JPH11220221A

JPH11220221A - 半導体レーザおよびその作製方法

Info

Publication number: JPH11220221A
Application number: JP32902498A
Authority: JP
Inventors: Isao Kidoguchi; 勲木戸口; Yuzaburo Ban; 雄三郎伴; Seiji Onaka; 清司大仲
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JP3206573B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クラッド層と活性層の間に特殊な構造体を作
製することにより、活性層への不純物や欠陥の拡散を防
止する。【解決手段】活性層とクラッド層との間に、不純物無
添加の半導体層と不純物添加の半導体層とを積層した構
造体を設ける。クラッド層を、不純物無添加の半導体層
と不純物添加の半導体層とを積層した構造体にしてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モードの安定性が
高く、信頼性に優れた半導体レーザおよびその作製方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】可視光領域でレーザ発振を生じて発光す
る半導体レーザは、光情報処理用光源や光計測用光源な
どの用途があり、最近その重要性を増している。中で
も、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ系の材料は、良質の
基板であるＧａＡｓに格子整合し、組成ｘを変化させる
ことで、波長０．６８μｍから０．５６μｍの範囲でレ
ーザ発振を得ることができるため、注目されている。半
導体レーザにはダブルヘテロ構造が用いられる。

【０００３】以下、図８を参照しながら、従来例であ
る、ダブルヘテロ構造の横モード制御型の赤色発光の半
導体レーザについて説明する。図８において、１はｎ−
ＧａＡｓ基板であり、この上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ
層２を介して、ｎ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐク
ラッド層１３，Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４，ｐ−（Ａｌ
_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１４，ｐ−Ｇａ
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層７が形成されている。そして、８は電流
の狭搾を行う場合に設けられるｎ−ＧａＡｓ電流ブロッ
ク層であり、９はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、１０はｐ
電極、１１はｎ電極である。電流ブロック層を形成する
ことなく、クラッド層の上に直接コンタクト層を形成す
るものもある。なお、ｐ型の不純物には亜鉛（Ｚｎ）
を、ｎ型の不純物にはセレン（Ｓｅ）やシリコン（Ｓ
ｉ）を用いる。

【０００４】電流ブロック層を具備させる場合は、ｎ−
ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層２，ｎ
−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１３，Ｇ
ａ_0. ₅Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４，ｐ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5
Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１４，ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層
７，ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８，ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層９が順次形成され、その後ｐ電極１０およびｎ
電極１１が形成される。

【０００５】半導体レーザの作製に際しては、有機金属
気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）や分子線エピタキシー法
（ＭＢＥ法）などの結晶成長技術が用いられる。これら
の結晶技術を用いて、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上にｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層２やｎ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐクラッド層１３，Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４，ｐ
−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１４，ｐ
−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層７，ｐ−ＧａＡｓコンタクト層９
が堆積される。ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８を堆積さ
せる場合には、まず、ホトリソグラフィー技術とエッチ
ング技術とを用いてｐ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5
Ｐクラッド層１４とｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層７とを台形
状にエッチングしてメサストライプを形成し、その後Ｍ
ＯＶＰＥ法等を用いてｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８を
選択的に堆積させる。この場合、ｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層９はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８の上に堆積され
る。この構造の半導体レーザによれば、ｎ−ＧａＡｓ電
流ブロック層８により電流の狭搾を行うことができ、ま
たｐ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１４
を台形状にエッチングする際に、台形の高さや幅を最適
化することにより、単一の横モードの条件を満足する実
効的な屈折率差をつけることができ、その結果、光を効
果的に台形下部のＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４付近に閉じ
込めることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、波長
０．６８μｍから０．５６μｍの範囲でレーザ発振を得
ることができる半導体レーザを構成する主要な材料であ
る（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐは、材料の性質上、
不純物である亜鉛（Ｚｎ）やセレン（Ｓｅ）が拡散しや
すいという問題点があり、昇温時に生じ易い。例えば、
発振波長が８３０ｎｍ帯である半導体レーザを構成する
主要な材料であるＡｌＧａＡｓの不純物拡散速度と比較
すると、（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐの不純物拡散
速度は１桁大きい。

【０００７】図８に示すような電流ブロック層を有する
半導体レーザの場合にあっては、ｎ−ＧａＡｓバッファ
層２やｎ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層
１３，Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４，ｐ−（Ａｌ_0.7Ｇａ
_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１４，ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ層７をｎ−ＧａＡｓ基板１の上に堆積させる第１
の結晶成長工程と、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８を堆
積させる第２の結晶成長工程と、ｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層９を堆積させる第３の結晶成長工程とが必要であ
り、昇温を伴う時（例えば第２の結晶成長工程の際や第
３の結晶成長工程の際）に、不純物である亜鉛（Ｚｎ）
やセレン（Ｓｅ）のＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４への異常
拡散が生じやすい。即ち、不純物の拡散が生じる温度で
任意の層（例えば電流ブロック層やｐ型コンタクト層、
ｐ型クラッド層等）が形成されることにより、不純物の
異常拡散が生じるのである。

【０００８】図９は、ＳＩＭＳによる図８の半導体レー
ザの深さ方向の元素分布を示す図である。図９から、ｐ
−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１４のｐ
型不純物である亜鉛（Ｚｎ）が、拡散によって、Ｇａ
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４を通って、ｎ−（Ａｌ_0.7Ｇ
ａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１３にまで拡散してい
ることがわかる。その結果、図１０に示すように、Ｇａ
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４に抵抗の低い部分３０と抵抗の高
い部分３１とが偏在し、電流の注入にムラが生じて、レ
ーザ光のモードの不安定の原因となり易い。

【０００９】また、不純物である亜鉛（Ｚｎ）やセレン
（Ｓｅ）の拡散と同時に、空孔等の固有欠陥のＧａ_0.5
Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４への拡散が誘起される。固有欠陥は
Ｇａ_0. ₅Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４中で深い準位を形成する。そ
して、深い準位は非発光中心となるため、発光効率を低
下させる。そのため、所望の光出力を得るために必要な
半導体レーザの駆動電流が大きくなり、半導体レーザの
寿命が短くなるおそれが生じる。

【００１０】本発明の目的は、レーザ光のモードの安定
性が高く、信頼性に優れた長寿命の半導体レーザを提供
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、クラッド層と活性層との間に不純物添加の半
導体層と不純物無添加の半導体層を具備する構造体を設
けることである。クラッド層自体を、不純物添加の半導
体層と不純物無添加の半導体層を具備する構造体として
もよい。例えば、以下に示す通りである。

【００１２】（１）ｎ型クラッド層を基板の上に形成す
る第１の工程と、活性層をｎ型クラッド層の上に形成す
る第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記
不純物を有さない第２の半導体層とを備えたｐ型クラッ
ド層を活性層の上に形成する第３の工程を用いて半導体
レーザを作製することであって、第１の半導体層の禁制
帯幅が第２の半導体層の禁制帯幅より大きいことを特徴
とするものである。ｐ型クラッド層の形成温度が、第１
の半導体層から第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生
じる温度であってもよいし、ｐ型クラッド層を形成した
後に第１の半導体層から第２の半導体層へ前記不純物の
拡散が生じる温度となる工程（例えばコンタクト層の形
成や電流ブロック層の形成）を行ってもよい。

【００１３】（２）ｎ型クラッド層を基板の上に形成す
る第１の工程と、活性層をｎ型クラッド層の上に形成す
る第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記
不純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を活
性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層を構
造体の上に形成する第４の工程を用いて半導体レーザを
作製することであって、第１の半導体層の禁制帯幅が第
２の半導体層の禁制帯幅より大きいことを特徴とするも
のである。ｐ型クラッド層の形成温度が、第１の半導体
層から第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温度
であってもよいし、ｐ型クラッド層を形成した後に第１
の半導体層から第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生
じる温度となる工程（例えばコンタクト層の形成や電流
ブロック層の形成）を行ってもよい。

【００１４】（３）ｎ型クラッド層を基板の上に形成す
る第１の工程と、活性層をｎ型クラッド層の上に形成す
る第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記
不純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を活
性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層を構
造体の上に形成する第４の工程と、第４の工程の後に、
第１の半導体層から第２の半導体層へ前記不純物の拡散
が生じる温度となる工程（例えばコンタクト層の形成や
電流ブロック層の形成）を用いて半導体レーザを作製す
ることである。ｐ型クラッド層の形成温度が、第１の半
導体層から第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる
温度であってもよい。

【００１５】（４）基板の上に形成されたｎ型クラッド
層と、ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、活性
層の上に形成された、不純物を有する第１の半導体層と
前記不純物を有さない第２の半導体層を備えたｐ型クラ
ッド層とを有する半導体レーザであって、第１の半導体
層の禁制帯幅が第２の半導体層の禁制帯幅より大きいこ
とを特徴とする半導体レーザである。ｐ型クラッド層の
上に、第１の半導体層から第２の半導体層へ前記不純物
の拡散が生じる温度で形成された任意の層（例えばコン
タクト層や電流ブロック層）を形成してもよい。

【００１６】（５）基板の上に形成されたｎ型クラッド
層と、ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、活性
層の上に形成された、不純物を有する第１の半導体層と
前記不純物を有さない第２の半導体層を備えた構造体
と、構造体の上に形成されたｐ型クラッド層とを有する
半導体レーザであって、第１の半導体層の禁制帯幅が第
２の半導体層の禁制帯幅より大きいことを特徴とする半
導体レーザである。ｐ型クラッド層の上に、第１の半導
体層から第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温
度で形成された任意の層（例えばコンタクト層や電流ブ
ロック層）を形成してもよい。

【００１７】（６）基板の上に形成されたｎ型クラッド
層と、ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、活性
層の上に形成された、不純物を有する第１の半導体層と
前記不純物を有さない第２の半導体層を備えた構造体
と、構造体の上に形成されたｐ型クラッド層と、ｐ型ク
ラッド層の上に第１の半導体層から第２の半導体層へ前
記不純物の拡散が生じる温度で形成された任意の層（例
えばコンタクト層や電流ブロック層）とを有する半導体
レーザである。

【００１８】（７）化合物半導体基板上にダブルヘテロ
構造を有しており、クラッド層と活性層との間に不純物
添加の半導体層と不純物無添加の半導体層から成る薄膜
多層構造を有し、かつ上記不純物無添加の半導体層の膜
厚が多数キャリアの拡散長より薄くなっている半導体レ
ーザ。

【００１９】（８）クラッド層と活性層との間に不純物
添加の半導体層と不純物無添加の半導体層から成る薄膜
多層構造を有する半導体レーザが複数回の結晶成長を有
し、かつ上記薄膜多層構造を１回目の結晶成長で作製す
る半導体レーザの作製方法。

【００２０】（９）クラッド層と活性層との間に不純物
添加の半導体層と不純物無添加の半導体層から成る薄膜
多層構造を作製した後、不純物添加の半導体層から不純
物無添加の半導体層へ不純物を拡散させることにより、
上記薄膜多層構造の自然超格子の一部が無秩序化した状
態に変化する半導体レーザの作製方法。

【００２１】本発明の半導体レーザによれば、クラッド
層と活性層との間に不純物添加の半導体層と不純物無添
加の半導体層から成る構造体である薄膜多層構造を有す
るため、該クラッド層及び不純物添加の半導体層に添加
してある不純物の拡散は構造体である薄膜多層構造中の
不純物無添加の半導体層で止まることから、不純物や固
有欠陥の活性層への拡散を防ぐことができ、不純物や欠
陥の拡散による半導体レーザの特性の劣化を防ぐことが
でき、信頼性の高いレーザを得ることができる。また、
構造体である薄膜多層構造中の不純物無添加の半導体層
の膜厚が多数キャリアの拡散長より薄くすることによ
り、該クラッド層の多数キャリアの活性層への注入を妨
げることなく、良好な特性を得ることができる。

【００２２】本発明の半導体レーザの作製方法によれ
ば、複数回の結晶成長工程を有する半導体レーザの作製
で、第１の結晶成長過程にクラッド層と活性層との間に
不純物添加の半導体層と不純物無添加の半導体層から成
る構造体である薄膜多層構造を作製し、しかる後に２回
目以降の結晶成長あるいは高温（不純物の拡散が生じる
温度）での処理を行うことにより、結晶成長中における
不純物や欠陥の活性層への拡散を防止できる。また、不
純物無添加の半導体層の膜厚を該クラッド層の多数キャ
リアの拡散長より薄くしておけば、不純物添加の半導体
層から不純物無添加の半導体層への該不純物の拡散が少
なくても半導体レーザの特性に問題はない。

【００２３】また、２回目以降の結晶成長あるいは高温
（不純物の拡散が生じる温度）での処理を行う間に、不
純物の拡散が起こり、構造体である薄膜多層構造内の自
然超格子の一部が無秩序化した状態に変化し、薄膜多層
構造中の半導体結晶のバンドギャップが大きくなる。こ
の結果、活性層と薄膜多層構造のバンドギャップ差を大
きくすることができ、半導体レーザのしきい値電流の低
減、温度安定性の向上等、特性を向上させることができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態は、ｎ
型クラッド層を基板の上に形成する第１の工程と、活性
層をｎ型クラッド層の上に形成する第２の工程と、不純
物を有する第１の半導体層と前記不純物を有さない第２
の半導体層とを備えたｐ型クラッド層を活性層の上に形
成する第３の工程を用いて半導体レーザを作製すること
であって、第１の半導体層の禁制帯幅が第２の半導体層
の禁制帯幅より大きいことを特徴とするものである。ｐ
型クラッド層の形成温度が、第１の半導体層から第２の
半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温度であってもよ
いし、ｐ型クラッド層を形成した後に第１の半導体層か
ら第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温度とな
る工程（例えばコンタクト層の形成や電流ブロック層の
形成）を行ってもよい。

【００２５】本発明の第二の実施の形態は、ｎ型クラッ
ド層を基板の上に形成する第１の工程と、活性層をｎ型
クラッド層の上に形成する第２の工程と、不純物を有す
る第１の半導体層と前記不純物を有さない第２の半導体
層とを備えた構造体を活性層の上に形成する第３の工程
と、ｐ型クラッド層を構造体の上に形成する第４の工程
を用いて半導体レーザを作製することであって、第１の
半導体層の禁制帯幅が第２の半導体層の禁制帯幅より大
きいことを特徴とするものである。ｐ型クラッド層の形
成温度が、第１の半導体層から第２の半導体層へ前記不
純物の拡散が生じる温度であってもよいし、ｐ型クラッ
ド層を形成した後に第１の半導体層から第２の半導体層
へ前記不純物の拡散が生じる温度となる工程（例えばコ
ンタクト層の形成や電流ブロック層の形成）を行っても
よい。

【００２６】本発明の第三の実施の形態は、ｎ型クラッ
ド層を基板の上に形成する第１の工程と、活性層をｎ型
クラッド層の上に形成する第２の工程と、不純物を有す
る第１の半導体層と前記不純物を有さない第２の半導体
層とを備えた構造体を活性層の上に形成する第３の工程
と、ｐ型クラッド層を構造体の上に形成する第４の工程
と、第４の工程の後に、第１の半導体層から第２の半導
体層へ前記不純物の拡散が生じる温度となる工程（例え
ばコンタクト層の形成や電流ブロック層の形成）を用い
て半導体レーザを作製することである。ｐ型クラッド層
の形成温度が、第１の半導体層から第２の半導体層へ前
記不純物の拡散が生じる温度であってもよい。

【００２７】本発明の第四の実施の形態は、基板の上に
形成されたｎ型クラッド層と、ｎ型クラッド層の上に形
成された活性層と、活性層の上に形成された、不純物を
有する第１の半導体層と前記不純物を有さない第２の半
導体層を備えたｐ型クラッド層とを有する半導体レーザ
であって、第１の半導体層の禁制帯幅が第２の半導体層
の禁制帯幅より大きいことを特徴とする半導体レーザで
ある。ｐ型クラッド層の上に、第１の半導体層から第２
の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温度で形成され
た任意の層（例えばコンタクト層や電流ブロック層）を
形成してもよい。

【００２８】本発明の第五の実施の形態は、基板の上に
形成されたｎ型クラッド層と、ｎ型クラッド層の上に形
成された活性層と、活性層の上に形成された、不純物を
有する第１の半導体層と前記不純物を有さない第２の半
導体層を備えた構造体と、構造体の上に形成されたｐ型
クラッド層とを有する半導体レーザであって、第１の半
導体層の禁制帯幅が第２の半導体層の禁制帯幅より大き
いことを特徴とする半導体レーザである。ｐ型クラッド
層の上に、第１の半導体層から第２の半導体層へ前記不
純物の拡散が生じる温度で形成された任意の層（例えば
コンタクト層や電流ブロック層）を形成してもよい。

【００２９】本発明の第六の実施の形態は、基板の上に
形成されたｎ型クラッド層と、ｎ型クラッド層の上に形
成された活性層と、活性層の上に形成された、不純物を
有する第１の半導体層と前記不純物を有さない第２の半
導体層を備えた構造体と、構造体の上に形成されたｐ型
クラッド層と、ｐ型クラッド層の上に第１の半導体層か
ら第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温度で形
成された任意の層（例えばコンタクト層や電流ブロック
層）とを有する半導体レーザである。

【００３０】以下、図面を参照しながら本発明の実施例
を説明する。図１に本発明の一実施例の横モード制御型
の赤色半導体レーザの断面図を示し、図２に図１の半導
体レーザの製造工程を表す工程順断面図を示している。

【００３１】図１の半導体レーザは、図１（ａ）に示す
ように、例えばｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層２を介して、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４を
ｎ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層３およ
びｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0. ₅Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５で
挟むダブルヘテロ構造を有している。

【００３２】ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラ
ッド層５とＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４との間には、構造
体である薄膜多層構造６を有している。薄膜多層構造６
の詳細な構造を図１（ｂ）に示す。薄膜多層構造６は、
５ｎｍのｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ₀ _.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１５と
５ｎｍの不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ₀ _.5
Ｐ層１６を交互にそれぞれ１０回積層した構造になって
いる。薄膜多層構造６のＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４に近
い第１層目は、５ｎｍの不純物無添加の（Ａｌ _0.6Ｇａ
_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６である。これにより、活性層
に近接したクラッド層中の欠陥を軽減でき、活性層とク
ラッド層の界面や活性層近傍のクラッド層の結晶性をよ
くすることができる。

【００３３】ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラ
ッド層５および薄膜多層構造６中のｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ
_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１５のｐ型不純物には亜鉛（Ｚ
ｎ）等を、ｎ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッ
ド層３のｎ型不純物にはセレン（Ｓｅ）等を用いる。

【００３４】ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラ
ッド層５の多数キャリアである正孔の拡散長は数μｍで
あり、上記不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ層１６はこの拡散長より充分薄くしなければなら
ない。もし、不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉ
ｎ_0.5Ｐ層１６が厚く、正孔の拡散長に近ければ、Ｇａ
_0. ₅Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４への正孔の注入が円滑に行われ
ず、直列抵抗が高くなる等、半導体レーザの特性の低下
につながる。不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉ
ｎ_0.5Ｐ層１６は約５ｎｍ程度がよい。

【００３５】図１（ａ）に示す半導体レーザは電流ブロ
ック層を備えている。従来の技術のところで述べた様
に、電流の狭搾を行う場合には電流ブロック層を設け
る。なお、電流ブロック層を形成することなく、クラッ
ド層の上に直接コンタクト層を形成してもよい。いずれ
の場合であっても、本発明の特有の作用効果を奏するこ
とができる。図１（ａ）の場合、ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇ
ａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５の上にはｐ−Ｇａ_0.5
Ｉｎ_0.5Ｐ層７があり、ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層７およ
びｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５の
一部は、台形状のメサストライプに加工されている。台
形の両脇はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８を堆積してあ
る。さらに、ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層７とｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層８の上には、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
９を有している。上記台形は、Ｇａ_0.5Ｉｎ₀ _.5Ｐ活性層
４内に基本横モードが成立するような幅である５μｍに
する。ｐ−ＧａＡｓコンタクト層９にはＣｒ／Ｐｔ／Ａ
ｕ等のｐ電極１０を、ｎ−ＧａＡｓ基板１にはＡｕ／Ｇ
ｅ／Ｎｉ等のｎ電極１１を堆積してある。

【００３６】ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８やｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層９を作製するときに、高温になるため
に、ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５
およびｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１５から
不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６
へ、ｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）が一部拡散すること
があるが、亜鉛（Ｚｎ）の拡散が生じた場合であって
も、拡散は不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ層１６で止まるために、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層
４へ亜鉛（Ｚｎ）が拡散することはほとんどないので、
半導体レーザの特性には影響がない。なぜならば、不純
物である亜鉛（Ｚｎ）等はｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5
Ｉｎ_0.5Ｐ層中では、空孔等の固有欠陥と対をなして安
定化する。一方、不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６には固有欠陥は少なく、不純物や欠
陥の拡散は不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ層１６へ多少起こるものの、拡散がＧａ_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ活性層４まで及ぶことを防ぐことができる。も
し、不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層
１６が無ければ、不純物の拡散を防止するものがないた
め、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４へ、不純物のみならず空
孔等の固有欠陥までも導入される。

【００３７】上記不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６は、空孔等の固有欠陥が少なけれ
ば、多少不純物を添加してあっても構わず、例えばｐ^-
−（Ａｌ₀ _.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層でも構わない。

【００３８】Ｚｎ等の不純物がＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層
４に拡散すると以下の２つの問題点が生じる。すなわ
ち、不純物がＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４に部分的に拡散
するために、図１０に示すように高抵抗の部分３１と低
抵抗の部分３０が生じて、活性層へのキャリアの注入に
分布ができ、半導体レーザのモードの不安定化の原因と
なる。また、亜鉛（Ｚｎ）の拡散により、不純物である
亜鉛（Ｚｎ）だけでなく空孔等の欠陥もＧａ_0.5Ｉｎ_0.5
Ｐ活性層４に導入されるため、空孔等の固有欠陥の拡散
が誘起される。固有欠陥はＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４中
で深い準位を形成する。そして、深い準位は非発光中心
となるため、発光効率を低下させる。そのため、所望の
光出力を得るために必要な半導体レーザの駆動電流が大
きくなり、半導体レーザの寿命が短くなり、信頼性に支
障を来す。本実施例によると、Ｇａ _0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層
４への亜鉛（Ｚｎ）の拡散がほとんどないため、モード
が安定で、かつ長寿命の半導体レーザを得ることができ
る。

【００３９】本実施例の半導体レーザに電圧を印加する
と、ｐ電極１０側から正孔が、ｎ電極１１側から電子が
注入され、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４で正孔と電子の再
結合が起こり発光する。発光した光は端面で共振し、レ
ーザ発振する。

【００４０】ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラ
ッド層５の下には、ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5
Ｐ層１５と不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ層１６からなる薄膜多層構造６を有するが、不純
物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６は充
分薄いために、正孔のＧａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４への注
入を妨げることはない。ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層７およ
びｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ₀ _.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５に
形成された台形状のストライプは、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活
性層４内に基本横モードが成立するような幅（５μｍ）
にしてあるため、安定な単一横モードの半導体レーザを
得ることができる。

【００４１】次に、図２〜図６を参照しながら、本実施
例の半導体レーザの作製方法を説明する。

【００４２】まず、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ
法）等の結晶成長方法を用いて、ｎ−ＧａＡｓ基板１の
上にｎ−ＧａＡｓバッファ層２やｎ−（Ａｌ_0.6Ｇ
ａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層３，Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ
活性層４，５ｎｍのｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5
Ｐ層１５と５ｎｍの不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６を１周期とする構造体である薄膜多
層構造６，ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ _0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッ
ド層５，ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層７をエピタキシャル成
長する（図２）。

【００４３】薄膜多層構造６の活性層に近い第１層目
は、不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層
１６である。この薄膜多層構造６は１０周期からなる。
ホトリソグラフィー技術とエッチング技術とを用いて、
ＳｉＯ₂１２とｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ _0.5Ｐ層７とｐ−（Ａｌ
_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５の一部を台形状
のストライプに加工する（図３）。

【００４４】台形状に加工した後、ＭＯＶＰＥ法等の選
択成長技術を用いて、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８を
ＳｉＯ₂１２上に堆積させることなく、台形の両脇に結
晶成長させる（図４）。

【００４５】その後、ＳｉＯ₂１２を除去し、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層９を結晶成長させる（図５）。

【００４６】ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層８若しくはｐ
−ＧａＡｓコンタクト層９を結晶成長するときに高温状
態となるので、ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐク
ラッド層５およびｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ
層１５から不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ層１６へ、ｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）が一部
拡散することがあるが、亜鉛（Ｚｎ）の拡散が生じた場
合であっても、拡散は不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇ
ａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６で止まるため、Ｇａ_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ活性層４へ亜鉛（Ｚｎ）が拡散することはほとん
どない。なぜならば、不純物である亜鉛（Ｚｎ）はｐ−
（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層中では、空孔等の固
有欠陥と対をなして安定化する。一方、不純物無添加の
（Ａｌ_0.6Ｇａ₀ _.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６には固有欠陥は
少なく、不純物や欠陥の拡散は不純物無添加の（Ａｌ
_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６へ多少起こるものの、
拡散がＧａ _0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４まで及ぶことを防ぐこ
とができる。もし、不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６が無ければ、不純物の拡散を防止す
るものがないため、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４へ、不純
物のみならず空孔等の固有欠陥までも導入される。ｐ−
（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１５と不純物無添加
の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６から成る薄膜
多層構造６を設けることで、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４
への欠陥の導入を防ぐことができる。

【００４７】なお、上記不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ
_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６は、空孔等の固有欠陥が少な
ければ、多少不純物を添加してあっても構わず、例えば
ｐ^-−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層でも構わな
い。

【００４８】最後に、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層９にＣ
ｒ／Ｐｔ／Ａｕを堆積してｐ電極１０とし、ｎ−ＧａＡ
ｓ基板１にＡｕ／Ｇｅ／Ｎｉを堆積してｎ電極１１とす
る（図６）。

【００４９】このような製造方法により、図１に示す本
実施例の横モード制御型の赤色半導体レーザを作製する
ことができる。

【００５０】（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5ＰはＭＯＶ
ＰＥ法等で結晶成長するとIII族元素であるＡｌとＧａ
とＩｎが規則正しく並ぶ自然超格子を形成しやすい。こ
の自然超格子を形成すると、（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉ
ｎ_0.5Ｐ結晶のバンドギャップが小さくなる。自然超格
子を形成した状態と形成しない状態では、バンドギャッ
プが約７０ｍｅＶ異なる。１回目の結晶成長で、ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板１の上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層２やｎ−
（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層３，Ｇａ
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４，５ｎｍのｐ−（Ａｌ_0.6Ｇ
ａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１５と５ｎｍの不純物無添加の
（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６から成る薄膜多
層構造６，ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッ
ド層５，ｐ−Ｇａ_0. ₅Ｉｎ_0.5Ｐ層７をエピタキシャル成
長する。２回目以降の結晶成長で、ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ
_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５及びｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ
_0.4）_0.5Ｉｎ₀ _.5Ｐ層１５から不純物無添加の（Ａｌ_0.6
Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６へｐ型不純物である亜鉛
（Ｚｎ）等の拡散が起こる。この時の不純物の拡散によ
り薄膜多層構造６内の自然超格子の一部が無秩序化した
状態に変化し、薄膜多層構造６中の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ結晶のバンドギャップが大きくなる。それ
を図７に示す。この結果、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４と
薄膜多層構造６のバンドギャップ差を大きくすることが
でき、Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４内にキャリアが閉じ込
められやすくなり、半導体レーザのしきい値電流の低
減、温度安定性の向上などの特性を向上させることがで
きる。

【００５１】本実施例では、（Ａｌ_xＧａ_1-x）_0.5Ｉｎ
_0.5Ｐ（０≦ｘ≦１）中で拡散しやすい不純物として亜
鉛（Ｚｎ）を用いて説明した。しかし、その他の不純
物、例えばセレン（Ｓｅ）等の場合でも不純物添加の半
導体層と不純物無添加の半導体層から成る薄膜多層構造
をクラッド層と活性層の間に形成することにより、モー
ドが安定で、信頼性の高い、良好な特性の半導体レーザ
を作製することができる。

【００５２】なお、本実施例では、薄膜多層構造６をＧ
ａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層４とｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5
Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５の間に配置したが、ｐ−（Ａｌ
_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層５全体を薄膜多層
構造６と同様の構造にすれば、ｐ型不純物の拡散をより
防止できる。また、実施例中では薄膜多層構造６を５ｎ
ｍのｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１５と５ｎ
ｍの不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層
１６を１周期とする周期的な構造としているが、薄膜多
層構造６内の不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉ
ｎ_0.5Ｐ層が多数キャリアの拡散長よりも薄ければ、周
期的な構造にする必要はなく、この発明の効果は大き
い。

【００５３】上記実施例では、ダブルヘテロ構造を構成
する材料を指定したが、クラッド層が（Ａｌ_yＧａ_1-y）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ、活性層が（Ａｌ_zＧａ_1-z）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ
（ここで、０≦ｚ≦ｙ≦１）の場合でも、モードが安定
で、信頼性の高い、良好な特性の半導体レーザを作製す
ることができる。また、薄膜多層構造６を構成する不純
物添加の半導体層と不純物無添加の半導体層の材料を同
一にしたが、この２つの半導体層の材料が異なってもよ
い。不純物添加の半導体層と不純物無添加の半導体層の
アルミニウム（Ａｌ）の割合（組成）を変えてもよく、
例えば、不純物添加の半導体層にｐ−（Ａｌ_0.6Ｇ
ａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層を、不純物無添加の半導体層に
不純物無添加の（Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層を
用いても、この発明の効果は大きい。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、（１）クラッド層と活性層との間に不純物添加の半導体
層と不純物無添加の半導体層から成る構造体である薄膜
多層構造を有することにより、不純物の活性層への拡散
がほとんどないため、モードが安定で、かつ長寿命の半
導体レーザを得ることができる。

【００５５】（２）クラッド層を、不純物添加の半導体
層と不純物無添加の半導体層から成る構造体である薄膜
多層構造とすることにより、不純物の活性層への拡散が
ほとんどないため、モードが安定で、かつ長寿命の半導
体レーザを得ることができる。

【００５６】（３）ダブルヘテロ構造を有する半導体レ
ーザにおいて、クラッド層と活性層との間に不純物添加
の半導体層と不純物無添加の半導体層から成る薄膜多層
構造を有し、不純物無添加の半導体層が多数キャリアの
拡散長より充分薄いので、キャリアの活性層への注入を
妨げることなく、活性層への不純物や欠陥の拡散を防止
でき、モードが安定で、かつ長寿命の半導体レーザを得
ることができる。

【００５７】（４）薄膜多層構造の活性層に近い第１層
目が不純物無添加の半導体層とすることで、活性層に近
接したクラッド層中の欠陥を少なくでき、活性層とクラ
ッド層の界面や活性層近傍のクラッド層の結晶性を良く
することができ、また不純物と欠陥の活性層への導入を
軽減できる。

【００５８】（５）クラッド層と活性層の間に不純物添
加の半導体層と不純物無添加の半導体層から成る薄膜多
層構造を有する半導体レーザが複数回の結晶成長を有
し、かつ上記薄膜多層構造を１回目の結晶成長で作製す
ることにより、不純物や欠陥の結晶成長中の活性層への
拡散を防止でき、モードが安定で、信頼性に優れた半導
体レーザを作製することができる。

【００５９】（６）複数回の結晶成長を有する半導体レ
ーザの作製方法において、１回目の結晶成長でクラッド
層と活性層との間に不純物添加の半導体層と不純物無添
加の半導体層から成る薄膜多層構造を作製し、２回目以
降の結晶成長で不純物添加の半導体層から不純物無添加
の半導体層へ不純物が拡散するが、不純物無添加の半導
体層で拡散を停止させることで、活性層への不純物や欠
陥の拡散を防ぐことができる。

【００６０】（７）クラッド層と活性層との間に不純物
添加の半導体層と不純物無添加の半導体層から成る薄膜
多層構造を作製した後、不純物添加の半導体層から不純
物無添加の半導体層へ不純物を拡散させることにより、
上記薄膜多層構造の自然超格子の一部が無秩序化した状
態に変化することで、活性層と薄膜多層構造のバンドギ
ャップ差を大きくすることができ、半導体レーザのしき
い値電流の低減、温度安定性の向上などの特性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の横モード制御型の赤色半導体
レーザの断面図

【図２】本発明の実施例の半導体レーザの製造工程を表
す第１の工程断面図

【図３】本発明の実施例の半導体レーザの製造工程を表
す第２の工程断面図

【図４】本発明の実施例の半導体レーザの製造工程を表
す第３の工程断面図

【図５】本発明の実施例の半導体レーザの製造工程を表
す第４の工程断面図

【図６】本発明の実施例の半導体レーザの製造工程を表
す第５の工程断面図

【図７】薄膜多層構造を無秩序化する前後でのエネルギ
ーバンド図

【図８】赤色半導体レーザの構成断面図

【図９】ＳＩＭＳによるｐ型不純物Ｚｎの拡散を説明す
るための図

【図１０】ｐ型不純物Ｚｎの拡散により活性層にできた
抵抗の分布を示す図

【符号の説明】

１ｎ−ＧａＡｓ基板２ｎ−ＧａＡｓバッファ層３ｎ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層４Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ活性層５ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層６薄膜多層構造７ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層８ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層９ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０ｐ電極１１ｎ電極１２ＳｉＯ₂ １３ｎ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１４ｐ−（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層１５ｐ−（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ層１６不純物無添加の（Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ
層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第１
の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成する
第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記不
純物を有さない第２の半導体層とを備えたｐ型クラッド
層を前記活性層の上に形成する第３の工程とを有する半
導体レーザの作製方法であって、前記第１の半導体層の
禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯幅より大きいこ
とを特徴とする半導体レーザの作製方法。
【請求項２】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第１
の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成する
第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記不
純物を有さない第２の半導体層とを備えたｐ型クラッド
層を前記活性層の上に形成する第３の工程とを有する半
導体レーザの作製方法であって、前記ｐ型クラッド層の
形成温度が、前記第１の半導体層から前記第２の半導体
層へ前記不純物の拡散が生じる温度であるとともに、前
記第１の半導体層の禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁
制帯幅より大きいことを特徴とする半導体レーザの作製
方法。
【請求項３】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第１
の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成する
第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記不
純物を有さない第２の半導体層とを備えたｐ型クラッド
層を前記活性層の上に形成する第３の工程と、前記第３
の工程の後に、前記第１の半導体層から前記第２の半導
体層へ前記不純物の拡散が生じる温度となる第４の工程
とを有する半導体レーザの作製方法であって、前記第１
の半導体層の禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯幅
より大きいことを特徴とする半導体レーザの作製方法。
【請求項４】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第１
の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成する
第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記不
純物を有さない第２の半導体層とを備えたｐ型クラッド
層を前記活性層の上に形成する第３の工程と、前記第３
の工程の後に、前記第１の半導体層から前記第２の半導
体層へ前記不純物の拡散が生じる温度で任意の層を前記
ｐ型クラッド層の上に形成する第４の工程とを有する半
導体レーザの作製方法であって、前記第１の半導体層の
禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯幅より大きいこ
とを特徴とする半導体レーザの作製方法。
【請求項５】任意の層がコンタクト層であることを特徴
とする請求項４に記載の半導体レーザの作製方法。
【請求項６】任意の層が電流ブロック層であることを特
徴とする請求項４に記載の半導体レーザの作製方法。
【請求項７】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第１
の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成する
第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記不
純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を前記
活性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層を
前記構造体の上に形成する第４の工程とを有する半導体
レーザの作製方法であって、前記第１の半導体層の禁制
帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯幅より大きいことを
特徴とする半導体レーザの作製方法。
【請求項８】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第１
の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成する
第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記不
純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を前記
活性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層を
前記構造体の上に形成する第４の工程とを有する半導体
レーザの作製方法であって、前記ｐ型クラッド層の形成
温度が、前記第１の半導体層から前記第２の半導体層へ
前記不純物の拡散が生じる温度であるとともに、前記第
１の半導体層の禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯
幅より大きいことを特徴とする半導体レーザの作製方
法。
【請求項９】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第１
の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成する
第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記不
純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を前記
活性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層を
前記構造体の上に形成する第４の工程と、前記第４の工
程の後に、前記第１の半導体層から前記第２の半導体層
へ前記不純物の拡散が生じる温度となる第５の工程とを
有する半導体レーザの作製方法であって、前記第１の半
導体層の禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯幅より
大きいことを特徴とする半導体レーザの作製方法。
【請求項１０】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第
１の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成す
る第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記
不純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を前
記活性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層
を前記構造体の上に形成する第４の工程と、前記第４の
工程の後に、前記第１の半導体層から前記第２の半導体
層へ前記不純物の拡散が生じる温度で任意の層を形成す
る第５の工程とを有する半導体レーザの作製方法であっ
て、前記第１の半導体層の禁制帯幅が前記第２の半導体
層の禁制帯幅より大きいことを特徴とする半導体レーザ
の作製方法。
【請求項１１】任意の層がコンタクト層であることを特
徴とする請求項１０に記載の半導体レーザの作製方法。
【請求項１２】任意の層が電流ブロック層であることを
特徴とする請求項１０に記載の半導体レーザの作製方
法。
【請求項１３】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第
１の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成す
る第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記
不純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を前
記活性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層
を前記構造体の上に形成する第４の工程と、前記第４の
工程の後に、前記第１の半導体層から前記第２の半導体
層へ前記不純物の拡散が生じる温度となる第５の工程と
を有する半導体レーザの作製方法。
【請求項１４】ｎ型クラッド層を基板の上に形成する第
１の工程と、活性層を前記ｎ型クラッド層の上に形成す
る第２の工程と、不純物を有する第１の半導体層と前記
不純物を有さない第２の半導体層とを備えた構造体を前
記活性層の上に形成する第３の工程と、ｐ型クラッド層
を前記構造体の上に形成する第４の工程と、前記第４の
工程の後に、前記第１の半導体層から前記第２の半導体
層へ前記不純物の拡散が生じる温度で任意の層を形成す
る第５の工程とを有する半導体レーザの作製方法。
【請求項１５】任意の層がコンタクト層であることを特
徴とする請求項１４に記載の半導体レーザの作製方法。
【請求項１６】任意の層が電流ブロック層であることを
特徴とする請求項１４に記載の半導体レーザの作製方
法。
【請求項１７】基板の上に形成されたｎ型クラッド層
と、前記ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、前
記活性層の上に形成された、不純物を有する第１の半導
体層と前記不純物を有さない第２の半導体層を備えたｐ
型クラッド層とを有する半導体レーザであって、前記第
１の半導体層の禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯
幅より大きいことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項１８】基板の上に形成されたｎ型クラッド層
と、前記ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、前
記活性層の上に形成された、不純物を有する第１の半導
体層と前記不純物を有さない第２の半導体層を備えたｐ
型クラッド層と、前記ｐ型クラッド層の上に前記第１の
半導体層から前記第２の半導体層へ前記不純物の拡散が
生じる温度で形成された任意の層とを有する半導体レー
ザであって、前記第１の半導体層の禁制帯幅が前記第２
の半導体層の禁制帯幅より大きいことを特徴とする半導
体レーザ。
【請求項１９】任意の層がコンタクト層であることを特
徴とする請求項１８に記載の半導体レーザ。
【請求項２０】任意の層が電流ブロック層であることを
特徴とする請求項１８に記載の半導体レーザ。
【請求項２１】基板の上に形成されたｎ型クラッド層
と、前記ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、前
記活性層の上に形成された、不純物を有する第１の半導
体層と前記不純物を有さない第２の半導体層を備えた構
造体と、前記構造体の上に形成されたｐ型クラッド層と
を有する半導体レーザであって、前記第１の半導体層の
禁制帯幅が前記第２の半導体層の禁制帯幅より大きいこ
とを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２２】基板の上に形成されたｎ型クラッド層
と、前記ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、前
記活性層の上に形成された、不純物を有する第１の半導
体層と前記不純物を有さない第２の半導体層を備えた構
造体と、前記構造体の上に形成されたｐ型クラッド層
と、前記ｐ型クラッド層の上に前記第１の半導体層から
前記第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温度で
形成された任意の層とを有する半導体レーザであって、
前記第１の半導体層の禁制帯幅が前記第２の半導体層の
禁制帯幅より大きいことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２３】任意の層がコンタクト層であることを特
徴とする請求項２２に記載の半導体レーザ。
【請求項２４】任意の層が電流ブロック層であることを
特徴とする請求項２２に記載の半導体レーザ。
【請求項２５】基板の上に形成されたｎ型クラッド層
と、前記ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、前
記活性層の上に形成された、不純物を有する第１の半導
体層と前記不純物を有さない第２の半導体層を備えた構
造体と、前記構造体の上に形成されたｐ型クラッド層
と、前記ｐ型クラッド層の上に前記第１の半導体層から
前記第２の半導体層へ前記不純物の拡散が生じる温度で
形成された任意の層とを有する半導体レーザ。
【請求項２６】任意の層がコンタクト層であることを特
徴とする請求項２５に記載の半導体レーザ。
【請求項２７】任意の層が電流ブロック層であることを
特徴とする請求項２５に記載の半導体レーザ。