JP2806695B2 - Semiconductor laser device - Google Patents
Semiconductor laser deviceInfo
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- 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
- H01S5/20—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
- H01S5/2036—Broad area lasers
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ素子に関
し、特に、閾値電流が低く、高効率で発振でき、かつ高
出力の場合でも基本横モード動作することができる半導
体レーザ素子およびその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device, and more particularly to a semiconductor laser device having a low threshold current, capable of oscillating with high efficiency, and capable of operating in a basic transverse mode even at high output. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体レーザ素子は多くの分野において
応用されており、より良好な光学特性が要求されてい
る。優れた光学特性を得るために、屈折率導波構造を採
用した半導体レーザ素子が数多く提案されている。上記
屈折率導波構造としては、例えば、ＶＳＩＳ（V-channe
led Substrate Inner Stripe）構造や、ＢＨ（Buried H
eterostructure）構造が挙げられる。2. Description of the Related Art Semiconductor laser devices have been applied in many fields, and better optical characteristics are required. In order to obtain excellent optical characteristics, many semiconductor laser devices employing a refractive index waveguide structure have been proposed. As the refractive index waveguide structure, for example, VSIS (V-channe
led Substrate Inner Stripe) structure and BH (Buried H
eterostructure) structure.
【０００３】上記ＶＳＩＳ構造の半導体レーザ素子の１
例を図６に示す。この半導体レーザ素子は、電流阻止層
６２が積層形成された半導体基板６１に断面Ｖ形状のス
トライプ状の溝６３が形成されており、その上に第１ク
ラッド層６４、活性層６５、第２クラッド層６６、キャ
ップ層６７が積層形成されており、基板６１側とキャッ
プ層６７側にそれぞれ電極６９、６８が形成されてい
る。この半導体レーザ素子においては、電流阻止層６２
に形成された上記溝６３にて電流が狭窄される。上記電
流阻止層６２は、光吸収作用を有する材料で形成されて
おり、この部分において屈折率導波路が形成されてい
る。このようなＶＳＩＳ構造を有する半導体レーザ素子
では、上記電流阻止層６２の光吸収作用によって、高次
横モードの損失が基本横モードの損失に対して非常に大
きくなるので、極めて安定な基本横モード動作が得られ
る。しかし、この構造を有する半導体レーザ素子では、
上記電流阻止層６２の光吸収作用により基本横モードも
ある程度損失されるため、微分効率の低下および発振閾
値電流の増大を招くという欠点があった。特にこの半導
体レーザ素子を高出力で動作させる場合には、動作電流
が増大したり、素子の信頼性が低下するという恐れがあ
った。[0003] One of the semiconductor laser devices having the above-mentioned VSIS structure is described below.
An example is shown in FIG. In this semiconductor laser device, a stripe-shaped groove 63 having a V-shaped cross section is formed in a semiconductor substrate 61 on which a current blocking layer 62 is laminated, and a first clad layer 64, an active layer 65, and a second clad layer are formed thereon. A layer 66 and a cap layer 67 are formed by lamination, and electrodes 69 and 68 are formed on the substrate 61 side and the cap layer 67 side, respectively. In this semiconductor laser device, the current blocking layer 62
The current is constricted by the groove 63 formed in the above. The current blocking layer 62 is formed of a material having a light absorbing function, and a refractive index waveguide is formed in this portion. In the semiconductor laser device having such a VSIS structure, the light absorption of the current blocking layer 62 causes the loss of the higher-order transverse mode to be much larger than the loss of the fundamental transverse mode. Operation is obtained. However, in a semiconductor laser device having this structure,
Since the fundamental transverse mode is also lost to some extent due to the light absorbing action of the current blocking layer 62, there is a drawback that the differential efficiency decreases and the oscillation threshold current increases. In particular, when the semiconductor laser device is operated at a high output, there is a fear that the operating current increases and the reliability of the device decreases.
【０００４】次に、上記ＢＨ構造の半導体レーザ素子の
１例を図７に示す。この半導体レーザ素子では、基板７
１上に第１クラッド層７２、活性層７３、第２クラッド
層７４が形成され、これら３層７２、７３、７４および
基板７１の上部が、通常のフォトリソグラフィ法等によ
って部分的に除去されており、それにより活性領域とな
るメサストライプ部７５が形成されている。このメサス
トライプ部７５の両側には、例えば、液相成長法のよう
に選択成長が可能な結晶成長法によって積層された埋込
層７６が形成されている。すなわち、メサストライプ部
７５が該埋込層７６によって埋め込まれた構造となって
いる。この埋込層７６は、該活性層７３の屈折率より小
さな屈折率を有している。かかる状態の上に、絶縁層７
８が積層形成されているが、上記メサストライプ部７５
の上部、すなわち図７中破線で囲んだ領域７７にはＺｎ
が拡散されており、このＺｎ拡散領域７７においてのみ
メサストライプ部７５内に電流が流れ込むように構成さ
れている。Next, an example of the semiconductor laser device having the BH structure is shown in FIG. In this semiconductor laser device, the substrate 7
A first cladding layer 72, an active layer 73, and a second cladding layer 74 are formed on 1. The upper portions of the three layers 72, 73, 74 and the substrate 71 are partially removed by a normal photolithography method or the like. As a result, a mesa stripe portion 75 serving as an active region is formed. On both sides of the mesa stripe portion 75, buried layers 76 laminated by a crystal growth method capable of selective growth such as a liquid phase growth method are formed. That is, the structure is such that the mesa stripe portion 75 is buried by the burying layer 76. The buried layer 76 has a refractive index smaller than that of the active layer 73. On this state, the insulating layer 7
8 are laminated, but the mesa stripe portion 75 is formed.
, That is, a region 77 surrounded by a broken line in FIG.
Is diffused, and a current flows into the mesa stripe portion 75 only in the Zn diffusion region 77.
【０００５】このＢＨ構造では、上記活性層７３の両側
が活性層７３の屈折率より低い屈折率を有する埋込層７
６によって埋め込まれているので、この部分が屈折率導
波路となり、電流および光の両方に対して強い閉じ込め
作用を有する。そのためこの半導体レーザ素子では発振
する光の損失が少なく、閾値電流が低い。さらに、活性
層７３の側面に光吸収作用をもつ層がないので、微分効
率が高くなり、高効率で発振することができる。In this BH structure, both sides of the active layer 73 have a buried layer 7 having a refractive index lower than that of the active layer 73.
Since it is buried by 6, this portion becomes a refractive index waveguide, and has a strong confinement action for both current and light. Therefore, in this semiconductor laser device, the loss of oscillating light is small and the threshold current is low. Furthermore, since there is no layer having a light absorbing function on the side surface of the active layer 73, the differential efficiency is increased, and oscillation can be performed with high efficiency.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示した
半導体レーザ素子では、基本横モードの損失だけでなく
高次横モードの損失も小さいため、高次横モード発振が
おこりやすく、特に該半導体レーザ素子を高出力におい
て動作させる場合には、安定して基本横モード動作させ
ることが極めて困難であるという欠点がある。また、図
７に示した構造では、活性領域であるメサストライプ部
７５を形成してから埋込層７６を成長させる間に、活性
層７３の側面部が空気にさらされるため酸化される恐れ
があり、作製された素子の信頼性が劣るという欠点があ
る。However, in the semiconductor laser device shown in FIG. 7, not only the loss in the fundamental transverse mode but also the loss in the higher-order transverse mode is small, so that higher-order transverse mode oscillation easily occurs. When operating a semiconductor laser device at a high output, there is a disadvantage that it is extremely difficult to stably operate the basic transverse mode. In addition, in the structure shown in FIG. 7, during the growth of the buried layer 76 after the formation of the mesa stripe portion 75 as the active region, the side portion of the active layer 73 is exposed to air, so that there is a possibility of oxidation. There is a disadvantage that the reliability of the manufactured element is inferior.
【０００７】本発明は、上記欠点を解決しようとするも
のであり、閾値電流が低く、高出力においても高い微分
効率で安定して基本横モード発振することができ、信頼
性に優れる半導体レーザ素子を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks. A semiconductor laser device having a low threshold current, stable fundamental mode oscillation with high differential efficiency even at high output, and excellent reliability. The purpose is to provide.
【０００８】[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、半導体基板上に、少なくとも、第１クラッド層、
活性層、及び第２クラッド層とがこの順で形成され、該
第２クラッド層上方にメサストライプ状の第３クラッド
層が形成された半導体レーザ素子において、 前記メサス
トライプ状の第３クラッド層の両側面に形成され、該第
３クラッド層よりも屈折率が小さく、かつ前記活性層よ
りもバンドギャップが大きい埋込層と、 該埋込層の両側
面に形成され、前記活性層よりもバンドギャップが小さ
い光吸収層と、を備えてなることを特徴とするものであ
る。また、前記埋込層は、前記第３クラッド層及び前記
光吸収層の上方に延びて、半導体基板上方全面を覆って
なることを特徴とするものである。上述の半導体レーザ
素子は、Ａｌを含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いて
形成され、 前記埋込層は、前記第３クラッド層よりＡｌ
組成比が大きくされてなることを特徴とするものであ
る。さらに、前記光吸収層は、前記第３クラッド層と異
なる導電型であり、一方、前記埋込層は、第３クラッド
層と同一導電型であることを特徴とするものである。ま
たは、前記埋込層は、少なくともその下方領域が前記光
吸収層と同一導電型であり、一方、前記光吸収層は、前
記第３クラッド層と異なる導電型であることを特徴とす
るものである。 SUMMARY OF THE INVENTION A semiconductor laser element according to the present invention is provided.
The semiconductor device has at least a first cladding layer on a semiconductor substrate,
An active layer and a second cladding layer are formed in this order;
Third cladding of main sub stripe on the second cladding layer above
In the semiconductor laser element a layer is formed, the Mesasu
The third cladding layer is formed on both sides of the third cladding layer,
3 has a lower refractive index than the cladding layer and is smaller than the active layer.
Buried layer with a large band gap and both sides of the buried layer
Formed on the surface and having a smaller band gap than the active layer.
And a light absorbing layer.
You . The buried layer may include the third clad layer and the buried layer.
Extending above the light absorbing layer and covering the entire surface above the semiconductor substrate
It is characterized by becoming . The above-mentioned semiconductor laser
Element is formed using a group III-V compound semiconductor containing Al, the buried layer, Al than the third cladding layer
Characterized in that the composition ratio is increased.
You . Further, the light absorption layer is different from the third cladding layer.
The buried layer is a third cladding.
It has the same conductivity type as the layer . Ma
Alternatively, at least a region below the buried layer has the light
The light absorbing layer is of the same conductivity type as the absorbing layer,
The third cladding layer is different in conductivity type from the third cladding layer.
Things.
【０００９】[0009]
【作用】本発明にあっては、活性層の上方に積層形成さ
れた第３クラッド層の両側を該第３クラッド層の屈折率
より小さい屈折率を有する埋込層で覆うことによって、
実屈折率差による第１の屈折率導波路が形成されてい
る。さらにこの埋込層の両側に光吸収層を形成すること
により、第２の屈折率導波路が形成されている。活性層
にて発生した光の基本横モードはその大部分が内側の第
１の導波路によって閉じ込められる。高次横モードは基
本モードに比べ接合面に平行な方向へのしみだしが大き
く、光吸収層による損失が大きくなるため、結果として
安定な基本横モードが発振が得られる。According to the present invention, by covering both sides of the third clad layer laminated above the active layer with buried layers having a refractive index smaller than the refractive index of the third clad layer,
A first refractive index waveguide based on the actual refractive index difference is formed. Further, by forming a light absorbing layer on both sides of the buried layer, a second refractive index waveguide is formed. Most of the fundamental transverse mode of light generated in the active layer is confined by the inner first waveguide. In the higher-order transverse mode, seepage in the direction parallel to the bonding surface is larger than in the fundamental mode, and the loss due to the light absorbing layer increases. As a result, stable fundamental transverse mode oscillation is obtained.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。以下の実施例では、半導体基板としてＧａＡｓ基
板を用い、該基板上に積層する半導体材料としてＡｌＧ
ａＡｓ系半導体を用いた。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following examples, a GaAs substrate is used as a semiconductor substrate, and AlG is used as a semiconductor material to be laminated on the substrate.
An aAs-based semiconductor was used.
【００１１】図１は本発明の第１実施例の半導体レーザ
素子の要部断面図である。この半導体レーザ素子は、ｎ
型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファー層２、
ｎ型ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３、ＡｌＧａＡｓ活性
層４、ｐ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層５、ｐ型ＧａＡ
ｓ第１保護層６、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチストップ層
７、ｐ型ＧａＡｓ第２保護層８、ｐ型ＡｌＧａＡｓ第３
クラッド層９、ｐ型ＧａＡｓ第３保護層１０が積層形成
されている。上記第３保護層１０、上記第３クラッド層
９、上記第２保護層８および上記エッチストップ層７
は、後述するエッチングによって一部除去されてメサス
トライプ状に形成され、この部分１２が電流狭窄部とな
っている。この電流狭窄部１２の両側には、間隙をおい
てｎ型ＧａＡｓ電流阻止層１３が積層形成されている。
この電流阻止層１３は、光吸収作用を有し、光吸収層と
しても作用する。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. This semiconductor laser device has n
An n-type GaAs buffer layer 2 on a p-type GaAs substrate 1;
n-type AlGaAs first cladding layer 3, AlGaAs active layer 4, p-type AlGaAs second cladding layer 5, p-type GaAs
s first protective layer 6, p-type AlGaAs etch stop layer 7, p-type GaAs second protective layer 8, p-type AlGaAs third
A clad layer 9 and a p-type GaAs third protective layer 10 are laminated. The third protection layer 10, the third cladding layer 9, the second protection layer 8, and the etch stop layer 7.
Are formed in a mesa stripe shape by being partially removed by etching described later, and this portion 12 is a current confinement portion. An n-type GaAs current blocking layer 13 is formed on both sides of the current constriction portion 12 with a gap therebetween.
The current blocking layer 13 has a light absorbing function and also functions as a light absorbing layer.
【００１２】さらに、上記電流狭窄部１２と上記電流阻
止層１３を埋め込むようにｐ型ＡｌＧａＡｓからなる埋
込層１４が積層形成されている。すなわち、この埋込層
１４により、電流狭窄部１２の両側面が覆われ、かつ電
流狭窄部１２と電流阻止層１３との間隙が埋められてい
る。この埋込層１４は、第３クラッド層９の屈折率より
小さい屈折率を有する。例えば、本実施例のようにＡｌ
ＧａＡｓ系半導体が用いられる場合には、該埋込層１４
は、第３クラッド層９のＡｌ混晶比よりもＡｌ混晶比が
大きいＡｌＧａＡｓを用いて形成される。Further, a buried layer 14 made of p-type AlGaAs is formed so as to bury the current constriction portion 12 and the current blocking layer 13. That is, the buried layer 14 covers both side surfaces of the current confinement portion 12 and fills the gap between the current confinement portion 12 and the current blocking layer 13. This buried layer 14 has a refractive index smaller than that of the third cladding layer 9. For example, as in this embodiment, Al
When a GaAs-based semiconductor is used, the buried layer 14
Is formed using AlGaAs having an Al mixed crystal ratio larger than that of the third cladding layer 9.
【００１３】かかる構成の上にｐ型ＧａＡｓキャップ層
１５が積層形成されており、基板１側と該キャップ層１
５側にそれぞれｎ側電極１７とｐ側電極１６が形成され
ている。On this structure, a p-type GaAs cap layer 15 is laminated, and the substrate 1 side and the cap layer 1 are formed.
An n-side electrode 17 and a p-side electrode 16 are formed on the fifth side, respectively.
【００１４】この半導体レーザ素子の製造方法を図２に
示す。まず、図２（ａ）に示すように、分子線エピタキ
シー（ＭＢＥ）法によってウェハー状の上記基板１上
に、上記バッファー層２、第１クラッド層３、活性層
４、第２クラッド層５、第１保護層６、エッチストップ
層７、第２保護層８、第３クラッド層９、第３保護層１
０を成長させ、さらにその上にｐ型ＡｌqＧａ1-qＡｓか
らなる成長阻止層１１（ｑは０より大で、１未満であ
る）を積層形成する。FIG. 2 shows a method of manufacturing the semiconductor laser device. First, as shown in FIG. 2A, the buffer layer 2, the first cladding layer 3, the active layer 4, the second cladding layer 5, and the like are formed on the wafer-like substrate 1 by a molecular beam epitaxy (MBE) method. First protective layer 6, etch stop layer 7, second protective layer 8, third cladding layer 9, third protective layer 1
0 are grown, and (in greater than q is 0, a is less than 1) p-type Al q Ga 1-q As consist growth inhibiting layer 11 thereon is laminated form.
【００１５】次に、図２（ｂ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ法により、幅約２．５μｍのストライプ状の
レジストパターンを形成し、ストライプ部分を残して上
記成長阻止層１１、第３保護層１０および第３クラッド
層９を除去し、電流狭窄部となるメサストライプ部１２
を形成する。このとき、選択エッチング法を用いること
により、第２保護層８の表面で正確にエッチングが止め
られる。その後、フォトリソグラフィ法および選択エッ
チング法により、上記電流狭窄部１２の両側の第２保護
層８が幅０．５μｍのストライプ状に除去され、電流狭
窄部１２の両側にエッチストップ層７が露出される。こ
のようにエッチストップ層７が形成されていると、その
下部の第１保護層６までエッチングされることが防止さ
れる。Next, as shown in FIG. 2B, a stripe-shaped resist pattern having a width of about 2.5 μm is formed by photolithography, and the above-mentioned growth inhibiting layer 11 and third protective layer are left except for the stripe portion. The layer 10 and the third cladding layer 9 are removed, and the mesa stripe portion 12 serving as a current constriction portion is removed.
To form At this time, the etching is stopped accurately on the surface of the second protective layer 8 by using the selective etching method. Thereafter, the second protective layer 8 on both sides of the current constriction portion 12 is removed in a 0.5 μm wide stripe shape by photolithography and selective etching, and the etch stop layer 7 is exposed on both sides of the current confinement portion 12. You. When the etch stop layer 7 is formed as described above, the etching is prevented from being etched down to the first protective layer 6 thereunder.
【００１６】第２保護層８がストライプ状に除去された
後、レジスト等を除去し、図２（ｃ）に示すように、残
存する第２保護層８上に、液相成長法等の選択成長な可
能な成長方法によってＧａＡｓ電流阻止層１３を積層形
成した。この実施例では、上述のようにｐ型ＧａＡｓか
らなる第２保護層８をストライプ状に除去することによ
り、この除去された部分にはＡｌＧａＡｓからなるエッ
チストップ層７が露出されるので、ＧａＡｓからなる電
流阻止層１３を、電流狭窄部１２の両側部分に間隙をあ
けて選択的に積層することが可能になる。After the second protective layer 8 is removed in the form of stripes, the resist and the like are removed, and as shown in FIG. 2C, a liquid phase growth method or the like is applied on the remaining second protective layer 8. The GaAs current blocking layer 13 was formed in a stacked manner by a possible growth method. In this embodiment, since the second protective layer 8 made of p-type GaAs is removed in a stripe shape as described above, the etch stop layer 7 made of AlGaAs is exposed in the removed portion. The current blocking layer 13 can be selectively laminated on both sides of the current constriction portion 12 with a gap.
【００１７】また、電流狭窄部１２の上にＡｌＧａＡｓ
からなる成長阻止層１１が形成されていることにより、
電流狭窄部１２上にＧａＡｓ層が成長することが妨げら
れる。Further, AlGaAs is formed on the current confinement portion 12.
Is formed, the growth inhibition layer 11 made of
The growth of the GaAs layer on the current constriction 12 is prevented.
【００１８】上記電流阻止層１３を形成した後、選択エ
ッチング法によって、エッチストップ層７および成長阻
止層１０を除去する。After the current blocking layer 13 is formed, the etch stop layer 7 and the growth blocking layer 10 are removed by a selective etching method.
【００１９】次に、図２（ｄ）に示すように、埋込層１
５およびキャップ層１６を積層形成した。その後、通常
の方法によってｎ側電極１７およびｐ側電極１６を形成
し、得られた積層体を劈開によってチップ分割して半導
体レーザ素子とする。Next, as shown in FIG.
5 and the cap layer 16 were laminated. Thereafter, an n-side electrode 17 and a p-side electrode 16 are formed by a usual method, and the obtained laminate is divided into chips by cleavage to obtain a semiconductor laser device.
【００２０】第１実施例においては、ＧａＡｓからなる
第３保護層１０が形成されていることにより、選択エッ
チングの後に容易に埋込層１５およびキャップ層１６を
積層形成することができる。In the first embodiment, since the third protective layer 10 made of GaAs is formed, the buried layer 15 and the cap layer 16 can be easily formed after the selective etching.
【００２１】この半導体レーザ素子においては、電流狭
窄部１２の両側が該第３クラッド層９の屈折率よりも小
さい屈折率を有する埋込層１４で埋め込まれているた
め、この部分において実屈折率差による第１の屈折率導
波路が形成されている。さらに、上記埋込層１４の両側
には、光吸収作用を有する電流阻止層１３が形成されて
おり、これにより第２の屈折率導波路が形成されてい
る。In this semiconductor laser device, since both sides of the current confinement portion 12 are buried with the buried layer 14 having a refractive index smaller than the refractive index of the third cladding layer 9, the actual refractive index in this portion is reduced. A first refractive index waveguide is formed by the difference. Further, a current blocking layer 13 having a light absorbing function is formed on both sides of the buried layer 14, thereby forming a second refractive index waveguide.
【００２２】活性層４にて発生した光の基本横モードは
その大部分が第１の導波路によって閉じ込められる。高
次横モードは基本モードに比べ接合面に平行な方向への
しみだしが大きく、光吸収作用を有する電流阻止層１３
による損失が大きくなる。その結果、安定な基本横モー
ドが発振が得られる。Most of the fundamental transverse mode of light generated in the active layer 4 is confined by the first waveguide. In the higher-order transverse mode, seepage in the direction parallel to the bonding surface is larger than that in the fundamental mode, and the current blocking layer 13 having a light absorbing effect is formed.
The loss due to is large. As a result, stable fundamental transverse mode oscillation is obtained.
【００２３】上記半導体レーザ素子においては、良好な
第１屈折率導波路を形成するためには、第３クラッド層
を形成するＡｌＧａＡｓのＡｌ混晶比、すなわちｐ型Ａ
ｌwＧａ1-wＡｓにおけるＡｌ混晶比ｗは０．４以上０．
５以下の範囲内であることが好ましい。In the above-described semiconductor laser device, in order to form a good first refractive index waveguide, the Al mixed crystal ratio of AlGaAs forming the third cladding layer, that is, the p-type A
The Al mixed crystal ratio w in l w Ga 1 -w As is 0.4 or more.
It is preferably within the range of 5 or less.
【００２４】また、上記実施例１において、上記選択エ
ッチングを円滑に行うためには、エッチストップ層７を
形成するｐ型ＡｌpＧａ1-pＡｓのＡｌ混晶比ｐおよび成
長阻止層１１を形成するＡｌqＧａ1-qＡｓの混晶比ｑは
０．４以上であることが好ましく、第３クラッド層９に
おける混晶比ｗが０．５以下である場合にはｑはｗより
大きく、かつｗとｑとの差がある程度大きいことが好ま
しい。In the first embodiment, in order to carry out the selective etching smoothly, the p-type Al p Ga 1 -p As and the Al mixed crystal ratio p for forming the etch stop layer 7 and the growth inhibiting layer 11 are required. The mixed crystal ratio q of Al q Ga 1 -q As to be formed is preferably 0.4 or more, and when the mixed crystal ratio w in the third cladding layer 9 is 0.5 or less, q is larger than w. , And the difference between w and q is preferably large to some extent.
【００２５】この実施例の半導体レーザ素子において基
板１上に形成された上記各半導体層の詳細は以下の通り
である。The details of each of the above semiconductor layers formed on the substrate 1 in the semiconductor laser device of this embodiment are as follows.
【００２６】バッファー層２：ｎ型ＧａＡｓ、厚さ１μ
ｍ、第１クラッド層３：ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ、ｘ＝0.
45、厚さ1.5μｍ、活性層４：ＡｌyＧａ1-yＡｓ、ｙ＝
0.14、厚さ0.05μｍ、第２クラッド層５：ｐ型ＡｌzＧ
ａ1-zＡｓ、ｚ＝0.45、厚さ0.15μｍ、第１保護層６：
ｐ型ＧａＡｓ、厚さ0.005μｍ、エッチストップ層７：
ｐ型ＡｌpＧａ1-pＡｓ、ｐ＝0.7、厚さ0.018μｍ、第２
保護層８：ｐ型ＧａＡｓ、厚さ0.005μｍ、第３クラッ
ド層９：ｐ型ＡｌwＧａ1-wＡｓ、ｗ＝0.45、厚さ1.5μ
ｍ、第３保護層１０：ｐ型ＧａＡｓ、厚さ0.01μｍ、成
長阻止層１１：ｐ型ＡｌqＧａ1-qＡｓ、ｑ＝0.7、厚さ
0.03μｍ、電流阻止層１３：ｎ型ＧａＡｓ、厚さ１μ
ｍ、埋込層１４：ｐ型ＡｌuＧａ1-uＡｓ、ｕ＝0.7、キ
ャップ層１５：ｐ型ＧａＡｓ、厚さ１μｍ。Buffer layer 2: n-type GaAs, thickness 1 μm
m, first cladding layer 3: n-type Al x Ga 1 -x As, x = 0.
45, thickness 1.5 μm, active layer 4: Al y Ga 1 -y As, y =
0.14, thickness 0.05 μm, second cladding layer 5: p-type Al z G
a 1 -z As, z = 0.45, thickness 0.15 μm, first protective layer 6:
p-type GaAs, thickness 0.005 μm, etch stop layer 7:
p-type Al p Ga 1-p As, p = 0.7, thickness 0.018 μm, second
Protective layer 8: p-type GaAs, thickness 0.005 μm, third cladding layer 9: p-type Al w Ga 1 -w As, w = 0.45, thickness 1.5 μm
m, third protective layer 10: p-type GaAs, thickness 0.01 μm, growth blocking layer 11: p-type Al q Ga 1 -q As, q = 0.7, thickness
0.03 μm, current blocking layer 13: n-type GaAs, thickness 1 μm
m, buried layer 14: p-type Al u Ga 1-u As, u = 0.7, cap layer 15: p-type GaAs, thickness 1 μm.
【００２７】ところで、第１実施例の半導体レーザ素子
では、電流狭窄部１２において、第３クラッド層９の下
方にＧａＡｓからなる第１保護層６および第２保護層８
が、上方にＧａＡｓからなる第３保護層１０が存在す
る。これら第１保護層６、第２保護層８および第３保護
層１０はいずれも光吸収作用を有しているので、この光
吸収効果を抑えるためこれら第１保護層６、第２保護層
８および第３保護層１０の厚さは０．０１μｍ程度以下
であることが好ましい。第１実施例においては、これら
第１保護層６、第２保護層８および第３保護層１０の厚
さは、いずれも０．００５μｍであり十分に薄く形成さ
れているので、これら第１保護層６、第２保護層８およ
び第３保護層１０における光吸収効果は十分に小さく、
半導体レーザ素子の動作にほとんど影響しない。In the semiconductor laser device of the first embodiment, the first protection layer 6 and the second protection layer 8 made of GaAs are formed below the third cladding layer 9 in the current confinement portion 12.
However, a third protective layer 10 made of GaAs exists above. Since the first protective layer 6, the second protective layer 8, and the third protective layer 10 all have a light absorbing effect, the first protective layer 6, the second protective layer 8, and the second protective layer 8 are used to suppress the light absorbing effect. Preferably, the thickness of the third protective layer 10 is about 0.01 μm or less. In the first embodiment, the thickness of each of the first protective layer 6, the second protective layer 8, and the third protective layer 10 is 0.005 μm, and is sufficiently thin. The light absorption effect of the layer 6, the second protective layer 8, and the third protective layer 10 is sufficiently small.
It hardly affects the operation of the semiconductor laser device.
【００２８】また、第１保護層６、第２保護層８および
これらの間に形成されたエッチストップ層７の３層にお
けるＡｌ組成比の平均値は、第２クラッド層５および第
３クラッド層９のＡｌ組成比と同じであるように構成し
ているので、これら３層の積層部分における光学的影響
はない。The average values of the Al composition ratios of the first protective layer 6, the second protective layer 8, and the etch stop layer 7 formed therebetween are the average values of the second clad layer 5 and the third clad layer. Since the composition ratio is the same as the Al composition ratio of No. 9, there is no optical effect on the laminated portion of these three layers.
【００２９】第１実施例の半導体レーザ素子は、その閾
値電流が２５ｍＡであり、低い閾値電流で発振すること
ができた。The semiconductor laser device of the first embodiment had a threshold current of 25 mA, and could oscillate at a low threshold current.
【００３０】さらに、この半導体レーザ素子の２つの端
面に、それぞれ５％以下の反射率を有する反射膜と９５
％以下の反射率を有する反射膜を形成し、非対称コーテ
ィングをすると、２００ｍＷ以上の高出力動作させた場
合でも安定した基本横モード発振が得られた。Further, a reflection film having a reflectance of 5% or less is provided on two end faces of the semiconductor laser device.
% And asymmetric coating, a stable fundamental transverse mode oscillation was obtained even when operated at a high output of 200 mW or more.
【００３１】図３は本発明の第２実施例を示す縦断面図
である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【００３２】この半導体レーザ素子は、ｎ型ＧａＡｓ基
板２１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファー層２２、ｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ第１クラッド層２３、ＡｌＧａＡｓ第１光ガイ
ド層２４、多重量子井戸構造活性層２５、ＡｌＧａＡｓ
第２光ガイド層２６、ｐ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層
２７、ｐ型ＧａＡｓ保護層２８、ｐ型ＡｌＧａＡｓ第３
クラッド層２９が積層形成されている。上記第３クラッ
ド層２９は、後述するエッチングによって一部除去され
てその上部の幅が下部の幅より大きい逆メサストライプ
形状に形成され、電流狭窄部が形成されている。逆メサ
ストライプ形状の第３クラッド層２９の両側には、第３
クラッド層２９と間隙をおいてｎ型ＧａＡｓ電流阻止層
３１が積層形成されている。この電流阻止層３１は、光
吸収作用を有する。This semiconductor laser device has an n-type GaAs buffer layer 22 and an n-type Al
GaAs first cladding layer 23, AlGaAs first optical guide layer 24, multiple quantum well structure active layer 25, AlGaAs
Second light guide layer 26, p-type AlGaAs second cladding layer 27, p-type GaAs protective layer 28, p-type AlGaAs third layer
The clad layer 29 is formed by lamination. The third cladding layer 29 is partially removed by etching, which will be described later, and is formed in an inverted mesa stripe shape having an upper width larger than a lower width, and a current confinement portion is formed. On both sides of the third clad layer 29 having an inverted mesa stripe shape,
An n-type GaAs current blocking layer 31 is laminated with a gap between the cladding layer 29 and the cladding layer 29. This current blocking layer 31 has a light absorbing function.
【００３３】さらにその上には、上記第３クラッド層２
９と上記電流阻止層３１を埋め込むようにｐ型ＡｌＧａ
Ａｓからなる埋込層３２が積層形成されている。この埋
込層３２により第３クラッド層２９の両側面が覆われ、
第３クラッド層２９と電流阻止層３１との間隙が埋めら
れている。かかる構成の上にｐ型ＧａＡｓキャップ層３
３が積層形成されており、基板２１側と該キャップ層３
３側にそれぞれｎ側電極３５とｐ側電極３４が形成され
ている。Further thereon, the third cladding layer 2
9 and the p-type AlGa
An embedded layer 32 made of As is formed by lamination. The buried layer 32 covers both side surfaces of the third cladding layer 29,
The gap between the third cladding layer 29 and the current blocking layer 31 is filled. On this structure, a p-type GaAs cap layer 3 is formed.
3 are laminated and formed on the substrate 21 and the cap layer 3.
An n-side electrode 35 and a p-side electrode 34 are formed on the three sides, respectively.
【００３４】この半導体レーザ素子の製造方法を図４に
示す。まず、図４（ａ）に示すように、ＭＢＥ法によっ
て、ウェハー状の上記基板２１上に、上記バッファ層２
２、第１クラッド層２３、第１光ガイド層２４、多重量
子井戸活性層２５、第２光ガイド層２６、第２クラッド
層２７、保護層２８、第３クラッド層２９を積層形成す
る。FIG. 4 shows a method of manufacturing this semiconductor laser device. First, as shown in FIG. 4A, the buffer layer 2 is formed on the wafer-shaped substrate 21 by MBE.
2. A first clad layer 23, a first light guide layer 24, a multiple quantum well active layer 25, a second light guide layer 26, a second clad layer 27, a protective layer 28, and a third clad layer 29 are stacked.
【００３５】次に、図４（ｂ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ法により、幅約６μｍのストライプ状のレジ
ストパターンを形成し、ストライプ部分を残して上記第
３クラッド層２９を除去し、その上部の幅がその下部の
幅より大きい逆メサストライプ形状にエッチングする。
このとき、選択エッチング法を用いることにより、保護
層２８の表面で正確にエッチングを止めることができ
る。第２実施例においても、第２クラッド層２７が酸化
されるのを防止するため、第２クラッド層２７の上に上
記保護層２８を形成することが好ましい。Next, as shown in FIG. 4B, a stripe-shaped resist pattern having a width of about 6 μm is formed by photolithography, and the third cladding layer 29 is removed except for the stripe portion. Etching is performed in an inverted mesa stripe shape in which the upper width is larger than the lower width.
At this time, by using the selective etching method, the etching can be accurately stopped at the surface of the protective layer 28. Also in the second embodiment, it is preferable to form the protective layer 28 on the second clad layer 27 in order to prevent the second clad layer 27 from being oxidized.
【００３６】次いで、レジスト等を除去した後、ＭＢＥ
法により上記電流阻止層３１を成長させるが、その際に
は、上記第３クラッド層２９の上方から分子線を照射す
る。第２実施例においては、上記第３クラッド層２９が
上述のように逆メサストライプ形状であり、その上部の
幅が下部より大きいので、電流阻止層３１を成長させる
ときにマスクとして用いることができ、第３クラッド層
２９の両側に間隙をおいて上記電流阻止層３１が積層さ
れる。第２実施例では、このように第３クラッド層２９
の逆メサストライプ形状をマスクとして利用し選択積層
することが可能であるため、電流阻止層３１を形成する
前にマスクを作製する工程を省略することができる。Next, after removing the resist and the like, the MBE
The current blocking layer 31 is grown by a method. In this case, a molecular beam is irradiated from above the third cladding layer 29. In the second embodiment, the third cladding layer 29 has an inverted mesa stripe shape as described above, and its upper portion is wider than its lower portion, so that it can be used as a mask when growing the current blocking layer 31. The current blocking layer 31 is laminated on both sides of the third cladding layer 29 with a gap. In the second embodiment, the third cladding layer 29
It is possible to perform selective lamination using the inverted mesa stripe shape as a mask, so that a step of forming a mask before forming the current blocking layer 31 can be omitted.
【００３７】電流阻止層３１形成後、フォトリソグラフ
ィー等によって第３クラッド層２９上に積層された電流
阻止層３１を除去し、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ
法）によって埋込層３２およびキャップ層３３が形成さ
れ、その後、通常の方法によってｎ側電極３５およびｐ
側電極３４が形成される。得られた積層体は劈開によっ
てチップ分割されて半導体レーザ素子となる。After the formation of the current blocking layer 31, the current blocking layer 31 laminated on the third cladding layer 29 is removed by photolithography or the like, and the metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) is performed.
Method), the buried layer 32 and the cap layer 33 are formed.
The side electrode 34 is formed. The obtained laminate is divided into chips by cleavage to form a semiconductor laser device.
【００３８】第２実施例においても、第３クラッド層２
９の両側が該第３クラッド層２９の屈折率よりも小さい
屈折率を有する埋込層３２で埋め込まれているため、こ
の部分において実屈折率差による第１の屈折率導波路が
形成されている。さらに、上記埋込層３２の両側には、
光吸収作用を有する電流阻止層３１が形成されており、
これにより第２の屈折率導波路が形成されている。Also in the second embodiment, the third cladding layer 2
9 is buried on both sides with a buried layer 32 having a refractive index smaller than the refractive index of the third cladding layer 29, a first refractive index waveguide is formed in this portion by an actual refractive index difference. I have. Further, on both sides of the buried layer 32,
A current blocking layer 31 having a light absorbing effect is formed;
Thus, a second refractive index waveguide is formed.
【００３９】本発明は、このように量子井戸構造を有す
る半導体レーザ素子においても適用できる。The present invention can be applied to a semiconductor laser device having such a quantum well structure.
【００４０】第２実施例の半導体レーザ素子において基
板２１上に形成された上記各半導体層の詳細は、以下の
通りである。The details of each of the above-mentioned semiconductor layers formed on the substrate 21 in the semiconductor laser device of the second embodiment are as follows.
【００４１】バッファー層２２：ｎ型ＧａＡｓ、厚さ１
μｍ、第１クラッド層２３：ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ、ｘ
＝0.45、厚さ1.5μｍ、第１光ガイド層２４：ＡｌsＧａ
1-sＡｓ、ｓ＝0.35、厚さ0.05μｍ、多重量子井戸活性
層２５：厚さ0.01μｍのＧａＡｓ層３層と厚さ0.004μ
ｍのＡｌmＧａ1-mＡｓ層（ｍ＝0.35）２層からなる多重
量子井戸層、第２光ガイド層２６：ＡｌtＧａ1-tＡｓ、
ｔ＝0.35、厚さ0.05μｍ、第２クラッド層２７：ｐ型Ａ
ｌzＧａ1-zＡｓ、ｚ＝0.45、厚さ0.15μｍ、保護層２
８：ｐ型ＧａＡｓ、厚さ0.005μｍ、第３クラッド層２
９：ｐ型ＡｌwＧａ1-wＡｓ、ｗ＝0.45、厚さ1.5μｍ、
電流阻止層３１：ｎ型ＧａＡｓ、厚さ0.5μｍ、埋込層
３２：ｐ型ＡｌuＧａ1-uＡｓ、ｕ＝0.7、キャップ層３
３：ｐ型ＧａＡｓ、厚さ１μｍ。Buffer layer 22: n-type GaAs, thickness 1
μm, first cladding layer 23: n-type Al x Ga 1 -x As, x
= 0.45, thickness 1.5 μm, first optical guide layer 24: Al s Ga
1-s As, s = 0.35, thickness 0.05 μm, multiple quantum well active layer 25: three GaAs layers 0.01 μm thick and 0.004 μm thick
a multiple quantum well layer composed of two m m Al m Ga 1- As layers (m = 0.35), a second optical guide layer 26: Al t Ga 1-t As,
t = 0.35, thickness 0.05 μm, second cladding layer 27: p-type A
l z Ga 1 -z As, z = 0.45, thickness 0.15 μm, protective layer 2
8: p-type GaAs, thickness 0.005 μm, third cladding layer 2
9: p-type Al w Ga 1 -w As, w = 0.45, thickness 1.5 μm,
Current blocking layer 31: n-type GaAs, the thickness of 0.5 [mu] m, buried layer 32: p-type Al u Ga 1-u As, u = 0.7, the cap layer 3
3: p-type GaAs, thickness 1 μm.
【００４２】第２実施例の半導体レーザ素子において
は、閾値電流が２０ｍＡであり、さらに低い閾値電流で
発振することができた。In the semiconductor laser device of the second embodiment, the threshold current was 20 mA, and oscillation was possible at a lower threshold current.
【００４３】さらに、この半導体レーザ素子の２つの端
面に、それぞれ５％以下の反射率を有する反射膜と９５
％以下の反射率を有する反射膜を形成し、非対称コーテ
ィングをすると、２００ｍＷ以上の高出力動作させた場
合でも安定した基本横モード発振が得られた。Further, a reflection film having a reflectance of 5% or less is provided on two end faces of the semiconductor laser device.
% And asymmetric coating, a stable fundamental transverse mode oscillation was obtained even when operated at a high output of 200 mW or more.
【００４４】図５は第３実施例の半導体レーザ素子を示
す縦断面図である。この半導体レーザ素子は、第１実施
例の半導体レーザ素子とほぼ同じ構造を有し、第１実施
例と同様にして作製される。この半導体レーザ素子は、
ｎ型基板５１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層５２、ｎ型
ＧａＡｓ第１クラッド層５３、ＡｌＧａＡｓ活性層５
４、ｐ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層５５、ｐ型ＧａＡ
ｓ第１保護層５６、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチストップ層
５７、ｐ型ＧａＡｓ第２保護層５８、第３クラッド層５
９およびｐ型ＧａＡｓ第３保護層５１０が積層形成され
ている。上記ｐ型ＧａＡｓ第３保護層５１０、第３クラ
ッド層５９、第２保護層５８およびエッチストップ層５
７は、メサストライプ状に形成され、この部分１２が電
流狭窄部となっている。ｎ型ＧａＡｓ電流阻止層５１
３、ｎ型ＡｌＧａＡｓ埋込層５１４、ｐ型ＧａＡｓキャ
ップ層５１５も第１実施例と同様に形成されており、基
板５１側にｎ側電極５１７、キャップ層５１７側にｐ側
電極５１６が形成されている。第３実施例においては、
上述した各半導体層の組成および組成比も第１実施例と
同様であるが、上記埋込層５１４の導電型が第１実施例
とは反対のｎ型で形成されていることが異なり、図中破
線で囲んで示した電流狭窄部５１２の上部部分５１８に
は、例えばＺｎのようなアクセプタが拡散されている。
したがって、第３実施例においては、アクセプタ拡散領
域５１８のみ電流が流れ、電流通路がさらに狭くなり、
上記電流狭窄部５１２におけるの電流狭窄効果がさらに
高くなるため、閾値電流をさらに低くすることが可能で
ある。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor laser device according to the third embodiment. This semiconductor laser device has substantially the same structure as the semiconductor laser device of the first embodiment, and is manufactured in the same manner as the first embodiment. This semiconductor laser device
On an n-type substrate 51, an n-type GaAs buffer layer 52, an n-type GaAs first cladding layer 53, an AlGaAs active layer 5
4, p-type AlGaAs second cladding layer 55, p-type GaAs
s first protective layer 56, p-type AlGaAs etch stop layer 57, p-type GaAs second protective layer 58, third cladding layer 5
9 and a p-type GaAs third protective layer 510 are laminated. The p-type GaAs third protective layer 510, the third clad layer 59, the second protective layer 58, and the etch stop layer 5
7 is formed in a mesa stripe shape, and this portion 12 is a current constriction portion. n-type GaAs current blocking layer 51
3. An n-type AlGaAs buried layer 514 and a p-type GaAs cap layer 515 are also formed in the same manner as in the first embodiment. An n-side electrode 517 is formed on the substrate 51 side, and a p-side electrode 516 is formed on the cap layer 517 side. ing. In the third embodiment,
The composition and composition ratio of each of the semiconductor layers described above are the same as in the first embodiment, except that the conductivity type of the buried layer 514 is formed as the n-type opposite to that of the first embodiment. An acceptor such as Zn is diffused in an upper portion 518 of the current confinement portion 512 surrounded by a middle broken line.
Therefore, in the third embodiment, current flows only in the acceptor diffusion region 518, and the current path is further narrowed.
Since the current confinement effect in the current confinement portion 512 is further increased, the threshold current can be further reduced.
【００４５】このように埋込層の導電型を反対にし、ア
クセプタの拡散領域を設ける構成は、第２実施例の半導
体レーザ素子に対しても適用可能であり、同様な効果が
得られる。The configuration in which the conductivity type of the buried layer is reversed and the diffusion region of the acceptor is provided can be applied to the semiconductor laser device of the second embodiment, and the same effect can be obtained.
【００４６】なお、これら実施例においては、上記埋込
層は上記電流狭窄部の上方部分にも積層形成されている
が、該電流狭窄部の側面部のみが覆われるように形成さ
れていてもよい。In these embodiments, the buried layer is laminated also on the upper part of the current confinement part. However, the buried layer may be formed so as to cover only the side part of the current confinement part. Good.
【００４７】これら実施例においてはＡｌＧａＡｓ系材
料を用いて半導体レーザ素子を形成したが、ＩｎＧａＡ
ｌＰ混晶で構成される半導体レーザ素子においても、本
発明を適用することが可能である。ＩｎＧａＡｌＰ系半
導体が用いられる場合にも、埋込層は、第３クラッド層
のＡｌ混晶比よりもＡｌ混晶比が大きいＩｎＧａＡｌＰ
を用いて形成される。In these examples, the semiconductor laser device was formed using an AlGaAs-based material.
The present invention can be applied to a semiconductor laser device composed of an 1P mixed crystal. Even when an InGaAlP-based semiconductor is used, the buried layer is made of InGaAlP having an Al mixed crystal ratio larger than that of the third cladding layer.
It is formed by using.
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明の半導体レーザ素子によれば、基
本横モードに対しては、第１導波路が有効に作用するの
で、閾値電流が低く、高い効率で発振できる半導体レー
ザ素子を提供することができる。According to the semiconductor laser device of the present invention, since the first waveguide effectively acts on the fundamental transverse mode, a semiconductor laser device capable of oscillating with high efficiency with a low threshold current is provided. be able to.
【００４９】また、本発明によれば、第１導波路の外側
に形成される第２導波路の作用によって高次横モードの
損失が大きいため、高出力においても基本横モード発振
を得ることができる。Further, according to the present invention, since the loss of the higher-order transverse mode is large due to the action of the second waveguide formed outside the first waveguide, it is possible to obtain the fundamental transverse mode oscillation even at a high output. it can.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の第１実施例の半導体レーザ素子の縦断
面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施例の半導体レーザ素子の製造工程を説
明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor laser device of the first embodiment.
【図３】本発明の第２実施例の半導体レーザ素子の縦断
面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.
【図４】第２実施例の半導体レーザ素子の製造工程を説
明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a manufacturing process of the semiconductor laser device of the second embodiment.
【図５】本発明の第３実施例の半導体レーザ素子を示す
模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.
【図６】従来のＶＳＩＳ構造の半導体レーザ素子の縦断
面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional semiconductor laser device having a VSIS structure.
【図７】従来のＢＨ構造の半導体レーザ素子を示す模式
図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional semiconductor laser device having a BH structure.
１ 基板 ３ 第１クラッド層 ４ 活性層 ５ 第２クラッド層 ９ 第３クラッド層 １３ 電流阻止層（光吸収層） １４ 埋込層 ２１ 基板 ２３ 第１クラッド層 ２４ 活性層 ２７ 第２クラッド層 ２９ 第３クラッド層 ３１ 電流阻止層（光吸収層） ５１ 基板 ５３ 第１クラッド層 ５４ 活性層 ５５ 第２クラッド層 ５９ 第３クラッド層 ５１３ 電流阻止層（光吸収層） ５１４ 埋込層 Reference Signs List 1 substrate 3 first cladding layer 4 active layer 5 second cladding layer 9 third cladding layer 13 current blocking layer (light absorbing layer) 14 buried layer 21 substrate 23 first cladding layer 24 active layer 27 second cladding layer 29 3 cladding layer 31 current blocking layer (light absorbing layer) 51 substrate 53 first cladding layer 54 active layer 55 second cladding layer 59 third cladding layer 513 current blocking layer (light absorbing layer) 514 embedded layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大林 健 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 近藤 雅文 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 兼岩 進治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 幡 俊雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−167174（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227090（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−206679（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−7887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−179590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−77186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43387（ＪＰ，Ａ) 第50回応用物理学会学術講演会予稿集 第３分冊 Ｐ．893 28ａ−ＺＧ−４ （1989) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ken Obayashi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Masafumi Kondo 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Sharp Corporation (72) Inventor, Shinji Kaneiwa, 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan Inside Sharp Corporation (72) Inventor Toshio Hata 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan Sharp Corporation (56) References JP-A-5-167174 (JP, A) JP-A-3-227090 (JP, A) JP-A-3-206679 (JP, A) JP-A-4-7887 (JP, A) JP-A-63 -179590 (JP, A) JP-A-63-77186 (JP, A) JP-A-63-43387 (JP, A) 50th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics 3rd volume 893 28a-ZG-4 (1989) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01S 3/18 JICST file (JOIS)
Claims (5)
ッド層、活性層、及び第２クラッド層とがこの順で形成
され、該第２クラッド層上方にメサストライプ状の第３
クラッド層が形成された半導体レーザ素子であって、該 メサストライプ状の第３クラッド層の両側面に形成さ
れ、該第３クラッド層よりも屈折率が小さく、かつ該活
性層よりもバンドギャップが大きい埋込層と、 該埋込層の両側面に形成され、該活性層よりもバンドギ
ャップが小さい光吸収層と、 を備えており、該光吸収層と該第２クラッド層との間に
は、該埋込層が存在しない、半導体レーザ素子。At least a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer are formed in this order on a semiconductor substrate, and a third mesa stripe is formed above the second cladding layer.
Met semiconductor laser element cladding layer is formed, are formed on both sides of the mesa stripe shaped third cladding layer, smaller refractive index than said third cladding layer and said active <br/> layer and the buried layer is larger band gap than, formed on both sides of the該埋write layer comprises a light absorbing layer having a smaller band gap than the active layer, light absorbing layer and the second cladding Between layers
Is a semiconductor laser device having no buried layer .
ッド層、活性層、及び第２クラッド層とがこの順で形成
され、該第２クラッド層上方にメサストライプ状の第３
クラッド層が形成された半導体レーザ素子であって、 該メサストライプ状の第３クラッド層の両側面に形成さ
れ、該第３クラッド層よりも屈折率が小さく、かつ該活
性層よりもバンドギャップが大きい埋込層と、 該埋込層の両側面に形成され、該活性層よりもバンドギ
ャップが小さい光吸収層と、を備えており、 該 埋込層は、該第３クラッド層及び該光吸収層の上方に
延びて、該半導体基板上方全面を覆うように形成されて
いる、半導体レーザ素子。2. The method according to claim 1 , wherein at least a first cladding is provided on the semiconductor substrate.
Layer, active layer, and second cladding layer are formed in this order.
And a third mesa stripe is formed above the second cladding layer.
A semiconductor laser device having a clad layer formed thereon, wherein the semiconductor laser device is formed on both side surfaces of the mesa stripe-shaped third clad layer.
A lower refractive index than the third cladding layer,
A buried layer having a larger band gap than the active layer, and a bandgap formed on both sides of the buried layer and having a bandgap larger than the active layer.
And cap small light absorption layer comprises a, the buried layer extends above the third cladding layer and said light absorbing layer, is formed on Migihitsuji covering the semiconductor substrate above the entire surface
A semiconductor laser device.
子は、Ａｌを含むIII−V族化合物半導体を用いて形成さ
れ、 前記埋込層は、前記第３クラッド層よりＡｌ組成比が大
きくされてなることを特徴とする半導体レーザ素子。3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the buried layer has a higher Al composition ratio than the third cladding layer. A semiconductor laser device characterized by being made.
ッド層、活性層、及び第２クラッド層とがこの順で形成
され、該第２クラッド層上方にメサストライプ状の第３
クラッド層が形成された半導体レーザ素子であって、 該メサストライプ状の第３クラッド層の両側面に形成さ
れ、該第３クラッド層よりも屈折率が小さく、かつ該活
性層よりもバンドギャップが大きい埋込層と、 該埋込層の両側面に形成され、該活性層よりもバンドギ
ャップが小さい光吸収 層と、を備えており、 該 光吸収層は、該第３クラッド層と異なる導電型であ
り、一方、該埋込層は、第３クラッド層と同一導電型で
ある、半導体レーザ素子。4. The method according to claim 1 , wherein at least a first cladding is provided on the semiconductor substrate.
Layer, active layer, and second cladding layer are formed in this order.
And a third mesa stripe is formed above the second cladding layer.
A semiconductor laser device having a clad layer formed thereon, wherein the semiconductor laser device is formed on both side surfaces of the mesa stripe-shaped third clad layer.
A lower refractive index than the third cladding layer,
A buried layer having a larger band gap than the active layer, and a bandgap formed on both sides of the buried layer and having a bandgap larger than the active layer.
And cap small light absorption layer comprises a, the light-absorbing layer, said a third cladding layer is different from a conductivity type, whereas, the buried layer is the same conductivity type as the third cladding layer, Semiconductor laser device.
が前記光吸収層と同一導電型であり、一方、前記光吸収
層は、前記第３クラッド層と異なる導電型であることを
特徴とする請求項１、２又は３に記載の半導体レーザ素
子。5. The buried layer has at least a region below the same conductivity type as the light absorbing layer, while the light absorbing layer has a different conductivity type from the third cladding layer. The semiconductor laser device according to claim 1, 2 or 3, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135380A JP2806695B2 (en) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135380A JP2806695B2 (en) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Semiconductor laser device |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08003912A Division JP3096419B2 (en) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | Semiconductor laser device |
| JP391396A Division JPH08228043A (en) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | Semiconductor laser element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05335681A JPH05335681A (en) | 1993-12-17 |
| JP2806695B2 true JP2806695B2 (en) | 1998-09-30 |
Family
ID=15150359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4135380A Expired - Fee Related JP2806695B2 (en) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Semiconductor laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806695B2 (en) |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP4135380A patent/JP2806695B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 第５０回応用物理学会学術講演会予稿集 第３分冊 Ｐ．８９３ ２８ａ−ＺＧ−４（１９８９） |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05335681A (en) | 1993-12-17 |
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