発生が抑制さ
れ、高出力時にも安定なレーザ光を発振する半導体レー
ザとなる。

【００５４】具体的には、図８に示すように、基板８の
凹凸による段差位置をゼロ点（原点）とし、図示の如
く、共振器長方向と平行となるように基板８の凸部方向
にｘ軸方向をとり、活性層１０におけるアルミニウム
（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）のそれぞれの原子量の分布
度を[Al]、[Ga]とすると、下記の式１及び式２が成り立
つ。 [Al]＝Ａｅｘｐ（−ｘ／Ｌ_Al）＋Ａｌ_[100] ・・・式１ [Ga]＝Ｂｅｘｐ（−ｘ／Ｌ_Ga）＋Ｇａ_[100] ・・・式２ 〔但し、前記式１及び式２において、Ｌ_Alは、アルミニ
ウム原子の下地｛１００｝面でのマイグレーション長、
Ｌ_Gaは、ガリウム原子の下地｛１００｝面でのマイグレ
ーション長を示し、また、Ａｌ_[100] は、アルミニウム
原子が下地の｛１００｝面にもともと供給されている
量、Ｇａ_[100] は、ガリウム原子が下地の｛１００｝面
にもともと供給されている量であって、Ａ及びＢは任意
の定数を示す。〕

【００５５】従って、ここで、アルミニウム原子のマイ
グレーション長はガリウム原子のマイグレーション等よ
りも小さい（Ｌ_Al＜Ｌ_Ga）ので、少なくともアルミニウ
ムとガリウムとを有する化合物半導体基板の結晶成長時
には、図８にも示すように、アルミニウム原子の組成比
は、図中ｘ軸におけるゼロ点（原点）方向に大きくな
り、つまり、基板の凹凸による段差位置の近傍にて、ア
ルミニウム原子の組成比が大きくなる。

【００５６】このように、図６（Ｂ）に示した如き積層
構造を有する半導体レーザでは、その劈開面（端面部）
近傍の活性層領域で、（１）光密度が小さくなり、光の
吸収による素子構造のダメージ（熱による破壊）が低減
されると同時に、（２）マイグレーション長の短いアル
ミニウム原子が多く含まれることになり、バンドギャッ
プが大きくなって、「窓構造」の作用（ウインドウ効
果）を有するようになり、従って、劈開面近傍での高出
力化時にも安定性（信頼性）の高い半導体レーザが得ら
れる。また、本実施の形態に基づく製造プロセスでは、
前記各エピタキシャル成長層が結晶性良く成長されるの
で、比較的容易なプロセスで前記の半導体レーザーが得
られる。

【００５７】以上、本発明を好ましい実施の形態例につ
いて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定される
ものではない。

【００５８】例えば、不純物種（ドーパント）及びその
濃度、半導体層の組成、膜厚等は上述したものに限定さ
れるものではなく、公知のものを適宜使用できる。

【００５９】例えば、本発明の製造方法に準じて、凹凸
面を有する基板上に、第１クラッド層２１、ＡｌＧａＡ
ｓからなる活性層２２、第２クラッド層２３を有する積
層構造を作製し、共振器長方向に劈開面２４及び２５を
有する半導体レーザを製造するに際し、活性層の成長後
にその表面を平坦化処理すれば、図９に示すように、亜
鉛等のドーパントを拡散しなくても、活性層２２に化合
物半導体の混晶組成に分布が生じ（特に劈開面近傍２６
ａにてアルミニウム原子の組成比が高くなる）、「窓構
造」を有する半導体レーザが作製される。

【００６０】また、図１０に示すように、平坦な表面を
有する基板３０上に、前記下地として図示の如く第１ク
ラッド層３１を設け、この上に活性層３２及び第２クラ
ッド３３を順次成長させていくと、共振器長方向に活性
層の層厚（及び非ドーパントの基本構成元素の組成比）
に分布が生じるので、劈開面３４ａ及び３４ｂに沿って
劈開すれば、活性層の層厚が共振器長方向で異なる半導
体レーザを作製できる。

【００６１】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、下地上にエ
ピタキシャル層を成長させ、これを所定の共振器長に劈
開して、共振器長方向に劈開面を有する半導体レーザを
製造するに際し、前記下地に凹凸を形成し、この凹凸面
上に前記エピタキシャル層を成長させた後、前記凹凸に
よる段差の内側位置を劈開するので、前記エピタキシャ
ル層の層厚（及び／又は、前記エピタキシャル層を形成
する非ドーパントの基本構成元素の組成比）が、共振器
長方向に異なった分布を有する半導体レーザを得ること
ができ、従って、劈開面近傍での光の吸収を抑制して、
出力強度が大きく、かつ、信頼性の高い半導体レーザが
得られる。

【００６２】また、本発明の第１の半導体レーザによれ
ば、前記エピタキシャル層の層厚が前記共振器長方向で
異なっているので、特に前記劈開面近傍でのエピタキシ
ャル層（特に活性層）の層厚が大きくなるように構成す
れば、この部分での光密度が低下すると共にバンドギャ
ップが大ききなり、従って、高出力化時にも素子構造の
劣化を抑制した信頼性の高い半導体レーザとなる。

【００６３】さらに、本発明の第２の半導体レーザによ
れば、前記エピタキシャル層を形成する非ドーパントの
基本構成元素の組成比が前記共振器長方向で異なってい
るので、特に前記基本構成元素の組成比を前記劈開面近
傍でのバンドギャップが大きくなるように構成すれば、
前記劈開面近傍が前記「窓」としてふるまうため、従っ
て、高出力化時にも素子構造の劣化を抑制した信頼性の
高い半導体レーザとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく半導体レーザの概略斜視図
（Ａ）、同端面部近傍の断面図（Ｂ）、同それ以外の部
分の断面図（Ｃ）である。

【図２】本発明の製造方法を説明するための半導体レー
ザの一部積層構造の概略断面図である。

【図３】同、製造方法を説明するための半導体レーザの
他の一部積層構造の概略断面図である。

【図４】同、製造方法を説明するための半導体レーザの
他の一部積層構造の概略断面図である。

【図５】同、製造方法を説明するための半導体レーザの
他の一部積層構造の概略断面図である。

【図６】同、製造方法を説明するための半導体レーザの
他の一部積層構造の概略断面図（Ａ）、劈開後の半導体
レーザの共振器長方向の概略断面図（Ｂ）である。

【図７】同、半導体レーザを製造する際に使用できる下
地（基板）の概略上面図である。

【図８】同、エピタキシャル層を形成する非ドーパント
の基本構成元素の組成比に分布が生じることを説明する
ための模式図である。

【図９】同、他の半導体レーザの一部積層構造の概略断
面図である。

【図１０】同、他の半導体レーザの一部積層構造の概略
断面図である。

【図１１】従来の「窓構造」を有する半導体レーザの一
部積層構造の概略断面図である。

【図１２】同、「窓構造」を有する他の半導体レーザの
一部積層構造の概略断面図である。

【符号の説明】

１…基板、２…第１クラッド層、３、３ａ、３ｂ…活性
層、４…第２クラッド層、５…積層構造、６、７…劈開
面、８…基板、８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａ…凸部、８
ｂ、９ｂ、１０ｂ、１１ｂ…凹部、９…第１クラッド
層、１０…活性層、１１…第２クラッド層、１２ａ、１
２ｂ、１３、２４、２５、３４ａ、３４ｂ…劈開面、２
０、３０…基板、２１、３１…第１クラッド層、２２、
３２…活性層、２３、３３…第２クラッド層、２６ａ…
アルミニウム組成比の大きい部分、２６ｂ…アルミニウ
ム組成比の小さい部分、４０、５０…ｎ型基板、４１、
５１…ｎ型クラッド層、４２、５２、５２ａ…活性層、
４３、５３、５４…ｐ型クラッド層、４４ａ、４４ｂ…
ｐ型電流ブロック層、４５ａ、４５ｂ…ｎ型ウインドウ
層、５５ａ、５５ｂ…劈開面

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下地上にエピタキシャル層を成長させ、
   これを所定の共振器長に劈開して、共振器長方向に劈開
   面を有する半導体レーザを製造するに際し、 前記下地に凹凸を形成し、この凹凸面上に前記エピタキ
   シャル層を成長させた後、前記凹凸による段差の内側位
   置を劈開する、半導体レーザの製造方法。
2. 【請求項２】 前記下地として、共振器長方向と交差す
   る方向に延びる前記凹凸面を有する基体を使用し、この
   基体上に前記エピタキシャル層を成長させる、請求項１
   に記載した半導体レーザの製造方法。
3. 【請求項３】 前記エピタキシャル層の層厚が前記共振
   器長方向で異なる、請求項１に記載した半導体レーザの
   製造方法。
4. 【請求項４】 前記エピタキシャル層の層厚が、前記劈
   開の位置で相対的に大きくなる、請求項３に記載した半
   導体レーザの製造方法。
5. 【請求項５】 前記エピタキシャル層が活性層である、
   請求項４に記載した半導体レーザの製造方法。
6. 【請求項６】 前記エピタキシャル層の組成が前記共振
   器長方向で異なる、請求項１に記載した半導体レーザの
   製造方法。
7. 【請求項７】 前記エピタキシャル層の組成が、前記劈
   開の位置及びこの近傍とそれ以外とで異なる、請求項６
   に記載した半導体レーザの製造方法。
8. 【請求項８】 前記エピタキシャル層が活性層である、
   請求項７に記載した半導体レーザの製造方法。
9. 【請求項９】 前記活性層を、アルミニウム、ガリウム
   及びインジウムからなる化合物半導体の混晶組成物とす
   る、請求項１に記載した半導体レーザの製造方法。
10. 【請求項１０】 劈開面付近の前記活性層が、アルミニ
    ウムの組成比が高い混晶組成物となる、請求項９に記載
    した半導体レーザの製造方法。
11. 【請求項１１】 下地上にエピタキシャル層を有し、共
    振器長方向に劈開面を有する半導体レーザにおいて、前
    記エピタキシャル層の層厚が前記共振器長方向で異なっ
    ていることを特徴とする、半導体レーザ。
12. 【請求項１２】 前記エピタキシャル層の層厚が、レー
    ザ光を出射する端面部付近で相対的に大きくなってい
    る、請求項１１に記載した半導体レーザ。
13. 【請求項１３】 前記エピタキシャル層が活性層であ
    る、請求項１２に記載した半導体レーザ。
14. 【請求項１４】 前記活性層が、アルミニウム、ガリウ
    ム及びインジウムからなる化合物半導体の混晶組成物か
    らなる、請求項１１に記載した半導体レーザ。
15. 【請求項１５】 劈開面付近の前記活性層が、アルミニ
    ウムの組成比が高い混晶組成物となっている、請求項１
    ４に記載した半導体レーザ。
16. 【請求項１６】 下地上にエピタキシャル層を有し、共
    振器長方向に劈開面を有する半導体レーザにおいて、前
    記エピタキシャル層を形成する非ドーパントの基本構成
    元素の組成比が前記共振器長方向で異なっていることを
    特徴とする、半導体レーザ。
17. 【請求項１７】 前記エピタキシャル層の前記基本構成
    元素の組成比が、レーザ光を出射する端面部付近とそれ
    以外とで異なっている、請求項１６に記載した半導体レ
    ーザ。
18. 【請求項１８】 前記エピタキシャル層が活性層であ
    る、請求項１７に記載した半導体レーザ。
19. 【請求項１９】 前記活性層が、アルミニウム、ガリウ
    ム及びインジウムからなる化合物半導体の混晶組成物か
    らなる、請求項１６に記載した半導体レーザ。
20. 【請求項２０】 劈開面付近の前記活性層が、アルミニ
    ウムの組成比が高い混晶組成物となっている、請求項１
    ９に記載した半導体レーザ。