JPH1154834A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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- JPH1154834A JPH1154834A JP9212897A JP21289797A JPH1154834A JP H1154834 A JPH1154834 A JP H1154834A JP 9212897 A JP9212897 A JP 9212897A JP 21289797 A JP21289797 A JP 21289797A JP H1154834 A JPH1154834 A JP H1154834A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可飽和吸収層を用いた半導体レーザ素子にお
いて、戻り光によるエラーの発生を抑制し、安定した発
振を得る。 【解決手段】 半導体基板上に、少なくとも、第１導電
型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層が順
次積層された半導体レーザ素子であって、該半導体レー
ザ素子の光共振器の中にレーザ発振光のエネルギーと略
等しい禁制帯幅を有し、少なくとも１層からなる可飽和
吸収層を備えた半導体レーザ素子において、前記可飽和
吸収層は、その光出射端面の可飽和吸収量と、共振器内
部の可飽和吸収量とが異なってなる。
いて、戻り光によるエラーの発生を抑制し、安定した発
振を得る。 【解決手段】 半導体基板上に、少なくとも、第１導電
型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層が順
次積層された半導体レーザ素子であって、該半導体レー
ザ素子の光共振器の中にレーザ発振光のエネルギーと略
等しい禁制帯幅を有し、少なくとも１層からなる可飽和
吸収層を備えた半導体レーザ素子において、前記可飽和
吸収層は、その光出射端面の可飽和吸収量と、共振器内
部の可飽和吸収量とが異なってなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可飽和吸収層を用
いた自励発振型の半導体レーザに関し、戻り光に起因す
る雑音を低減するための構造に関するものである。
いた自励発振型の半導体レーザに関し、戻り光に起因す
る雑音を低減するための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクによるデータ記録、読み出し
等の光源として、半導体レーザが用いられている。通
常、半導体レーザの発振光をシングルモードにした場
合、ディスクからの戻り光により発振光との干渉が生
じ、出力が変動することによるノイズが発生し、エラー
の原因となる。このような現象を回避するため、半導体
レーザ内に可飽和吸収層を設け、自励発振を生じさせ、
発振光の干渉性を低下させることにより、低雑音化を実
現する方法がある。
等の光源として、半導体レーザが用いられている。通
常、半導体レーザの発振光をシングルモードにした場
合、ディスクからの戻り光により発振光との干渉が生
じ、出力が変動することによるノイズが発生し、エラー
の原因となる。このような現象を回避するため、半導体
レーザ内に可飽和吸収層を設け、自励発振を生じさせ、
発振光の干渉性を低下させることにより、低雑音化を実
現する方法がある。
【０００３】例えば、従来の特開昭６３−２０２０８３
号公報に記載の半導体レーザでは、図１２に示すような
断面構造になっている。以下、図１２の詳細を示す。ま
ず、ｎ−ＧａＡｓ基板上６０２にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａ
ｓクラッド層６０３、アンドープＡｌ0.16Ｇａ0.84Ａｓ
活性層６０４、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層６０
５、ｐ−ＧａＡｓモード分離層（３０〜２００Å）６０
６、ｐ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓモード分離層（５００〜１
０００Å）６０７、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ選択エッチ
ング層６０８、ｐ−ＧａＡｓキャップ層６０９が配置さ
れている。なお、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層６１０に
より電流狭窄が行われている。また、電極６０１、６１
１により電流注入がなされる。
号公報に記載の半導体レーザでは、図１２に示すような
断面構造になっている。以下、図１２の詳細を示す。ま
ず、ｎ−ＧａＡｓ基板上６０２にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａ
ｓクラッド層６０３、アンドープＡｌ0.16Ｇａ0.84Ａｓ
活性層６０４、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層６０
５、ｐ−ＧａＡｓモード分離層（３０〜２００Å）６０
６、ｐ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓモード分離層（５００〜１
０００Å）６０７、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ選択エッチ
ング層６０８、ｐ−ＧａＡｓキャップ層６０９が配置さ
れている。なお、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層６１０に
より電流狭窄が行われている。また、電極６０１、６１
１により電流注入がなされる。
【０００４】本レーザでは、ｐ−ＧａＡｓモード分離層
６０６がレーザ光を吸収するが、薄層であるため光強度
が大きくなると該層の光吸収が飽和する現象（可飽和吸
収効果）が起き、レーザの発振状態に対応して複数の基
本モード間を発振状態が行き来することにより自励発振
が生じる。
６０６がレーザ光を吸収するが、薄層であるため光強度
が大きくなると該層の光吸収が飽和する現象（可飽和吸
収効果）が起き、レーザの発振状態に対応して複数の基
本モード間を発振状態が行き来することにより自励発振
が生じる。
【０００５】この自励発振により戻り光との干渉が抑制
され、安定した出力が得られる。
され、安定した出力が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者らの実験結果によると上記従来のレーザをＣＤ（コ
ンパクトディスク）等の信号の読み取り等に使用した場
合、エラーの生じる場合のあることが判明した。
明者らの実験結果によると上記従来のレーザをＣＤ（コ
ンパクトディスク）等の信号の読み取り等に使用した場
合、エラーの生じる場合のあることが判明した。
【０００７】発明者らは、このエラーの原因を詳細に検
討したところ、ディスク読み取り時にはディスク上のピ
ットの有無等により非周期的に戻り光量が変動してお
り、この変動によりレーザの出力が揺らぎ、自励発振が
不安定になっていることがわかった。
討したところ、ディスク読み取り時にはディスク上のピ
ットの有無等により非周期的に戻り光量が変動してお
り、この変動によりレーザの出力が揺らぎ、自励発振が
不安定になっていることがわかった。
【０００８】このように、出力が不安定になる原因とし
て、戻り光量の増減により可飽和吸収層に帰還する光量
が変化するため、可飽和吸収層の光吸収係数が変動し、
自励発振が安定せず、光出力が揺らぐことが考えられ
る。
て、戻り光量の増減により可飽和吸収層に帰還する光量
が変化するため、可飽和吸収層の光吸収係数が変動し、
自励発振が安定せず、光出力が揺らぐことが考えられ
る。
【０００９】このように、可飽和吸収層は自励発振に寄
与して低ノイズ化のために有効であるが、戻り光が変動
する場合には、可飽和吸収層の光吸収係数が増減してし
まうために、自励発振が安定せず出力が不安定になると
いう問題があった。
与して低ノイズ化のために有効であるが、戻り光が変動
する場合には、可飽和吸収層の光吸収係数が増減してし
まうために、自励発振が安定せず出力が不安定になると
いう問題があった。
【００１０】本発明は以上のような問題を解決するため
に成されたもので、自励発振が戻り光により影響されに
くい構造を実現し、低雑音の半導体レーザ素子を提供す
ることを目的とする。
に成されたもので、自励発振が戻り光により影響されに
くい構造を実現し、低雑音の半導体レーザ素子を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係
る半導体レーザ素子は、半導体基板上に、少なくとも、
第１導電型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッ
ド層が順次積層された半導体レーザ素子であって、該半
導体レーザ素子の光共振器の中にレーザ発振光のエネル
ギーと略等しい禁制帯幅を有し、少なくとも１層からな
る可飽和吸収層を備えた半導体レーザ素子において、前
記可飽和吸収層は、その光出射端面の可飽和吸収量と、
共振器内部の可飽和吸収量とが異なってなることによっ
て、上記目的を達成するものである。
る半導体レーザ素子は、半導体基板上に、少なくとも、
第１導電型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッ
ド層が順次積層された半導体レーザ素子であって、該半
導体レーザ素子の光共振器の中にレーザ発振光のエネル
ギーと略等しい禁制帯幅を有し、少なくとも１層からな
る可飽和吸収層を備えた半導体レーザ素子において、前
記可飽和吸収層は、その光出射端面の可飽和吸収量と、
共振器内部の可飽和吸収量とが異なってなることによっ
て、上記目的を達成するものである。
【００１２】本発明（請求項２）に係る半導体レーザ素
子は、前記可飽和吸収層は、その光出射端面の可飽和吸
収量と、共振器内部の可飽和吸収量とが、光出射端面の
可飽和吸収量＜共振器内部の可飽和吸収量を満たしてな
ることによって、上記目的を達成するものである。
子は、前記可飽和吸収層は、その光出射端面の可飽和吸
収量と、共振器内部の可飽和吸収量とが、光出射端面の
可飽和吸収量＜共振器内部の可飽和吸収量を満たしてな
ることによって、上記目的を達成するものである。
【００１３】従来の半導体レーザ素子においてはディス
ク等からの戻り光が、光出射端面付近の可飽和吸収層に
吸収され、可飽和吸収効果を減少させる効果があり、自
励発振が不安定になる。一方、本請求項においては可飽
和吸収量を光出射端面付近で少ない構造としているた
め、端面に戻ってきた光が散乱して、共振器内部の可飽
和吸収量が大きい部分に到達しにくくなっている。その
ため自励発振における可飽和吸収効果が戻り光量の変動
により影響を受けにくく、安定した自励発振が生じ、戻
り光に起因するノイズが低減されるものである。
ク等からの戻り光が、光出射端面付近の可飽和吸収層に
吸収され、可飽和吸収効果を減少させる効果があり、自
励発振が不安定になる。一方、本請求項においては可飽
和吸収量を光出射端面付近で少ない構造としているた
め、端面に戻ってきた光が散乱して、共振器内部の可飽
和吸収量が大きい部分に到達しにくくなっている。その
ため自励発振における可飽和吸収効果が戻り光量の変動
により影響を受けにくく、安定した自励発振が生じ、戻
り光に起因するノイズが低減されるものである。
【００１４】本発明（請求項３）に係る半導体レーザ素
子は、半導体基板上に、少なくとも、第１導電型クラッ
ド層、活性層、及び第２導電型クラッド層が順次積層さ
れた半導体レーザ素子であって、該半導体レーザ素子の
光共振器の中にレーザ発振光のエネルギーと略等しい禁
制帯幅を有し、少なくとも１層からなる可飽和吸収層を
備えた半導体レーザ素子において、共振器長方向に沿っ
て、光出射端面近傍を可飽和吸収層非配置領域とし、共
振器内部を可飽和吸収層配置領域としてなることによっ
て、上記目的を達成するものである。
子は、半導体基板上に、少なくとも、第１導電型クラッ
ド層、活性層、及び第２導電型クラッド層が順次積層さ
れた半導体レーザ素子であって、該半導体レーザ素子の
光共振器の中にレーザ発振光のエネルギーと略等しい禁
制帯幅を有し、少なくとも１層からなる可飽和吸収層を
備えた半導体レーザ素子において、共振器長方向に沿っ
て、光出射端面近傍を可飽和吸収層非配置領域とし、共
振器内部を可飽和吸収層配置領域としてなることによっ
て、上記目的を達成するものである。
【００１５】従来の半導体レーザ素子においてはディス
ク等からの戻り光が、光出射端面付近の可飽和吸収層に
吸収され、可飽和吸収効果を減少させる効果があり、自
励発振が不安定になる。一方、本請求項においては可飽
和吸収領域を光出射端面付近で配置しない構造としてい
るため、端面に戻ってきた光が散乱して、共振器内部の
可飽和吸収量が大きい部分に到達しにくくなっている。
そのため自励発振における可飽和吸収効果が戻り光量の
変動により影響を受けにくく、安定した自励発振が生
じ、戻り光に起因するノイズが低減されるものである。
ク等からの戻り光が、光出射端面付近の可飽和吸収層に
吸収され、可飽和吸収効果を減少させる効果があり、自
励発振が不安定になる。一方、本請求項においては可飽
和吸収領域を光出射端面付近で配置しない構造としてい
るため、端面に戻ってきた光が散乱して、共振器内部の
可飽和吸収量が大きい部分に到達しにくくなっている。
そのため自励発振における可飽和吸収効果が戻り光量の
変動により影響を受けにくく、安定した自励発振が生
じ、戻り光に起因するノイズが低減されるものである。
【００１６】本発明（請求項４）に係る半導体レーザ素
子は、前記可飽和吸収層は量子井戸層であり、光出射端
面付近の可飽和吸収層の層厚を共振器内部の可飽和吸収
層の層厚より薄くすることにより、光出射端面付近の可
飽和吸収層の禁制帯幅を共振器内部の可飽和吸収層の禁
制帯幅より大きくしたことによって、上記目的を達成す
るものである。
子は、前記可飽和吸収層は量子井戸層であり、光出射端
面付近の可飽和吸収層の層厚を共振器内部の可飽和吸収
層の層厚より薄くすることにより、光出射端面付近の可
飽和吸収層の禁制帯幅を共振器内部の可飽和吸収層の禁
制帯幅より大きくしたことによって、上記目的を達成す
るものである。
【００１７】本請求項では、量子井戸の層厚の変化によ
り可飽和吸収効果を制御しているため、素子の作製プロ
セスが容易となる。
り可飽和吸収効果を制御しているため、素子の作製プロ
セスが容易となる。
【００１８】一般に半導体において、禁制帯幅付近のエ
ネルギーを持つ光に対しては、禁制帯幅が大きくなるに
従い可飽和吸収効果は減少する。よって、本請求項にお
いて、戻り光は光出射端面付近の可飽和吸収層の吸収係
数を低減させるが、もともと光出射端面の可飽和吸収効
果は小さく、自励発振への寄与が小さいため、安定した
自励発振が得られる。なお、本請求項では、光出射端面
付近と共振器内部において、共振器の構造の変化が小さ
いため、内部で光が散乱されにくく、損失が少ない動作
が可能となっている。
ネルギーを持つ光に対しては、禁制帯幅が大きくなるに
従い可飽和吸収効果は減少する。よって、本請求項にお
いて、戻り光は光出射端面付近の可飽和吸収層の吸収係
数を低減させるが、もともと光出射端面の可飽和吸収効
果は小さく、自励発振への寄与が小さいため、安定した
自励発振が得られる。なお、本請求項では、光出射端面
付近と共振器内部において、共振器の構造の変化が小さ
いため、内部で光が散乱されにくく、損失が少ない動作
が可能となっている。
【００１９】本発明（請求項５）に係る半導体レーザ素
子は、前記活性層における、光出射端面近傍の禁制帯幅
が、共振器内部の禁制帯幅より大きいことによって、上
記目的を達成する。
子は、前記活性層における、光出射端面近傍の禁制帯幅
が、共振器内部の禁制帯幅より大きいことによって、上
記目的を達成する。
【００２０】通常、半導体レーザ素子においては活性層
それ自体が可飽和吸収効果を持っている。従って、戻り
光量の変化によるノイズの増大を防ぐためには、光出射
端面付近の活性層の可飽和吸収効果を抑制することが有
効である。本請求項では、光出射端面付近の活性層の禁
制帯幅を大きくすることにより可飽和吸収効果を抑制
し、戻り光に影響されにくい、安定した自励発振を可能
としている。
それ自体が可飽和吸収効果を持っている。従って、戻り
光量の変化によるノイズの増大を防ぐためには、光出射
端面付近の活性層の可飽和吸収効果を抑制することが有
効である。本請求項では、光出射端面付近の活性層の禁
制帯幅を大きくすることにより可飽和吸収効果を抑制
し、戻り光に影響されにくい、安定した自励発振を可能
としている。
【００２１】本発明（請求項６）に係る半導体レーザ素
子は、可飽和吸収量のより小さい領域又は可飽和吸収層
非配置領域が、その光出射端面からの距離Ｌが３μｍ以
下であり、かつまた可飽和吸収量のより大きい領域又は
可飽和吸収層配置領域の共振器方向の領域の長さＡと、
共振器長Ｚとの関係が、 Ａ ≧ Ｚ×１／２ となることによって、上記目的を達成する。
子は、可飽和吸収量のより小さい領域又は可飽和吸収層
非配置領域が、その光出射端面からの距離Ｌが３μｍ以
下であり、かつまた可飽和吸収量のより大きい領域又は
可飽和吸収層配置領域の共振器方向の領域の長さＡと、
共振器長Ｚとの関係が、 Ａ ≧ Ｚ×１／２ となることによって、上記目的を達成する。
【００２２】本構造では、可飽和吸収効果の大きな部分
を光出射端面から３μｍ以上離しているため、戻り光に
よる可飽和吸収効果の変動が少なくなっている。また、
可飽和吸収効果の少ない領域を光出射端面から共振器長
の５０％以下としていることにより、自励発振に寄与す
る可飽和吸収効果を保つことが可能であり、良好な低ノ
イズ特性を得ることができる。
を光出射端面から３μｍ以上離しているため、戻り光に
よる可飽和吸収効果の変動が少なくなっている。また、
可飽和吸収効果の少ない領域を光出射端面から共振器長
の５０％以下としていることにより、自励発振に寄与す
る可飽和吸収効果を保つことが可能であり、良好な低ノ
イズ特性を得ることができる。
【００２３】
（実施例１） 本発明に係わる第一の実施例を図面を参照しつつ詳細に
説明する。
説明する。
【００２４】図１は本実施例のＡｌＧａＡｓ系半導体レ
ーザを光出射端面の斜め方向から透視した図である。本
素子はｎ−ＧａＡｓ基板１０１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5
Ａｓクラッド層１０２、Ａｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層１
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層１０４、ｐ−
Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層１０５、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓエッチストップ層１０６が順次積層されて
いる。ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層１０５は、
光出射端面から３０μｍの領域で除去されている。以上
の構造の上にｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１０７、ｐ−
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層１０８、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層１０９が積層されている。
ーザを光出射端面の斜め方向から透視した図である。本
素子はｎ−ＧａＡｓ基板１０１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5
Ａｓクラッド層１０２、Ａｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層１
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層１０４、ｐ−
Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層１０５、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓエッチストップ層１０６が順次積層されて
いる。ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層１０５は、
光出射端面から３０μｍの領域で除去されている。以上
の構造の上にｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１０７、ｐ−
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層１０８、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層１０９が積層されている。
【００２５】次に本半導体レーザの作製方法を順を追っ
て説明する。まず図１に示すｎ−ＧａＡｓ基板１０１上
にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．０μｍ）１
０２、Ａｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層（０．０８μｍ）１
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（０．２μ
ｍ）１０４、ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層（１
００Å）１０５をＭＯＣＶＤ法により順次平面に積層す
る。次に、ホトレジスト膜を使用してｐ−Ａｌ0.1Ｇａ
0.9Ａｓ可飽和吸収層層１０５を光出射端面から３０μ
ｍの領域において選択的に除去する。さらに、ＭＯＣＶ
Ｄ法により、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓエッチストップ層
（０．１μｍ）１０６、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
（０．６μｍ）１０７を積層する。次に、通常のホトレ
ジスト膜および選択エッチングによりｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層をストライプ状に除去する。その後、ＭＯＣ
ＶＤ法によりｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層１０８
およびｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０９を積層した後、
電極を作製し、共振器長３００μｍのチップに分割して
半導体レーザを得る。
て説明する。まず図１に示すｎ−ＧａＡｓ基板１０１上
にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．０μｍ）１
０２、Ａｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層（０．０８μｍ）１
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（０．２μ
ｍ）１０４、ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層（１
００Å）１０５をＭＯＣＶＤ法により順次平面に積層す
る。次に、ホトレジスト膜を使用してｐ−Ａｌ0.1Ｇａ
0.9Ａｓ可飽和吸収層層１０５を光出射端面から３０μ
ｍの領域において選択的に除去する。さらに、ＭＯＣＶ
Ｄ法により、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓエッチストップ層
（０．１μｍ）１０６、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
（０．６μｍ）１０７を積層する。次に、通常のホトレ
ジスト膜および選択エッチングによりｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層をストライプ状に除去する。その後、ＭＯＣ
ＶＤ法によりｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層１０８
およびｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０９を積層した後、
電極を作製し、共振器長３００μｍのチップに分割して
半導体レーザを得る。
【００２６】なお、半導体レーザの発振波長はほぼ７８
５ｎｍ（約１．５８ｅＶ）であるのに対し、ｐ−Ａｌ
0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層１０５の禁制帯幅は量子効
果により、約１．５９ｅＶとなり、両者は略等しくな
る。このため、該１０５層は可飽和吸収層として有効に
機能する。
５ｎｍ（約１．５８ｅＶ）であるのに対し、ｐ−Ａｌ
0.1Ｇａ0.9Ａｓ可飽和吸収層１０５の禁制帯幅は量子効
果により、約１．５９ｅＶとなり、両者は略等しくな
る。このため、該１０５層は可飽和吸収層として有効に
機能する。
【００２７】また、図１の素子の共振器中央部の断面図
は図２のようになっている。ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可
飽和吸収層１０５は光出射端面から３０μｍの距離、つ
まりＬ１の領域には存在しない構造となっている。
は図２のようになっている。ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ可
飽和吸収層１０５は光出射端面から３０μｍの距離、つ
まりＬ１の領域には存在しない構造となっている。
【００２８】以上の半導体レーザ素子をＣＤ用光ディス
クに応用したところ、戻り光量の変動に関わらず安定し
た自励発振が生じた。
クに応用したところ、戻り光量の変動に関わらず安定し
た自励発振が生じた。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に、本構造の半導体レーザの光出射端
面からの可飽和吸収層の除去領域までの距離Ｌ１と、光
ディスクの誤り訂正前の読み取りエラーの個数の関係を
示す。
面からの可飽和吸収層の除去領域までの距離Ｌ１と、光
ディスクの誤り訂正前の読み取りエラーの個数の関係を
示す。
【００３１】通常ＣＤ用ディスク等の場合、１秒あたり
１００個以下のエラーであれば、エラー訂正機能が働く
ことによりほぼ完全な信号が復元され使用上問題は生じ
ない。本実施例においては、Ｌ１が３μｍから１５０μ
ｍ未満の範囲において、エラーが１秒あたり１００個以
下の条件が満たされ、所望の特性が得られていることが
わかる。この理由として、当該範囲では、光出射端面に
侵入した戻り光が可飽和吸収層に吸収される効果が少な
く、さらに可飽和吸収効果が十分保たれているため、半
導体レーザ素子の出力が安定する。なお、良好な特性が
得られる条件として、以上のことから、Ｌ１≧３μｍ、
また可飽和吸収層の存在する領域をＡとすると、Ａ≧共
振器長×１／２が望ましいと考えられる。
１００個以下のエラーであれば、エラー訂正機能が働く
ことによりほぼ完全な信号が復元され使用上問題は生じ
ない。本実施例においては、Ｌ１が３μｍから１５０μ
ｍ未満の範囲において、エラーが１秒あたり１００個以
下の条件が満たされ、所望の特性が得られていることが
わかる。この理由として、当該範囲では、光出射端面に
侵入した戻り光が可飽和吸収層に吸収される効果が少な
く、さらに可飽和吸収効果が十分保たれているため、半
導体レーザ素子の出力が安定する。なお、良好な特性が
得られる条件として、以上のことから、Ｌ１≧３μｍ、
また可飽和吸収層の存在する領域をＡとすると、Ａ≧共
振器長×１／２が望ましいと考えられる。
【００３２】なお、本実施例ではＬ１＝３０μｍの場合
にエラーは１秒あたり１０個であり、良好な特性を得る
ことができた。また、Ｌ１が１５０μｍより大きい場合
には、可飽和吸収効果が十分でなくエラーが増大してお
り、Ｌ１が３μｍより小さい場合は、戻り光が可飽和吸
収層に吸収され、半導体レーザの出力を変動させる原因
となり、エラーを増大させているものと考えられる。
にエラーは１秒あたり１０個であり、良好な特性を得る
ことができた。また、Ｌ１が１５０μｍより大きい場合
には、可飽和吸収効果が十分でなくエラーが増大してお
り、Ｌ１が３μｍより小さい場合は、戻り光が可飽和吸
収層に吸収され、半導体レーザの出力を変動させる原因
となり、エラーを増大させているものと考えられる。
【００３３】本実施例では光共振器端面の片側の可飽和
吸収層を除去しているが、残りの端面への戻り光が存在
する場合は、両側の光出射端面の可飽和吸収層を機能さ
せない構造にしても同様の効果を得ることができる。
吸収層を除去しているが、残りの端面への戻り光が存在
する場合は、両側の光出射端面の可飽和吸収層を機能さ
せない構造にしても同様の効果を得ることができる。
【００３４】なお、可飽和吸収層の組成はＡｌＧａＡｓ
を用いているが、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡ
ｌＰ、ＩｎＧａＡｓＰ等の組成を用いても同様の効果を
得ることができることは言うまでもない。
を用いているが、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡ
ｌＰ、ＩｎＧａＡｓＰ等の組成を用いても同様の効果を
得ることができることは言うまでもない。
【００３５】（実施例２）次に本発明に係わる第二の実
施例を図面を参照しつつ説明する。
施例を図面を参照しつつ説明する。
【００３６】図３は本実施例のＡｌＧａＡｓ系半導体レ
ーザの光出射端面方向から見た斜視図である。本レーザ
はｎ−ＧａＡｓ基板２０１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ
クラッド層２０２、ＭＱＷ活性層２０３、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０４、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸
収層２０５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０
６、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０７、ｎ−Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓブロック層２０８、ｎ−ＧａＡｓ保護層２０
９が形成されている。なお、領域２１０はチップ分割後
にＺｎを外部から拡散させた領域である。
ーザの光出射端面方向から見た斜視図である。本レーザ
はｎ−ＧａＡｓ基板２０１上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ
クラッド層２０２、ＭＱＷ活性層２０３、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０４、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸
収層２０５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０
６、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０７、ｎ−Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓブロック層２０８、ｎ−ＧａＡｓ保護層２０
９が形成されている。なお、領域２１０はチップ分割後
にＺｎを外部から拡散させた領域である。
【００３７】次に、本半導体レーザの作製手順を順を追
って以下に示す。まずＭＯＣＶＤ法によりｎ−ＧａＡｓ
２０１基板上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
（１．０μｍ）２０２、ノンドープＭＱＷ活性層２０
３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ０．５Ａｓクラッド層（０．３μ
ｍ）２０４、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層（４０Å）２０
５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．０μｍ）
２０６、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層（０．５μｍ）２０
７を平面に順次積層する。なおＭＱＷ活性層は、Ａｌ
0.3Ｇａ0.7Ａｓバリア層（１００Å）７層とＡｌ0.1Ｇ
ａ0.9Ａｓ井戸層（８０Å）８層を交互に積層した構造
となっている。
って以下に示す。まずＭＯＣＶＤ法によりｎ−ＧａＡｓ
２０１基板上にｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
（１．０μｍ）２０２、ノンドープＭＱＷ活性層２０
３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ０．５Ａｓクラッド層（０．３μ
ｍ）２０４、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層（４０Å）２０
５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．０μｍ）
２０６、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層（０．５μｍ）２０
７を平面に順次積層する。なおＭＱＷ活性層は、Ａｌ
0.3Ｇａ0.7Ａｓバリア層（１００Å）７層とＡｌ0.1Ｇ
ａ0.9Ａｓ井戸層（８０Å）８層を交互に積層した構造
となっている。
【００３８】次に、通常のスパッタリング法とレジスト
膜を使用したプロセスとエッチングによりウエハ上面の
導波路形成領域にＳｉＯ２膜とレジスト膜からなるスト
ライプを形成する。次に、アンモニア水＋過酸化水素水
溶液を用いてｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０７のストラ
イプ外の不要部分をエッチングした後、ＨＦを用いて、
ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０６のストライプ
外部分を同様にストライプ状にエッチングする。次にレ
ジスト膜を有機溶液にて洗浄した後、ＨＣｌを添加した
ＭＯＣＶＤ法による選択成長を用いて、ｎ−Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓブロック層（０．６μｍ）２０８、ｎ−Ｇａ
Ａｓ保護層（０．１μｍ）２０９をＳｉＯ2膜以外の上
記ウエハ上に成長する。
膜を使用したプロセスとエッチングによりウエハ上面の
導波路形成領域にＳｉＯ２膜とレジスト膜からなるスト
ライプを形成する。次に、アンモニア水＋過酸化水素水
溶液を用いてｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０７のストラ
イプ外の不要部分をエッチングした後、ＨＦを用いて、
ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０６のストライプ
外部分を同様にストライプ状にエッチングする。次にレ
ジスト膜を有機溶液にて洗浄した後、ＨＣｌを添加した
ＭＯＣＶＤ法による選択成長を用いて、ｎ−Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓブロック層（０．６μｍ）２０８、ｎ−Ｇａ
Ａｓ保護層（０．１μｍ）２０９をＳｉＯ2膜以外の上
記ウエハ上に成長する。
【００３９】次に共振器長が２５０μｍになるようにウ
エハをバー状に壁開し、光出射端面の後面をＳｉＯ2マ
スクでコーティングした後、石英管中にて６００℃程度
に加熱しながら１時間ＤＥＺｎ（ジエチルジンク）をフ
ローして、光出射端面からＺｎを結晶中に拡散させる。
エハをバー状に壁開し、光出射端面の後面をＳｉＯ2マ
スクでコーティングした後、石英管中にて６００℃程度
に加熱しながら１時間ＤＥＺｎ（ジエチルジンク）をフ
ローして、光出射端面からＺｎを結晶中に拡散させる。
【００４０】以上の作製方法により図３および図４に示
す２１０の領域にて、光出射端面から半導体レーザチッ
プの内部へ約１０μｍ程度Ｚｎが拡散し、量子井戸から
なる可飽和吸収層および活性層は混晶化を生じる。その
結果、可飽和吸収層２０５とＭＱＷ活性層の量子井戸内
部にＡｌが侵入し、量子井戸幅が狭くなることにより、
禁制帯幅は大きくなり、その領域の可飽和吸収層および
ＭＱＷ活性層の可飽和吸収効果は減少する。
す２１０の領域にて、光出射端面から半導体レーザチッ
プの内部へ約１０μｍ程度Ｚｎが拡散し、量子井戸から
なる可飽和吸収層および活性層は混晶化を生じる。その
結果、可飽和吸収層２０５とＭＱＷ活性層の量子井戸内
部にＡｌが侵入し、量子井戸幅が狭くなることにより、
禁制帯幅は大きくなり、その領域の可飽和吸収層および
ＭＱＷ活性層の可飽和吸収効果は減少する。
【００４１】図４は本実施例のストライプ部の断面を示
す図である。量子井戸からなる可飽和吸収層は２０５−
Ａの部分はＺｎ拡散前と同じ４０Åに保たれているが、
Ｚｎを拡散させた２０５−Ｂの部分（Ｌ２）は不純物拡
散により混晶化が生じ、約２０Åとなっている。また、
活性層の井戸幅も、Ｚｎ拡散させない部分では８０Åで
あるが、拡散させた部分では６０Åとなっている。
す図である。量子井戸からなる可飽和吸収層は２０５−
Ａの部分はＺｎ拡散前と同じ４０Åに保たれているが、
Ｚｎを拡散させた２０５−Ｂの部分（Ｌ２）は不純物拡
散により混晶化が生じ、約２０Åとなっている。また、
活性層の井戸幅も、Ｚｎ拡散させない部分では８０Åで
あるが、拡散させた部分では６０Åとなっている。
【００４２】以上の素子において、可飽和吸収層２０５
−Ａの部分の禁制帯幅は１．５９ｅＶであるが、Ｚｎを
拡散させた部分は量子効果が大きくなることにより１．
７５ｅＶとなる。一方、レーザ発振は約７８８ｎｍ
（１．５７ｅＶ）で生じるため、２０５−Ａの部分はレ
ーザ発振光のエネルギーと略等しい禁制帯幅を有し、可
飽和吸収効果が有効に機能する。また、２０５−Ｂの部
分は可飽和吸収効果が比較的弱くなる。
−Ａの部分の禁制帯幅は１．５９ｅＶであるが、Ｚｎを
拡散させた部分は量子効果が大きくなることにより１．
７５ｅＶとなる。一方、レーザ発振は約７８８ｎｍ
（１．５７ｅＶ）で生じるため、２０５−Ａの部分はレ
ーザ発振光のエネルギーと略等しい禁制帯幅を有し、可
飽和吸収効果が有効に機能する。また、２０５−Ｂの部
分は可飽和吸収効果が比較的弱くなる。
【００４３】また、Ｚｎを拡散させない領域の活性層の
禁制帯幅は１．５９ｅＶであるのに対し、Ｚｎにより混
晶化した活性層部分は１．６１ｅＶとなるため、Ｌ２の
部分における活性層は、レーザの発振光に対して可飽和
吸収効果が抑制される。
禁制帯幅は１．５９ｅＶであるのに対し、Ｚｎにより混
晶化した活性層部分は１．６１ｅＶとなるため、Ｌ２の
部分における活性層は、レーザの発振光に対して可飽和
吸収効果が抑制される。
【００４４】以上のような効果により、可飽和吸収層と
活性層において光出射端面付近の可飽和吸収効果が抑制
されているため、本実施例では、戻り光量の変動による
ノイズの発生が抑制される。
活性層において光出射端面付近の可飽和吸収効果が抑制
されているため、本実施例では、戻り光量の変動による
ノイズの発生が抑制される。
【００４５】なお本実施例では、完全に混晶化が生じな
い場合において、Ｚｎ拡散領域と拡散していない領域の
構造上の変化が、量子井戸の層厚の変化のみである。こ
のような場合には、共振器内部の光モードがほぼ一定と
なっており、内部で光が散乱されにくいため、低閾値化
が可能であるという特徴を持っている。
い場合において、Ｚｎ拡散領域と拡散していない領域の
構造上の変化が、量子井戸の層厚の変化のみである。こ
のような場合には、共振器内部の光モードがほぼ一定と
なっており、内部で光が散乱されにくいため、低閾値化
が可能であるという特徴を持っている。
【００４６】以上の半導体レーザ素子を光ディスクに応
用したところ、閾値が２０ｍＡであり、３ｍＷの出力時
に駆動電流が２６ｍＷとなり、良好な低電流特性を得る
ことができた。また実施例１と同様の測定により、１秒
あたり１５個のエラーが観測されるに留まり、良好な自
励発振および雑音特性を得ることができた。
用したところ、閾値が２０ｍＡであり、３ｍＷの出力時
に駆動電流が２６ｍＷとなり、良好な低電流特性を得る
ことができた。また実施例１と同様の測定により、１秒
あたり１５個のエラーが観測されるに留まり、良好な自
励発振および雑音特性を得ることができた。
【００４７】なお、本実施例において領域Ｌ２の長さを
３μｍ以上、１２５μｍ未満とした場合において、エラ
ーは毎秒１００個以下の安定した読み取りを実現でき
た。
３μｍ以上、１２５μｍ未満とした場合において、エラ
ーは毎秒１００個以下の安定した読み取りを実現でき
た。
【００４８】なお、Ｚｎの拡散により混晶化させる可飽
和吸収層とＭＱＷ活性層の部分は、完全に混晶化させた
場合でも、同様の効果を得ることができる。
和吸収層とＭＱＷ活性層の部分は、完全に混晶化させた
場合でも、同様の効果を得ることができる。
【００４９】また、拡散させる不純物の種類として、Ｚ
ｎの代わりにＭｇ、Ｓｅ、Ｓｉ等、量子井戸を混晶化さ
せる効果のある他の不純物を用いてもよい。
ｎの代わりにＭｇ、Ｓｅ、Ｓｉ等、量子井戸を混晶化さ
せる効果のある他の不純物を用いてもよい。
【００５０】（実施例３）本実施例は第二の実施例にお
けるＺｎ導入方法が異なるものである。その光出射端面
からの斜視図を図５に示す。また、図６はそのストライ
プ部の断面である。以下はその作製方法である。
けるＺｎ導入方法が異なるものである。その光出射端面
からの斜視図を図５に示す。また、図６はそのストライ
プ部の断面である。以下はその作製方法である。
【００５１】まずｎ−ＧａＡｓウエハ３０１上に、ｎ−
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層３０２、ＭＱＷ活性層３
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層３０４、ｐ−
ＧａＡｓ可飽和吸収層（４０Å）３０５、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓクラッド層３０６、ｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層３０７をＭＯＣＶＤ法により順次平面の積層する。
次に第二の実施例と同様にして導波路部分のストライプ
を作製した後、ＭＯＣＶＤ再成長によりｎ−Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓブロック層３０９およびｎ−ＧａＡｓ保護層
３１１を作製する。
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層３０２、ＭＱＷ活性層３
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層３０４、ｐ−
ＧａＡｓ可飽和吸収層（４０Å）３０５、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓクラッド層３０６、ｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層３０７をＭＯＣＶＤ法により順次平面の積層する。
次に第二の実施例と同様にして導波路部分のストライプ
を作製した後、ＭＯＣＶＤ再成長によりｎ−Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓブロック層３０９およびｎ−ＧａＡｓ保護層
３１１を作製する。
【００５２】次に、ウエハをバーに分割する前に、ウエ
ハの上面にＳｉＯ2マスクを作製し、共振器端面の光出
射面付近のＳｉＯ2マスクを除去して窓を設けた後、該
窓部分から垂直に第二の実施例と同様の方法を用いて、
Ｚｎを図３１０の領域に拡散させる。その後を電極を作
製し、チップ分割を行い、半導体レーザを完成する。
ハの上面にＳｉＯ2マスクを作製し、共振器端面の光出
射面付近のＳｉＯ2マスクを除去して窓を設けた後、該
窓部分から垂直に第二の実施例と同様の方法を用いて、
Ｚｎを図３１０の領域に拡散させる。その後を電極を作
製し、チップ分割を行い、半導体レーザを完成する。
【００５３】本実施例では可飽和吸収層の３０５−Ａの
部分は４０Åとなっているが、３０５−Ｂの部分は３０
Åとなっており、３０５−Ａの部分の可飽和吸収効果が
比較的大きくなっている。
部分は４０Åとなっているが、３０５−Ｂの部分は３０
Åとなっており、３０５−Ａの部分の可飽和吸収効果が
比較的大きくなっている。
【００５４】なお、Ｚｎ拡散により可飽和吸収層３０５
を混晶化させる領域の長さ（Ｌ３）は１００μｍ、共振
器長は３００μｍとした。
を混晶化させる領域の長さ（Ｌ３）は１００μｍ、共振
器長は３００μｍとした。
【００５５】また、本実施例では可飽和吸収層３０５−
Ｂに隣接する活性層３０３は、不純物の拡散が該３０５
−Ａ層と比較すると、非常に小さくなっている。このた
め実施例２と異なり、ＭＱＷ活性層の禁制帯幅はストラ
イプ全部分においてほぼ等しくなり、発振スペクトル幅
を小さく抑えることが可能であるという特徴を持ってい
る。そのため、ディスク読み取り時の光学系の設計にお
いて色収差の補正が容易となる。
Ｂに隣接する活性層３０３は、不純物の拡散が該３０５
−Ａ層と比較すると、非常に小さくなっている。このた
め実施例２と異なり、ＭＱＷ活性層の禁制帯幅はストラ
イプ全部分においてほぼ等しくなり、発振スペクトル幅
を小さく抑えることが可能であるという特徴を持ってい
る。そのため、ディスク読み取り時の光学系の設計にお
いて色収差の補正が容易となる。
【００５６】本実施例では、共振器長３５０μｍ、可飽
和吸収層の混晶化領域１００μｍにて、光ディスク読み
取りに本レーザを使用した場合、１秒あたりのエラーは
２０個と良好な結果を得ることができた。
和吸収層の混晶化領域１００μｍにて、光ディスク読み
取りに本レーザを使用した場合、１秒あたりのエラーは
２０個と良好な結果を得ることができた。
【００５７】なお、混晶化させる可飽和吸収層３０５−
Ａの部分は、２０Å以下でも良く、さらに完全に混晶化
された場合でも同様の効果を得ることができる。
Ａの部分は、２０Å以下でも良く、さらに完全に混晶化
された場合でも同様の効果を得ることができる。
【００５８】さらに、拡散させる不純物の種類として、
Ｚｎの代わりにＭｇ、Ｓｅ、Ｓｉ等、量子井戸を混晶化
させる効果のある他の不純物を用いてもよい。
Ｚｎの代わりにＭｇ、Ｓｅ、Ｓｉ等、量子井戸を混晶化
させる効果のある他の不純物を用いてもよい。
【００５９】（実施例４）図７は本請求項に関わる第４
の実施例であり、光出射端面からの斜視図である。ま
た、図８はそのストライプ部の断面である。図７および
図８の説明を以下に行う。まずｎ−ＧａＡｓ基板４０１
上に、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層４０２、ノン
ドープＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層４０３、ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層４０４、ｐ−ＧａＡｓエッチ
ストップ層４０５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
４０６、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層４０７、ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層４０８、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層４０９、ＳｉＯ2電流狭窄層（１．４μｍ）４１
０が配置されている。
の実施例であり、光出射端面からの斜視図である。ま
た、図８はそのストライプ部の断面である。図７および
図８の説明を以下に行う。まずｎ−ＧａＡｓ基板４０１
上に、ｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層４０２、ノン
ドープＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層４０３、ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層４０４、ｐ−ＧａＡｓエッチ
ストップ層４０５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層
４０６、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層４０７、ｐ−Ａｌ
0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層４０８、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層４０９、ＳｉＯ2電流狭窄層（１．４μｍ）４１
０が配置されている。
【００６０】次に、本半導体レーザの作製方法を説明す
る。まずｎ−ＧａＡｓ基板上４０２にＭＯＣＶＤ法によ
りｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．４μｍ）４
０２、Ａｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層（０．０５μｍ）４
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（０．２μ
ｍ）４０４、ｐ−ＧａＡｓエッチストップ層（２０Å）
４０５を順次作製する。次にスパッタリングと通常のホ
トレジスト法により、上記ウエハ上にＳｉＯ2マスクを
図７の４１０ような形状に作製する。なお、ＳｉＯ2マ
スクのストライプは光出射端面付近に相当するマスクの
領域４１０Ｂの幅Ｗ２が６μｍ、共振器内部の領域４１
０Ａの幅Ｗ１が４μｍであり、光出射端面付近が広くな
っている。
る。まずｎ−ＧａＡｓ基板上４０２にＭＯＣＶＤ法によ
りｎ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．４μｍ）４
０２、Ａｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓ活性層（０．０５μｍ）４
０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（０．２μ
ｍ）４０４、ｐ−ＧａＡｓエッチストップ層（２０Å）
４０５を順次作製する。次にスパッタリングと通常のホ
トレジスト法により、上記ウエハ上にＳｉＯ2マスクを
図７の４１０ような形状に作製する。なお、ＳｉＯ2マ
スクのストライプは光出射端面付近に相当するマスクの
領域４１０Ｂの幅Ｗ２が６μｍ、共振器内部の領域４１
０Ａの幅Ｗ１が４μｍであり、光出射端面付近が広くな
っている。
【００６１】次にＨＣｌを添加したＭＯＣＶＤ法により
前記ウエハ上のＳｉＯ2マスク部分以外のストライプ
（幅Ｗ１の部分）に、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド
層（０．１μｍ）４０６、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層
（４５Å）、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．
０μｍ）４０８、ｐ−ＧａＡｓ層コンタクト層（０．３
μｍ）４０９を順次作製し、リッジ形状の導波路を作製
する。
前記ウエハ上のＳｉＯ2マスク部分以外のストライプ
（幅Ｗ１の部分）に、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド
層（０．１μｍ）４０６、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層
（４５Å）、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層（１．
０μｍ）４０８、ｐ−ＧａＡｓ層コンタクト層（０．３
μｍ）４０９を順次作製し、リッジ形状の導波路を作製
する。
【００６２】なお、ストライプ幅がＷ２（６μｍ）の部
分は、Ｗ１（４μｍ）の部分と比較して、マスク幅が広
いため、ＳｉＯ2マスク部からのＧａおよびＡｓの成長
中のマイグレーションが比較的少なくなるため、リッジ
部分の成長速度が小さくなる。
分は、Ｗ１（４μｍ）の部分と比較して、マスク幅が広
いため、ＳｉＯ2マスク部からのＧａおよびＡｓの成長
中のマイグレーションが比較的少なくなるため、リッジ
部分の成長速度が小さくなる。
【００６３】図８はストライプ部の共振器方向の断面図
であるが、ストライプ幅が６μｍの部分は４μｍの部分
と比べて約１１％層厚が薄く、可飽和吸収層に関しては
４０Åとなっている。このため、共振器端面部の量子井
戸は量子効果が大きくなることにより、禁制帯幅が大き
くなる。また、共振器中央部４０７Ａでは逆に可飽和吸
収効果が大きくなる。本半導体レーザでは発振光のエネ
ルギーが約１．５９ｅＶであるのに対し、４５Åの可飽
和吸収層の禁制帯幅が約１．５７ｅＶ、また４０Åの場
合が１．５９ｅＶとなり、光出射端面付近の可飽和吸収
効果が共振器内部と比較して小さく抑えられているた
め、戻り光による自励発振への影響を少なく抑えること
が可能になる。
であるが、ストライプ幅が６μｍの部分は４μｍの部分
と比べて約１１％層厚が薄く、可飽和吸収層に関しては
４０Åとなっている。このため、共振器端面部の量子井
戸は量子効果が大きくなることにより、禁制帯幅が大き
くなる。また、共振器中央部４０７Ａでは逆に可飽和吸
収効果が大きくなる。本半導体レーザでは発振光のエネ
ルギーが約１．５９ｅＶであるのに対し、４５Åの可飽
和吸収層の禁制帯幅が約１．５７ｅＶ、また４０Åの場
合が１．５９ｅＶとなり、光出射端面付近の可飽和吸収
効果が共振器内部と比較して小さく抑えられているた
め、戻り光による自励発振への影響を少なく抑えること
が可能になる。
【００６４】本半導体レーザでは、共振器長が２５０μ
ｍであるのに対し、可飽和吸収効果の大きい部分４０７
Ａの長さＬ４が光出射端面から５０μｍ離れており、戻
り光によって可飽和吸収層の光吸収量が変動する効果を
抑制することが可能となった。第一の実施例と同様のテ
ストにより、１秒あたりのエラー個数は１５個となり、
エラーの少ない良好な動作が可能となった。
ｍであるのに対し、可飽和吸収効果の大きい部分４０７
Ａの長さＬ４が光出射端面から５０μｍ離れており、戻
り光によって可飽和吸収層の光吸収量が変動する効果を
抑制することが可能となった。第一の実施例と同様のテ
ストにより、１秒あたりのエラー個数は１５個となり、
エラーの少ない良好な動作が可能となった。
【００６５】なお、領域４１０Ｂと４１０Ａはステップ
状に幅が変化している例を示したが、幅が除々に変動し
ている場合でも同様の効果を得ることができる。
状に幅が変化している例を示したが、幅が除々に変動し
ている場合でも同様の効果を得ることができる。
【００６６】また、Ｌ４の長さは３μｍ以上１２５μｍ
未満の範囲で同様の効果を得ることができる。
未満の範囲で同様の効果を得ることができる。
【００６７】なお、本実施例は、ＭＯＣＶＤ法を用いた
が、リッジ形状の導波路作成方法として、ＭＢＥ法、ガ
スソースＭＢＥ法、ＭＯＭＢＥ法等、他の方法にも同よ
うに使用可能である。
が、リッジ形状の導波路作成方法として、ＭＢＥ法、ガ
スソースＭＢＥ法、ＭＯＭＢＥ法等、他の方法にも同よ
うに使用可能である。
【００６８】（実施例５）図９は実施例５における半導
体レーザの斜視図であり、共振器の中心付近において共
振器に直角に分割した様子を示している。
体レーザの斜視図であり、共振器の中心付近において共
振器に直角に分割した様子を示している。
【００６９】本レーザは図９において、ｎ−ＧａＡｓ基
板５０１上にｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓクラッド層（１．
０μｍ）５０２、ＭＱＷ活性層５０３、ｐ−Ａｌ0.6Ｇ
ａ0.4Ａｓクラッド層（０．２μｍ）５０４、ｐ−Ｇａ
Ａｓ可飽和吸収層５０５Ａ、５０５Ｂ、ｐ−Ａｌ0.5Ｇ
ａ0.5Ａｓクラッド層（０．６μｍ）５０６、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層（０．１μｍ）５０７、ｎ−Ａｌ0.7
Ｇａ0.3Ａｓブロック層（０．７μｍ）５０８、ｎ−Ｇ
ａＡｓ保護層（０．０５μｍ）５０９からなる。
板５０１上にｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓクラッド層（１．
０μｍ）５０２、ＭＱＷ活性層５０３、ｐ−Ａｌ0.6Ｇ
ａ0.4Ａｓクラッド層（０．２μｍ）５０４、ｐ−Ｇａ
Ａｓ可飽和吸収層５０５Ａ、５０５Ｂ、ｐ−Ａｌ0.5Ｇ
ａ0.5Ａｓクラッド層（０．６μｍ）５０６、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層（０．１μｍ）５０７、ｎ−Ａｌ0.7
Ｇａ0.3Ａｓブロック層（０．７μｍ）５０８、ｎ−Ｇ
ａＡｓ保護層（０．０５μｍ）５０９からなる。
【００７０】次に、本半導体レーザの作製手順を順を追
って以下に示す。まずＭＯＣＶＤ法によりｎ−ＧａＡｓ
５０１基板上にｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓクラッド層５０
２、ノンドープＭＱＷ活性層５０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓクラッド層５０４、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層
５０５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層５０６、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層５０７を平面に順次積層する。
なおＭＱＷ活性層は、Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓバリア層
（８０Å）７層とＡｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ井戸層（８０Å）
８層を交互に積層した構造となっている。また、ｐ−Ｇ
ａＡｓ可飽和吸収層５０５は４０Åであり、平面の形状
となっている。
って以下に示す。まずＭＯＣＶＤ法によりｎ−ＧａＡｓ
５０１基板上にｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓクラッド層５０
２、ノンドープＭＱＷ活性層５０３、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ
0.5Ａｓクラッド層５０４、ｐ−ＧａＡｓ可飽和吸収層
５０５、ｐ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層５０６、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層５０７を平面に順次積層する。
なおＭＱＷ活性層は、Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓバリア層
（８０Å）７層とＡｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ井戸層（８０Å）
８層を交互に積層した構造となっている。また、ｐ−Ｇ
ａＡｓ可飽和吸収層５０５は４０Åであり、平面の形状
となっている。
【００７１】次に、実施例２と同様のプロセスを用いて
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５０７のストライプ外の不要
部分をエッチングした後、ＨＦを用いて、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０６のストライプ外部分を同
様にストライプ状にエッチングする。次にレジスト膜を
部分的に塗付し、図１０に示すように、光出射端面から
距離Ｌ５の部分における、ストライプ部以外のｐ−Ｇａ
Ａｓ可飽和吸収層５０５を除去する。なお、Ｌ５は１０
０μｍとする。以上のプロセスにより、ｐ−ＧａＡｓ層
５０５はＬ５の領域において部分的に除去され、ストラ
イプの上方から透視して図１０の斜線で示す形状とな
る。
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５０７のストライプ外の不要
部分をエッチングした後、ＨＦを用いて、ｐ−Ａｌ0.5
Ｇａ0.5Ａｓクラッド層２０６のストライプ外部分を同
様にストライプ状にエッチングする。次にレジスト膜を
部分的に塗付し、図１０に示すように、光出射端面から
距離Ｌ５の部分における、ストライプ部以外のｐ−Ｇａ
Ａｓ可飽和吸収層５０５を除去する。なお、Ｌ５は１０
０μｍとする。以上のプロセスにより、ｐ−ＧａＡｓ層
５０５はＬ５の領域において部分的に除去され、ストラ
イプの上方から透視して図１０の斜線で示す形状とな
る。
【００７２】その後、実施例２と同様にｎ−Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓブロック層５０８、ｎ−ＧａＡｓ保護層５０
９を作製する。次に共振器長が４００μｍになるように
ウエハをバー状に壁開し、半導体レーザを完成する。
ａ0.3Ａｓブロック層５０８、ｎ−ＧａＡｓ保護層５０
９を作製する。次に共振器長が４００μｍになるように
ウエハをバー状に壁開し、半導体レーザを完成する。
【００７３】実施例５で示す半導体レーザでは、発振光
のエネルギーが１．５８ｅＶであり、４０Åの可飽和吸
収層５０５の禁制帯幅が１．５９ｅＶとなり、可飽和吸
収層は発振光に対して可飽和吸収効果を生じる。
のエネルギーが１．５８ｅＶであり、４０Åの可飽和吸
収層５０５の禁制帯幅が１．５９ｅＶとなり、可飽和吸
収層は発振光に対して可飽和吸収効果を生じる。
【００７４】なお、本実施例では光出射端面付近の導波
路において、ストライプ部以外の可飽和吸収層５０５が
除去されている。一方、共振器内部では除去されておら
ず、ストライプ部以外の可飽和吸収層が機能している。
よって光出射端面では可飽和吸収効果は少なく、それに
対し共振器内部の可飽和吸収効果は大きい。よって、戻
り光の増減による本半導体レーザの可飽和吸収効果への
影響は小さく抑えられ、安定した自励発振を得ることが
できる。
路において、ストライプ部以外の可飽和吸収層５０５が
除去されている。一方、共振器内部では除去されておら
ず、ストライプ部以外の可飽和吸収層が機能している。
よって光出射端面では可飽和吸収効果は少なく、それに
対し共振器内部の可飽和吸収効果は大きい。よって、戻
り光の増減による本半導体レーザの可飽和吸収効果への
影響は小さく抑えられ、安定した自励発振を得ることが
できる。
【００７５】なお本実施例の半導体レーザは、レジスト
プロセスと選択エッチングにより、容易に可飽和吸収効
果の共振器方向における分布を作ることができるため、
素子製造工程が簡略化され、低コスト化に有効であると
いう特徴がある。
プロセスと選択エッチングにより、容易に可飽和吸収効
果の共振器方向における分布を作ることができるため、
素子製造工程が簡略化され、低コスト化に有効であると
いう特徴がある。
【００７６】本実施例の半導体レーザを実施例１と同様
の試験を行った結果、１秒あたりのエラー個数は１０個
となり、エラーの少ない良好な動作が可能となった。
の試験を行った結果、１秒あたりのエラー個数は１０個
となり、エラーの少ない良好な動作が可能となった。
【００７７】なお、以上の実施例に示したように、活性
層は単層でも量子井戸層を用いた場合でも同様の効果が
得られる。また、各層を構成する物質として、ＩｎＧａ
ＡｓＰ系半導体、ＩｎＧａＡｌＰ系半導体、ＩｎＧａＡ
ｌＡｓＮＰ系半導体などを利用する場合でも同様の効果
が得られる。また、結晶成長方法はＭＯＣＶＤ法に限ら
ず、ＭＯＭＢＥ、ＭＢＥ法など他の方法でも摘要可能で
ある。
層は単層でも量子井戸層を用いた場合でも同様の効果が
得られる。また、各層を構成する物質として、ＩｎＧａ
ＡｓＰ系半導体、ＩｎＧａＡｌＰ系半導体、ＩｎＧａＡ
ｌＡｓＮＰ系半導体などを利用する場合でも同様の効果
が得られる。また、結晶成長方法はＭＯＣＶＤ法に限ら
ず、ＭＯＭＢＥ、ＭＢＥ法など他の方法でも摘要可能で
ある。
【００７８】また、本実施例ではコンパクトディスクに
利用した場合の評価結果を示しているが、他の用途、例
えば光磁気ディスク、光通信、レーザプリンタなどにお
いて、比較的戻り光が少ない場合においても、安定した
出力を得るために利用することが可能である。
利用した場合の評価結果を示しているが、他の用途、例
えば光磁気ディスク、光通信、レーザプリンタなどにお
いて、比較的戻り光が少ない場合においても、安定した
出力を得るために利用することが可能である。
【００７９】（実施例６）次に、本発明に係わる第６の
実施例を図面を参照しつつ説明する。本実施例は、実施
例２において光出射端面の後面にＳｉＯ2のマスクをコ
ーティングせずＺｎ拡散プロセスを行っているが、それ
以外のプロセスは実施例２と同じとなっている。
実施例を図面を参照しつつ説明する。本実施例は、実施
例２において光出射端面の後面にＳｉＯ2のマスクをコ
ーティングせずＺｎ拡散プロセスを行っているが、それ
以外のプロセスは実施例２と同じとなっている。
【００８０】図１１は本実施例のストライプ部の断面を
示す図である。量子井戸からなる可飽和吸収層は７０５
−Ａの部分はＺｎ拡散前と同じ４０Åに保たれている
が、Ｚｎを拡散させた７０５−Ｂの部分（Ｌ７）および
７０５−Ｃの部分（Ｌ８）は不純物拡散により混晶化が
生じ、約２０Åとなっている。また、活性層の井戸幅
も、Ｚｎ拡散させない部分では８０Åであるが、拡散さ
せた部分では６０Åとなっている。なお、Ｚｎ拡散の深
さＬ７、Ｌ８は共に１０μｍとなっている。
示す図である。量子井戸からなる可飽和吸収層は７０５
−Ａの部分はＺｎ拡散前と同じ４０Åに保たれている
が、Ｚｎを拡散させた７０５−Ｂの部分（Ｌ７）および
７０５−Ｃの部分（Ｌ８）は不純物拡散により混晶化が
生じ、約２０Åとなっている。また、活性層の井戸幅
も、Ｚｎ拡散させない部分では８０Åであるが、拡散さ
せた部分では６０Åとなっている。なお、Ｚｎ拡散の深
さＬ７、Ｌ８は共に１０μｍとなっている。
【００８１】実施例２と同様に、Ｚｎを拡散させた領域
では可飽和吸収効果が抑制され、可飽和吸収層と活性層
において光出射端面付近の可飽和吸収効果が抑制されて
いるため、本実施例では、戻り光量の変動によるノイズ
の発生が抑制される。
では可飽和吸収効果が抑制され、可飽和吸収層と活性層
において光出射端面付近の可飽和吸収効果が抑制されて
いるため、本実施例では、戻り光量の変動によるノイズ
の発生が抑制される。
【００８２】本実施例の半導体レーザ素子を光ディスク
に応用したところ、閾値が１９ｍＡであり、３ｍＷの出
力時に駆動電流が２５ｍＷとなり、良好な低電流特性を
得ることができた。また実施例１と同様の測定により、
１秒あたり１５個のエラーが観測されるに留まり、良好
な自励発振および雑音特性を得ることができた。
に応用したところ、閾値が１９ｍＡであり、３ｍＷの出
力時に駆動電流が２５ｍＷとなり、良好な低電流特性を
得ることができた。また実施例１と同様の測定により、
１秒あたり１５個のエラーが観測されるに留まり、良好
な自励発振および雑音特性を得ることができた。
【００８３】なお、本実施例において領域Ｌ７、Ｌ８の
長さを３μｍ以上６２．５μｍ未満とし、可飽和吸収層
として機能する領域７０５−Ａが６２．５μｍ以上とし
た場合において、光出射端面付近の可飽和吸収効果が抑
制され、また可飽和吸収機能を十分保つことが可能とな
り、エラーは毎秒１００個以下となり、安定した読み取
りを実現できた。
長さを３μｍ以上６２．５μｍ未満とし、可飽和吸収層
として機能する領域７０５−Ａが６２．５μｍ以上とし
た場合において、光出射端面付近の可飽和吸収効果が抑
制され、また可飽和吸収機能を十分保つことが可能とな
り、エラーは毎秒１００個以下となり、安定した読み取
りを実現できた。
【００８４】なお、Ｌ７、Ｌ８の長さが異なる場合でも
請求項の条件を満たす範囲であれば、同様の効果を得る
ことができる。
請求項の条件を満たす範囲であれば、同様の効果を得る
ことができる。
【００８５】また、Ｚｎの拡散により混晶化させる可飽
和吸収層とＭＱＷ活性層の部分は完全に混晶化させた場
合でも、同様の効果を得ることができる。
和吸収層とＭＱＷ活性層の部分は完全に混晶化させた場
合でも、同様の効果を得ることができる。
【００８６】さらに、拡散させる不純物の種類として、
Ｚｎの代わりにＭｇ、Ｓｅ、Ｓｉ等、量子井戸を混晶化
させる効果のある他の不純物を用いてもよい。
Ｚｎの代わりにＭｇ、Ｓｅ、Ｓｉ等、量子井戸を混晶化
させる効果のある他の不純物を用いてもよい。
【００８７】
【発明の効果】上述したように本発明においては、半導
体レーザの共振器における可飽和吸収層が光出射端面付
近において機能しない、あるいは機能が抑制された構造
であり、主要な可飽和吸収効果が光出射端面から離れた
位置に設置されているため、戻り光量の変動による可飽
和吸収効果の変動が抑制されることにより、安定した自
励発振が生じ、ノイズの少ない安定した光出力を得るこ
とができる。
体レーザの共振器における可飽和吸収層が光出射端面付
近において機能しない、あるいは機能が抑制された構造
であり、主要な可飽和吸収効果が光出射端面から離れた
位置に設置されているため、戻り光量の変動による可飽
和吸収効果の変動が抑制されることにより、安定した自
励発振が生じ、ノイズの少ない安定した光出力を得るこ
とができる。
【図１】本発明による半導体レーザの第１の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本発明による半導体レーザの第１の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】本発明による半導体レーザの第２の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図４】本発明による半導体レーザの第２の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】本発明による半導体レーザの第３の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図６】本発明による半導体レーザの第３の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】本発明による半導体レーザの第４の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図８】本発明による半導体レーザの第４の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図９】本発明による半導体レーザの第５の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図１０】本発明による半導体レーザの第５の実施例を
示す透視図である。
示す透視図である。
【図１１】本発明による半導体レーザの第６の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１２】従来例における半導体レーザの断面図であ
る。
る。
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０２ ｎ
−ＧａＡｓ基板 １０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０３ ｎ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０４ 活
性層 １０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０５ ｐ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １０５，２０５，３０５，４０７，５０５ 可飽和吸収
層 ２０５−Ａ，３０５−Ａ，４０７−Ａ 可飽和吸収層
（可飽和吸収効果大） ２０５−Ｂ，３０５−Ｂ，４０７−Ｂ 可飽和吸収層
（可飽和吸収効果小） １０６，４０５ エッチストップ層 １０７，２０８，３０８，５０８，６１０ ｎ−電流ブ
ロック層 １０８，２０６，３０６，４０６，４０８，５０６，６
０８ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １０９，２０７，３０７，４０９，５０７，６０９ ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層 ２０９，３０９，５０９ ｎ−ＧａＡｓ保護層 ２１０，３１０，Ｌ２，Ｌ３ 不純物拡散領域 ４１０ ＳｉＯ2マスク ６０１，６１１ 電極 ６０６，６０７ モード閉じ込め層 Ｌ１ 可飽和吸収層を除去した部分 Ｌ４ マスク幅が大きい部分 Ｌ５ 可飽和吸収層を部分的に除去する部分
−ＧａＡｓ基板 １０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０３ ｎ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０４ 活
性層 １０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０５ ｐ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １０５，２０５，３０５，４０７，５０５ 可飽和吸収
層 ２０５−Ａ，３０５−Ａ，４０７−Ａ 可飽和吸収層
（可飽和吸収効果大） ２０５−Ｂ，３０５−Ｂ，４０７−Ｂ 可飽和吸収層
（可飽和吸収効果小） １０６，４０５ エッチストップ層 １０７，２０８，３０８，５０８，６１０ ｎ−電流ブ
ロック層 １０８，２０６，３０６，４０６，４０８，５０６，６
０８ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １０９，２０７，３０７，４０９，５０７，６０９ ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層 ２０９，３０９，５０９ ｎ−ＧａＡｓ保護層 ２１０，３１０，Ｌ２，Ｌ３ 不純物拡散領域 ４１０ ＳｉＯ2マスク ６０１，６１１ 電極 ６０６，６０７ モード閉じ込め層 Ｌ１ 可飽和吸収層を除去した部分 Ｌ４ マスク幅が大きい部分 Ｌ５ 可飽和吸収層を部分的に除去する部分
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板上に、少なくとも、第１導電
型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層が順
次積層された半導体レーザ素子であって、該半導体レー
ザ素子の光共振器の中にレーザ発振光のエネルギーと略
等しい禁制帯幅を有し、少なくとも１層からなる可飽和
吸収層を備えた半導体レーザ素子において、 前記可飽和吸収層は、その光出射端面の可飽和吸収量
と、共振器内部の可飽和吸収量とが異なってなることを
特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記可飽和吸収層は、その光出射端面の
可飽和吸収量と、共振器内部の可飽和吸収量とが、 光出射端面の可飽和吸収量＜共振器内部の可飽和吸収量
を満たしてなることを特徴とする請求項１に記載の半導
体レーザ素子。 - 【請求項３】 半導体基板上に、少なくとも、第１導電
型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層が順
次積層された半導体レーザ素子であって、該半導体レー
ザ素子の光共振器の中にレーザ発振光のエネルギーと略
等しい禁制帯幅を有し、少なくとも１層からなる可飽和
吸収層を備えた半導体レーザ素子において、 共振器長方向に沿って、光出射端面近傍を可飽和吸収層
非配置領域とし、共振器内部を可飽和吸収層配置領域と
してなることを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 前記可飽和吸収層は量子井戸層であり、
光出射端面付近の可飽和吸収層の層厚を共振器内部の可
飽和吸収層の層厚より薄くすることにより、光出射端面
付近の可飽和吸収層の禁制帯幅を共振器内部の可飽和吸
収層の禁制帯幅より大きくしたことを特徴とする請求項
１又は２に記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項５】 前記活性層は、光出射端面近傍の禁制帯
幅が、共振器内部の禁制帯幅より大きいことを特徴とす
る請求項１、２、３又は４のいずれかに記載の半導体レ
ーザ素子。 - 【請求項６】 可飽和吸収量のより小さい領域又は可飽
和吸収層非配置領域が、その光出射端面からの距離Ｌが
３μｍ以上であり、かつまた可飽和吸収量のより大きい
領域又は可飽和吸収層配置領域の共振器方向の領域の長
さＡと、共振器長Ｚとの関係が、 Ａ ≧ Ｚ×１／２ となることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５
のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212897A JPH1154834A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212897A JPH1154834A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154834A true JPH1154834A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16630091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9212897A Pending JPH1154834A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154834A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004312018A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Sharp Corp | 半導体デバイスおよび半導体デバイスを製造する方法 |
| US7532654B2 (en) | 2004-05-12 | 2009-05-12 | Sony Corporation | Laser diode |
| JP2010199520A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Renesas Electronics Corp | 半導体レーザ及び半導体レーザの製造方法 |
| JP2011044648A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Sharp Corp | 窒化物半導体レーザ素子およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP9212897A patent/JPH1154834A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004312018A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Sharp Corp | 半導体デバイスおよび半導体デバイスを製造する方法 |
| US7532654B2 (en) | 2004-05-12 | 2009-05-12 | Sony Corporation | Laser diode |
| US7907651B2 (en) | 2004-05-12 | 2011-03-15 | Sony Corporation | Laser diode |
| JP2010199520A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Renesas Electronics Corp | 半導体レーザ及び半導体レーザの製造方法 |
| JP2011044648A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Sharp Corp | 窒化物半導体レーザ素子およびその製造方法 |
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