JP2003347674A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置及びその製造方法Info
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- H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘ
における光強度の半値幅の差ΔＦＦＰｘが大きく変化し
ない半導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ装置１０は、第１電極６ａ
と、前記第１電極の上に順に積層された、第１導電型の
基板１と、第１導電型の第１クラッド層２と、活性層３
と、層厚に複数の段階を有する第２導電型の第２クラッ
ド層４と、前記第２クラッドの相対的に層厚が厚い段階
の部分以外を覆う絶縁体層５と、前記第２クラッド層の
前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電気的に接続され
た第２電極６ｂとを備え、前記絶縁体層は、層厚の逆数
と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小
さい。
における光強度の半値幅の差ΔＦＦＰｘが大きく変化し
ない半導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ装置１０は、第１電極６ａ
と、前記第１電極の上に順に積層された、第１導電型の
基板１と、第１導電型の第１クラッド層２と、活性層３
と、層厚に複数の段階を有する第２導電型の第２クラッ
ド層４と、前記第２クラッドの相対的に層厚が厚い段階
の部分以外を覆う絶縁体層５と、前記第２クラッド層の
前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電気的に接続され
た第２電極６ｂとを備え、前記絶縁体層は、層厚の逆数
と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小
さい。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、層厚に複数の段階
を有するクラッド層を備えた半導体レーザ装置、特に、
リッジ導波路型半導体レーザ装置に関する。
を有するクラッド層を備えた半導体レーザ装置、特に、
リッジ導波路型半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ装置は様々な構造を有する
ものが開発されている。特に活性層の層に平行な横方向
の光を閉じ込めるための屈折率構造を有するチャンネル
導波路を構成するタイプが開発されている。その中で、
クラッド層に周囲から突出したリッジ部（凸部）を設
け、該リッジ部のみに電流注入を行うリッジ導波路型の
半導体レーザ装置がある。
ものが開発されている。特に活性層の層に平行な横方向
の光を閉じ込めるための屈折率構造を有するチャンネル
導波路を構成するタイプが開発されている。その中で、
クラッド層に周囲から突出したリッジ部（凸部）を設
け、該リッジ部のみに電流注入を行うリッジ導波路型の
半導体レーザ装置がある。
【０００３】このリッジ導波路型の半導体レーザ装置に
ついて図７から図９を用いて説明する。半導体レーザ装
置６０は、図７及び図８に示すように、第１電極５６ａ
と、該第１電極５６ａの上に順に積層された、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板５１と、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層５
２と、多重量子井戸（multiple quantum well：ＭＱ
Ｗ）構造を有する活性層５３と、凸部５８を有するｐ型
ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層５４と、ｐ型ＧａＡｓコ
ンタクト層５７と、該コンタクト層５７を介して第２ク
ラッド層５４の凸部５８の頂部に電気的に接続する第２
電極５６ｂとから構成される。また、絶縁体層５５は、
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５４の凸部５８の頂部以
外を覆う層厚１００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ層からなる。
第１及び第２電極５６ａ、５６ｂは、金Ａｕ等の金属で
構成される。さらに、半導体レーザ装置６０の端面近傍
には、亜鉛（Ｚｎ）拡散により多重量子井戸ＭＱＷ構造
の活性層５３を無秩序化して得られる端面窓領域５９が
設けられている。レーザ光６２はこの端面窓領域５９を
介して外部に出力される。
ついて図７から図９を用いて説明する。半導体レーザ装
置６０は、図７及び図８に示すように、第１電極５６ａ
と、該第１電極５６ａの上に順に積層された、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板５１と、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層５
２と、多重量子井戸（multiple quantum well：ＭＱ
Ｗ）構造を有する活性層５３と、凸部５８を有するｐ型
ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層５４と、ｐ型ＧａＡｓコ
ンタクト層５７と、該コンタクト層５７を介して第２ク
ラッド層５４の凸部５８の頂部に電気的に接続する第２
電極５６ｂとから構成される。また、絶縁体層５５は、
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５４の凸部５８の頂部以
外を覆う層厚１００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ層からなる。
第１及び第２電極５６ａ、５６ｂは、金Ａｕ等の金属で
構成される。さらに、半導体レーザ装置６０の端面近傍
には、亜鉛（Ｚｎ）拡散により多重量子井戸ＭＱＷ構造
の活性層５３を無秩序化して得られる端面窓領域５９が
設けられている。レーザ光６２はこの端面窓領域５９を
介して外部に出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図９は、従来のリッジ
導波路型半導体レーザ装置のｐｎ接合に平行方向の遠視
野像（far filed pattern on x-axis：ＦＦＰｘ）の光
出力依存性である。図９に示すように、遠視野像ＦＦＰ
ｘの半値幅は、光出力が大きくなるにつれて大きくな
る。５ｍＷ出力時と５０ｍＷ出力時（４０ｍＷの遠視野
像と６０ｍＷの遠視野像との平均値として算出した。）
の遠視野像ＦＦＰｘの差（以下、ΔＦＦＰｘと略す）
は、約２°と比較的大きい。このように光出力が変化し
た場合に、遠視野像における光強度の半値幅の差ΔＦＦ
Ｐｘが大きいと、実用上ではＤＶＤ−Ｒ装置など応用装
置における光学設計が複雑となる問題がある。
導波路型半導体レーザ装置のｐｎ接合に平行方向の遠視
野像（far filed pattern on x-axis：ＦＦＰｘ）の光
出力依存性である。図９に示すように、遠視野像ＦＦＰ
ｘの半値幅は、光出力が大きくなるにつれて大きくな
る。５ｍＷ出力時と５０ｍＷ出力時（４０ｍＷの遠視野
像と６０ｍＷの遠視野像との平均値として算出した。）
の遠視野像ＦＦＰｘの差（以下、ΔＦＦＰｘと略す）
は、約２°と比較的大きい。このように光出力が変化し
た場合に、遠視野像における光強度の半値幅の差ΔＦＦ
Ｐｘが大きいと、実用上ではＤＶＤ−Ｒ装置など応用装
置における光学設計が複雑となる問題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、光出力が変化し
た場合でも遠視野像ＦＦＰｘにおける光強度の半値幅の
差ΔＦＦＰｘが大きく変化しない半導体レーザ装置を提
供することである。
た場合でも遠視野像ＦＦＰｘにおける光強度の半値幅の
差ΔＦＦＰｘが大きく変化しない半導体レーザ装置を提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体レー
ザ装置は、第１電極と、前記第１電極の上に順に積層さ
れた、第１導電型の基板と、第１導電型の第１クラッド
層と、活性層と、層厚が複数の段階を有する第２導電型
の第２クラッド層と、前記第２クラッドの相対的に層厚
が厚い段階の部分以外を覆う絶縁体層と、前記第２クラ
ッド層の前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電気的に
接続された第２電極とを備え、前記絶縁体層は、層厚の
逆数と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よ
り小さいことを特徴とする。
ザ装置は、第１電極と、前記第１電極の上に順に積層さ
れた、第１導電型の基板と、第１導電型の第１クラッド
層と、活性層と、層厚が複数の段階を有する第２導電型
の第２クラッド層と、前記第２クラッドの相対的に層厚
が厚い段階の部分以外を覆う絶縁体層と、前記第２クラ
ッド層の前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電気的に
接続された第２電極とを備え、前記絶縁体層は、層厚の
逆数と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よ
り小さいことを特徴とする。
【０００７】また、本発明に係る半導体レーザ装置は、
前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、層厚
の逆数と熱伝導率との積が８×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）
以下であることを特徴とする。
前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、層厚
の逆数と熱伝導率との積が８×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）
以下であることを特徴とする。
【０００８】さらに、本発明に係る半導体レーザ装置
は、前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、
熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料からなることを
特徴とする。
は、前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、
熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料からなることを
特徴とする。
【０００９】またさらに、本発明に係る半導体レーザ装
置は、前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層
は、層厚１００ｎｍより厚い窒化珪素からなることを特
徴とする。
置は、前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層
は、層厚１００ｎｍより厚い窒化珪素からなることを特
徴とする。
【００１０】また、本発明に係る半導体レーザ装置は、
前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、積層
された複数の絶縁体層からなることを特徴とする。
前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、積層
された複数の絶縁体層からなることを特徴とする。
【００１１】さらに、本発明に係る半導体レーザ装置
は、前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、
前記相対的に層厚が厚い段階の部分以外を覆う層厚の逆
数と熱伝導率との積がＡ Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である窒化
珪素層からなる第１層と、前記第１層を覆う層厚の逆数
と熱伝導率との積がＢ Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である第２層
とを備え、（Ａ×Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の値が４×１０８Ｗ
／（ｍ２・Ｋ）より小さいことを特徴とする。
は、前記半導体レーザ装置であって、前記絶縁体層は、
前記相対的に層厚が厚い段階の部分以外を覆う層厚の逆
数と熱伝導率との積がＡ Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である窒化
珪素層からなる第１層と、前記第１層を覆う層厚の逆数
と熱伝導率との積がＢ Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である第２層
とを備え、（Ａ×Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の値が４×１０８Ｗ
／（ｍ２・Ｋ）より小さいことを特徴とする。
【００１２】本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法
は、第１電極と、前記第１電極の上に順に積層された、
第１導電型の基板と、第１導電型の第１クラッド層と、
活性層と、層厚が複数の段階を有する第２導電型の第２
クラッド層と、前記第２クラッド層の相対的に層厚が厚
い段階の部分以外を覆う絶縁体層と、前記第２クラッド
層の前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電気的に接続
された第２電極とを備えた半導体レーザ装置の製造方法
であって、前記第２クラッド層の相対的に層厚が厚い段
階の部分以外に、熱ＣＶＤで窒化珪素層からなる第１絶
縁体層を形成する工程と、前記第１絶縁体層の上に第２
絶縁体層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
は、第１電極と、前記第１電極の上に順に積層された、
第１導電型の基板と、第１導電型の第１クラッド層と、
活性層と、層厚が複数の段階を有する第２導電型の第２
クラッド層と、前記第２クラッド層の相対的に層厚が厚
い段階の部分以外を覆う絶縁体層と、前記第２クラッド
層の前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電気的に接続
された第２電極とを備えた半導体レーザ装置の製造方法
であって、前記第２クラッド層の相対的に層厚が厚い段
階の部分以外に、熱ＣＶＤで窒化珪素層からなる第１絶
縁体層を形成する工程と、前記第１絶縁体層の上に第２
絶縁体層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】また、本発明に係る半導体レーザ装置の製
造方法は、前記半導体レーザ装置の製造方法であって、
前記第２絶縁体層を形成する工程は、プラズマＣＶＤ法
を用いることを特徴とする。
造方法は、前記半導体レーザ装置の製造方法であって、
前記第２絶縁体層を形成する工程は、プラズマＣＶＤ法
を用いることを特徴とする。
【００１４】さらに、本発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法は、前記半導体レーザ装置の製造方法であっ
て、前記第２絶縁体層を形成する工程は、スパッタ法を
用いることを特徴とする。
製造方法は、前記半導体レーザ装置の製造方法であっ
て、前記第２絶縁体層を形成する工程は、スパッタ法を
用いることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態に係
る半導体レーザ装置について添付図面を用いて説明す
る。なお、図面において実質的に同一の部材には同一の
符号を付している。
る半導体レーザ装置について添付図面を用いて説明す
る。なお、図面において実質的に同一の部材には同一の
符号を付している。
【００１６】実施の形態１．本発明の実施の形態１に係
る半導体レーザ装置について図１及び図２を用いて説明
する。図１は、この半導体レーザ装置１０の斜視図であ
り、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿ったレーザ出力方向
に垂直な断面図であって、後述する凸部８近傍の拡大図
である。この半導体レーザ装置１０は、図１及び図２に
示すように、第１電極６ａと、該第１電極６ａの上に順
に積層された、第１導電型の基板１と、第１導電型の第
１クラッド層２と、活性層３と、層厚に複数の段階を有
し、中央部に相対的に層厚の厚い段階の部分を頂部とす
る凸部８を有する第２導電型の第２クラッド層４と、第
２クラッド層４の相対的に層厚の厚い段階の部分以外を
覆う絶縁体層５と、第２クラッド層４の相対的に層厚の
厚い段階の部分で電気的に接続された第２電極６ａとを
備える。第１導電型の基板１は、ｎ型ＧａＡｓ基板１で
ある。第１導電型の第１クラッド層２は、ｎ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層である。活性層３は、多重量子井戸
（multiple quantum well：ＭＱＷ）構造を有する。こ
の第２クラッド層４は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
である。第２クラッド層４は、層厚が複数の段階を有
し、例えば、相対的に層厚の厚い部分を頂部とする凸部
８と、相対的に層厚が薄い部分を有している。なお、凸
部８の頂部には、第２電極６ｂと接続するｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層７が設けられている。また、絶縁体層５
は、第２クラッド層４の相対的に層厚の厚い段階の部分
以外を覆って形成されている。そこで、第２電極６ｂ
は、コンタクト層７を介して第２クラッド層４と電気的
に接続されている。このように電流注入を凸部８の頂部
に限定するストライプ構造を用いたことで、幅方向の光
閉じ込めを実現している。また、この絶縁体層５は、層
厚ｄの逆数と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）より小さい。第１及び第２電極６ａ，６ｂは、金Ａ
ｕなどの金属により構成される。
る半導体レーザ装置について図１及び図２を用いて説明
する。図１は、この半導体レーザ装置１０の斜視図であ
り、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿ったレーザ出力方向
に垂直な断面図であって、後述する凸部８近傍の拡大図
である。この半導体レーザ装置１０は、図１及び図２に
示すように、第１電極６ａと、該第１電極６ａの上に順
に積層された、第１導電型の基板１と、第１導電型の第
１クラッド層２と、活性層３と、層厚に複数の段階を有
し、中央部に相対的に層厚の厚い段階の部分を頂部とす
る凸部８を有する第２導電型の第２クラッド層４と、第
２クラッド層４の相対的に層厚の厚い段階の部分以外を
覆う絶縁体層５と、第２クラッド層４の相対的に層厚の
厚い段階の部分で電気的に接続された第２電極６ａとを
備える。第１導電型の基板１は、ｎ型ＧａＡｓ基板１で
ある。第１導電型の第１クラッド層２は、ｎ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層である。活性層３は、多重量子井戸
（multiple quantum well：ＭＱＷ）構造を有する。こ
の第２クラッド層４は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
である。第２クラッド層４は、層厚が複数の段階を有
し、例えば、相対的に層厚の厚い部分を頂部とする凸部
８と、相対的に層厚が薄い部分を有している。なお、凸
部８の頂部には、第２電極６ｂと接続するｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層７が設けられている。また、絶縁体層５
は、第２クラッド層４の相対的に層厚の厚い段階の部分
以外を覆って形成されている。そこで、第２電極６ｂ
は、コンタクト層７を介して第２クラッド層４と電気的
に接続されている。このように電流注入を凸部８の頂部
に限定するストライプ構造を用いたことで、幅方向の光
閉じ込めを実現している。また、この絶縁体層５は、層
厚ｄの逆数と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）より小さい。第１及び第２電極６ａ，６ｂは、金Ａ
ｕなどの金属により構成される。
【００１７】また、この半導体レーザ装置１０の端面に
は、図１に示すように、端面窓領域９が設けられてい
る。端面窓領域９は、半導体レーザ装置の端面近傍にお
いて亜鉛Ｚｎを拡散させて多重量子井戸ＭＱＷ構造の活
性層３を無秩序化することにより得られる。
は、図１に示すように、端面窓領域９が設けられてい
る。端面窓領域９は、半導体レーザ装置の端面近傍にお
いて亜鉛Ｚｎを拡散させて多重量子井戸ＭＱＷ構造の活
性層３を無秩序化することにより得られる。
【００１８】この半導体レーザ装置では、絶縁体層５の
層厚ｄの逆数と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２
・Ｋ）より小さい。具体的には、絶縁体層５の層厚ｄの
逆数と熱伝導率との積を５×１０５Ｗ／（ｍ２・Ｋ）と
している。このため、光出力が変化した場合でも遠視野
像ＦＦＰｘにおける光強度の半値幅の差ΔＦＦＰｘは抑
制される。
層厚ｄの逆数と熱伝導率との積が４×１０８Ｗ／（ｍ２
・Ｋ）より小さい。具体的には、絶縁体層５の層厚ｄの
逆数と熱伝導率との積を５×１０５Ｗ／（ｍ２・Ｋ）と
している。このため、光出力が変化した場合でも遠視野
像ＦＦＰｘにおける光強度の半値幅の差ΔＦＦＰｘは抑
制される。
【００１９】次に、この半導体レーザ装置において、光
出力が変化した場合でもΔＦＦＰｘが抑制される作用に
ついて説明する。まず、本発明者は、光出力が変化した
場合に遠視野像ＦＦＰｘが変化する原因について検討を
行った。この半導体レーザ装置では、第２クラッド層４
に凸部８を設けたリッジ構造を有し、基本横モード発振
を行っている。この凸部の幅は中心部からおよそ±１．
３μｍである。遠視野像ＦＦＰｘは、凸部８の中央部か
らｘ軸方向に５μｍ程度の範囲の屈折率分布で実質的に
決定される。この場合、屈折率分布の形状そのものが遠
視野像ＦＦＰｘに影響を与える。さらに、ストライプ状
の凸部８の内外、即ち、凸部８の両サイドにおける屈折
率差（Δｎ）は、発生するレーザ光１２の幅方向の閉じ
込めに寄与し、遠視野像ＦＦＰｘに大きな影響を与え
る。ここでストライプ状の凸部８の両サイドとは、凸部
８の両側の立ち上がり部分に対応する、上部クラッド層
４、活性層３、下部クラッド層２の深さ方向にわたる領
域をいう。高次モードカットオフ条件を満たす範囲で
は、Δｎが大きくなるほど遠視野像ＦＦＰｘは大きくな
る。一般に半導体における屈折率は温度が高くなるほど
大きくなる。従って、凸部８の内外、即ち、ストライプ
状の凸部８の両サイドのそれぞれにおける温度差、即
ち、温度勾配が大きくなると、屈折率差が大きくなり、
遠視野像ＦＦＰｘが大きくなると考えられる。
出力が変化した場合でもΔＦＦＰｘが抑制される作用に
ついて説明する。まず、本発明者は、光出力が変化した
場合に遠視野像ＦＦＰｘが変化する原因について検討を
行った。この半導体レーザ装置では、第２クラッド層４
に凸部８を設けたリッジ構造を有し、基本横モード発振
を行っている。この凸部の幅は中心部からおよそ±１．
３μｍである。遠視野像ＦＦＰｘは、凸部８の中央部か
らｘ軸方向に５μｍ程度の範囲の屈折率分布で実質的に
決定される。この場合、屈折率分布の形状そのものが遠
視野像ＦＦＰｘに影響を与える。さらに、ストライプ状
の凸部８の内外、即ち、凸部８の両サイドにおける屈折
率差（Δｎ）は、発生するレーザ光１２の幅方向の閉じ
込めに寄与し、遠視野像ＦＦＰｘに大きな影響を与え
る。ここでストライプ状の凸部８の両サイドとは、凸部
８の両側の立ち上がり部分に対応する、上部クラッド層
４、活性層３、下部クラッド層２の深さ方向にわたる領
域をいう。高次モードカットオフ条件を満たす範囲で
は、Δｎが大きくなるほど遠視野像ＦＦＰｘは大きくな
る。一般に半導体における屈折率は温度が高くなるほど
大きくなる。従って、凸部８の内外、即ち、ストライプ
状の凸部８の両サイドのそれぞれにおける温度差、即
ち、温度勾配が大きくなると、屈折率差が大きくなり、
遠視野像ＦＦＰｘが大きくなると考えられる。
【００２０】ここで、参考例として、絶縁体層として層
厚１００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ層を用いた半導体レーザ
装置について検討する。この絶縁体層に用いる窒化珪素
ＳｉＮ層の熱伝導率は、約４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比較的
大きい。そのため、半導体レーザ装置の動作時には、第
２クラッド層の凸部で生じた熱は、絶縁体層を介して効
率よく外部（例えば、第２電極）に伝達されると考えら
れる。図３に、従来の半導体レーザ装置の動作時におい
て、レーザ出力方向に垂直であって、活性層３の層に平
行な方向の温度プロファイルの計算結果のグラフを示
す。この図３において、ｘ軸の原点は、図１において、
活性層３の中央部である。また、光出力０ｍＷとは、発
振閾値電流Ｉｔｈ（threshold current）印加時の場合
を意味する。光出力が変化すると、凸部の内外、即ち、
ストライプ状の凸部の両サイドのそれぞれにおいて大き
な温度差、即ち、大きな温度勾配が生じる。この参考例
の半導体レーザ装置では、光出力０ｍＷ時における凸部
（リッジ部）中央部と、該中央部からｘ軸方向に５μｍ
の位置との温度差（以下ΔＴと略す）は１．０℃であ
る。一方、光出力が６０ｍＷ時におけるΔＴは２．０℃
であり、その差が１．０℃存在する。また、凸部８の内
外（ｘ軸方向で約１．５〜５μｍ）、即ち、ストライプ
状の凸部８の両サイドについての温度勾配は、光出力０
ｍＷ時には０．５℃／μｍ、６０ｍＷ時には１．５℃／
μｍと大幅に変化する。したがって、光出力が大きくな
ると温度が高くなると共に、温度勾配が大きくなり、凸
部８の両サイドの屈折率差（以下Δｎと略す）が大きく
なると考えられる。そのため近視野像（near field pat
tern：ＮＦＰ）が小さくなるために、遠視野像（far fi
eldpattern on x direction：ＦＦＰｘ）が大きくなる
と考えられる。
厚１００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ層を用いた半導体レーザ
装置について検討する。この絶縁体層に用いる窒化珪素
ＳｉＮ層の熱伝導率は、約４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比較的
大きい。そのため、半導体レーザ装置の動作時には、第
２クラッド層の凸部で生じた熱は、絶縁体層を介して効
率よく外部（例えば、第２電極）に伝達されると考えら
れる。図３に、従来の半導体レーザ装置の動作時におい
て、レーザ出力方向に垂直であって、活性層３の層に平
行な方向の温度プロファイルの計算結果のグラフを示
す。この図３において、ｘ軸の原点は、図１において、
活性層３の中央部である。また、光出力０ｍＷとは、発
振閾値電流Ｉｔｈ（threshold current）印加時の場合
を意味する。光出力が変化すると、凸部の内外、即ち、
ストライプ状の凸部の両サイドのそれぞれにおいて大き
な温度差、即ち、大きな温度勾配が生じる。この参考例
の半導体レーザ装置では、光出力０ｍＷ時における凸部
（リッジ部）中央部と、該中央部からｘ軸方向に５μｍ
の位置との温度差（以下ΔＴと略す）は１．０℃であ
る。一方、光出力が６０ｍＷ時におけるΔＴは２．０℃
であり、その差が１．０℃存在する。また、凸部８の内
外（ｘ軸方向で約１．５〜５μｍ）、即ち、ストライプ
状の凸部８の両サイドについての温度勾配は、光出力０
ｍＷ時には０．５℃／μｍ、６０ｍＷ時には１．５℃／
μｍと大幅に変化する。したがって、光出力が大きくな
ると温度が高くなると共に、温度勾配が大きくなり、凸
部８の両サイドの屈折率差（以下Δｎと略す）が大きく
なると考えられる。そのため近視野像（near field pat
tern：ＮＦＰ）が小さくなるために、遠視野像（far fi
eldpattern on x direction：ＦＦＰｘ）が大きくなる
と考えられる。
【００２１】図４に、この実施の形態１に係る半導体レ
ーザ装置の動作時において、レーザ光の出力方向に垂直
であって、活性層３の層に平行な方向の温度プロファイ
ルの計算結果のグラフを示す。図４に示すように、この
半導体レーザ装置１０では、光出力０ｍＷでの温度差Δ
Ｔは０．６℃、６０ｍＷ時における温度差ΔＴは１．３
℃と、その差は０．７℃と小さい。このため、半導体レ
ーザ装置の動作時に凸部８で生じた熱は活性層３内に滞
留すると考えられる。その結果、図４に示すように、ス
トライプ状の凸部８の両サイド（図４における１．５〜
５μｍの領域）における温度勾配は小さくなる。また、
温度勾配は光出力が０ｍＷ（発振閾値電流印加）時には
０．３℃／μｍ、６０ｍＷ時には０．４℃／μｍとな
る。そこで、光出力が変化した場合でも、ストライプ状
の凸部８の両サイドにおける温度勾配の変化は抑制され
ると考えられる。したがって、光出力が変化しても、レ
ーザ光１２の横方向の光閉じ込めに寄与する凸部８の内
外、即ち、ストライプ状の凸部８の両サイドにおける屈
折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰはあ
まり変わらない。そこで、光出力が変化した場合でも遠
視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半導体レーザ装置を得る
ことが出来る。なお、計算によれば、遠視野像における
光強度の半値幅の光出力差ΔＦＦＰｘを、上記参考例の
半導体レーザ装置の遠視野像における光強度の半値幅の
光出力差ΔＦＦＰｘの約１／３にまで低減できる。
ーザ装置の動作時において、レーザ光の出力方向に垂直
であって、活性層３の層に平行な方向の温度プロファイ
ルの計算結果のグラフを示す。図４に示すように、この
半導体レーザ装置１０では、光出力０ｍＷでの温度差Δ
Ｔは０．６℃、６０ｍＷ時における温度差ΔＴは１．３
℃と、その差は０．７℃と小さい。このため、半導体レ
ーザ装置の動作時に凸部８で生じた熱は活性層３内に滞
留すると考えられる。その結果、図４に示すように、ス
トライプ状の凸部８の両サイド（図４における１．５〜
５μｍの領域）における温度勾配は小さくなる。また、
温度勾配は光出力が０ｍＷ（発振閾値電流印加）時には
０．３℃／μｍ、６０ｍＷ時には０．４℃／μｍとな
る。そこで、光出力が変化した場合でも、ストライプ状
の凸部８の両サイドにおける温度勾配の変化は抑制され
ると考えられる。したがって、光出力が変化しても、レ
ーザ光１２の横方向の光閉じ込めに寄与する凸部８の内
外、即ち、ストライプ状の凸部８の両サイドにおける屈
折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰはあ
まり変わらない。そこで、光出力が変化した場合でも遠
視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半導体レーザ装置を得る
ことが出来る。なお、計算によれば、遠視野像における
光強度の半値幅の光出力差ΔＦＦＰｘを、上記参考例の
半導体レーザ装置の遠視野像における光強度の半値幅の
光出力差ΔＦＦＰｘの約１／３にまで低減できる。
【００２２】次に、この半導体レーザ装置の製造方法に
ついて説明する。この半導体レーザ装置は、以下の各工
程によって作製される。 （ａ）第１電極６ａを有するｎ型ＧａＡｓ基板１を用意
する。 （ｂ）上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層２を形成する。 （ｃ）上記ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の上に、多
重量子井戸構造ＭＱＷを有する活性層３を形成する。 （ｄ）上記多重量子井戸構造の活性層３の上に、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層４及びｐ型ＧａＡｓコンタクト
層７を形成する。 （ｅ）上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４及びｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層７をエッチングにより一部分除去
し、ストライプ状の凸部８を形成する。 （ｆ）上記凸部８の側面に、層厚の逆数と熱伝導率との
積が４×１０８Ｗ／ｍ２・Ｋより小さい絶縁体層５を形
成する。 （ｇ）上記凸部８の頂部の絶縁体層５を除去する。 （ｈ）上記凸部８の頂部のｐ型ＧａＡｓコンタクト層７
と接続する第２電極６ｂを形成する。 以上の工程によってこの半導体レーザ装置が得られる。
ついて説明する。この半導体レーザ装置は、以下の各工
程によって作製される。 （ａ）第１電極６ａを有するｎ型ＧａＡｓ基板１を用意
する。 （ｂ）上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層２を形成する。 （ｃ）上記ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の上に、多
重量子井戸構造ＭＱＷを有する活性層３を形成する。 （ｄ）上記多重量子井戸構造の活性層３の上に、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層４及びｐ型ＧａＡｓコンタクト
層７を形成する。 （ｅ）上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４及びｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層７をエッチングにより一部分除去
し、ストライプ状の凸部８を形成する。 （ｆ）上記凸部８の側面に、層厚の逆数と熱伝導率との
積が４×１０８Ｗ／ｍ２・Ｋより小さい絶縁体層５を形
成する。 （ｇ）上記凸部８の頂部の絶縁体層５を除去する。 （ｈ）上記凸部８の頂部のｐ型ＧａＡｓコンタクト層７
と接続する第２電極６ｂを形成する。 以上の工程によってこの半導体レーザ装置が得られる。
【００２３】実施の形態２．本発明の実施の形態２に係
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚１００ｎｍの酸化珪素（以下
ＳｉＯｘと略す）層である点で相違する。ＳｉＯｘ層
は、熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるので、絶縁
体層５の層厚の逆数と熱伝導率との積は１×１０７Ｗ／
（ｍ２・Ｋ）と、従来例での値４×１０ ８Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）よりも充分に小さな値が実現できる。その結果、凸
部８の両サイドにおける温度勾配が小さくなるととも
に、光出力が変化した場合でも温度勾配変化は抑制され
る。従って、光出力が大きくなっても凸部８の内外で形
成される半導体レーザの横方向の光閉じ込めに寄与する
屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰが
あまり変わらない。そこで、光出力が変化した場合でも
遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい、例えば参考例の場合
に比べて約１／３のΔＦＦＰｘである半導体レーザ装置
を得ることが出来る。
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚１００ｎｍの酸化珪素（以下
ＳｉＯｘと略す）層である点で相違する。ＳｉＯｘ層
は、熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるので、絶縁
体層５の層厚の逆数と熱伝導率との積は１×１０７Ｗ／
（ｍ２・Ｋ）と、従来例での値４×１０ ８Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）よりも充分に小さな値が実現できる。その結果、凸
部８の両サイドにおける温度勾配が小さくなるととも
に、光出力が変化した場合でも温度勾配変化は抑制され
る。従って、光出力が大きくなっても凸部８の内外で形
成される半導体レーザの横方向の光閉じ込めに寄与する
屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰが
あまり変わらない。そこで、光出力が変化した場合でも
遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい、例えば参考例の場合
に比べて約１／３のΔＦＦＰｘである半導体レーザ装置
を得ることが出来る。
【００２４】実施の形態３．本発明の実施の形態３に係
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚１００ｎｍのポリイミド樹脂
である点で相違する。ポリイミド樹脂の熱伝導率は２Ｗ
／（ｍ・Ｋ）程度であるので、絶縁体層５の層厚の逆数
と熱伝導率との積は２×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）とな
り、従来例での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充
分に小さな値が実現できる。その結果、ストライプ状の
凸部８の両サイドにおける温度勾配が小さくなるととも
に、光出力が変化した場合でも温度勾配の変化が抑制さ
れる。従って、光出力が大きくなっても凸部８の内外で
形成される半導体レーザの横方向の光閉じ込めに寄与す
る屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰ
があまり変わらない。そこで、光出力が変化した場合で
も遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半導体レーザ装置を
得ることが出来る。
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚１００ｎｍのポリイミド樹脂
である点で相違する。ポリイミド樹脂の熱伝導率は２Ｗ
／（ｍ・Ｋ）程度であるので、絶縁体層５の層厚の逆数
と熱伝導率との積は２×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）とな
り、従来例での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充
分に小さな値が実現できる。その結果、ストライプ状の
凸部８の両サイドにおける温度勾配が小さくなるととも
に、光出力が変化した場合でも温度勾配の変化が抑制さ
れる。従って、光出力が大きくなっても凸部８の内外で
形成される半導体レーザの横方向の光閉じ込めに寄与す
る屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰ
があまり変わらない。そこで、光出力が変化した場合で
も遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半導体レーザ装置を
得ることが出来る。
【００２５】実施の形態４．本発明の実施の形態４に係
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚１００ｎｍのベンゾシクロブ
テン樹脂（ＢＣＢ樹脂）である点で相違する。このベン
ゾシクロブテン樹脂の熱伝導率は２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度
であるので、絶縁体層５の層厚の逆数と熱伝導率との積
は２×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例での値４
×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな値が実現
できる。その結果、ストライプ状の凸部８の両サイドに
おける温度勾配が小さくなるとともに、光出力が変化し
た場合でも温度勾配の変化が抑制される。従つて、光出
力が大きくなっても凸部の８の内外で形成される半導体
レーザの横方向の光閉じ込めに寄与する屈折率差（Δ
ｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰはあまり変わら
ない。そこで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦ
Ｐｘの変化が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来
る。
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚１００ｎｍのベンゾシクロブ
テン樹脂（ＢＣＢ樹脂）である点で相違する。このベン
ゾシクロブテン樹脂の熱伝導率は２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度
であるので、絶縁体層５の層厚の逆数と熱伝導率との積
は２×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例での値４
×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな値が実現
できる。その結果、ストライプ状の凸部８の両サイドに
おける温度勾配が小さくなるとともに、光出力が変化し
た場合でも温度勾配の変化が抑制される。従つて、光出
力が大きくなっても凸部の８の内外で形成される半導体
レーザの横方向の光閉じ込めに寄与する屈折率差（Δ
ｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰはあまり変わら
ない。そこで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦ
Ｐｘの変化が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来
る。
【００２６】実施の形態５．本発明の実施の形態５に係
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５がスピンコート法で形成された層厚
１００ｎｍのリンガラス層である点で相違する。このリ
ンガラスの熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるの
で、この絶縁体層５の層厚の逆数と熱伝導率との積は１
×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例での値４×１
０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな値が実現でき
る。その結果、凸部８の両サイドにおける温度勾配が小
さくなるとともに、光出力が変化した場合でも温度勾配
の変化が抑制される。従って、光出力が大きくなっても
ストライプ状凸部８内外で形成される半導体レーザの横
方向の光閉じ込めに寄与する屈折率差（Δｎ）はあまり
変化せず、近視野像ＮＦＰはあまり変わらない。そこ
で、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化
が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来る。
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５がスピンコート法で形成された層厚
１００ｎｍのリンガラス層である点で相違する。このリ
ンガラスの熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるの
で、この絶縁体層５の層厚の逆数と熱伝導率との積は１
×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例での値４×１
０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな値が実現でき
る。その結果、凸部８の両サイドにおける温度勾配が小
さくなるとともに、光出力が変化した場合でも温度勾配
の変化が抑制される。従って、光出力が大きくなっても
ストライプ状凸部８内外で形成される半導体レーザの横
方向の光閉じ込めに寄与する屈折率差（Δｎ）はあまり
変化せず、近視野像ＮＦＰはあまり変わらない。そこ
で、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化
が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来る。
【００２７】実施の形態６．本発明の実施の形態６に係
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚５００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ
層である点で相違する。この窒化珪素ＳｉＮ層は、熱伝
導率が４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。しかし、層厚を
５００ｎｍと厚く設定しているので、この絶縁体層５の
層厚の逆数と熱伝導率との積は値８×１０７Ｗ／（ｍ２
・Ｋ）となり、従来例での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）よりも充分に小さな値が実現できる。その結果、凸
部８の両サイドにおける温度勾配が小さくなるととも
に、光出力が変化した場合でも温度勾配変化を抑制でき
る。従って、光出力が大きくなっても凸部８の内外で形
成される半導体レーザの横方向の光閉じ込めに寄与する
屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰが
あまり変わらない。そこで、光出力を変化させた場合で
も遠視野像における光強度の半値幅の変化量ΔＦＦＰｘ
が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来る。
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層５が層厚５００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ
層である点で相違する。この窒化珪素ＳｉＮ層は、熱伝
導率が４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。しかし、層厚を
５００ｎｍと厚く設定しているので、この絶縁体層５の
層厚の逆数と熱伝導率との積は値８×１０７Ｗ／（ｍ２
・Ｋ）となり、従来例での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）よりも充分に小さな値が実現できる。その結果、凸
部８の両サイドにおける温度勾配が小さくなるととも
に、光出力が変化した場合でも温度勾配変化を抑制でき
る。従って、光出力が大きくなっても凸部８の内外で形
成される半導体レーザの横方向の光閉じ込めに寄与する
屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像ＮＦＰが
あまり変わらない。そこで、光出力を変化させた場合で
も遠視野像における光強度の半値幅の変化量ΔＦＦＰｘ
が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来る。
【００２８】実施の形態７
本発明に係る半導体レーザ装置について、図５を用いて
説明する。この半導体レーザ装置は、実施の形態１に係
る半導体レーザ装置と比較すると、図５に示すように、
絶縁体層５が複数の絶縁体層５ａ、５ｂから構成されて
いる点で相違する。具体的には、この複数の絶縁体層
は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層4の凸部８の側面を
覆う層厚１００ｎｍの熱ＣＶＤ法で形成された窒化珪素
ＳｉＮ層５ａと、層厚４００ｎｍのプラズマCＶＤによ
り形成された窒化珪素ＳｉＮ層５ｂとからなる。この窒
化珪素ＳｉＮ層５ａ，５ｂの熱伝導率は４０Ｗ／（ｍ・
Ｋ）程度である。しかし、層厚を５００ｎｍと厚く設定
しているので、絶縁体層５の層厚の逆数と熱伝導率との
積は値８×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例での
値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな値を
実現できる。その結果、凸部８の両サイドにおける温度
勾配が小さくなるとともに、光出力が変化した場合でも
温度勾配の変化を抑制できる。従って、光出力が大きく
なっても、半導体レーザ光１２の横方向の光閉じ込めに
寄与する凸部８の内外、即ち、ストライプ状の凸部８の
両サイドにおける屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、
近視野像ＮＦＰはあまり変わらない。そこで、光出力を
変化させた場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半
導体レーザ装置を得ることが出来る。なお、計算によれ
ば、光出力を変化させた場合にも遠視野像における光強
度の半値幅の差ΔＦＦＰｘを、上記参考例の半導体レー
ザ装置の遠視野像における光強度の半値幅の差ΔＦＦＰ
ｘの約１／３にまで低減できる。
説明する。この半導体レーザ装置は、実施の形態１に係
る半導体レーザ装置と比較すると、図５に示すように、
絶縁体層５が複数の絶縁体層５ａ、５ｂから構成されて
いる点で相違する。具体的には、この複数の絶縁体層
は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層4の凸部８の側面を
覆う層厚１００ｎｍの熱ＣＶＤ法で形成された窒化珪素
ＳｉＮ層５ａと、層厚４００ｎｍのプラズマCＶＤによ
り形成された窒化珪素ＳｉＮ層５ｂとからなる。この窒
化珪素ＳｉＮ層５ａ，５ｂの熱伝導率は４０Ｗ／（ｍ・
Ｋ）程度である。しかし、層厚を５００ｎｍと厚く設定
しているので、絶縁体層５の層厚の逆数と熱伝導率との
積は値８×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例での
値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな値を
実現できる。その結果、凸部８の両サイドにおける温度
勾配が小さくなるとともに、光出力が変化した場合でも
温度勾配の変化を抑制できる。従って、光出力が大きく
なっても、半導体レーザ光１２の横方向の光閉じ込めに
寄与する凸部８の内外、即ち、ストライプ状の凸部８の
両サイドにおける屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、
近視野像ＮＦＰはあまり変わらない。そこで、光出力を
変化させた場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半
導体レーザ装置を得ることが出来る。なお、計算によれ
ば、光出力を変化させた場合にも遠視野像における光強
度の半値幅の差ΔＦＦＰｘを、上記参考例の半導体レー
ザ装置の遠視野像における光強度の半値幅の差ΔＦＦＰ
ｘの約１／３にまで低減できる。
【００２９】次に、この半導体レーザ装置の製造方法に
ついて説明する。この半導体レーザ装置１０は、次の各
工程によって作製される。 （ａ）第１電極６ａを有するｎ型ＧａＡｓ基板１を用意
する。 （ｂ）上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の上にｎ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ第１クラッド層２を形成する。 （ｃ）上記ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層２の上
に、多重量子井戸構造を有する活性層３を形成する。 （ｄ）上記多重量子井戸構造の活性層３の上に、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４及びｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層７を形成する。 （ｅ）上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４及びｐ
型ＧａＡｓコンタクト層７をエッチングにより一部分除
去し、ストライプ状の凸部８を形成する。 （ｆ）上記凸部８の側面に、熱ＣＶＤで層厚１００ｎｍ
の窒化珪素ＳｉＮ層５ａを形成する。 （ｇ）上記窒化珪素層５ａの上にプラズマＣＶＤ法で層
厚４００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ層５ｂを形成する。 （ｈ）上記凸部８の頂部の窒化珪素層５ａ、５ｂを除去
する。 （ｉ）上記凸部８の頂部のコンタクト層７を介して第２
クラッド層４と接続する第２電極６ｂを形成する。
ついて説明する。この半導体レーザ装置１０は、次の各
工程によって作製される。 （ａ）第１電極６ａを有するｎ型ＧａＡｓ基板１を用意
する。 （ｂ）上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の上にｎ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ第１クラッド層２を形成する。 （ｃ）上記ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層２の上
に、多重量子井戸構造を有する活性層３を形成する。 （ｄ）上記多重量子井戸構造の活性層３の上に、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４及びｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層７を形成する。 （ｅ）上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４及びｐ
型ＧａＡｓコンタクト層７をエッチングにより一部分除
去し、ストライプ状の凸部８を形成する。 （ｆ）上記凸部８の側面に、熱ＣＶＤで層厚１００ｎｍ
の窒化珪素ＳｉＮ層５ａを形成する。 （ｇ）上記窒化珪素層５ａの上にプラズマＣＶＤ法で層
厚４００ｎｍの窒化珪素ＳｉＮ層５ｂを形成する。 （ｈ）上記凸部８の頂部の窒化珪素層５ａ、５ｂを除去
する。 （ｉ）上記凸部８の頂部のコンタクト層７を介して第２
クラッド層４と接続する第２電極６ｂを形成する。
【００３０】この半導体レーザ装置の製造工程では、絶
縁体層５を２つの層を積層して構成している。まず、カ
バレッジが良好であるが成膜温度が７００℃前後と高い
熱ＣＶＤ法によって第１層の窒化珪素層５ａを形成して
いる。次いで、カバレッジは劣るものの成膜温度が３０
０℃前後と低いプラズマＣＶＤ法によって第２層の窒化
珪素層５ｂを形成している。一般に熱ＣＶＤ法では、層
厚が１５０ｎｍ程度を超えると熱ストレスによる膜はが
れが頻発するためこれ以上の層厚を成膜することは困難
である。この製造工程では、熱ＣＶＤ法で層厚１００ｎ
ｍ程度の窒化珪素層５ａを形成しておき、良好なカバレ
ッジを得ている。その後、プラズマＣＶＤ法で層厚４０
０ｎｍの厚膜を形成することができる。そこで、絶縁体
層５に加わる熱ストレスを抑制すると共に、プロセス中
での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得ることが出来
る。
縁体層５を２つの層を積層して構成している。まず、カ
バレッジが良好であるが成膜温度が７００℃前後と高い
熱ＣＶＤ法によって第１層の窒化珪素層５ａを形成して
いる。次いで、カバレッジは劣るものの成膜温度が３０
０℃前後と低いプラズマＣＶＤ法によって第２層の窒化
珪素層５ｂを形成している。一般に熱ＣＶＤ法では、層
厚が１５０ｎｍ程度を超えると熱ストレスによる膜はが
れが頻発するためこれ以上の層厚を成膜することは困難
である。この製造工程では、熱ＣＶＤ法で層厚１００ｎ
ｍ程度の窒化珪素層５ａを形成しておき、良好なカバレ
ッジを得ている。その後、プラズマＣＶＤ法で層厚４０
０ｎｍの厚膜を形成することができる。そこで、絶縁体
層５に加わる熱ストレスを抑制すると共に、プロセス中
での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得ることが出来
る。
【００３１】実施の形態８．本発明の実施の形態８に係
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態７に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層のうち第２層５ｂが層厚４００ｎｍの
スパッタ法により形成された窒化珪素ＳｉＮ層である点
で相違する。すなわち、この絶縁体層５は、カバレツジ
が良好であるが成膜温度が７００℃前後と高い熱ＣＶＤ
法による窒化珪素ＳｉＮ層５ａと、カバレッジは劣るも
のの成膜が室温で可能なスパッタ法による窒化珪素Ｓｉ
Ｎ層５ｂとにより構成されている。そこで、絶縁体層５
に加わる熱ストレスが小さくでき、プロセス中での膜は
がれの無い半導体レーザ装置を得ることができる。な
お、熱ＣＶＤ法では、一般に層厚１５０ｎｍを超える厚
膜は、熱ストレスによる膜はがれが頻発するため形成が
困難である。
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態７に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層のうち第２層５ｂが層厚４００ｎｍの
スパッタ法により形成された窒化珪素ＳｉＮ層である点
で相違する。すなわち、この絶縁体層５は、カバレツジ
が良好であるが成膜温度が７００℃前後と高い熱ＣＶＤ
法による窒化珪素ＳｉＮ層５ａと、カバレッジは劣るも
のの成膜が室温で可能なスパッタ法による窒化珪素Ｓｉ
Ｎ層５ｂとにより構成されている。そこで、絶縁体層５
に加わる熱ストレスが小さくでき、プロセス中での膜は
がれの無い半導体レーザ装置を得ることができる。な
お、熱ＣＶＤ法では、一般に層厚１５０ｎｍを超える厚
膜は、熱ストレスによる膜はがれが頻発するため形成が
困難である。
【００３２】実施の形態９．本発明の実施の形態９に係
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態７に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層のうち、第２層が層厚１００ｎｍのＳ
ｉＯ層である点で相違する。このＳｉＯの熱伝導率は１
Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるので、第２層５ｂでの層厚の
逆数と熱伝導率の積Ｂは、１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であ
る。一方、第１層５ａの層厚の逆数と熱伝導率の積Ａ
は、４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。そこで、第１
層５ａ及び第２層５ｂにより形成される絶縁体層５の層
厚の逆数と熱伝導率との積は、上記Ａ、Ｂを用いて（Ａ
×Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）と表される。この（Ａ×Ｂ）／（Ａ
＋Ｂ）の値は、９．８×１０６Ｗ／（ｍ２・Ｋ）とな
り、従来例での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充
分に小さな値が実現できる。その結果、ストライプ状の
凸部８の両サイドにおける温度勾配を小さくすることが
でき、光出力が変化した場合でも温度勾配の変化が抑制
される。従つて、光出力が大きくなっても凸部８の内外
で形成される半導体レーザ１２の横方向の光閉じ込めに
寄与する屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像
ＮＦＰがあまり変わらない。そこで、光出力が変化した
場合でも遠視野像ＦＦＰｘの光出力による変化が小さい
半導体レーザ装置を得ることが出来る。
る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レー
ザ装置は、実施の形態７に係る半導体レーザ装置と比較
すると、絶縁体層のうち、第２層が層厚１００ｎｍのＳ
ｉＯ層である点で相違する。このＳｉＯの熱伝導率は１
Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるので、第２層５ｂでの層厚の
逆数と熱伝導率の積Ｂは、１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であ
る。一方、第１層５ａの層厚の逆数と熱伝導率の積Ａ
は、４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。そこで、第１
層５ａ及び第２層５ｂにより形成される絶縁体層５の層
厚の逆数と熱伝導率との積は、上記Ａ、Ｂを用いて（Ａ
×Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）と表される。この（Ａ×Ｂ）／（Ａ
＋Ｂ）の値は、９．８×１０６Ｗ／（ｍ２・Ｋ）とな
り、従来例での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充
分に小さな値が実現できる。その結果、ストライプ状の
凸部８の両サイドにおける温度勾配を小さくすることが
でき、光出力が変化した場合でも温度勾配の変化が抑制
される。従つて、光出力が大きくなっても凸部８の内外
で形成される半導体レーザ１２の横方向の光閉じ込めに
寄与する屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野像
ＮＦＰがあまり変わらない。そこで、光出力が変化した
場合でも遠視野像ＦＦＰｘの光出力による変化が小さい
半導体レーザ装置を得ることが出来る。
【００３３】実施の形態１０．本発明の実施の形態１０
に係る半導体レーザ装置について説明する。この半導体
レーザ装置は、実施の形態７に係る半導体レーザ装置と
比較すると、絶縁体層のうち、第２層が層厚１００ｎｍ
のプラズマＣＶＤにより形成された窒化酸化珪素層（Ｓ
ｉＯＮ層：窒素含有量２０％）である点で相違する。こ
のＳｉＯＮ層の熱伝導率は窒素含有量により変動する
が、窒素含有量が２０％程度まではＳｉＯ層とほぼ同じ
１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。第２層５ｂの層厚の逆数
と熱伝導率との積Ｂは、１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であ
り、第１層５ａの層厚の逆数と熱伝導率との積Ａは、４
×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。第１層５ａ及び第２
層５ｂにより形成される絶縁体層５における層厚の逆数
と熱伝導率との積は、上記Ａ、Ｂを用いて（Ａ×Ｂ）／
（Ａ＋Ｂ）と表される。この（Ａ×Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の
値は、９．８×１０６Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例
での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな
値が実現できる。その結果、ストライプ状の凸部８の両
サイドにおける温度勾配が小さくなるとともに、光出力
が変化した場合でも温度勾配の変化は抑制される。従っ
て、光出力が大きくなってもストライプ状の凸部８の両
サイドで形成される半導体レーザの横方向の光閉じ込め
に寄与する屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野
像ＮＦＰはあまり変わらない。そこで、光出力が変化し
た場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半導体レー
ザ装置を得ることができる。
に係る半導体レーザ装置について説明する。この半導体
レーザ装置は、実施の形態７に係る半導体レーザ装置と
比較すると、絶縁体層のうち、第２層が層厚１００ｎｍ
のプラズマＣＶＤにより形成された窒化酸化珪素層（Ｓ
ｉＯＮ層：窒素含有量２０％）である点で相違する。こ
のＳｉＯＮ層の熱伝導率は窒素含有量により変動する
が、窒素含有量が２０％程度まではＳｉＯ層とほぼ同じ
１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。第２層５ｂの層厚の逆数
と熱伝導率との積Ｂは、１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）であ
り、第１層５ａの層厚の逆数と熱伝導率との積Ａは、４
×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である。第１層５ａ及び第２
層５ｂにより形成される絶縁体層５における層厚の逆数
と熱伝導率との積は、上記Ａ、Ｂを用いて（Ａ×Ｂ）／
（Ａ＋Ｂ）と表される。この（Ａ×Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の
値は、９．８×１０６Ｗ／（ｍ２・Ｋ）となり、従来例
での値４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも充分に小さな
値が実現できる。その結果、ストライプ状の凸部８の両
サイドにおける温度勾配が小さくなるとともに、光出力
が変化した場合でも温度勾配の変化は抑制される。従っ
て、光出力が大きくなってもストライプ状の凸部８の両
サイドで形成される半導体レーザの横方向の光閉じ込め
に寄与する屈折率差（Δｎ）はあまり変化せず、近視野
像ＮＦＰはあまり変わらない。そこで、光出力が変化し
た場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化が小さい半導体レー
ザ装置を得ることができる。
【００３４】また、絶縁体層５は、カバレッジが良好で
あるが成膜温度が７００℃前後と高い熱ＣＶＤによる窒
化珪素ＳｉＮ層５ａと、カバレッジは劣るものの成膜が
３００℃前後で可能なプラズマＣＶＤによるＳｉＯＮ層
５ｂとにより構成されている。そこで、絶縁体層５に加
わる熱ストレスを小さくすることができると共に、プロ
セス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得ること
ができる。
あるが成膜温度が７００℃前後と高い熱ＣＶＤによる窒
化珪素ＳｉＮ層５ａと、カバレッジは劣るものの成膜が
３００℃前後で可能なプラズマＣＶＤによるＳｉＯＮ層
５ｂとにより構成されている。そこで、絶縁体層５に加
わる熱ストレスを小さくすることができると共に、プロ
セス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得ること
ができる。
【００３５】実施の形態１１．本発明の実施の形態１１
に係る半導体レーザ装置について説明する。この半導体
レーザ装置は、実施の形態１０に係る半導体レーザ装置
と比較すると、絶縁体層のうち、第２層が層厚１００ｎ
ｍのスパッタ法で形成された窒化酸化珪素層ＳｉＯＮ層
（窒素含有量２０％）５ｂである点で相違する。すなわ
ち、絶縁体層５は、カバレッジが良好であるが成膜温度
が７００℃前後と高い熱ＣＶＤ法による窒化珪素層Ｓｉ
Ｎ層５ａと、カバレッジは劣るものの成膜が室温で可能
なスパッタ法による窒化酸化珪素層ＳｉＯＮ層５ｂとに
より構成されている。そのため、絶縁体層５に加わる熱
ストレスが小さく出来、プロセス中での膜はがれの無い
半導体レーザ装置を得ることが出来る。
に係る半導体レーザ装置について説明する。この半導体
レーザ装置は、実施の形態１０に係る半導体レーザ装置
と比較すると、絶縁体層のうち、第２層が層厚１００ｎ
ｍのスパッタ法で形成された窒化酸化珪素層ＳｉＯＮ層
（窒素含有量２０％）５ｂである点で相違する。すなわ
ち、絶縁体層５は、カバレッジが良好であるが成膜温度
が７００℃前後と高い熱ＣＶＤ法による窒化珪素層Ｓｉ
Ｎ層５ａと、カバレッジは劣るものの成膜が室温で可能
なスパッタ法による窒化酸化珪素層ＳｉＯＮ層５ｂとに
より構成されている。そのため、絶縁体層５に加わる熱
ストレスが小さく出来、プロセス中での膜はがれの無い
半導体レーザ装置を得ることが出来る。
【００３６】実施の形態１２．本発明の実施の形態１２
に係る半導体レーザ装置について、図６を用いて説明す
る。この半導体レーザ装置は、実施の形態１に係る半導
体レーザ装置と比較すると、図６に示すように、第２電
極６ｂをクラッド層４の凸部８の頂部のみに設けている
点で相違する。また、第２電極６ｂとボンディングパッ
ド１６との間に架橋部１４を設けている点で相違する。
このように第２電極６ｂを凸部８の頂部にのみ設けてい
るので、凸部８から絶縁体層５を介する外部への熱伝導
を抑制し、光出力が変化した場合でも温度勾配の変化が
抑制される。従って、光出力が大きくなってもストライ
プ状の凸部８の両サイドの屈折率差（Δｎ）はあまり変
化せず、近視野像ＮＦＰはあまり変わらない。そこで、
光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化が小
さい半導体レーザ装置を得ることができる。
に係る半導体レーザ装置について、図６を用いて説明す
る。この半導体レーザ装置は、実施の形態１に係る半導
体レーザ装置と比較すると、図６に示すように、第２電
極６ｂをクラッド層４の凸部８の頂部のみに設けている
点で相違する。また、第２電極６ｂとボンディングパッ
ド１６との間に架橋部１４を設けている点で相違する。
このように第２電極６ｂを凸部８の頂部にのみ設けてい
るので、凸部８から絶縁体層５を介する外部への熱伝導
を抑制し、光出力が変化した場合でも温度勾配の変化が
抑制される。従って、光出力が大きくなってもストライ
プ状の凸部８の両サイドの屈折率差（Δｎ）はあまり変
化せず、近視野像ＮＦＰはあまり変わらない。そこで、
光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化が小
さい半導体レーザ装置を得ることができる。
【００３７】この半導体レーザ装置において、第２電極
６ｂを凸部８の頂部にのみ設けた作用について図６を用
いて説明する。半導体レーザ装置１０の動作時には、凸
部８で生じた熱は、コンタクト層７や絶縁体層５から第
２電極６ｂを介して外部へと伝達される。一方、この第
２電極６ｂは限られた部分にのみ設けられているため、
凸部８から外部への熱の拡散は比較的緩やかに行われ
る。その結果、ストライプ状の凸部８の両サイドにおけ
る温度勾配は小さくなる。また、光出力が変化した場合
でも温度勾配は大きく変化しない。
６ｂを凸部８の頂部にのみ設けた作用について図６を用
いて説明する。半導体レーザ装置１０の動作時には、凸
部８で生じた熱は、コンタクト層７や絶縁体層５から第
２電極６ｂを介して外部へと伝達される。一方、この第
２電極６ｂは限られた部分にのみ設けられているため、
凸部８から外部への熱の拡散は比較的緩やかに行われ
る。その結果、ストライプ状の凸部８の両サイドにおけ
る温度勾配は小さくなる。また、光出力が変化した場合
でも温度勾配は大きく変化しない。
【００３８】また、この半導体レーザ装置では、上面に
外部電極（図示せず）との接続用にボンディングパッド
１６を設けている。このボンディングパット１６は、第
２電極６ｂと架橋部１４で接続されている。これによ
り、外部電極との接続時に過大な熱を凸部８に及ぼすこ
とがない。この架橋部１４は、第２電極６ｂと同時に形
成してもよい。なお、この架橋部１４は、図６に示す例
に限られず、例えば、第２電極６ｂからボンディングパ
ッド１６にわたって空間的に接続する架橋構造であって
もよい。
外部電極（図示せず）との接続用にボンディングパッド
１６を設けている。このボンディングパット１６は、第
２電極６ｂと架橋部１４で接続されている。これによ
り、外部電極との接続時に過大な熱を凸部８に及ぼすこ
とがない。この架橋部１４は、第２電極６ｂと同時に形
成してもよい。なお、この架橋部１４は、図６に示す例
に限られず、例えば、第２電極６ｂからボンディングパ
ッド１６にわたって空間的に接続する架橋構造であって
もよい。
【００３９】
【発明の効果】本発明に係る半導体レーザ装置によれ
ば、第２クラッド層の相対的に層厚の厚い段階の部分以
外を覆う絶縁体層の層厚の逆数と熱伝導率との積が４×
１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さい。このため、半導体
レーザ装置の動作時に、第２クラッド層の相対的に層厚
の厚い段階を頂部とする凸部で生じた熱は活性層内に滞
留する。その結果、光出力が変化した場合でも凸部の内
外、即ち、ストライプ状の凸部の両サイドにおける温度
勾配の変化は抑制される。従って、光出力が大きくなっ
てもレーザ光の横方向の光閉じ込めに寄与するストライ
プ状の凸部の両サイドにおける屈折率差（Δｎ）はあま
り変化せず、近視野像ＮＦＰがあまり変わらない。そこ
で、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化
が小さく、例えば参考例の場合に比べて約１／３のΔＦ
ＦＰｘである半導体レーザ装置を得ることが出来る。
ば、第２クラッド層の相対的に層厚の厚い段階の部分以
外を覆う絶縁体層の層厚の逆数と熱伝導率との積が４×
１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さい。このため、半導体
レーザ装置の動作時に、第２クラッド層の相対的に層厚
の厚い段階を頂部とする凸部で生じた熱は活性層内に滞
留する。その結果、光出力が変化した場合でも凸部の内
外、即ち、ストライプ状の凸部の両サイドにおける温度
勾配の変化は抑制される。従って、光出力が大きくなっ
てもレーザ光の横方向の光閉じ込めに寄与するストライ
プ状の凸部の両サイドにおける屈折率差（Δｎ）はあま
り変化せず、近視野像ＮＦＰがあまり変わらない。そこ
で、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変化
が小さく、例えば参考例の場合に比べて約１／３のΔＦ
ＦＰｘである半導体レーザ装置を得ることが出来る。
【００４０】また、本発明に係る半導体レーザ装置によ
れば、絶縁体層の層厚の逆数と熱伝導率との積は８×１
０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも小さい。その結果、光出力
が変化した場合でも凸部の内外、即ち、ストライプ状の
凸部の両サイドにおける温度勾配の変化はさらに抑制さ
れる。そこで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦ
Ｐｘの変化が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来
る。
れば、絶縁体層の層厚の逆数と熱伝導率との積は８×１
０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）よりも小さい。その結果、光出力
が変化した場合でも凸部の内外、即ち、ストライプ状の
凸部の両サイドにおける温度勾配の変化はさらに抑制さ
れる。そこで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦ
Ｐｘの変化が小さい半導体レーザ装置を得ることが出来
る。
【００４１】さらに、本発明に係る半導体レーザ装置に
よれば、絶縁体層は、熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
の材料からなる。これにより、層厚の逆数と熱伝導率と
の積を４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さくできる。
そこで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの
変化が小さい半導体レーザ装置を得ることができる。
よれば、絶縁体層は、熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下
の材料からなる。これにより、層厚の逆数と熱伝導率と
の積を４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さくできる。
そこで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの
変化が小さい半導体レーザ装置を得ることができる。
【００４２】またさらに、本発明に係る半導体レーザ装
置によれば、絶縁体層は、層厚１００ｎｍより厚い窒化
珪素層からなる。これにより、大きな熱伝導率を有する
窒化珪素層を用いた場合でも層厚の逆数と熱伝導率との
積を４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さくできる。そ
こで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変
化が小さい半導体レーザ装置を得ることができる。
置によれば、絶縁体層は、層厚１００ｎｍより厚い窒化
珪素層からなる。これにより、大きな熱伝導率を有する
窒化珪素層を用いた場合でも層厚の逆数と熱伝導率との
積を４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さくできる。そ
こで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変
化が小さい半導体レーザ装置を得ることができる。
【００４３】またさらに、本発明に係る半導体レーザ装
置によれば、絶縁体層は、積層された複数の絶縁体層か
らなる。絶縁体層を複数の絶縁体層で構成することによ
って、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共に、
プロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得る
ことができる。
置によれば、絶縁体層は、積層された複数の絶縁体層か
らなる。絶縁体層を複数の絶縁体層で構成することによ
って、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共に、
プロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得る
ことができる。
【００４４】また、本発明に係る半導体レーザ装置によ
れば、絶縁体層は、相対的に層厚が厚い段階の部分以外
を覆う層厚の逆数と熱伝導率との積がＡ Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）である窒化珪素層からなる第１層と、第１層を覆う
層厚の逆数と熱伝導率との積がＢ Ｗ／（ｍ２・Ｋ）で
ある第２層とを備える。そして、（Ａ×Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）の値が４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さい。上
記第１層により良好なカバレッジを得て、光出力が変化
した場合でも凸部の内外、即ち、ストライプ状の凸部８
の両サイドについての温度勾配の変化を抑制できる。そ
こで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変
化が小さい半導体レーザ装置を得ることができる。
れば、絶縁体層は、相対的に層厚が厚い段階の部分以外
を覆う層厚の逆数と熱伝導率との積がＡ Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）である窒化珪素層からなる第１層と、第１層を覆う
層厚の逆数と熱伝導率との積がＢ Ｗ／（ｍ２・Ｋ）で
ある第２層とを備える。そして、（Ａ×Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）の値が４×１０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さい。上
記第１層により良好なカバレッジを得て、光出力が変化
した場合でも凸部の内外、即ち、ストライプ状の凸部８
の両サイドについての温度勾配の変化を抑制できる。そ
こで、光出力が変化した場合でも遠視野像ＦＦＰｘの変
化が小さい半導体レーザ装置を得ることができる。
【００４５】本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法
によれば、第２クラッド層の相対的に層厚の厚い段階の
部分以外に、熱ＣＶＤ法で窒化珪素層からなる第１絶縁
体層を形成し、該第１絶縁体層の上に第２絶縁体層を形
成する。これにより、成膜温度が高い熱ＣＶＤ法によっ
てカバレッジが良好な第１絶縁体層を形成できる。ま
た、絶縁体層を複数の絶縁体層で構成することによっ
て、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共に、プ
ロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得るこ
とができる。
によれば、第２クラッド層の相対的に層厚の厚い段階の
部分以外に、熱ＣＶＤ法で窒化珪素層からなる第１絶縁
体層を形成し、該第１絶縁体層の上に第２絶縁体層を形
成する。これにより、成膜温度が高い熱ＣＶＤ法によっ
てカバレッジが良好な第１絶縁体層を形成できる。ま
た、絶縁体層を複数の絶縁体層で構成することによっ
て、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共に、プ
ロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得るこ
とができる。
【００４６】また、本発明に係る半導体レーザ装置の製
造方法によれば、熱ＣＶＤ法と比べて成膜温度が低いプ
ラズマＣＶＤ法によって第２絶縁体層を形成している。
そこで、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共
に、プロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を
得ることができる。
造方法によれば、熱ＣＶＤ法と比べて成膜温度が低いプ
ラズマＣＶＤ法によって第２絶縁体層を形成している。
そこで、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共
に、プロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を
得ることができる。
【００４７】さらに、本発明に係る半導体レーザ装置の
製造方法によれば、熱ＣＶＤ法と比べて成膜温度が低い
スパッタ法によって第２絶縁体層を形成している。そこ
で、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共に、プ
ロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得るこ
とができる。
製造方法によれば、熱ＣＶＤ法と比べて成膜温度が低い
スパッタ法によって第２絶縁体層を形成している。そこ
で、絶縁体層に加わる熱ストレスを抑制すると共に、プ
ロセス中での膜はがれの無い半導体レーザ装置を得るこ
とができる。
【図１】 本発明に係る実施の形態１に係る半導体レー
ザ装置の部分断面を伴う斜視図である。
ザ装置の部分断面を伴う斜視図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ’線に沿ったリッジ部中央の断
面図である。
面図である。
【図３】 参考例の半導体レーザ装置における活性層の
層に平行な方向（ｘ軸方向）の温度勾配を示すグラフで
ある。
層に平行な方向（ｘ軸方向）の温度勾配を示すグラフで
ある。
【図４】 本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装
置における活性層の層に平行な方向（ｘ軸方向）の温度
勾配を示すグラフである。
置における活性層の層に平行な方向（ｘ軸方向）の温度
勾配を示すグラフである。
【図５】 本発明の実施の形態７に係る半導体レーザ装
置のリッジ部中央の断面図である。
置のリッジ部中央の断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態１２に係る半導体レーザ
装置のリッジ部中央の構造を示す斜視断面図である。
装置のリッジ部中央の構造を示す斜視断面図である。
【図７】 従来の半導体レーザ装置の斜視図である。
【図８】 図７のＢ−Ｂ’線に沿ったリッジ部中央の断
面図である。
面図である。
【図９】 従来の半導体レーザ装置における遠視野像の
光出力依存性を示すグラフである。
光出力依存性を示すグラフである。
１ ｎ型ＧａＡｓ基板、２ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層、３ 多重量子井戸ＭＱＷ構造活性層、４ ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層、５、５ａ、５ｂ 絶縁体層、
６ａ、６ｂ 電極、７ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、８
凸部、９ 端面窓領域、１０ 半導体レーザ装置、１
２ レーザ光、１４ 架橋部、１６ ボンディング部、
５１ ｎ型ＧａＡｓ基板、５２ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層、５３ ＭＱＷ構造活性層、５４ ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層、５５ 絶縁体層、５６ａ、５６ｂ
電極、５７ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、５８ 凸
部、５９ 端面窓領域、６０ 半導体レーザ装置、６２
レーザ光
ド層、３ 多重量子井戸ＭＱＷ構造活性層、４ ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層、５、５ａ、５ｂ 絶縁体層、
６ａ、６ｂ 電極、７ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、８
凸部、９ 端面窓領域、１０ 半導体レーザ装置、１
２ レーザ光、１４ 架橋部、１６ ボンディング部、
５１ ｎ型ＧａＡｓ基板、５２ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層、５３ ＭＱＷ構造活性層、５４ ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層、５５ 絶縁体層、５６ａ、５６ｂ
電極、５７ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、５８ 凸
部、５９ 端面窓領域、６０ 半導体レーザ装置、６２
レーザ光
Claims (9)
- 【請求項１】 第１電極と、前記第１電極の上に順に積
層された、第１導電型の基板と、第１導電型の第１クラ
ッド層と、活性層と、層厚が複数の段階を有する第２導
電型の第２クラッド層と、前記第２クラッドの相対的に
層厚が厚い段階の部分以外を覆う絶縁体層と、前記第２
クラッド層の前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電気
的に接続された第２電極とを備え、 前記絶縁体層は、層厚の逆数と熱伝導率との積が４×１
０８Ｗ／（ｍ２・Ｋ）より小さいことを特徴とする半導
体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記絶縁体層は、層厚の逆数と熱伝導率
との積が８×１０７Ｗ／（ｍ２・Ｋ）以下であることを
特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 前記絶縁体層は、熱伝導率が５Ｗ／（ｍ
・Ｋ）以下の材料からなることを特徴とする請求項１に
記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記絶縁体層は、層厚１００ｎｍより厚
い窒化珪素からなることを特徴とする請求項１に記載の
半導体レーザ装置。 - 【請求項５】 前記絶縁体層は、積層された複数の絶縁
体層からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体
レーザ装置。 - 【請求項６】 前記絶縁体層は、前記相対的に層厚が厚
い段階の部分以外を覆う層厚の逆数と熱伝導率との積が
Ａ Ｗ／（ｍ２・Ｋ）である窒化珪素層からなる第１層
と、 前記第１層を覆う層厚の逆数と熱伝導率との積がＢ Ｗ
／（ｍ２・Ｋ）である第２層とを備え、 （Ａ×Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の値が４×１０８Ｗ／（ｍ２・
Ｋ）より小さいことを特徴とする請求項５に記載の半導
体レーザ装置。 - 【請求項７】 第１電極と、前記第１電極の上に順に積
層された、第１導電型の基板と、第１導電型の第１クラ
ッド層と、活性層と、層厚が複数の段階を有する第２導
電型の第２クラッド層と、前記第２クラッド層の相対的
に層厚が厚い段階の部分以外を覆う絶縁体層と、前記第
２クラッド層の前記相対的に層厚が厚い段階の部分で電
気的に接続された第２電極とを備えた半導体レーザ装置
の製造方法であって、 前記第２クラッド層の相対的に層厚が厚い段階の部分以
外に、熱ＣＶＤで窒化珪素層からなる第１絶縁体層を形
成する工程と、 前記第１絶縁体層の上に、第２絶縁体層を形成する工程
とを含むことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方
法。 - 【請求項８】 前記第２絶縁体層を形成する工程は、プ
ラズマＣＶＤ法を用いることを特徴とする請求項７に記
載の半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記第２絶縁体層を形成する工程は、ス
パッタ法を用いることを特徴とする請求項７に記載の半
導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157114A JP2003347674A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| US10/307,365 US6765944B2 (en) | 2002-05-30 | 2002-12-02 | Semiconductor laser device |
| TW092101328A TW579619B (en) | 2002-05-30 | 2003-01-22 | Semiconductor laser device |
| EP03002106A EP1372231A3 (en) | 2002-05-30 | 2003-01-30 | Semiconductor laser device |
| KR10-2003-0007515A KR100500098B1 (ko) | 2002-05-30 | 2003-02-06 | 반도체 레이저장치 |
| CNB031200524A CN1244973C (zh) | 2002-05-30 | 2003-02-06 | 半导体激光器件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157114A JP2003347674A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003347674A true JP2003347674A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29561508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002157114A Pending JP2003347674A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6765944B2 (ja) |
| EP (1) | EP1372231A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003347674A (ja) |
| KR (1) | KR100500098B1 (ja) |
| CN (1) | CN1244973C (ja) |
| TW (1) | TW579619B (ja) |
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| US20060056473A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-03-16 | Tatsuya Tanigawa | Semiconductor light emitting element and method for fabricating the same |
| JP4245012B2 (ja) * | 2006-07-13 | 2009-03-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及びこのクリーニング方法 |
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| JP4935687B2 (ja) * | 2008-01-19 | 2012-05-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
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| DE102012111512B4 (de) * | 2012-11-28 | 2021-11-04 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Halbleiterstreifenlaser |
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| EP0450255B1 (en) * | 1990-04-06 | 1994-07-06 | International Business Machines Corporation | Process for forming the ridge structure of a self-aligned semiconductor laser |
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-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002157114A patent/JP2003347674A/ja active Pending
- 2002-12-02 US US10/307,365 patent/US6765944B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-01-22 TW TW092101328A patent/TW579619B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-01-30 EP EP03002106A patent/EP1372231A3/en not_active Withdrawn
- 2003-02-06 KR KR10-2003-0007515A patent/KR100500098B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-02-06 CN CNB031200524A patent/CN1244973C/zh not_active Expired - Fee Related
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