JPWO2019058780A1 - 半導体レーザ素子 - Google Patents
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Abstract
Description
[半導体レーザ素子の構成]
まず、実施の形態1に係る半導体レーザ素子1の構成について、図1A及び図1Bを用いて説明する。図1A及び図1Bは、それぞれ、本実施の形態に係る半導体レーザ素子1の構成を示す平面図及び断面図である。図1Bには、図1AのIB−IB線における半導体レーザ素子1の断面図が示されている。
次に、本実施の形態に係る半導体レーザ素子1の製造方法について、図2A〜図2Hを用いて説明する。図2A〜図2Hは、本実施の形態に係る半導体レーザ素子1の製造方法における各工程の断面図である。図2A〜図2Hには、図1Bと同様の断面が示されている。
次に、本実施の形態に係る半導体レーザ素子1の作用効果について説明する。まず、半導体レーザ素子の光閉じ込めで重要となるパラメータである「残し厚」について図3A〜図3Cを用いて説明する。図3A〜図3Cは、それぞれ、半導体レーザ素子の第1〜第3の構成例における残し厚を説明する発光層30近傍の断面図である。
実施の形態2に係る半導体レーザ素子について説明する。実施の形態1では、均一な膜厚の第2半導体層に対するエッチング量に、基板10上の位置に応じて差を付ける手法を説明したが、本実施の形態では、第2半導体層の膜厚を導波路毎に変えることで、強度分布を制御する手法を用いて形成された半導体レーザ素子について説明する。以下、本実施の形態に係る半導体レーザ素子について、実施の形態1に係る半導体レーザ素子1との相違点を中心に説明する。
まず、本実施の形態に係る半導体レーザ素子の構成について図面を用いて説明する。図6は、本実施の形態に係る半導体レーザ素子101の構成を示す断面図である。図6においては、図1Bと同様の断面が示されている。
次に、本実施の形態に係る半導体レーザ素子101の製造方法について、図7A〜図7Fを用いて説明する。図7A〜図7Fは、本実施の形態に係る半導体レーザ素子101の製造方法における各工程の断面図である。図7A〜図7Fには、図1Bと同様の断面が示されている。
本実施の形態に係る半導体レーザ素子101では、第2半導体層140において、凸部140a1〜140a5の厚み(高さ)ha1〜ha5は、すべて等しい。凸部140a1〜140a5の上面の位置は、上面は右肩下りになるよう傾斜している。一方、平坦部140bの膜厚は、左端において最も大きく、右端に近付くほど小さい。また、平坦部140bの上面は、隣り合う二つの凸部の間において右肩下がりとなるように傾斜している。平坦部140bの膜厚は、凸部のストライプ方向(つまり、長手方向)と直交する方向において変化しており、凸部のストライプ方向と平行な方向においては、膜厚はほぼ均一である。本実施の形態では、平坦部140bにおけるエッチング量を基板10上の位置によらず同じとしているので、各凸部の厚みは等しい。つまり、凸部140a1〜140a5と平坦部140bとは、同様に傾斜する。
以上、本開示に係る半導体レーザ素子について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
2 レンズ
10 基板
11、111 レーザアレイ部
20 第1半導体層
30 発光層
31 n側光ガイド層
32 活性層
33 p側光ガイド層
40、140 第2半導体層
40a1、40a2、40a3、40a4、40a5、140a1、140a2、140a3、140a4、140a5 凸部
40b、140b 平坦部
41 電子障壁層
42、142 p側クラッド層
43 p側コンタクト層
50 電極部材
51 p側電極
52 パッド電極
60 誘電体層
71、72、73、74、75 発光部
80 n側電極
91 第1保護膜
301 バリア層
302 量子井戸層
1000 アレイ型半導体レーザ素子
1011 基板
1012 第1クラッド層
1013 活性層
1014 第2クラッド層
1015 p側コンタクト層
1016 n側電極
1021、1022、1023、1024 導波路
1031、1032、1033、1034 NFP
Claims (8)
- 基板と、
前記基板の上方に積層され、少なくとも3個の発光部が並んで配置されるレーザアレイ部とを備え、
前記レーザアレイ部は、前記基板側より、第1導電型の第1半導体層、発光層、及び、第2導電型の第2半導体層を順に備え、
前記第2半導体層は、平坦部と、前記平坦部より上方に突出し、前記少なくとも3個の発光部の上方に配置されたリッジ状の少なくとも3個の凸部とを含み、
前記発光層から前記平坦部の上面までの距離は、前記少なくとも3個の発光部の配列方向において、前記少なくとも3個の凸部のうち連続する3個の凸部を超えて増加方向又は減少方向の一方向に変化している
半導体レーザ素子。 - 前記平坦部の厚みは、前記少なくとも3個の凸部のうち連続する3個の凸部を超えて増加方向又は減少方向の一方向に変化している
請求項1に記載の半導体レーザ素子。 - 前記平坦部の上面は、前記少なくとも3個の凸部のうち連続する3個の凸部を超えて連続的に傾斜している
請求項2に記載の半導体レーザ素子。 - 前記少なくとも3個の凸部の各々の厚みは、前記配列方向において増加方向又は減少方向の一方向に変化している
請求項2又は3に記載の半導体レーザ素子。 - 前記少なくとも3個の凸部の各々の厚みは、等しい
請求項2又は3に記載の半導体レーザ素子。 - 前記少なくとも3個の凸部の個数は、5以上である
請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体レーザ素子。 - 前記凸部の幅は、10μm以上である
請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体レーザ素子。 - 前記発光層から前記平坦部の上面までの距離は、前記少なくとも3個の発光部の配列方向において、前記少なくとも3個の凸部のすべてを超えて増加方向又は減少方向の一方向に変化している
請求項1〜7の何れか1項に記載の半導体レーザ素子。
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