JP2003069148A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/164—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising semiconductor material with a wider bandgap than the active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮歪を有するＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1
活性層を備えてなる半導体レーザ素子において、CODの
発生を抑制する。 【解決手段】 n-GaAs基板上21に、n-GaAsバッファ層2
2、n-Alz1Ga1-z1As下部クラッド層23、nあるいはi-In
0.49Ga0.51P下部光導波層24、i-Inx3Ga1-x3As1-y3Py3下
部障壁層25、圧縮歪Inx1Ga1-x1As1-y1Py1量子井戸活性
層26、i-Inx3Ga1-x3As1-y3Py3上部障壁層27、In0.49Ga
0.51Ｐ第一キャップ層28を積層し、下部障壁層25から第
一キャップ層28の端面近傍領域を除去し、この除去部分
を埋め込みかつ第一キャップ層28上にpあるいはi-In
0.49Ga0.51P上部第一光導波層29を積層し、さらにp-GaA
sエッチング阻止層30、開口を有するn-In0.49(Alz2Ga
1-z2)0.51P電流狭窄層31とn-In0.49Ga0.51P第二キャッ
プ層32、p-In0.49Ga0.51P上部第二光導波層34、p-Alz1G
a1-z1As上部クラッド層35を積層し、該積層面上の端面
近傍領域を除く内方にのみp-GaAsコンタクト層36を、端
面近傍領域に絶縁膜39を形成し、最上層としてｐ側電極
37を設ける。
活性層を備えてなる半導体レーザ素子において、CODの
発生を抑制する。 【解決手段】 n-GaAs基板上21に、n-GaAsバッファ層2
2、n-Alz1Ga1-z1As下部クラッド層23、nあるいはi-In
0.49Ga0.51P下部光導波層24、i-Inx3Ga1-x3As1-y3Py3下
部障壁層25、圧縮歪Inx1Ga1-x1As1-y1Py1量子井戸活性
層26、i-Inx3Ga1-x3As1-y3Py3上部障壁層27、In0.49Ga
0.51Ｐ第一キャップ層28を積層し、下部障壁層25から第
一キャップ層28の端面近傍領域を除去し、この除去部分
を埋め込みかつ第一キャップ層28上にpあるいはi-In
0.49Ga0.51P上部第一光導波層29を積層し、さらにp-GaA
sエッチング阻止層30、開口を有するn-In0.49(Alz2Ga
1-z2)0.51P電流狭窄層31とn-In0.49Ga0.51P第二キャッ
プ層32、p-In0.49Ga0.51P上部第二光導波層34、p-Alz1G
a1-z1As上部クラッド層35を積層し、該積層面上の端面
近傍領域を除く内方にのみp-GaAsコンタクト層36を、端
面近傍領域に絶縁膜39を形成し、最上層としてｐ側電極
37を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ素子に
関し、特に詳細には、GaAs基板上に設けられた圧縮歪を
有するInGaAsP活性層を備えてなる半導体レーザ素子に
関するものである。
関し、特に詳細には、GaAs基板上に設けられた圧縮歪を
有するInGaAsP活性層を備えてなる半導体レーザ素子に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】0.98μｍ帯のオールAlフリー半導体レー
ザとして、"High-Power Highly-Reliable Operation of
0.98-μｍ InGaAs-InGaP Strain-Compensated Single-
Quantum-Well Lasers with Tesile-Strained InGaAsP B
arriers. : IEEE Journal of Selected Topics in Quan
tum Electronics, Vol.1, No.2（1995）pp.189."（以
下、文献１という）においては、ｎ−GaAs基板上に、ｎ
−InGaPクラッド層、アンドープInGaAsP光導波層、InGa
AsP引張り歪障壁層、InGaAs２重量子井戸活性層、InGaA
sP引張り歪障壁層、アンドープInGaAsP光導波層、ｐ−I
nGaP上部第一クラッド層、ｐ−GaAs光導波層、ｐ−InGa
P上部第二クラッド層、ｐ−GaAsキャップ層、絶縁膜を
積層し、通常のフォトリソグラフィーにより選択エッチ
ングを利用してｐ−InGaP上部第一クラッド層の上部ま
での狭ストライプのリッジ構造を形成し、そのリッジ構
造の両サイドを選択MOCVD成長によりｎ-In0.5Ga0.5Pで
埋め込み、絶縁膜を除去してｐ-GaAsコンタクト層を形
成した、電流狭窄と屈折率導波機構を作り付けたことを
特徴とする基本横モード発振する半導体レーザ素子が報
告されている。
ザとして、"High-Power Highly-Reliable Operation of
0.98-μｍ InGaAs-InGaP Strain-Compensated Single-
Quantum-Well Lasers with Tesile-Strained InGaAsP B
arriers. : IEEE Journal of Selected Topics in Quan
tum Electronics, Vol.1, No.2（1995）pp.189."（以
下、文献１という）においては、ｎ−GaAs基板上に、ｎ
−InGaPクラッド層、アンドープInGaAsP光導波層、InGa
AsP引張り歪障壁層、InGaAs２重量子井戸活性層、InGaA
sP引張り歪障壁層、アンドープInGaAsP光導波層、ｐ−I
nGaP上部第一クラッド層、ｐ−GaAs光導波層、ｐ−InGa
P上部第二クラッド層、ｐ−GaAsキャップ層、絶縁膜を
積層し、通常のフォトリソグラフィーにより選択エッチ
ングを利用してｐ−InGaP上部第一クラッド層の上部ま
での狭ストライプのリッジ構造を形成し、そのリッジ構
造の両サイドを選択MOCVD成長によりｎ-In0.5Ga0.5Pで
埋め込み、絶縁膜を除去してｐ-GaAsコンタクト層を形
成した、電流狭窄と屈折率導波機構を作り付けたことを
特徴とする基本横モード発振する半導体レーザ素子が報
告されている。
【０００３】しかしながら、文献１に報告されている半
導体レーザ素子は、しきい値電流の特性温度が１５６Ｋ
と小さく、実用上は温度調節が必須となりコスト低減を
図るのが困難である。この半導体レ−ザ素子の温度特性
が悪い原因は、キャリアオーバーフローによる影響が大
きい。キャリアオーバーフローとは、高出力、高温動作
により活性層への注入キャリアの密度が増加し、キャリ
アが活性層領域から光導波層、クラッド層領域へあふれ
出す現象であり、特に文献１の場合には活性層と光導波
層とのバンドギャップ差が小さいため、キャリアオーバ
ーフローを引き起こし易い構造となっている欠点があっ
た。
導体レーザ素子は、しきい値電流の特性温度が１５６Ｋ
と小さく、実用上は温度調節が必須となりコスト低減を
図るのが困難である。この半導体レ−ザ素子の温度特性
が悪い原因は、キャリアオーバーフローによる影響が大
きい。キャリアオーバーフローとは、高出力、高温動作
により活性層への注入キャリアの密度が増加し、キャリ
アが活性層領域から光導波層、クラッド層領域へあふれ
出す現象であり、特に文献１の場合には活性層と光導波
層とのバンドギャップ差が小さいため、キャリアオーバ
ーフローを引き起こし易い構造となっている欠点があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに本出願人は、特開2001-168458において、光導波層
としてＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを用い、クラッド層にＡｌz1
Ｇａ1-z1Ａｓクラッド層（0.６≦ｚ1≦0.8）を用いた半
導体レーザ素子を提案している。光導波層にバンドギャ
ップが大きいＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを採用したことで、活
性層からのキャリアの漏れが抑制され、特性温度Ｔ0値
が300Ｋ以上となり、大幅な温度特性の改善が見られて
いる。また該公報においては、単一モ−ドＬＤに応用し
た例として電流狭窄層にＩｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51
Ｐ（0.15≦z2≦１）を用いた構造を挙げており、これに
より温度特性が良好なシングルモ−ドＬＤを得ることが
できる。しかしながらＡｌ組成の高いＩｎ0.49(Ａｌz2
Ｇａ1-z2)0.51Ｐには、良質な結晶が得られにくいこと
から生じる特性の悪化および歩留まり低下等の問題があ
った。したがって、上記半導体レーザ素子も改善の余地
のあるものであった。
めに本出願人は、特開2001-168458において、光導波層
としてＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを用い、クラッド層にＡｌz1
Ｇａ1-z1Ａｓクラッド層（0.６≦ｚ1≦0.8）を用いた半
導体レーザ素子を提案している。光導波層にバンドギャ
ップが大きいＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを採用したことで、活
性層からのキャリアの漏れが抑制され、特性温度Ｔ0値
が300Ｋ以上となり、大幅な温度特性の改善が見られて
いる。また該公報においては、単一モ−ドＬＤに応用し
た例として電流狭窄層にＩｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51
Ｐ（0.15≦z2≦１）を用いた構造を挙げており、これに
より温度特性が良好なシングルモ−ドＬＤを得ることが
できる。しかしながらＡｌ組成の高いＩｎ0.49(Ａｌz2
Ｇａ1-z2)0.51Ｐには、良質な結晶が得られにくいこと
から生じる特性の悪化および歩留まり低下等の問題があ
った。したがって、上記半導体レーザ素子も改善の余地
のあるものであった。
【０００５】一方、本出願人は、半導体レーザ素子の雑
音特性を改善するために特開2001-148541において、量
子井戸活性層にＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1を用い、光
導波層にＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを用いた半導体レーザ素子
において、量子井戸活性層上の層構成として上部第一光
導波層Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐおよびエッチングストップ層
ＧａＡｓ、電流狭窄層Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)
0.51Ｐ、キャップ層Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを積層した後、
電流注入するストライプ領域のキャップ層Ｉｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐ、電流狭窄層Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ、
エッチングストップ層ＧａＡｓを除去して上部第一光導
波層Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを露出させ、前記キャップ層及
び上部第一光導波層上にＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二光
導波層と、Ａｌ z1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッド層（0.57≦
ｚ1≦0.8）の２層を積層する構造を提案している。
音特性を改善するために特開2001-148541において、量
子井戸活性層にＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1を用い、光
導波層にＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを用いた半導体レーザ素子
において、量子井戸活性層上の層構成として上部第一光
導波層Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐおよびエッチングストップ層
ＧａＡｓ、電流狭窄層Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)
0.51Ｐ、キャップ層Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを積層した後、
電流注入するストライプ領域のキャップ層Ｉｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐ、電流狭窄層Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ、
エッチングストップ層ＧａＡｓを除去して上部第一光導
波層Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを露出させ、前記キャップ層及
び上部第一光導波層上にＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二光
導波層と、Ａｌ z1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッド層（0.57≦
ｚ1≦0.8）の２層を積層する構造を提案している。
【０００６】該構造を有する半導体レーザ素子は雑音特
性が改善されるだけではなく、電流狭窄層であるＩｎ
0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51ＰにおけるＡｌ組成を前述
の、特開2001-168458公報における半導体レーザ素子に
比べて低くできるという利点を有している。図５は、前
述の特開2001-168458記載の半導体レーザ素子構造Ａと
特開2001-148541記載の半導体レーザ素子構造Ｂにおけ
るＩｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層のAl組成
比とそのときの屈折率段差を計算により求めたものを示
すものである。ここでは、発振波長を980ｎｍとし、下
部光導波層の厚さを0.3μｍ、上部第一光導波層の厚さ
を0.2μｍ、上部二光導波層の厚さを0.1μｍ、Ｉｎ0.49
(ＡｌzＧａ1-z)0.51Ｐ電流狭窄層の厚さを0.5μｍと
し、下部クラッド層および上部クラッド層の組成をＡｌ
0.65Ｇａ0.35Ａｓとして計算を行った。図５から全体と
して、同等の屈折率段差を得るためのＡｌ組成比が構造
Ｂは構造Ａよりも小さくてすむことがわかる。例えば、
4.0×10-3の屈折率段差を実現させる場合、Ｉｎ0.49(Ａ
ｌzＧａ1-z)0.51Ｐ電流狭窄層を構造Ａではz＝0.45とし
なければならないのに対して、構造Ｂでz＝0.25と低い
Ａｌ組成で十分である。このように、上部第二光導波層
と上部クラッド層の２層を備えたことにより高Ａｌ組成
から生じる問題をほぼ解決することができる。しかしな
がら、高Ａｌ組成から生じる問題を除いても、高出力駆
動条件下における光学損傷（COD）を抑制するためには
更なる改善の余地があった。
性が改善されるだけではなく、電流狭窄層であるＩｎ
0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51ＰにおけるＡｌ組成を前述
の、特開2001-168458公報における半導体レーザ素子に
比べて低くできるという利点を有している。図５は、前
述の特開2001-168458記載の半導体レーザ素子構造Ａと
特開2001-148541記載の半導体レーザ素子構造Ｂにおけ
るＩｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層のAl組成
比とそのときの屈折率段差を計算により求めたものを示
すものである。ここでは、発振波長を980ｎｍとし、下
部光導波層の厚さを0.3μｍ、上部第一光導波層の厚さ
を0.2μｍ、上部二光導波層の厚さを0.1μｍ、Ｉｎ0.49
(ＡｌzＧａ1-z)0.51Ｐ電流狭窄層の厚さを0.5μｍと
し、下部クラッド層および上部クラッド層の組成をＡｌ
0.65Ｇａ0.35Ａｓとして計算を行った。図５から全体と
して、同等の屈折率段差を得るためのＡｌ組成比が構造
Ｂは構造Ａよりも小さくてすむことがわかる。例えば、
4.0×10-3の屈折率段差を実現させる場合、Ｉｎ0.49(Ａ
ｌzＧａ1-z)0.51Ｐ電流狭窄層を構造Ａではz＝0.45とし
なければならないのに対して、構造Ｂでz＝0.25と低い
Ａｌ組成で十分である。このように、上部第二光導波層
と上部クラッド層の２層を備えたことにより高Ａｌ組成
から生じる問題をほぼ解決することができる。しかしな
がら、高Ａｌ組成から生じる問題を除いても、高出力駆
動条件下における光学損傷（COD）を抑制するためには
更なる改善の余地があった。
【０００７】本発明は上記事情に鑑み、圧縮歪を有する
Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1活性層を備えてなる半導体
レーザ素子において、CODの発生を抑制し高出力駆動条
件下での信頼性に優れた半導体レ−ザ素子を提供するこ
とを目的とするものである。
Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1活性層を備えてなる半導体
レーザ素子において、CODの発生を抑制し高出力駆動条
件下での信頼性に優れた半導体レ−ザ素子を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、第一導電型ＧａＡｓ基板上に、第一導電型下部ク
ラッド層、前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電
型あるいはアンド−プのＩｎＧａＰ下部光導波層、０＜
x1≦0.4、０≦y1≦0.1である、圧縮歪を有するＩｎx1Ｇ
ａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ y1活性層、前記ＧａＡｓ基板に格子整
合する、第二導電型あるいはアンド−プのＩｎＧａＰ上
部第一光導波層、電流の通路となる開口を有する第一導
電型Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層、前記
開口を埋め込むように形成された第二導電型上部第二光
導波層、第二導電型上部クラッド層、第二導電型ＧａＡ
ｓコンタクト層、および一方の電極がこの順に積層され
てなる、対向する２つの端面からなる共振器端面を有す
る半導体レーザ素子であって、前記端面の少なくとも一
方の端面近傍において、前記活性層への電流の注入を抑
制する電流注入抑制構造を備えたことを特徴とするもの
である。
子は、第一導電型ＧａＡｓ基板上に、第一導電型下部ク
ラッド層、前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電
型あるいはアンド−プのＩｎＧａＰ下部光導波層、０＜
x1≦0.4、０≦y1≦0.1である、圧縮歪を有するＩｎx1Ｇ
ａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ y1活性層、前記ＧａＡｓ基板に格子整
合する、第二導電型あるいはアンド−プのＩｎＧａＰ上
部第一光導波層、電流の通路となる開口を有する第一導
電型Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層、前記
開口を埋め込むように形成された第二導電型上部第二光
導波層、第二導電型上部クラッド層、第二導電型ＧａＡ
ｓコンタクト層、および一方の電極がこの順に積層され
てなる、対向する２つの端面からなる共振器端面を有す
る半導体レーザ素子であって、前記端面の少なくとも一
方の端面近傍において、前記活性層への電流の注入を抑
制する電流注入抑制構造を備えたことを特徴とするもの
である。
【０００９】「一方の電極」とは、通常半導体レーザ素
子が備えている一対の電極のうちの一方を指すものであ
る。
子が備えている一対の電極のうちの一方を指すものであ
る。
【００１０】前記電流注入抑制構造は、前記電流注入抑
制構造が、前記ＧａＡコンタクト層を、前記一方の端面
から５μｍ以上離れた位置から内方に延びるように設け
ることによって形成されていてもよいし、前記ＧａＡｓ
コンタクト層を、前記一方の端面から５μｍ以上離れた
位置から内方に延びるように設け、該コンタクト層の上
に該コンタクト層より前記端面に向って張り出した部分
を有する前記電極を設け、該電極の張り出した部分と前
記第二導電型クラッド層との間に絶縁層を設けることに
よって形成されていてもよい。
制構造が、前記ＧａＡコンタクト層を、前記一方の端面
から５μｍ以上離れた位置から内方に延びるように設け
ることによって形成されていてもよいし、前記ＧａＡｓ
コンタクト層を、前記一方の端面から５μｍ以上離れた
位置から内方に延びるように設け、該コンタクト層の上
に該コンタクト層より前記端面に向って張り出した部分
を有する前記電極を設け、該電極の張り出した部分と前
記第二導電型クラッド層との間に絶縁層を設けることに
よって形成されていてもよい。
【００１１】なお、電流注入抑制構造は共振器端面の少
なくとも一方の端面に形成されていればよいが、両端面
に形成されていることが望ましい。
なくとも一方の端面に形成されていればよいが、両端面
に形成されていることが望ましい。
【００１２】また、前記活性層が、前記端面の少なくと
も一方から所定距離離れた位置より内方にのみ積層され
ており、前記活性層の前記端面から離れている端縁から
前記端面に亘る領域に、前記活性層のバンドギャップよ
り大きいバンドギャップを有する、前記上部第一光導波
層と同等の層が積層されているものであること、すなわ
ち、共振器端面の少なくとも一端面近傍部分において活
性層が存在しない領域があり、この領域が上部第一光導
波層と同等の層により埋め込まれている、いわゆる窓構
造を備えることが望ましい。
も一方から所定距離離れた位置より内方にのみ積層され
ており、前記活性層の前記端面から離れている端縁から
前記端面に亘る領域に、前記活性層のバンドギャップよ
り大きいバンドギャップを有する、前記上部第一光導波
層と同等の層が積層されているものであること、すなわ
ち、共振器端面の少なくとも一端面近傍部分において活
性層が存在しない領域があり、この領域が上部第一光導
波層と同等の層により埋め込まれている、いわゆる窓構
造を備えることが望ましい。
【００１３】窓構造は、共振器端面の少なくとも一方に
形成されていればよいが、両端面に形成されていること
が望ましい。
形成されていればよいが、両端面に形成されていること
が望ましい。
【００１４】ここで、「前記上部第一光導波層と同等の
層」とは、上部第一光導波層と同様に、ＧａＡｓ基板に
格子整合する、ＩｎＧａＰからなる層であることを意味
する。
層」とは、上部第一光導波層と同様に、ＧａＡｓ基板に
格子整合する、ＩｎＧａＰからなる層であることを意味
する。
【００１５】本発明の別の半導体レーザ素子は、第一導
電型ＧａＡｓ基板上に、第一導電型下部クラッド層、前
記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電型あるいはア
ンド−プのＩｎＧａＰ下部光導波層、０＜x1≦0.4、０
≦y1≦0.1である、圧縮歪を有するＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ
1-y1Ｐ y1活性層、前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第
二導電型あるいはアンド−プのＩｎＧａＰ上部第一光導
波層、電流の通路となる開口を有する第一導電型Ｉｎ
0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層、前記開口を埋
め込むように形成された第二導電型上部第二光導波層、
第二導電型上部クラッド層、第二導電型ＧａＡｓコンタ
クト層、および一方の電極がこの順に積層されてなる、
対向する２つの端面からなる共振器端面を有する半導体
レーザ素子であって、前記活性層が、前記端面の少なく
とも一方から所定距離離れた位置より内方にのみ積層さ
れており、前記活性層の前記端面から離れている端縁か
ら前記端面に亘る領域に、前記活性層のバンドギャップ
よりも大きいバンドギャップを有する、前記上部第一光
導波層と同等の層が積層されていることを特徴とするも
のである。
電型ＧａＡｓ基板上に、第一導電型下部クラッド層、前
記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電型あるいはア
ンド−プのＩｎＧａＰ下部光導波層、０＜x1≦0.4、０
≦y1≦0.1である、圧縮歪を有するＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ
1-y1Ｐ y1活性層、前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第
二導電型あるいはアンド−プのＩｎＧａＰ上部第一光導
波層、電流の通路となる開口を有する第一導電型Ｉｎ
0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層、前記開口を埋
め込むように形成された第二導電型上部第二光導波層、
第二導電型上部クラッド層、第二導電型ＧａＡｓコンタ
クト層、および一方の電極がこの順に積層されてなる、
対向する２つの端面からなる共振器端面を有する半導体
レーザ素子であって、前記活性層が、前記端面の少なく
とも一方から所定距離離れた位置より内方にのみ積層さ
れており、前記活性層の前記端面から離れている端縁か
ら前記端面に亘る領域に、前記活性層のバンドギャップ
よりも大きいバンドギャップを有する、前記上部第一光
導波層と同等の層が積層されていることを特徴とするも
のである。
【００１６】すなわち、本発明の半導体レーザ素子は、
上記層構成の半導体レーザ素子において、共振器端面の
少なくとも一端面近傍部分において活性層が存在しない
領域があり、この領域が上部第一光導波層と同等の層に
より埋め込まれている、いわゆる窓構造を備えたことを
特徴とするものである。この窓構造は、共振器端面の少
なくとも一方に形成されていればよいが、両端面に形成
されていることが望ましい。
上記層構成の半導体レーザ素子において、共振器端面の
少なくとも一端面近傍部分において活性層が存在しない
領域があり、この領域が上部第一光導波層と同等の層に
より埋め込まれている、いわゆる窓構造を備えたことを
特徴とするものである。この窓構造は、共振器端面の少
なくとも一方に形成されていればよいが、両端面に形成
されていることが望ましい。
【００１７】上記各半導体レーザ素子においては、前記
各クラッド層が、0.57≦z1≦0.8であるＡｌz1Ｇａ1-z1
Ａｓ、または0.1≦ｚ4≦0.5であるＩｎ0.49（Ｇａ1-z4
Ａｌz 4）0.51Ｐのいずれかからなるものであることが望
ましい。
各クラッド層が、0.57≦z1≦0.8であるＡｌz1Ｇａ1-z1
Ａｓ、または0.1≦ｚ4≦0.5であるＩｎ0.49（Ｇａ1-z4
Ａｌz 4）0.51Ｐのいずれかからなるものであることが望
ましい。
【００１８】また、前記第二導電型上部第二光導波層
が、ＧａＡｓ基板に格子整合する、ＩｎＧａＰまたは該
ＩｎＧａＰと同等の屈折率を有するＡｌＧａＡｓからな
るものであることが望ましい。
が、ＧａＡｓ基板に格子整合する、ＩｎＧａＰまたは該
ＩｎＧａＰと同等の屈折率を有するＡｌＧａＡｓからな
るものであることが望ましい。
【００１９】また、前記活性層と前記下部光導波層との
間、および前記活性層と前記上部第一光導波層との間
に、それぞれ前記活性層のバンドギャップよりも大きい
バンドギャップを有し、厚さが10ｎｍ以下の０≦x3≦0.
3、0.1≦y3≦0.6であるＩｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3障
壁層を備えていてもよい。
間、および前記活性層と前記上部第一光導波層との間
に、それぞれ前記活性層のバンドギャップよりも大きい
バンドギャップを有し、厚さが10ｎｍ以下の０≦x3≦0.
3、0.1≦y3≦0.6であるＩｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3障
壁層を備えていてもよい。
【００２０】さらに、前記活性層と前記障壁層との間
に、引張り歪応力を有する０≦x2＜0.49y2、０＜y2≦0.
5であるＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2歪補償層を備えて
いてもよい。
に、引張り歪応力を有する０≦x2＜0.49y2、０＜y2≦0.
5であるＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2歪補償層を備えて
いてもよい。
【００２１】発振ピーク波長が900〜1200ｎｍの範囲で
あることが望ましい。
あることが望ましい。
【００２２】前記電流の通路の幅が1.5μｍ以上４μｍ
未満である場合、等価屈折率段差は1.5×10-3〜７×10
-3であることが望ましい。
未満である場合、等価屈折率段差は1.5×10-3〜７×10
-3であることが望ましい。
【００２３】前記電流の通路の幅が４μｍ以上である場
合、等価屈折率段差は1.5×10-3以上であることが望ま
しい。
合、等価屈折率段差は1.5×10-3以上であることが望ま
しい。
【００２４】なお、等価屈折率段差とは、本発明の半導
体レーザ素子のような内部電流狭窄構造を備えた素子の
場合、電流狭窄層が存在する領域の積層方向の発振波長
での等価屈折率をｎaとし、電流の通路での積層方向の
発振波長での等価屈折率をｎbとすると、等価屈折率差
△ｎは、ｎb−ｎaで定義される。
体レーザ素子のような内部電流狭窄構造を備えた素子の
場合、電流狭窄層が存在する領域の積層方向の発振波長
での等価屈折率をｎaとし、電流の通路での積層方向の
発振波長での等価屈折率をｎbとすると、等価屈折率差
△ｎは、ｎb−ｎaで定義される。
【００２５】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ素子は、電流注入
抑制構造を備え、表面準位の多い端面への電流注入を抑
制したことにより、表面における非発光再結合の発生を
抑えることができ、CODの発生を抑制することができ
る。
抑制構造を備え、表面準位の多い端面への電流注入を抑
制したことにより、表面における非発光再結合の発生を
抑えることができ、CODの発生を抑制することができ
る。
【００２６】また本発明の別の半導体レーザ素子は共振
器端面の少なくとも一端面近傍部分において活性層が存
在しない領域を備え、この領域が活性層よりもバンドギ
ャップの大きい上部第一光導波層と同等の層により埋め
込まれてなる、所謂、窓構造を備えたものであり、この
窓構造を設けることで端面近傍でのレーザ光の吸収を抑
制でき、CODの発生を抑制し、高出力発振下においても
高い信頼性を得ることができる。
器端面の少なくとも一端面近傍部分において活性層が存
在しない領域を備え、この領域が活性層よりもバンドギ
ャップの大きい上部第一光導波層と同等の層により埋め
込まれてなる、所謂、窓構造を備えたものであり、この
窓構造を設けることで端面近傍でのレーザ光の吸収を抑
制でき、CODの発生を抑制し、高出力発振下においても
高い信頼性を得ることができる。
【００２７】上記電流注入抑制構造と窓構造とを同時に
備えた半導体レーザ素子であれば、窓領域への電流の注
入を大幅に抑制することができ、さらに光出力の増大を
実現することができる。
備えた半導体レーザ素子であれば、窓領域への電流の注
入を大幅に抑制することができ、さらに光出力の増大を
実現することができる。
【００２８】また、下部光導波層および上部第一光導波
層としてＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電型ある
いはアンド−プのＩｎＧａＰを用いているため、活性層
と光導波層とのバンドギャップ差を大きくとることがで
き、活性層からのキャリアの漏れを抑制した温度特性の
良好な半導体レーザ素子を得ることができる。
層としてＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電型ある
いはアンド−プのＩｎＧａＰを用いているため、活性層
と光導波層とのバンドギャップ差を大きくとることがで
き、活性層からのキャリアの漏れを抑制した温度特性の
良好な半導体レーザ素子を得ることができる。
【００２９】またＩｎＧａＰを光導波層として用いるこ
とにより、窓構造を作製する場合のエッチング深さ制御
が容易となり、かつ再成長界面がＰ（燐）表面となるた
め再成長が容易となる等の作製上の利点を得ることがで
きる。
とにより、窓構造を作製する場合のエッチング深さ制御
が容易となり、かつ再成長界面がＰ（燐）表面となるた
め再成長が容易となる等の作製上の利点を得ることがで
きる。
【００３０】また、本発明の半導体レーザ素子は、電流
狭窄層の開口に埋めこまれた上部第二光導波層とその上
に形成される上部クラッド層を備えた構成であり、この
ように、再成長層となる層を２層構造とすることにより
Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0. 51Ｐ電流狭窄層のAl組成比
を低く抑え得るものとなる。Al組成を抑えることによ
り、高いAl組成から生じる問題を解決することができ
る。
狭窄層の開口に埋めこまれた上部第二光導波層とその上
に形成される上部クラッド層を備えた構成であり、この
ように、再成長層となる層を２層構造とすることにより
Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0. 51Ｐ電流狭窄層のAl組成比
を低く抑え得るものとなる。Al組成を抑えることによ
り、高いAl組成から生じる問題を解決することができ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、図１〜４を用いて本発明の
実施の形態について詳細に説明する。各図において、
（ａ）は、活性領域を含む面で切断した側断面図であ
り、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図（半導体レーザ素子の
共振方向に垂直な方向の素子端面近傍の断面図）であ
り、（ｃ）は、Ｂ−Ｂ’断面図（半導体レーザ素子の共
振方向に垂直な方向の素子中央部の断面図）である。
実施の形態について詳細に説明する。各図において、
（ａ）は、活性領域を含む面で切断した側断面図であ
り、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図（半導体レーザ素子の
共振方向に垂直な方向の素子端面近傍の断面図）であ
り、（ｃ）は、Ｂ−Ｂ’断面図（半導体レーザ素子の共
振方向に垂直な方向の素子中央部の断面図）である。
【００３２】本発明の第１の実施の形態を図１に示す。
本半導体レーザ素子は、ＧａＡｓ基板上にｎ−ＧａＡｓ
基板上21に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層22、ｎ−Ａｌz1Ｇ
ａ1- z1Ａｓ下部クラッド層23（0.57≦z1≦0.8）、ｎあ
るいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層24、ｉ−Ｉ
ｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部障壁層25（0≦x3≦0.3、
0.1≦y3≦0.6）、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量
子井戸活性層26（0＜x1≦0.4，0≦y1≦0.1）、ｉ−Ｉｎ
x3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部障壁層27（0≦x3≦0.3、0.
1≦y3≦0.6）、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第一キャップ層28、
ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一光導波層2
9、電流の通路となる開口を有するｐ−ＧａＡｓエッチ
ング阻止層30（厚さ10ｎｍ程度）、電流の通路となる開
口を有するｎ−Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭
窄層31、電流の通路となる開口を有するｎ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ第二キャップ層32（厚さ10ｎｍ程度）、開口を
埋め込むようにして形成されたｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
上部第二光導波層34、ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラ
ッド層35（0.57≦ｚ1≦0.8）、およびｐ−ＧａＡｓコン
タクト層36を備え、さらに、コンタクト層36上面にｐ側
電極37、基板21の半導体積層面と反対の面にｎ側電極38
を備えてなるものである。
本半導体レーザ素子は、ＧａＡｓ基板上にｎ−ＧａＡｓ
基板上21に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層22、ｎ−Ａｌz1Ｇ
ａ1- z1Ａｓ下部クラッド層23（0.57≦z1≦0.8）、ｎあ
るいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層24、ｉ−Ｉ
ｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部障壁層25（0≦x3≦0.3、
0.1≦y3≦0.6）、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量
子井戸活性層26（0＜x1≦0.4，0≦y1≦0.1）、ｉ−Ｉｎ
x3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部障壁層27（0≦x3≦0.3、0.
1≦y3≦0.6）、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第一キャップ層28、
ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一光導波層2
9、電流の通路となる開口を有するｐ−ＧａＡｓエッチ
ング阻止層30（厚さ10ｎｍ程度）、電流の通路となる開
口を有するｎ−Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭
窄層31、電流の通路となる開口を有するｎ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ第二キャップ層32（厚さ10ｎｍ程度）、開口を
埋め込むようにして形成されたｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
上部第二光導波層34、ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラ
ッド層35（0.57≦ｚ1≦0.8）、およびｐ−ＧａＡｓコン
タクト層36を備え、さらに、コンタクト層36上面にｐ側
電極37、基板21の半導体積層面と反対の面にｎ側電極38
を備えてなるものである。
【００３３】本半導体レーザ素子において、コンタクト
層36および該コンタクト層36の上面に形成されているｐ
側電極37は、共振器端面から20μｍ程度共振器内方まで
の領域（端面近傍部分）には形成されていない。このよ
うに端面近傍部分にコンタクト層36および電極37を形成
しないようにした構成により、端面近傍への電流注入を
抑制し、これにより端面における非発光再結合の発生を
抑えることができ、CODの発生を抑制することができ
る。なお、電極37は、必ずしもコンタクト層36と同じ大
きさでなくてもよく、コンタクト層36より端面に向けて
張り出していてもよい。
層36および該コンタクト層36の上面に形成されているｐ
側電極37は、共振器端面から20μｍ程度共振器内方まで
の領域（端面近傍部分）には形成されていない。このよ
うに端面近傍部分にコンタクト層36および電極37を形成
しないようにした構成により、端面近傍への電流注入を
抑制し、これにより端面における非発光再結合の発生を
抑えることができ、CODの発生を抑制することができ
る。なお、電極37は、必ずしもコンタクト層36と同じ大
きさでなくてもよく、コンタクト層36より端面に向けて
張り出していてもよい。
【００３４】本発明の第２の実施の形態を図２に示す。
本半導体レーザ素子は、第１の実施の形態と略同一の層
構成を備えるが、上部クラッド層35の上面の、コンタク
ト層36が形成されていない端面近傍部分に絶縁膜39が形
成されており、ｐ側電極37が、コンタクト層36および絶
縁膜39上に形成されている点で第１の実施の形態とは異
なるものである。この場合にも上述と同様に、端面近傍
への電流注入を抑制し、端面における非発光再結合の発
生を抑制する効果を得ることができる。
本半導体レーザ素子は、第１の実施の形態と略同一の層
構成を備えるが、上部クラッド層35の上面の、コンタク
ト層36が形成されていない端面近傍部分に絶縁膜39が形
成されており、ｐ側電極37が、コンタクト層36および絶
縁膜39上に形成されている点で第１の実施の形態とは異
なるものである。この場合にも上述と同様に、端面近傍
への電流注入を抑制し、端面における非発光再結合の発
生を抑制する効果を得ることができる。
【００３５】本発明の第３の実施の形態を図３に示す。
本半導体レーザ素子は、第１の実施の形態と略同一の層
構成を備えるが、下部障壁層25から第一キャップ層28ま
での層が、共振器端面から所定距離の位置から内方にの
み形成されており、これらの層の端縁から共振器端面ま
での端面近傍部分に上部第一光導波層が埋め込まれてな
る点、および、コンタクト層36が上部クラッド層35上全
面に形成され、コンタクト層36のｐ側電極37も積層面上
全面に形成されている点で第１の実施の形態とは異な
る。
本半導体レーザ素子は、第１の実施の形態と略同一の層
構成を備えるが、下部障壁層25から第一キャップ層28ま
での層が、共振器端面から所定距離の位置から内方にの
み形成されており、これらの層の端縁から共振器端面ま
での端面近傍部分に上部第一光導波層が埋め込まれてな
る点、および、コンタクト層36が上部クラッド層35上全
面に形成され、コンタクト層36のｐ側電極37も積層面上
全面に形成されている点で第１の実施の形態とは異な
る。
【００３６】コンタクト層36および電極37が積層面上全
面に形成された構成であっても、下部障壁層25から第一
キャップ層28までの層の、端面近傍部分が除去され、こ
の除去部分に活性層よりバンドギャップの大きい光導波
層が埋めこまれたいわゆる窓構造を備えたことにより、
端面近傍でのレーザ光の吸収を抑制でき、COD発生を抑
制することができる。
面に形成された構成であっても、下部障壁層25から第一
キャップ層28までの層の、端面近傍部分が除去され、こ
の除去部分に活性層よりバンドギャップの大きい光導波
層が埋めこまれたいわゆる窓構造を備えたことにより、
端面近傍でのレーザ光の吸収を抑制でき、COD発生を抑
制することができる。
【００３７】次に、本第３の実施の形態の半導体レーザ
素子の具体的な製造方法について説明する。まず、有機
金属気相成長法によりｎ−ＧａＡｓ基板上21に、ｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層22、ｎ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ下部クラ
ッド層23（0.57≦z1≦0.8）、ｎあるいはｉ−Ｉｎ0.49
Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層24、ｉ−Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ
1-y3Ｐy3下部障壁層25（0≦x3≦0.3、0.1≦y3≦0.6）、
圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層26
（0＜x1≦0.4，0≦y1≦0.1）、ｉ−Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ
1-y3Ｐy3上部障壁層27（0≦x3≦0.3、0.1≦y3≦0.6）、
Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第一キャップ層28をこの順に積層す
る。この第一キャップ層28の上にレジストを塗布し、通
常のリソグラフィにより、所定の共振器長間隔で40μｍ
程度の幅を有する
素子の具体的な製造方法について説明する。まず、有機
金属気相成長法によりｎ−ＧａＡｓ基板上21に、ｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層22、ｎ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ下部クラ
ッド層23（0.57≦z1≦0.8）、ｎあるいはｉ−Ｉｎ0.49
Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層24、ｉ−Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ
1-y3Ｐy3下部障壁層25（0≦x3≦0.3、0.1≦y3≦0.6）、
圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層26
（0＜x1≦0.4，0≦y1≦0.1）、ｉ−Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ
1-y3Ｐy3上部障壁層27（0≦x3≦0.3、0.1≦y3≦0.6）、
Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第一キャップ層28をこの順に積層す
る。この第一キャップ層28の上にレジストを塗布し、通
常のリソグラフィにより、所定の共振器長間隔で40μｍ
程度の幅を有する
【数１】
方向のストライプ状部分のレジストを除去し、このレジ
ストをマスクとして、塩酸系エッチャントでＩｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ第一キャップ層28をエッチングし、ｉ−Ｉｎx3
Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部障壁層27を露出させる。この
とき塩酸系のエッチング液を用いることにより、エッチ
ングは自動的に上部障壁層27の上面で停止する。引き続
きレジストを除去後、硫酸系エッチャントにてＩｎ0.49
Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層24が露出するまでエッチングす
る。エッチングは自動的に下部光導波層24上面で停止す
る。このようにして、活性層26、下部および上部障壁層
25,27、第一キャップ層28の、共振器端面設定位置を含
む幅40μｍのストライプ状部分（端面近傍部分）を除去
する。
ストをマスクとして、塩酸系エッチャントでＩｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ第一キャップ層28をエッチングし、ｉ−Ｉｎx3
Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部障壁層27を露出させる。この
とき塩酸系のエッチング液を用いることにより、エッチ
ングは自動的に上部障壁層27の上面で停止する。引き続
きレジストを除去後、硫酸系エッチャントにてＩｎ0.49
Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層24が露出するまでエッチングす
る。エッチングは自動的に下部光導波層24上面で停止す
る。このようにして、活性層26、下部および上部障壁層
25,27、第一キャップ層28の、共振器端面設定位置を含
む幅40μｍのストライプ状部分（端面近傍部分）を除去
する。
【００３８】引き続き、端面近傍部分の除去された箇所
を埋め込むように、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
上部第一光導波層29を成長させ、さらにｐ−ＧａＡｓエ
ッチング阻止層30（厚さ10ｎｍ程度）、n−Ｉｎ0.49(Ａ
ｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層31、ｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐ第二キャップ層32（厚さ10ｎｍ程度）、および図
示しないｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層（厚さ10ｎｍ程
度）を形成する。この後、第三キャップ層上にレジスト
を塗布し、先に除去されたストライプ状部分と垂直な＜
０１１＞方向に１〜３μｍ幅程度の電流注入開口に対応
するストライプ状領域のレジストを除去し、このレジス
トをマスクとして、硫酸系エッチャントにてレジストの
開口に露出するｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層の、電流注
入開口に対応するストライプ状部分を除去する。この
際、エッチングはｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ0. 51Ｐ第二キャップ
層32上面で自動的に停止する。その後、レジストを除去
し、ｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層をマスクとして、塩酸
系エッチャントで、第三キャップ層の開口に露出するｎ
−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二キャップ層32のストライプ状
部分を除去して電流注入開口を形成し、引き続き、ｎ−
Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z 2)0.51Ｐ電流狭窄層31のストラ
イプ状部分を除去して電流注入開口を形成する。この
際、エッチングは自動的にｎ−ＧａＡｓエッチング阻止
層30にて停止する。さらに、硫酸系エッチャントにて開
口部に露出するｎ−ＧａＡｓエッチング阻止層30を除去
するとともに、残りのｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層を除
去する。
を埋め込むように、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
上部第一光導波層29を成長させ、さらにｐ−ＧａＡｓエ
ッチング阻止層30（厚さ10ｎｍ程度）、n−Ｉｎ0.49(Ａ
ｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層31、ｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐ第二キャップ層32（厚さ10ｎｍ程度）、および図
示しないｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層（厚さ10ｎｍ程
度）を形成する。この後、第三キャップ層上にレジスト
を塗布し、先に除去されたストライプ状部分と垂直な＜
０１１＞方向に１〜３μｍ幅程度の電流注入開口に対応
するストライプ状領域のレジストを除去し、このレジス
トをマスクとして、硫酸系エッチャントにてレジストの
開口に露出するｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層の、電流注
入開口に対応するストライプ状部分を除去する。この
際、エッチングはｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ0. 51Ｐ第二キャップ
層32上面で自動的に停止する。その後、レジストを除去
し、ｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層をマスクとして、塩酸
系エッチャントで、第三キャップ層の開口に露出するｎ
−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二キャップ層32のストライプ状
部分を除去して電流注入開口を形成し、引き続き、ｎ−
Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z 2)0.51Ｐ電流狭窄層31のストラ
イプ状部分を除去して電流注入開口を形成する。この
際、エッチングは自動的にｎ−ＧａＡｓエッチング阻止
層30にて停止する。さらに、硫酸系エッチャントにて開
口部に露出するｎ−ＧａＡｓエッチング阻止層30を除去
するとともに、残りのｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層を除
去する。
【００３９】引き続き、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第
二光導波層34、ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッド層
35（0.57≦ｚ1≦0.8）、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層36を
形成する。その後、コンタクト層36上にｐ側電極37を形
成し、基板21の研磨を行い、研磨面にｎ側電極38を形成
する。
二光導波層34、ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッド層
35（0.57≦ｚ1≦0.8）、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層36を
形成する。その後、コンタクト層36上にｐ側電極37を形
成し、基板21の研磨を行い、研磨面にｎ側電極38を形成
する。
【００４０】その後、共振器端面設定位置で試料をへき
開して形成した共振器面に対して、その一方に高反射率
コート、他方に低反射率コートを行い、さらにチップ化
して半導体レーザ素子を完成させる。
開して形成した共振器面に対して、その一方に高反射率
コート、他方に低反射率コートを行い、さらにチップ化
して半導体レーザ素子を完成させる。
【００４１】なお、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二光
導波層34の厚み、およびｎ−Ｉｎ0. 49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)
0.51Ｐ電流狭窄層31の組成および厚みは、基本横モード
発振が高出力まで維持できる条件、具体的にはストライ
プ領域と電流狭窄層領域との間の等価屈折率差が、1.5
×10-3〜7.0×10-3の範囲となるように設定する。
導波層34の厚み、およびｎ−Ｉｎ0. 49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)
0.51Ｐ電流狭窄層31の組成および厚みは、基本横モード
発振が高出力まで維持できる条件、具体的にはストライ
プ領域と電流狭窄層領域との間の等価屈折率差が、1.5
×10-3〜7.0×10-3の範囲となるように設定する。
【００４２】なお圧縮歪活性層の応力を補償するため、
活性層と障壁層との間に、活性層よりもバンドギャップ
が大きく、かつ、引張り歪応力をもつＩｎx2Ｇａ1-x2Ａ
ｓ1- y2Ｐy2歪補償層（0≦x2＜0.49y2、0＜y2≦0.5）を
設けても良い。ただしこの場合、圧縮歪活性層の歪量と
厚みの積と、引張り歪補償層の歪量と厚みの積との合計
が0.3ｎｍ以内となるようにする。
活性層と障壁層との間に、活性層よりもバンドギャップ
が大きく、かつ、引張り歪応力をもつＩｎx2Ｇａ1-x2Ａ
ｓ1- y2Ｐy2歪補償層（0≦x2＜0.49y2、0＜y2≦0.5）を
設けても良い。ただしこの場合、圧縮歪活性層の歪量と
厚みの積と、引張り歪補償層の歪量と厚みの積との合計
が0.3ｎｍ以内となるようにする。
【００４３】またＧａＡｓエッチング阻止層30、Ｉｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐ第二キャップ層32、ＧａＡｓ第三キャッ
プ層の導電性はｎ型、ｐ型のいずれであってもよい。
0.49Ｇａ0.51Ｐ第二キャップ層32、ＧａＡｓ第三キャッ
プ層の導電性はｎ型、ｐ型のいずれであってもよい。
【００４４】なお本実施の形態においては上部第二光導
波層34としてＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを用いているが、ほぼ
同じ屈折率を有するＡｌz3Ｇａ1-z3Ａｓ（0.50≦ｚ3≦
0.54）を用いても同様の効果を得ることができる。
波層34としてＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐを用いているが、ほぼ
同じ屈折率を有するＡｌz3Ｇａ1-z3Ａｓ（0.50≦ｚ3≦
0.54）を用いても同様の効果を得ることができる。
【００４５】本発明の第４の実施の形態を図４に示す。
本実施の形態の半導体レーザ素子は、図４に示すよう
に、第２の実施の形態の端面電流注入抑制構造と第３の
実施の形態の窓構造とを組み合わせた構造を備えたもの
であり、窓領域への電流の注入を大幅に抑制することに
より、窓効果を高めた更に信頼性の高いものである。
本実施の形態の半導体レーザ素子は、図４に示すよう
に、第２の実施の形態の端面電流注入抑制構造と第３の
実施の形態の窓構造とを組み合わせた構造を備えたもの
であり、窓領域への電流の注入を大幅に抑制することに
より、窓効果を高めた更に信頼性の高いものである。
【００４６】本半導体レーザ素子の製造方法を説明す
る。第３の実施の形態の製造方法と同様の方法でｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層36までを形成した後、活性層を除去
した領域に該当する端面近傍のストライプ領域のｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層36を除去し、その部分を絶縁膜39で
覆い、その後ｐ側電極37を形成し、基板21の研磨を行
い、該研磨面にｎ側電極38を形成する。その後、試料を
へき開して形成した共振器面に高反射率コート、低反射
率コートを行い、その後、チップ化して半導体レーザ素
子を形成する。
る。第３の実施の形態の製造方法と同様の方法でｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層36までを形成した後、活性層を除去
した領域に該当する端面近傍のストライプ領域のｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層36を除去し、その部分を絶縁膜39で
覆い、その後ｐ側電極37を形成し、基板21の研磨を行
い、該研磨面にｎ側電極38を形成する。その後、試料を
へき開して形成した共振器面に高反射率コート、低反射
率コートを行い、その後、チップ化して半導体レーザ素
子を形成する。
【００４７】なお、端面への電流注入抑制構造と窓構造
との組合せとしては、第１の実施の形態の端面電流注入
抑制構造を備えた構造としてもよい。このような素子を
形成する場合には、活性層を除去した領域に該当するス
トライプ領域のｐ−ＧａＡｓコンタクト層36を除去した
後、その上にｐ−ＧａＡｓコンタクト層36に沿ってｐ側
電極37を形成するという方法を用いればよい。
との組合せとしては、第１の実施の形態の端面電流注入
抑制構造を備えた構造としてもよい。このような素子を
形成する場合には、活性層を除去した領域に該当するス
トライプ領域のｐ−ＧａＡｓコンタクト層36を除去した
後、その上にｐ−ＧａＡｓコンタクト層36に沿ってｐ側
電極37を形成するという方法を用いればよい。
【００４８】なお、端面への電流注入抑制構造は図４に
示すように低反射率および高反射率コ−ト側の両方側に
設けても、低反射率コ−ト側または高反射率コ−ト側の
片側だけに設けても構わない。また、窓構造も一端面の
みに形成されていてもCODを抑制する一定の効果を得る
ことができる。
示すように低反射率および高反射率コ−ト側の両方側に
設けても、低反射率コ−ト側または高反射率コ−ト側の
片側だけに設けても構わない。また、窓構造も一端面の
みに形成されていてもCODを抑制する一定の効果を得る
ことができる。
【００４９】上記各半導体レーザ素子においては、下部
および上部クラッド層として、Ｉｎ 0.49（Ｇａ1-z4Ａｌ
z4）0.51Ｐ層（0.1≦ｚ4≦z2）を用いてもよい。
および上部クラッド層として、Ｉｎ 0.49（Ｇａ1-z4Ａｌ
z4）0.51Ｐ層（0.1≦ｚ4≦z2）を用いてもよい。
【００５０】また、上記実施の形態においては、活性層
における量子井戸を一層としたが、量子井戸を多層に積
層した多重量子井戸を備えた構造としてもよい。多重量
子井戸構造とする場合は各量子井戸層の間に光導波層、
もしくは障壁層と同じ材料の層を挟む構成とすればよ
い。
における量子井戸を一層としたが、量子井戸を多層に積
層した多重量子井戸を備えた構造としてもよい。多重量
子井戸構造とする場合は各量子井戸層の間に光導波層、
もしくは障壁層と同じ材料の層を挟む構成とすればよ
い。
【００５１】なお、上記においては、基本横モード発振
する半導体レーザ素子の作製方法について述べたが、４
μｍ以上のストライプ幅を有する多モード発振する屈折
率導波型半導体レーザ素子としてもよい。４μｍ以上の
ストライプ幅を有する半導体レーザ素子においては、そ
の等価屈折率段差ΔＮを２×10-3以上とする。このよう
な構成の幅広ストライプを有する半導体レーザ素子は、
低雑音特性を有しており、固体レーザ励起などには必要
とされる高出力な半導体レーザ素子として用いることが
できる。
する半導体レーザ素子の作製方法について述べたが、４
μｍ以上のストライプ幅を有する多モード発振する屈折
率導波型半導体レーザ素子としてもよい。４μｍ以上の
ストライプ幅を有する半導体レーザ素子においては、そ
の等価屈折率段差ΔＮを２×10-3以上とする。このよう
な構成の幅広ストライプを有する半導体レーザ素子は、
低雑音特性を有しており、固体レーザ励起などには必要
とされる高出力な半導体レーザ素子として用いることが
できる。
【００５２】なお、本発明の半導体レーザ素子構造は、
屈折率導波機構付き半導体レーザ素子のみならず、回折
格子付きの半導体レーザや光集積回路の作製に用いるこ
とも可能である。
屈折率導波機構付き半導体レーザ素子のみならず、回折
格子付きの半導体レーザや光集積回路の作製に用いるこ
とも可能である。
【００５３】また、各半導体レーザ素子の作製において
は、各半導体層の成長法として、固体あるいはガスを原
料とする分子線エピタキシャル成長法を用いてもよい上
記各実施の形態においては、GaAs基板はｎ型の導電性の
もので記述しているが、ｐ型の導電性の基板を用いても
よく、この場合上記すべての導電性を反対にすればよ
い。
は、各半導体層の成長法として、固体あるいはガスを原
料とする分子線エピタキシャル成長法を用いてもよい上
記各実施の形態においては、GaAs基板はｎ型の導電性の
もので記述しているが、ｐ型の導電性の基板を用いても
よく、この場合上記すべての導電性を反対にすればよ
い。
【００５４】また、Ｉｎx1Ｇａ1−x1Ａｓ1−y1Ｐy1 活
性層の組成比を０＜x1≦0.4，０≦y1≦0.1の範囲で制御
することにより、900＜λ＜1200（ｎｍ）の範囲にピー
ク発振波長を有する半導体レーザ素子とすることができ
る。
性層の組成比を０＜x1≦0.4，０≦y1≦0.1の範囲で制御
することにより、900＜λ＜1200（ｎｍ）の範囲にピー
ク発振波長を有する半導体レーザ素子とすることができ
る。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる半導体レーザ
素子の断面図
素子の断面図
【図２】本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ
素子の断面図
素子の断面図
【図３】本発明の第３の実施形態にかかる半導体レーザ
素子の断面図
素子の断面図
【図４】本発明の第４の実施形態にかかる半導体レーザ
素子の断面図
素子の断面図
【図５】従来技術を説明するための図
21 ｎ−ＧａＡｓ基板
22 ｎ−ＧａＡｓバッファ層
23 ｎ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ下部クラッド層
24 ｎあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層
25 ｉ−Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3下部障壁層
26 圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性
層 27 ｉ−Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部障壁層 28 Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第一キャップ層 29 ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一光導
波層 30 ｐ−ＧａＡｓエッチング阻止層 31 ｎ−Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層 32 ｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二キャップ層 33 ｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層 34 ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二光導波層 35 ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッド層 36 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 37 ｐ側電極 38 ｎ側電極 39 絶縁膜
層 27 ｉ−Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3上部障壁層 28 Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第一キャップ層 29 ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一光導
波層 30 ｐ−ＧａＡｓエッチング阻止層 31 ｎ−Ｉｎ0.49(Ａｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層 32 ｎ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二キャップ層 33 ｎ−ＧａＡｓ第三キャップ層 34 ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二光導波層 35 ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッド層 36 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 37 ｐ側電極 38 ｎ側電極 39 絶縁膜
Claims (12)
- 【請求項１】 第一導電型ＧａＡｓ基板上に、 第一導電型下部クラッド層、 前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電型あるいは
アンド−プのＩｎＧａＰ下部光導波層、 ０＜x1≦0.4、０≦y1≦0.1である、圧縮歪を有するＩｎ
x1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ y1活性層、 前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第二導電型あるいは
アンド−プのＩｎＧａＰ上部第一光導波層、 電流の通路となる開口を有する第一導電型Ｉｎ0.49(Ａ
ｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層、 前記開口を埋め込むように形成された第二導電型上部第
二光導波層、 第二導電型上部クラッド層、 第二導電型ＧａＡｓコンタクト層、および一方の電極が
この順に積層されてなる、対向する２つの端面からなる
共振器端面を有する半導体レーザ素子であって、 前記端面の少なくとも一方の端面近傍において、前記活
性層への電流の注入を抑制する電流注入抑制構造を備え
たことを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記電流注入抑制構造が、前記ＧａＡｓ
コンタクト層を、前記一方の端面から５μｍ以上離れた
位置から内方に延びるように設けることによって形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ
素子。 - 【請求項３】 前記電流注入抑制構造が、前記ＧａＡｓ
コンタクト層を、前記一方の端面から５μｍ以上離れた
位置から内方に延びるように設け、該コンタクト層の上
に該コンタクト層より前記端面に向って張り出した部分
を有する前記電極を設け、該電極の張り出した部分と前
記第二導電型クラッド層との間に絶縁層を設けることに
よって形成されていることを特徴とする請求項１記載の
半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 前記活性層が、前記端面の少なくとも一
方から所定距離離れた位置より内方にのみ積層されてお
り、 前記活性層の前記端面から離れている端縁から前記端面
に亘る領域に、前記活性層のバンドギャップより大きい
バンドギャップを有する、前記上部第一光導波層と同等
の層が積層されていることを特徴とする請求項１から３
いずれか１項記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項５】 第一導電型ＧａＡｓ基板上に、 第一導電型下部クラッド層、 前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第一導電型あるいは
アンド−プのＩｎＧａＰ下部光導波層、 ０＜x1≦0.4、０≦y1≦0.1である、圧縮歪を有するＩｎ
x1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ y1活性層、 前記ＧａＡｓ基板に格子整合する、第二導電型あるいは
アンド−プのＩｎＧａＰ上部第一光導波層、 電流の通路となる開口を有する第一導電型Ｉｎ0.49(Ａ
ｌz2Ｇａ1-z2)0.51Ｐ電流狭窄層、 前記開口を埋め込むように形成された第二導電型上部第
二光導波層、 第二導電型上部クラッド層、 第二導電型ＧａＡｓコンタクト層、および一方の電極が
この順に積層されてなる、対向する２つの端面からなる
共振器端面を有する半導体レーザ素子であって、 前記活性層が、前記端面の少なくとも一方から所定距離
離れた位置より内方にのみ積層されており、 前記活性層の前記端面から離れている端縁から前記端面
に亘る領域に、前記活性層のバンドギャップよりも大き
いバンドギャップを有する、前記上部第一光導波層と同
等の層が積層されていることを特徴とする半導体レーザ
素子。 - 【請求項６】 前記各クラッド層が、0.57≦z1≦0.8で
あるＡｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ、または0.1≦ｚ4≦0.5である
Ｉｎ0.49（Ｇａ1-z4Ａｌz4）0.51Ｐのいずれかからなる
ことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の半
導体レーザ素子。 - 【請求項７】 前記第二導電型上部第二光導波層が、Ｇ
ａＡｓ基板に格子整合する、ＩｎＧａＰまたは該ＩｎＧ
ａＰと同等の屈折率を有するＡｌＧａＡｓからなること
を特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の半導体
レーザ素子。 - 【請求項８】 前記活性層と前記下部光導波層との間、
および前記活性層と前記上部第一光導波層との間に、そ
れぞれ前記活性層のバンドギャップよりも大きいバンド
ギャップを有し、厚さが10ｎｍ以下の０≦x3≦0.3、0.1
≦y3≦0.6であるＩｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3障壁層を
備えていることを特徴とする請求項１から７いずれか１
項記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項９】 前記活性層と前記障壁層との間に、引張
り歪応力を有する０≦x2＜0.49y2、０＜y2≦0.5である
Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2歪補償層を備えてなること
を特徴とする請求項８記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項１０】 発振ピーク波長が900〜1200ｎｍの範
囲であることを特徴とする請求項１から９いずれか１項
記載の半導体レ−ザ素子。 - 【請求項１１】 前記電流の通路の幅が1.5μｍ以上４
μｍ未満であり、等価屈折率段差が1.5×10-3〜７×10
-3であることを特徴とする請求項１から１０いずれか１
項記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項１２】 前記電流の通路の幅が４μｍ以上であ
り、等価屈折率段差が1.5×10-3以上であることを特徴
とする請求項１から１０いずれか１項記載の半導体レー
ザ素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001256234A JP2003069148A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 半導体レーザ素子 |
| EP02011749A EP1263100A3 (en) | 2001-05-28 | 2002-05-27 | Semiconductor laser device and method of manufacture thereof |
| US10/217,500 US6856636B2 (en) | 2001-08-27 | 2002-08-14 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001256234A JP2003069148A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=19084076
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001256234A Withdrawn JP2003069148A (ja) | 2001-05-28 | 2001-08-27 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (2)
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| US (1) | US6856636B2 (ja) |
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| JP4451371B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2010-04-14 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体レーザ素子 |
| GB2471266B (en) | 2009-06-10 | 2013-07-10 | Univ Sheffield | Semiconductor light source and method of fabrication thereof |
| JP2017045745A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置、発光装置の製造方法、およびプロジェクター |
| CN106602404A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种半导体激光器及其制作方法 |
| DE102018008662B4 (de) | 2018-11-02 | 2024-09-26 | Diehl Stiftung & Co. Kg | Verfahren zum Betreiben eines elektronischen Blendkörpers und elektronischer Blendkörper |
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| US6400743B1 (en) * | 1999-08-05 | 2002-06-04 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | High-power semiconductor laser device having current confinement structure and index-guided structure |
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