JPWO2005124952A1 - 半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
レーザビームのアスペクト比を改善して円形に近づけることができる半導体発光装置およびその製造方法を提供するため、基板１０に、第１導電型の第１クラッド層１１、活性層１２、一部が電流狭窄構造としてリッジ形状ＲＤとなっている第２導電型の第２クラッド層１７とが積層しており、このリッジ形状の部分の前記第２クラッド層が、活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層１５と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層１６を含む構造となっている半導体発光装置とする。基板にエピタキシャル成長法により、第１クラッド層、活性層および第２導電型の第２クラッド層を積層して形成し、第２クラッド層の一部をリッジ形状に加工し、第２クラッド層を形成するには、リッジ形状となる部分に第１リッジ形状層と第２リッジ形状層を含むようにして製造する。
Description
本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関し、特にビーム形状を改善した半導体発光装置およびその製造方法に関する。
半導体レーザなどの半導体発光装置は、例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）、さらには次世代光ディスク装置の光学ピックアップ装置の光源や、その他の機器の光源などとして、様々な分野で用いられている。
上記の半導体発光装置として、例えば非特許文献１にＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる半導体レーザが開示されている。
図１Ａは上記の半導体レーザの断面図である。
例えば、ｎ型基板１１０上に、不図示のｎ型バッファ層を介して、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層１１１、活性層１１２、ＡｌＧａＩｎＰ層（１１３，１１５）からなるｐ型クラッド層１１７、ＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１１８が積層して形成されている。
ＡｌＧａＩｎＰ層１１３とＡｌＧａＩｎＰ層１１５の界面に、ＧａＩｎＰ層のエッチングストップ層１１４が形成されており、ｐ型キャップ層１１８の表面からＡｌＧａＩｎＰ層１１５までがリッジ（凸）形状ＲＤに加工されており、電流狭窄構造となるストライプを形成している。
リッジ形状ＲＤの両側には、電流ブロック層１１９が形成されており、さらに、ｐ型キャップ層１１８に接続してｐ電極１２０が形成され、ｎ型基板１１０に接続してｎ電極１２１が形成されている。
図１Ａは上記の半導体レーザの断面図である。
例えば、ｎ型基板１１０上に、不図示のｎ型バッファ層を介して、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層１１１、活性層１１２、ＡｌＧａＩｎＰ層（１１３，１１５）からなるｐ型クラッド層１１７、ＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１１８が積層して形成されている。
ＡｌＧａＩｎＰ層１１３とＡｌＧａＩｎＰ層１１５の界面に、ＧａＩｎＰ層のエッチングストップ層１１４が形成されており、ｐ型キャップ層１１８の表面からＡｌＧａＩｎＰ層１１５までがリッジ（凸）形状ＲＤに加工されており、電流狭窄構造となるストライプを形成している。
リッジ形状ＲＤの両側には、電流ブロック層１１９が形成されており、さらに、ｐ型キャップ層１１８に接続してｐ電極１２０が形成され、ｎ型基板１１０に接続してｎ電極１２１が形成されている。
図１Ｂは図１Ａ中のｘ1−ｘ2に沿った断面でのバンドギャッププロファイルである。
ｎ型クラッド層１１１、活性層１１２、ＡｌＧａＩｎＰ層１１３、エッチングストップ層１１４、ＡｌＧａＩｎＰ層１１５の各層のバンドギャップを示している。
例えば、ｎ型クラッド層１１１のアルミニウムの組成比は０．６５であり、ｐ型クラッド層については、ＡｌＧａＩｎＰ層（１１３，１１５）の２層とも０．７０となっており、ｎ型クラッド層１１１よりもバンドギャップが高い構造となっている。
ｎ型クラッド層１１１、活性層１１２、ＡｌＧａＩｎＰ層１１３、エッチングストップ層１１４、ＡｌＧａＩｎＰ層１１５の各層のバンドギャップを示している。
例えば、ｎ型クラッド層１１１のアルミニウムの組成比は０．６５であり、ｐ型クラッド層については、ＡｌＧａＩｎＰ層（１１３，１１５）の２層とも０．７０となっており、ｎ型クラッド層１１１よりもバンドギャップが高い構造となっている。
上記の半導体レーザにおいて、レーザビームのアスペクト比を調整し、ビーム形状を円形に近づけることは重要な課題の１つである。
ビーム形状は半導体レーザを構成する各層の屈折率に大きく依存する。
ビーム形状は半導体レーザを構成する各層の屈折率に大きく依存する。
一方、上記の従来の半導体レーザにおいて、内部量子効率を改善するために様々な試みがなされてきたが、２つの漏れ電流を最小限にすることが求められている。
１つめの漏れ電流は、図１の断面図においてヘテロ接合に平行な方向なＸ方向に過分に漏れる横方向漏れ電流ＩLxであり、２つめの漏れ電流は、活性層からｐクラッド層へと電子がＹ方向に漏れるオーバーフローと呼ばれる縦方向漏れ電流ＩLyである。
１つめの漏れ電流は、図１の断面図においてヘテロ接合に平行な方向なＸ方向に過分に漏れる横方向漏れ電流ＩLxであり、２つめの漏れ電流は、活性層からｐクラッド層へと電子がＹ方向に漏れるオーバーフローと呼ばれる縦方向漏れ電流ＩLyである。
横方向漏れ電流ＩLxは、図１中のＡｌＧａＩｎＰ層１１３の厚みを薄くすることで抑制する方法があるが、実際にはこのＡｌＧａＩｎＰ層１１３を３００ｎｍ以下に制御し薄くしていくことは難しい。
例えば、リッジストライプ中央部の実行屈折率Ｎeff1とリッジストライプ外部の実行屈折率Ｎeff2との差が大きくなり、Ｘ方向での光閉じこめが強くなり、Ｘ方向での中央部での光子分布が極大化し、電子正孔の消費が増え、供給不足に陥る。これをキャリアのホールバーニングと呼ぶが、この際、光子はそのモードを維持する電子正孔の受給ができないので、供給を受けられるモードに移ろうとする。この現象は、その電子―光変換効率の変化をもたらし、光出力―電流（Ｌ−Ｉ）特性においてはその直線性が損なわれ、キンクという現象として観測される。
例えば、リッジストライプ中央部の実行屈折率Ｎeff1とリッジストライプ外部の実行屈折率Ｎeff2との差が大きくなり、Ｘ方向での光閉じこめが強くなり、Ｘ方向での中央部での光子分布が極大化し、電子正孔の消費が増え、供給不足に陥る。これをキャリアのホールバーニングと呼ぶが、この際、光子はそのモードを維持する電子正孔の受給ができないので、供給を受けられるモードに移ろうとする。この現象は、その電子―光変換効率の変化をもたらし、光出力―電流（Ｌ−Ｉ）特性においてはその直線性が損なわれ、キンクという現象として観測される。
また、上記の従来の半導体レーザにおいて、縦方向漏れ電流ＩLyとして、高温度時に電子がその熱電子エネルギーで活性層からｐ型クラッド層に漏れてしまい、Ｌ−Ｉ特性の悪化を招いていた。
この対策の本質は、Γ−ｂａｎｄに属する電子が感じるエネルギー的障壁の高さを高くしたり、クラッド層のｐ型不純物の濃度を向上させるなどの手法が一般的手法であった。その際、重要な課題として、ＡｌＧａＩｎＰ層１１３を薄くしていくとＸ−ｂａｎｄに属する電子群のドリフト電流が増加することが知られている（非特許文献１参照）。
このことは、実験でも確かめられ、ＡｌＧａＩｎＰ層１１３はあまり薄くできず、上記記載のＸ方向の漏れ電流ＩLxを抑制する手法が使えない。
Numerical Simulation of Semiconductor Optoelectronic Devices, proceedings, MD4, L39-40 IEEE JQE, VOL38, NO.3, MARCH 2002, L285
この対策の本質は、Γ−ｂａｎｄに属する電子が感じるエネルギー的障壁の高さを高くしたり、クラッド層のｐ型不純物の濃度を向上させるなどの手法が一般的手法であった。その際、重要な課題として、ＡｌＧａＩｎＰ層１１３を薄くしていくとＸ−ｂａｎｄに属する電子群のドリフト電流が増加することが知られている（非特許文献１参照）。
このことは、実験でも確かめられ、ＡｌＧａＩｎＰ層１１３はあまり薄くできず、上記記載のＸ方向の漏れ電流ＩLxを抑制する手法が使えない。
Numerical Simulation of Semiconductor Optoelectronic Devices, proceedings, MD4, L39-40 IEEE JQE, VOL38, NO.3, MARCH 2002, L285
解決しようとする問題点は、図１に示す構造の半導体レーザにおいて、レーザビームのアスペクト比を改善して円形に近づけることが困難である点である。
本発明の半導体発光装置は、基板と、前記基板に形成された第１導電型の第１クラッド層と、前記第１クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成され、一部が電流狭窄構造としてリッジ形状となっている第２導電型の第２クラッド層とを有し、前記リッジ形状の部分の前記第２クラッド層が、前記活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層を含む。
上記の半導体発光装置は、基板に、第１導電型の第１クラッド層、活性層、一部が電流狭窄構造としてリッジ形状となっている第２導電型の第２クラッド層とが積層しており、このリッジ形状の部分の前記第２クラッド層が、活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層を含む構造となっている。
また、半導体発光装置の製造方法は、基板に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型の第１クラッド層、活性層および第２導電型の第２クラッド層を積層して形成する工程と、前記第２クラッド層の一部を電流狭窄構造としてリッジ形状に加工する工程とを有し、前記第２クラッド層を形成する工程において、前記リッジ形状となる部分が、前記活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層を含むように形成する。
上記の本発明の半導体発光装置の製造方法は、基板に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型の第１クラッド層、活性層および第２導電型の第２クラッド層を積層して形成し、次に、第２クラッド層の一部を電流狭窄構造としてリッジ形状に加工する。
ここで、第２クラッド層を形成する際には、リッジ形状となる部分が、活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層を含むように形成する。
ここで、第２クラッド層を形成する際には、リッジ形状となる部分が、活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層を含むように形成する。
本発明の半導体発光装置は、第２クラッド層のリッジ形状部分に、バンドギャップの高い層と低い層が含まれている構造を有しており、これによって、第２クラッド層のリッジ形状部分に屈折率の低い層と高い層が含まれている構造として、発光する光のビームの形状に影響を与える屈折率プロファイルが調整可能となり、ビームのアスペクト比を改善して円形に近づけることができる。
本発明の半導体発光装置の製造方法は、第２クラッド層のリッジ形状部分に、バンドギャップの高い層と低い層が含まれるように形成するので、第２クラッド層のリッジ形状部分に屈折率の低い層と高い層が含まれている構造として、発光する光のビームの形状に影響を与える屈折率プロファイルを調整することができ、ビームのアスペクト比を改善して円形に近づけることができる。
１０…ｎ型基板、１１…ｎ型クラッド層（第１クラッド層）、１２…活性層、１３…ｄ２層、１４…エッチングストップ層、１５…ｄ２’層（第１リッジ形状層）、１６…第２リッジ形状層、１７…ｐ型クラッド層（第２クラッド層）、１８…ｐ型キャップ層、１９…電流ブロック層、２０…ｐ電極、２１…ｎ電極、１１０…ｎ型基板、１１１…ｎ型クラッド層、１１２…活性層、１１３…ＡｌＧａＩｎＰ層ｐ型クラッド層、１１４…エッチングストップ層、１１５…ＡｌＧａＩｎＰ層、１１７…ｐ型クラッド層、１１８…ｐ型キャップ層、１１９…電流ブロック層、１２０…ｐ電極、１２１…ｎ電極
以下、本発明の半導体発光装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１実施形態
図２Ａは本実施形態に係る半導体発光装置である半導体レーザの断面図である。
例えば、ｎ型基板１０上に、不図示のｎ型バッファ層を介して、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層（第１クラッド層）１１、多重量子井戸構造を有する活性層１２、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２層１３、ＧａＩｎＰ層からなるエッチングストップ層１４、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、ＡｌＧａＩｎＰ層からなる第２リッジ形状層１６が積層しており、ｄ２層１３から第２リッジ形状層１６までがｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７となる。さらに、第２リッジ形状層１６上にＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１８が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８の表面からＡｌＧａＩｎＰ層１５までがリッジ（凸）形状ＲＤに加工されて、電流狭窄構造となるストライプを形成しており、リッジ形状ＲＤの両側には、例えばＡｌＩｎＰなどからなる電流ブロック層１９が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８に接続してｐ電極２０が形成され、ｎ型基板１０に接続してｎ電極２１が形成されている。
図２Ａは本実施形態に係る半導体発光装置である半導体レーザの断面図である。
例えば、ｎ型基板１０上に、不図示のｎ型バッファ層を介して、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層（第１クラッド層）１１、多重量子井戸構造を有する活性層１２、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２層１３、ＧａＩｎＰ層からなるエッチングストップ層１４、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、ＡｌＧａＩｎＰ層からなる第２リッジ形状層１６が積層しており、ｄ２層１３から第２リッジ形状層１６までがｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７となる。さらに、第２リッジ形状層１６上にＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１８が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８の表面からＡｌＧａＩｎＰ層１５までがリッジ（凸）形状ＲＤに加工されて、電流狭窄構造となるストライプを形成しており、リッジ形状ＲＤの両側には、例えばＡｌＩｎＰなどからなる電流ブロック層１９が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８に接続してｐ電極２０が形成され、ｎ型基板１０に接続してｎ電極２１が形成されている。
図２Ｂは図２Ａ中のｘ1−ｘ2に沿った断面でのバンドギャッププロファイルである。
ｎ型クラッド層１１、活性層１２、ｄ２層１３、エッチングストップ層１４、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５および第２リッジ形状層１６の各層のバンドギャップを示している。ここで、バンドギャップの高低は、アルミニウムの組成比の高低に対応しており、アルミニウムの組成比が高いほどバンドギャップが高くなる。
例えば、ｎ型クラッド層１１のアルミニウムの組成比が０．６５、ｐ型クラッド層については、ｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が０．７０、第２リッジ形状層１６が０．６５となっている。即ち、ｎ型クラッド層１１とｐ型クラッド層１７について、例えば、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６のバンドギャップが低く、ｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５のバンドギャップが高いプロファイルである。
ｎ型クラッド層１１、活性層１２、ｄ２層１３、エッチングストップ層１４、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５および第２リッジ形状層１６の各層のバンドギャップを示している。ここで、バンドギャップの高低は、アルミニウムの組成比の高低に対応しており、アルミニウムの組成比が高いほどバンドギャップが高くなる。
例えば、ｎ型クラッド層１１のアルミニウムの組成比が０．６５、ｐ型クラッド層については、ｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が０．７０、第２リッジ形状層１６が０．６５となっている。即ち、ｎ型クラッド層１１とｐ型クラッド層１７について、例えば、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６のバンドギャップが低く、ｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５のバンドギャップが高いプロファイルである。
このように、本実施形態の半導体レーザにおいては、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分（ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、第２リッジ形状層１６）について、活性層１２に近い側であってバンドギャップの高いｄ２’層（第１リッジ形状層）１５と、活性層１２から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層１６を含む構成となっている。
また、ｐ型クラッド層１７のうちのｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の部分は、ｎ型クラッド層１１よりもバンドギャップが高い構造となっている。
また、アルミニウム組成比の高低は屈折率の高低に対応し、アルミニウム組成比が高いほど屈折率が低い。従って、例えば、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６の屈折率が高く、ｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の屈折率が低いプロファイルであり、即ち、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分を除く部分であるｄ２層１３と屈折率が等しい層からなる構成である。
また、アルミニウム組成比の高低は屈折率の高低に対応し、アルミニウム組成比が高いほど屈折率が低い。従って、例えば、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６の屈折率が高く、ｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の屈折率が低いプロファイルであり、即ち、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分を除く部分であるｄ２層１３と屈折率が等しい層からなる構成である。
上記の本実施形態に係る半導体発光装置である半導体レーザは、ｐ電極２０とｎ電極２１に所定の電圧を印加することで、レーザ光出射部から例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光が基板と平行な方向に出射される。
上記の半導体レーザにおいて、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどとすることも可能である。
上記の半導体レーザにおいて、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどとすることも可能である。
上記の本実施形態に係る半導体発光装置は、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）のリッジ形状部分に、バンドギャップの高い層と低い層が含まれている構造を有しており、これによって、第２クラッド層のリッジ形状部分に屈折率の低い層と高い層が含まれている構造として、発光する光のビームの形状に影響を与える屈折率プロファイルが調整可能となり、例えば、ヘテロ接合に垂直な方向の遠視野像光ビームの半値幅（θ⊥）が小さくなり、ビームのアスペクト比を改善して、より円形なビームパターンを生成することができる。
本実施形態の半導体レーザにおいては、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５のアルミニウムの組成比Ｘ１について、０．６０≦Ｘ１≦０．７０とし、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５以外のリッジ形状の部分である第２リッジ形状層１６のアルミニウムの組成比Ｘ２について、Ｘ２≦Ｘ１とすることが好ましい。
このような構成とすることにより、アルミニウム組成比の高い層である、ｐクラッド（第２クラッド）のリッジ形状の部分を除く部分であるｄ２層１３の膜厚を５０〜３５０ｎｍに薄くすることができ、これによって、ヘテロ接合に平行な方向に過分に漏れている電流ＩLxを減らすことができる。
上記のように、本実施形態の構造では、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５という低屈折率層と第２リッジ形状層１６の高屈折率層とを含むようにリッジ部を構成することで、ｄ２層１３を５０〜３５０ｎｍまで薄くしても、半導体レーザのしきい電流（しきいキャリア密度）を低減でき、従来から問題となっていた活性層からｐ側への電子のオーバーフローが抑制でき、微分効率、キンクレベルが改善される。
このような構成とすることにより、アルミニウム組成比の高い層である、ｐクラッド（第２クラッド）のリッジ形状の部分を除く部分であるｄ２層１３の膜厚を５０〜３５０ｎｍに薄くすることができ、これによって、ヘテロ接合に平行な方向に過分に漏れている電流ＩLxを減らすことができる。
上記のように、本実施形態の構造では、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５という低屈折率層と第２リッジ形状層１６の高屈折率層とを含むようにリッジ部を構成することで、ｄ２層１３を５０〜３５０ｎｍまで薄くしても、半導体レーザのしきい電流（しきいキャリア密度）を低減でき、従来から問題となっていた活性層からｐ側への電子のオーバーフローが抑制でき、微分効率、キンクレベルが改善される。
本実施形態では、ｄ２層１３の薄さを補正するために、Ａｌ組成の高い層ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５（０．６０≦Ｘ１≦０．７０）を導入し、その厚みを５０〜４００ｎｍまで厚くできる。
理論的には、活性層１２からあふれ出した電子はＸ−ｂａｎｄを経てｄ２層１３を通過し、エッチングストップ層１４で再結合する可能性があるが、実験的にこのｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の効果でしきい電流値の低下、温度特性の改善効果等が見られた。
理論的には、活性層１２からあふれ出した電子はＸ−ｂａｎｄを経てｄ２層１３を通過し、エッチングストップ層１４で再結合する可能性があるが、実験的にこのｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の効果でしきい電流値の低下、温度特性の改善効果等が見られた。
アルミニウム組成比の高い、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が形成されていない場合、上記の効果を狙って、ｐクラッド層（第２クラッド層）のリッジ形状の部分を除く部分であるｄ２層１３を薄くしていくと、Ｘ−ｂａｎｄに所属する電子群がこのｄ２層を通り抜け、ドリフト電子として作用し、ｐ型クラッド層に漏れていき、かえって温度特性の悪化を招く恐れがある（非特許文献２参照）。
図３は本実施形態においてドリフト電子を低減する効果を説明する模式図である。
本実施形態においては、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分について、バンドギャップの高いｄ２’層（第１リッジ形状層）１５と、バンドギャップの低い第２リッジ形状層１６から構成しており、このｄ２’（第１リッジ形状層）１５は活性層１２のＳＣＨ（Separate Confinement Hetero-structure）ガイド層に接して設けられてはおらず、ｄ２層１３とエッチングストップ層１４を挟んでいるが、その厚みが増すに従ってこのドリフト電子を抑制する効果があることが実験的に確かめられている。
図３は本実施形態においてドリフト電子を低減する効果を説明する模式図である。
本実施形態においては、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分について、バンドギャップの高いｄ２’層（第１リッジ形状層）１５と、バンドギャップの低い第２リッジ形状層１６から構成しており、このｄ２’（第１リッジ形状層）１５は活性層１２のＳＣＨ（Separate Confinement Hetero-structure）ガイド層に接して設けられてはおらず、ｄ２層１３とエッチングストップ層１４を挟んでいるが、その厚みが増すに従ってこのドリフト電子を抑制する効果があることが実験的に確かめられている。
ＡｌＧａＩｎＰ系高出力レーザにおいて、そのキンクレベルを向上させるため、断面図を図２Ａに示すようなリッジ形状ＲＤの台形の下辺のストライプ幅を２．５μｍ以下に狭くする必要があった。しかしながら、リッジの形状を立たせることは技術的に難しく、下辺のストライプ幅を狭くするとリッジ台形の上辺が極端に狭くなるため高抵抗化という新たな問題が生じる不都合があった。
本実施形態に係る半導体レーザの構造では、図中のｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が、その上方に形成されている第２リッジ形状層１６よりも平均してＡｌ組成が高いため、図中のリッジ形状を作製するウエットエッチング工程において、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５に対するエッチング速度が第２リッジ形状層１６に対するエッチング速度より大きくなる。
これにより、リッジ形状ＲＤの下部でエッチングがより進むために、同じ上辺を作製した場合よりも下辺のストライプ幅を約０．２μｍ狭くすることができる。すなわち、従来よりもリッジ形状を立たせることができるため、キンクレベルが向上する。
本実施形態に係る半導体レーザの構造では、図中のｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が、その上方に形成されている第２リッジ形状層１６よりも平均してＡｌ組成が高いため、図中のリッジ形状を作製するウエットエッチング工程において、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５に対するエッチング速度が第２リッジ形状層１６に対するエッチング速度より大きくなる。
これにより、リッジ形状ＲＤの下部でエッチングがより進むために、同じ上辺を作製した場合よりも下辺のストライプ幅を約０．２μｍ狭くすることができる。すなわち、従来よりもリッジ形状を立たせることができるため、キンクレベルが向上する。
上記の理由から、ｄ２層１３の膜厚は５０〜３５０ｎｍ程度であることが好ましい。３５０ｎｍを越えるとヘテロ接合に平行な方向に過分に漏れている電流ＩLxが大きくなるので好ましくない。
また、ｄ２層１３とｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚の和が７５０ｎｍ以下であることが好ましい。７５０ｎｍを越えるとビームのθ⊥が悪化してしまう。
また、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚が５０〜４００ｎｍ程度であることが好ましく、これは上記のようにｄ２層１３とｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚の和が７５０ｎｍを越えないようにするためである。
また、ｄ２層１３とｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚の和が７５０ｎｍ以下であることが好ましい。７５０ｎｍを越えるとビームのθ⊥が悪化してしまう。
また、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚が５０〜４００ｎｍ程度であることが好ましく、これは上記のようにｄ２層１３とｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚の和が７５０ｎｍを越えないようにするためである。
（実施例１）
上記の本実施形態に従って、実施例として図２に示す構成の半導体レーザを作成し、一方、比較例として図１に示す構成の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについてしきい電流を測定した。
結果を図４に示す。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも低いしきい電流が得られた。
上記の本実施形態に従って、実施例として図２に示す構成の半導体レーザを作成し、一方、比較例として図１に示す構成の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについてしきい電流を測定した。
結果を図４に示す。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも低いしきい電流が得られた。
（実施例２）
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについてヘテロ接合に垂直な方向の遠視野像を観測し、θ⊥を測定した。
結果を図５に示す。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも小さいθ⊥の値が得られた。
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについてヘテロ接合に垂直な方向の遠視野像を観測し、θ⊥を測定した。
結果を図５に示す。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも小さいθ⊥の値が得られた。
（実施例３）
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについて微分効率を測定した。
結果を図６に示す。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも大きい微分効率の値が得られた。
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについて微分効率を測定した。
結果を図６に示す。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも大きい微分効率の値が得られた。
（実施例４）
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについてキンクレベル（１００ｎｓ，７０℃）を測定した。
結果を図７に示す。
実施例の半導体レーザは、比較例と比べてキンクレベルが改善した。
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについてキンクレベル（１００ｎｓ，７０℃）を測定した。
結果を図７に示す。
実施例の半導体レーザは、比較例と比べてキンクレベルが改善した。
（実施例５）
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについて、Ｌ−Ｉ曲線の微分係数の減少率ＫＳＥｐとＸ方向の光の閉じこめの目安である遠視野像の半値幅θ//を測定した。ＫＳＥｐは、その値が大きくなるとＬ−Ｉの屈曲度が大きい（キンク発生）ことを示すものである。
図８は微分係数の減少率ＫＳＥｐを遠視野像の半値幅θ//（出力５ｍＷ）に対してプロットした図である。
比較例では、遠視野像の半値幅θ//が大きいとホールバーニング効果に伴い、キンクが生じ易い。
実施例では、遠視野像の半値幅θ//を大きくしてもキンクレベルが悪化することはない。
このことは、上述のようにビームのアスペクト比を改善して、より円形なビームパターンを生成することにも寄与し、光ディスク応用上重要な貢献度を持つ。
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについて、Ｌ−Ｉ曲線の微分係数の減少率ＫＳＥｐとＸ方向の光の閉じこめの目安である遠視野像の半値幅θ//を測定した。ＫＳＥｐは、その値が大きくなるとＬ−Ｉの屈曲度が大きい（キンク発生）ことを示すものである。
図８は微分係数の減少率ＫＳＥｐを遠視野像の半値幅θ//（出力５ｍＷ）に対してプロットした図である。
比較例では、遠視野像の半値幅θ//が大きいとホールバーニング効果に伴い、キンクが生じ易い。
実施例では、遠視野像の半値幅θ//を大きくしてもキンクレベルが悪化することはない。
このことは、上述のようにビームのアスペクト比を改善して、より円形なビームパターンを生成することにも寄与し、光ディスク応用上重要な貢献度を持つ。
（実施例６）
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについて高温動作時の動作電流値を測定した。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも小さい高温動作時の動作電流値の値が得られた。
実施例１と同様にして、実施例の半導体レーザと比較例の半導体レーザを作成し、両半導体レーザについて高温動作時の動作電流値を測定した。
実施例の半導体レーザの方が、比較例よりも小さい高温動作時の動作電流値の値が得られた。
上記の本実施形態に係る半導体レーザの製造方法について説明する。
例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型基板１０上に、不図示のバッファ層、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層（第１クラッド層）１１、活性層１２、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２層１３、ＧａＩｎＰ層からなるエッチングストップ層１４、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、ＡｌＧａＩｎＰ層からなる第２リッジ形状層１６、ＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１８を順に積層させる。ここで、ｄ２層１３から第２リッジ形状層１６までがｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７となる。
ここで、例えばｎ型クラッド層１１のアルミニウムの組成比は０．６５、ｐ型クラッド層については、ｄ２層１３とｄ２’層（第１リッジ形状層）１５は０．７０、第２リッジ形状層１６は０．６５として、成膜する。
即ち、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７を形成する工程において、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５として第２クラッド層のリッジ形状の部分を除く部分（ｄ２層１３）と屈折率が等しい層を形成する。
例えば有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などのエピタキシャル成長法により、ｎ型基板１０上に、不図示のバッファ層、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層（第１クラッド層）１１、活性層１２、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２層１３、ＧａＩｎＰ層からなるエッチングストップ層１４、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、ＡｌＧａＩｎＰ層からなる第２リッジ形状層１６、ＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１８を順に積層させる。ここで、ｄ２層１３から第２リッジ形状層１６までがｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７となる。
ここで、例えばｎ型クラッド層１１のアルミニウムの組成比は０．６５、ｐ型クラッド層については、ｄ２層１３とｄ２’層（第１リッジ形状層）１５は０．７０、第２リッジ形状層１６は０．６５として、成膜する。
即ち、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７を形成する工程において、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５として第２クラッド層のリッジ形状の部分を除く部分（ｄ２層１３）と屈折率が等しい層を形成する。
次に、レジスト膜をパターン形成して電流注入領域となる部分を保護し、エッチングストップ層１４で停止するエッチング処理を行い、電流狭窄構造となるｐ型キャップ層１８の表面からｄ２’層（第１リッジ形状層）１５までのリッジ（凸）形状ＲＤを形成する。
次に、例えば全面にＡｌＩｎＰなどを堆積して電流ブロック層１９を形成し、ｐ型キャップ層１８を露出させるようにコンタクト開口する。
次に、ｐ型キャップ層１８に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ電極２０を形成し、一方、ｎ型基板１０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ電極２１を形成する。
以降は、ペレタイズ工程を経て、図２Ａに示すような所望の半導体レーザとすることができる。
次に、例えば全面にＡｌＩｎＰなどを堆積して電流ブロック層１９を形成し、ｐ型キャップ層１８を露出させるようにコンタクト開口する。
次に、ｐ型キャップ層１８に接続するように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕなどのｐ電極２０を形成し、一方、ｎ型基板１０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどのｎ電極２１を形成する。
以降は、ペレタイズ工程を経て、図２Ａに示すような所望の半導体レーザとすることができる。
本実施形態の半導体発光装置の製造方法は、第２クラッド層のリッジ形状部分に、バンドギャップの高い層と低い層が含まれるように形成するので、第２クラッド層のリッジ形状部分に屈折率の低い層と高い層が含まれている構造として、発光する光のビームの形状に影響を与える屈折率プロファイルを調整することができ、ビームのアスペクト比を改善して円形に近づけることができる。
上記の実施形態については、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体発光装置に対して説明しているが、これに限らず、ＡｌＧａＮ系の半導体発光装置にも本実施形態は適用できる。
層構成や構造はＡｌＧａＩｎＰ系の図２Ａと同様とすることができ、この場合、ｄ２’層（第１リッジ形状層）のアルミニウムの組成比Ｘ１を０．０５≦Ｘ１≦０．２０とし、第２リッジ形状層などのｄ２’層（第１リッジ形状層）以外の層のアルミニウムの組成比Ｘ２をＸ２≦Ｘ１とすることが好ましい。これにより、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体発光装置の場合と同様の効果を得ることができる。
層構成や構造はＡｌＧａＩｎＰ系の図２Ａと同様とすることができ、この場合、ｄ２’層（第１リッジ形状層）のアルミニウムの組成比Ｘ１を０．０５≦Ｘ１≦０．２０とし、第２リッジ形状層などのｄ２’層（第１リッジ形状層）以外の層のアルミニウムの組成比Ｘ２をＸ２≦Ｘ１とすることが好ましい。これにより、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体発光装置の場合と同様の効果を得ることができる。
第２実施形態
図９Ａは本実施形態に係る半導体発光装置である半導体レーザの断面図である。
本実施形態に係る半導体レーザは、第１実施形態と同様の構成を有しており、例えば、ｎ型基板１０上に、不図示のｎ型バッファ層を介して、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層（第１クラッド層）１１、多重量子井戸構造を有する活性層１２、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２層１３、ＧａＩｎＰ層からなるエッチングストップ層１４、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、ＡｌＧａＩｎＰ層からなる第２リッジ形状層１６が積層しており、ｄ２層１３から第２リッジ形状層１６までがｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７となる。さらに、第２リッジ形状層１６上にＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１８が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８の表面からＡｌＧａＩｎＰ層１５までがリッジ（凸）形状ＲＤに加工されて、電流狭窄構造となるストライプを形成しており、リッジ形状ＲＤの両側には、例えばＡｌＩｎＰなどからなる電流ブロック層１９が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８に接続してｐ電極２０が形成され、ｎ型基板１０に接続してｎ電極２１が形成されている。
図９Ａは本実施形態に係る半導体発光装置である半導体レーザの断面図である。
本実施形態に係る半導体レーザは、第１実施形態と同様の構成を有しており、例えば、ｎ型基板１０上に、不図示のｎ型バッファ層を介して、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｎ型クラッド層（第１クラッド層）１１、多重量子井戸構造を有する活性層１２、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２層１３、ＧａＩｎＰ層からなるエッチングストップ層１４、ＡｌＧａＩｎＰ層からなるｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、ＡｌＧａＩｎＰ層からなる第２リッジ形状層１６が積層しており、ｄ２層１３から第２リッジ形状層１６までがｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７となる。さらに、第２リッジ形状層１６上にＧａＡｓ層からなるｐ型キャップ層１８が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８の表面からＡｌＧａＩｎＰ層１５までがリッジ（凸）形状ＲＤに加工されて、電流狭窄構造となるストライプを形成しており、リッジ形状ＲＤの両側には、例えばＡｌＩｎＰなどからなる電流ブロック層１９が形成されている。
また、ｐ型キャップ層１８に接続してｐ電極２０が形成され、ｎ型基板１０に接続してｎ電極２１が形成されている。
図９Ｂは図９Ａ中のｘ1−ｘ2に沿った断面でのバンドギャッププロファイルである。
ｎ型クラッド層１１、活性層１２、ｄ２層１３、エッチングストップ層１４、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５および第２リッジ形状層１６の各層のバンドギャップを示している。ここで、バンドギャップの高低は、アルミニウムの組成比の高低に対応しており、アルミニウムの組成比が高いほどバンドギャップが高くなる。
ｎ型クラッド層１１、活性層１２、ｄ２層１３、エッチングストップ層１４、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５および第２リッジ形状層１６の各層のバンドギャップを示している。ここで、バンドギャップの高低は、アルミニウムの組成比の高低に対応しており、アルミニウムの組成比が高いほどバンドギャップが高くなる。
本実施形態の半導体レーザにおいては、ｄ２層１３のアルミニウム組成比Ｘ０、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５のアルミニウムの組成比Ｘ１、及びｄ２’層（第１リッジ形状層）１５以外のリッジ形状の部分である第２リッジ形状層１６のアルミニウムの組成比Ｘ２について、Ｘ２＜Ｘ０＜Ｘ１とする。ｎ型クラッド層１１のアルミニウムの組成比は第２リッジ形状層１６のアルミニウムの組成比Ｘ２と等しくする。
例えば、ｎ型クラッド層１１のアルミニウムの組成比が０．６５、ｐ型クラッド層については、ｄ２層１３が０．６８、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が０．７５〜０．８０、第２リッジ形状層１６が０．６５となっている。
例えば、ｎ型クラッド層１１のアルミニウムの組成比が０．６５、ｐ型クラッド層については、ｄ２層１３が０．６８、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が０．７５〜０．８０、第２リッジ形状層１６が０．６５となっている。
即ち、ｎ型クラッド層１１とｐ型クラッド層１７について、例えば、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６のバンドギャップが低く、ｄ２層１３のバンドギャップが高く、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５のバンドギャップがさらに高いプロファイルである。
本実施形態の半導体レーザは、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分（ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５、第２リッジ形状層１６）について、活性層１２に近い側であってバンドギャップの高いｄ２’層（第１リッジ形状層）１５と、活性層１２から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層１６を含む構成となっている。
また、ｐ型クラッド層１７のうちのｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の部分は、ｎ型クラッド層１１よりもバンドギャップが高い構造となっている。
また、ｐ型クラッド層１７のうちのｄ２層１３およびｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の部分は、ｎ型クラッド層１１よりもバンドギャップが高い構造となっている。
また、屈折率の高低もアルミニウムの組成比の高低に対応しており、アルミニウムの組成比が高いほど屈折率が低くなる。
従って、上記のアルミニウム組成プロファイルでは、ｎ型クラッド層１１とｐ型クラッド層１７について、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６の屈折率が高く、ｄ２層１３の屈折率が低く、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の屈折率がさらに低い屈折率プロファイルとなる。
従って、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分を除く部分であるｄ２層１３よりも屈折率が低い層からなる構成である。
従って、上記のアルミニウム組成プロファイルでは、ｎ型クラッド層１１とｐ型クラッド層１７について、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６の屈折率が高く、ｄ２層１３の屈折率が低く、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の屈折率がさらに低い屈折率プロファイルとなる。
従って、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５が、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）１７のリッジ形状の部分を除く部分であるｄ２層１３よりも屈折率が低い層からなる構成である。
上記を除いては、本実施形態の半導体レーザは実質的に第１実施形態と同様である。
上記の本実施形態に係る半導体発光装置である半導体レーザは、ｐ電極２０とｎ電極２１に所定の電圧を印加することで、レーザ光出射部から例えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光が基板と平行な方向に出射される。
上記の半導体レーザにおいて、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどとすることも可能である。
上記の半導体レーザにおいて、リッジ深さや形状などの制御によって、インデックスガイドやセルフパルセーションタイプなどとすることも可能である。
上記の本実施形態に係る半導体発光装置は、ｐ型クラッド層（第２クラッド層）のリッジ形状部分に、バンドギャップの高い層と低い層が含まれている構造を有しており、これによって、第２クラッド層のリッジ形状部分に屈折率の低い層と高い層が含まれている構造として、発光する光のビームの形状に影響を与える屈折率プロファイルが調整可能となり、例えば、ヘテロ接合に垂直な方向の遠視野像光ビームの半値幅（θ⊥）が小さくなり、ビームのアスペクト比を改善して、より円形なビームパターンを生成することができる。
特に、上記のように、ｎ型クラッド層１１と第２リッジ形状層１６の屈折率が高く、ｄ２層１３の屈折率が低く、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の屈折率がさらに低い屈折率プロファイルとすると、レーザ縦方向の光分布をより高い自由度で設計でき、第２リッジ形状層１６のアルミニウム組成とｄ２層１３及びｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚を調整する他に、ｄ２層１３及びｄ２’層（第１リッジ形状層）１５のアルミニウム組成を調整することにより、光分布を適正化し、出射するレーザ光のスポットをより真円に近づけることができる。
本実施形態に係る半導体レーザにおいても、第１実施形態と同様に、ｄ２層１３の膜厚を５０〜３５０ｎｍ程度とし、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚を５０〜４００ｎｍ程度とすること、また、ｄ２層１３とｄ２’層（第１リッジ形状層）１５の膜厚の和を７５０ｎｍ以下とすることが好ましい。
本実施形態に係る半導体レーザは、ｄ２’層（第１リッジ形状層）１５のアルミニウム組成を第１実施形態よりもさらに高めた構成とすることができる。ここで、アルミニウム組成が高いほどリッジ形状に加工する際のエッチングレートが速くなるので、エッチングストップ層１４とのエッチングレート比をより増加させることができ、リッジ形状に加工するときに第１実施形態よりもリッジ形状を立たせることができるため、キンクレベルが向上する。また、クラッドのウェハ面内でのエッチングムラを抑制できる。
本実施形態に係る半導体レーザは、第２クラッド層を形成する工程において、第１リッジ形状層として第２クラッド層のリッジ形状の部分を除く部分よりも屈折率が低い層を形成することにより、第１実施形態と同様にして製造できる。
本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系およびＡｌＧａＮ系の半導体発光装置の他、ＡｌＧａＡｓ系の半導体発光装置にも適用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能である。
例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系およびＡｌＧａＮ系の半導体発光装置の他、ＡｌＧａＡｓ系の半導体発光装置にも適用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能である。
本発明の半導体発光装置は、ＣＤやＤＶＤ、さらには次世代光ディスク装置の光学ピックアップ装置の光源や、その他の機器の光源などとして、様々な分野に適用できる。
本発明の半導体発光装置の製造方法は、ＣＤやＤＶＤ、さらには次世代光ディスク装置の光学ピックアップ装置の光源や、その他の機器の光源などを製造する方法として適用できる。
Claims (25)
- 基板と、
前記基板に形成された第１導電型の第１クラッド層と、
前記第１クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、一部が電流狭窄構造としてリッジ形状となっている第２導電型の第２クラッド層と
を有し、
前記リッジ形状の部分の前記第２クラッド層が、前記活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層を含む
半導体発光装置。 - 前記第１リッジ形状層と前記第２リッジ形状層は、それぞれアルミニウムの組成比の高い層と低い層である
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第１リッジ形状層のアルミニウムの組成比Ｘ１が０．６０≦Ｘ１≦０．７０であり、
前記第２リッジ形状層のアルミニウムの組成比Ｘ２がＸ２≦Ｘ１である
請求項２に記載の半導体発光装置。 - 前記第１リッジ形状層のアルミニウムの組成比Ｘｌが０．７０であり、
前記第２リッジ形状層のアルミニウムの組成比Ｘ２が０．６５である
請求項２に記載の半導体発光装置。 - 前記第１リッジ形状層の膜厚が５０〜４００ｎｍである
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分の膜厚と前記第１リッジ形状層の膜厚の和が７５０ｎｍ以下である
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分と前記第１リッジ形状層の界面にエッチングストップ層が形成されている
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第１クラッド層、前記活性層、前記第２クラッド層が、ＡｌＧａＩｎＰ系材料から構成されている
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第１クラッド層、前記活性層、前記第２クラッド層が、ＡｌＧａＮ系材料から構成されている
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第１リッジ形状層が前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分と屈折率が等しい層からなる
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第１リッジ形状層が前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分よりも屈折率が低い層からなる
請求項１に記載の半導体発光装置。 - 前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分のアルミニウム組成比が０．６８であり、
前記第１リッジ形状層のアルミニウム組成比が０．７５〜０．８０である
請求項１１に記載の半導体発光装置。 - 基板に、エピタキシャル成長法により、少なくとも第１導電型の第１クラッド層、活性層および第２導電型の第２クラッド層を積層して形成する工程と、
前記第２クラッド層の一部を電流狭窄構造としてリッジ形状に加工する工程と
を有し、
前記第２クラッド層を形成する工程において、前記リッジ形状となる部分が、前記活性層に近い側であってバンドギャップの高い第１リッジ形状層と、活性層から遠い側であってバンドギャップの低い第２リッジ形状層を含むように形成する
半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第１リッジ形状層と前記第２リッジ形状層として、それぞれアルミニウムの組成比の高い層と低い層として形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第１リッジ形状層としてアルミニウムの組成比Ｘ１が０．６０≦Ｘ１≦０．７０の層として形成し、前記第２リッジ形状層としてアルミニウムの組成比Ｘ２がＸ２≦Ｘ１の層として形成する
請求項１４に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第１リッジ形状層としてアルミニウムの組成比Ｘ１が０．７０の層として形成し、前記第２リッジ形状層としてアルミニウムの組成比Ｘ２が０．６５の層として形成する
請求項１４に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第１リッジ形状層の膜厚を５０〜４００ｎｍとして形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分の膜厚と前記第１リッジ形状層の膜厚の和を７５０ｎｍ以下として形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分と前記第１リッジ形状層の界面にエッチングストップ層を形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層の一部を電流狭窄構造としてリッジ形状に加工する工程において、前記エッチングストップ層で停止するエッチングにより前記第２クラッド層の一部をリッジ形状に加工する
請求項１９に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１クラッド層、前記活性層、前記第２クラッド層を、ＡｌＧａＩｎＰ系材料から形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第１クラッド層、前記活性層、前記第２クラッド層を、ＡｌＧａＮ系材料から形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第１リッジ形状層として前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分と屈折率が等しい層を形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第１リッジ形状層として前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分がよりも屈折率が低い層を形成する
請求項１３に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 前記第２クラッド層を形成する工程において、前記第２クラッド層の前記リッジ形状の部分を除く部分としてアルミニウム組成比が０．６８の層を形成し、前記第１リッジ形状層としてアルミニウム組成比が０．７５〜０．８０の層を形成する
請求項２４に記載の半導体発光装置の製造方法。
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