JP2879875B2 - Semiconductor laser device and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor laser device and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザ素子に
関するものであり、特にその信頼性向上に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device, and more particularly to improvement of the reliability thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】今日、光情報機器の光源として半導体レ
ーザが広く用いられている。このうち、追記型や書き替
え型の光デイスク等に用いられる半導体レーザにおいて
は、高出力でかつ信頼性が高いことが望まれる。2. Description of the Related Art Today, semiconductor lasers are widely used as light sources for optical information equipment. Among them, a semiconductor laser used for a write-once or rewritable optical disk or the like is desired to have high output and high reliability.
【０００３】ところで、半導体レーザの信頼性を低下さ
せる要因の１つとして、光出射端面の劣化や損傷の問題
がある。このような問題を解決する為、特開平２−２３
９６７９号公報には、端面に電流非注入領域を形成する
方法が開示されている。Incidentally, one of the factors that lowers the reliability of a semiconductor laser is the problem of deterioration and damage of the light emitting end face. To solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 9679 discloses a method for forming a current non-injection region on an end face.
【０００４】端面に電流非注入領域を形成した半導体レ
ーザ５０を図６に示す。半導体レーザ５０は、共振器導
波路端面近傍を電流非注入領域としたセルフアライン構
造型半導体レーザ素子である。FIG. 6 shows a semiconductor laser 50 having a current non-injection region formed on an end face. The semiconductor laser 50 is a self-aligned semiconductor laser device in which the vicinity of the end face of the resonator waveguide is a current non-injection region.
【０００５】図６Ｂに示すように、半導体レーザ５０に
おいては、ｎ型（以後、「ｎ−」と略す。）ＧａＡｓ基
板１の上に、ｎ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ下クラッド層２、Ａ
ｌyＧａ1-yＡｓ活性層３、ｐ型（以降、「ｐ−」と略
す。）ＡｌxＧａ1-xＡｓ第１上クラッド層４、ｐ−Ａｌ
xＧａ1-xＡｓ第２上クラッド層７、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層８、ｐ側電極１１が形成されている。なお、ｎ−
ＧａＡｓ基板１の下にはｎ側電極１０が設けられてい
る。As shown in FIG. 6B, in a semiconductor laser 50, an n-Al x Ga 1 -x As lower cladding layer 2 is formed on an n-type (hereinafter abbreviated as “n−”) GaAs substrate 1. A
l y Ga 1-y As active layer 3, p-type (hereinafter, referred to as "p-".) Al x Ga 1-x As first upper cladding layer 4, p-Al
An xGa1 - xAs second upper cladding layer 7, a p-GaAs contact layer 8, and a p-side electrode 11 are formed. Note that n-
An n-side electrode 10 is provided below the GaAs substrate 1.
【０００６】図６Ｂ、図６Ｃに示すように、ｐ−Ａｌx
Ｇａ1-xＡｓ第１上クラッド層４とｐ−ＡｌxＧａ1-xＡ
ｓ第２上クラッド層７の間の一部には、ｎ−ＧａＡｓ電
流ブロック層５、ｎ−Ａｌ0.15ＧａＡｓ蒸発防止層６が
形成されている。As shown in FIGS . 6B and 6C , p-Al x
Ga 1-x As first upper cladding layer 4 and p-Al x Ga 1-x A
An n-GaAs current blocking layer 5 and an n-Al 0.15 GaAs evaporation preventing layer 6 are formed in a part between the s second upper cladding layers 7.
【０００７】半導体レーザ５０においては、共振器中央
部ではストライプ状に電流ブロック層５および蒸発防止
層６が除去されており、電流が流れる電流通路７ａが形
成されている。これに対して、端面部分においては、電
流ブロック層５および蒸発防止層６が残っている為、電
流は流れない構造となっている。このため、端面でのジ
ュール熱による発熱が抑えられ、光出射端面の劣化や損
傷をおこりにくくすることができる。In the semiconductor laser 50, the current blocking layer 5 and the evaporation preventing layer 6 are removed in a stripe shape at the center of the resonator, and a current path 7a through which a current flows is formed. On the other hand, since the current blocking layer 5 and the evaporation preventing layer 6 remain in the end face portion, no current flows. For this reason, heat generation due to Joule heat at the end face is suppressed, and deterioration and damage of the light emitting end face can be prevented.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような半導体レーザ素子においては、光出射端面部分に
直接遷移型材料によりなる電流ブロック層５が形成され
ている。したがって、この部分で光吸収が起こり、良好
な電流−光出力特性が得られないといった問題があっ
た。However, in the above-described semiconductor laser device, the current block layer 5 made of a transition type material is formed directly on the light emitting end face. Therefore, there is a problem that light absorption occurs in this portion and good current-light output characteristics cannot be obtained.
【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決
し、良好な電流−光出力特性を得られるとともに、信頼
性の高い半導体レーザ素子を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a semiconductor laser device which can obtain good current-light output characteristics and has high reliability.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる半導体
レーザ素子においては、第１電極形成面に設けられた第
１電極、第２電極形成面に設けられた第２電極、前記第
１電極と第２電極の間に設けられた複数の半導体層、を
有する半導体レーザ素子であって、前記複数の半導体層
は少なくとも、 Ａ）活性層、 Ｂ）前記第１電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第１
導電型の第１クラッド層、 Ｃ）前記第２電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第２
導電型の第２クラッド層、 Ｄ）前記第１クラッド層と前記第１電極の間に形成され
た半導体層であって、屈折率が前記活性層よりも大きい
とともに、禁制帯幅が狭いコンタクト層、を備え、前記
第１電極形成面には、前記第１電極を上部電極と段差下
部金属層に分離する段差が設けられており、前記段差下
部金属層によって、その下方の第１クラッド層に空乏層
を形成すること、を特徴とする。請求項２にかかる半導
体レーザ素子においては、第１電極形成面に設けられた
第１電極、第２電極形成面に設けられた第２電極、前記
第１電極と第２電極の間に設けられた複数の半導体層、
を有する半導体レーザ素子であって、前記複数の半導体
層は少なくとも、 Ａ）活性層、 Ｂ）前記第１電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第１
導電型の第１クラッド層、 Ｃ）前記第２電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第２
導電型の第２クラッド層、 Ｄ）前記第１クラッド層と前記第１電極の間に形成され
た半導体層であって、屈折率が前記活性層よりも大きい
とともに、禁制帯幅が狭いコンタクト層、を備え、前記
第１電極形成面に前記コンタクト層の厚みより深い段差
を設け、前記第１電極をこの段差の上面に位置する上部
電極と、前記段差の下面に位置して前記第１クラッド層
と接する段差下部金属層とに分離したこと、を特徴とす
る。In the semiconductor laser device according to the first aspect, a first electrode provided on a first electrode forming surface, a second electrode provided on a second electrode forming surface, and the first electrode are provided. And a plurality of semiconductor layers provided between the first and second electrodes, wherein the plurality of semiconductor layers are at least: A) an active layer; and B) between the first electrode and the active layer. The first layer having a smaller refractive index than the active layer and a wider forbidden band width.
A first cladding layer of a conductivity type; C) a second cladding layer provided between the second electrode and the active layer, the second cladding layer having a smaller refractive index than the active layer and a wider bandgap.
A second conductive type cladding layer; D) a semiconductor layer formed between the first cladding layer and the first electrode, wherein the contact layer has a refractive index larger than that of the active layer and a narrow band gap. A step for separating the first electrode into an upper electrode and a lower step metal layer is provided on the first electrode forming surface, and the first lower cladding layer is provided below the step by the step lower metal layer. Forming a depletion layer. In the semiconductor laser device according to claim 2, a first electrode provided on the first electrode formation surface, a second electrode provided on the second electrode formation surface, and a second electrode provided between the first electrode and the second electrode. Multiple semiconductor layers,
Wherein the plurality of semiconductor layers are at least: A) an active layer; and B) provided between the first electrode and the active layer. The semiconductor layer has a refractive index smaller than that of the active layer and a forbidden band. 1st wide
A first cladding layer of a conductive type; C) a second cladding layer provided between the second electrode and the active layer, the second cladding layer having a smaller refractive index than the active layer and a wider bandgap.
A second conductive type cladding layer; D) a contact layer having a refractive index larger than that of the active layer and a narrow bandgap, which is formed between the first cladding layer and the first electrode. A step deeper than the thickness of the contact layer is provided on the first electrode formation surface, and the first electrode is located on the upper surface of the step, and the first cladding is located on the lower surface of the step. it was separated into the stepped lower metal layer in contact with the layer <br/>, characterized.
【００１１】請求項３にかかる半導体レーザ素子におい
ては、活性層、前記活性層に隣接し、屈折率が前記活性
層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第１導電型の第
１クラッド層、前記活性層の前記第１のクラッド層とは
逆側に位置し、屈折率が前記活性層よりも小さいととも
に禁制帯幅が広い第２導電型の第２クラッド層、前記第
１クラッド層の前記活性層とは逆側に位置し、屈折率が
前記活性層よりも大きいとともに禁制帯幅が狭いコンタ
クト層、前記コンタクト層の上に形成された第１電極、
前記第２クラッド層の前記活性層とは逆側の表面に形成
された第２電極、を備えた半導体レーザ素子において、
前記第１のクラッド層の一部には前記コンタクト層が存
在しない領域を有し、当該領域表面は前記第１電極と分
離された金属層が形成されていること、を特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser device, the active layer is adjacent to the active layer and has a refractive index of the active layer.
Layer of the first conductivity type that is smaller than the
1 clad layer and the first clad layer of the active layer
Located on the opposite side, the refractive index is smaller than the active layer
A second conductive type second cladding layer having a wide forbidden band width,
One clad layer is located on the opposite side of the active layer and has a refractive index of
Contours larger than the active layer and having a narrow bandgap
Contact layer, a first electrode formed on the contact layer,
Formed on the surface of the second cladding layer opposite to the active layer
A second electrode, comprising:
The contact layer exists in a part of the first cladding layer.
A non-existent region, and the surface of the region is separated from the first electrode.
A separated metal layer is formed.
【００１２】なお、実施例においては、ｐ側電極１１ｂ
が前記金属層に該当する。In the embodiment, the p-side electrode 11b
Corresponds to the metal layer.
【００１３】請求項４の半導体レーザ素子においては、
前記段差によって形成される凹部は、レーザ出射端面部
に形成されていることを特徴とする。In the semiconductor laser device according to the fourth aspect,
The recess formed by the step is formed on the laser emission end face.
【００１４】請求項５の半導体レーザ素子の製造方法に
おいては、第２導電型の半導体基板上に第２クラッド層
を形成する工程、前記第２クラッド層の上に、屈折率が
前記クラッド層よりも大きいとともに禁制帯幅が狭い活
性層を形成する工程、前記活性層の上に、屈折率が前記
活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第１導電型
の第１クラッド層を形成する工程、前記第１クラッド層
の上に、屈折率が前記活性層よりも大きいとともに、禁
制帯幅が狭いコンタクト層を形成する工程、少なくとも
前記コンタクト層をエッチングし、表面に段差を形成す
る工程、前記段差の上面には第１電極を、前記段差の下
面には前記第１電極と分離された金属層を形成する工
程、を備えたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser device, a second cladding layer is formed on a semiconductor substrate of a second conductivity type, and the refractive index of the second cladding layer is higher than that of the cladding layer. Forming an active layer having a large forbidden band width and a narrow forbidden band width, and forming a first cladding layer of a first conductivity type having a refractive index smaller than that of the active layer and having a wide forbidden band width on the active layer. , on the first cladding layer, with a refractive index greater than the active layer, the step of band gap to form a narrow contact layer, etching at least the contact layer, forming a step on a surface, the A first electrode is provided on the upper surface of the step, and the first electrode is provided below the step.
Forming a metal layer separated from the first electrode on the surface;
Degree, and further comprising a.
【００１５】[0015]
【作用】請求項１の半導体レーザ素子においては、前記
第１電極形成面には、前記第１電極を上部電極と段差下
部金属層に分離する段差が設けられており、前記段差下
部金属層によって、その下方の第１クラッド層に空乏層
が形成される。したがって、前記段差下部金属層の下方
の前記第１クラッド層を電流非注入領域とすることがで
きる。 [Action] In the semiconductor laser device according to claim 1, wherein
On the first electrode forming surface, the first electrode is placed below the step with the upper electrode.
A step is provided for separating the metal layer, and the step below the step is provided.
Depletion layer in the first cladding layer below the metal layer
Is formed . Therefore, below the step lower metal layer
The first cladding layer may be a current non-injection region .
【００１６】請求項２の半導体レーザ素子においては、
前記第１電極形成面に前記コンタクト層の厚みより深い
段差を設け、前記第１電極をこの段差の上面に位置する
上部電極と、前記段差の下面に位置して前記第１クラッ
ド層と接する段差下部金属層とに分離する。したがっ
て、前記下部金属層は前記第１クラッド層に接し、電荷
空乏層を形成する。これにより、前記第１クラッド層の
一部を電流非注入領域とすることができる。In the semiconductor laser device according to the second aspect,
The deeper step than the thickness of the contact layer provided on the first electrode forming surface, the upper electrode of the first electrode is positioned on the upper surface of the step, the first clutch is located on the lower surface of the step
Is separated into a stepped lower metal layer in contact with the de-layer. Therefore, the lower metal layer contacts the first cladding layer and forms a charge depletion layer. Thereby, a part of the first cladding layer can be a current non-injection region.
【００１７】請求項３にかかる半導体レーザ素子におい
ては、前記第１のクラッド層の一部 には前記コンタクト
層が存在しない領域を有し、当該領域表面は前記第１電
極と分離された金属層が形成されている。したがって、
前記金属層の下方の第１クラッド層に電荷空乏層を形成
して、電流非注入領域を形成することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser device, the first clad layer has a contact with a part thereof.
A region in which no layer is present, and the surface of the region has the first electrode
A metal layer separated from the pole is formed. Therefore,
Forming a charge depletion layer in the first cladding layer below the metal layer
Thus, a current non-injection region can be formed.
【００１８】請求項４の半導体レーザ素子においては、
前記段差によって形成される凹部が、レーザ出射端面部
に形成されている。したがって、レーザ出射端面部を電
流非注入領域とすることができる。In the semiconductor laser device according to the fourth aspect ,
A recess formed by the step is formed in the laser emission end face. Therefore, the laser emission end face can be a current non-injection region.
【００１９】請求項５の半導体レーザ素子の製造方法に
おいては、少なくとも前記コンタクト層をエッチング
し、表面に段差を形成し、前記段差の上面には第１電極
を、前記段差の下面には前記第１電極と分離された金属
層を形成する。したがって、前記段差で分離された前記
金属層が前記第１クラッド層に接している部分の下方に
空乏層を形成して、電流非注入領域とすることができ
る。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser device.
At least the contact layer is etched
A step is formed on the surface, and a first electrode is provided on an upper surface of the step.
A metal separated from the first electrode on a lower surface of the step.
Form a layer. Therefore, the above-mentioned separated by the step
Below the portion where the metal layer is in contact with the first cladding layer
A depletion layer can be formed to serve as a current non-injection region.
You.
【００２０】[0020]
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図１に本発明の一実施例による半導体レーザ素子３
１を示す。なお、図１Ａは、半導体レーザ素子３１の共
振器導波路端面近傍を電流非注入領域とした構造の一例
を示す斜視図であり、図１Ｂは図１Ａのｃ−ｃ断面図で
ある。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a semiconductor laser device 3 according to an embodiment of the present invention.
1 is shown. FIG. 1A is a perspective view showing an example of a structure in which the vicinity of the end face of the resonator waveguide of the semiconductor laser element 31 is a current non-injection region, and FIG.
【００２１】半導体レーザ素子３１においては、第２導
電型半導体基板であるｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、第２
クラッド層であるｎ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ下クラッド層
２、活性層であるＡｌyＧａ1-yＡｓ活性層３、第１クラ
ッド層であるｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ第１上クラッド層
４、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ第２上クラッド層７、コンタ
クト層であるｐ−ＧａＡｓコンタクト層８、第１電極で
あるｐ側電極１１が形成されている。なお、ｎ−ＧａＡ
ｓ基板１の下には第２電極であるｎ側電極１０が設けら
れている。In the semiconductor laser device 31, a second conductive type semiconductor substrate, that is, an n-GaAs substrate 1
N-Al x Ga 1 -x As lower cladding layer 2 as a cladding layer, Al y Ga 1 -y As active layer 3 as an active layer, p-Al x Ga 1 -x As first as a first cladding layer upper cladding layer 4, p-Al x Ga 1 -x as second upper cladding layer 7, p-GaAs contact layer 8, p-side electrode 11 is the first electrode is formed is a contact layer. In addition, n-GaAs
An n-side electrode 10 as a second electrode is provided below the s substrate 1.
【００２２】図１Ａに示すように、ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡ
ｓ第１上クラッド層４上に形成されたｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層５、ｎ−Ａｌ0.15ＧａＡｓ蒸発防止層６は、
ストライプ状に除去されており、幅Ｗ１、長さＬの電流
通路７ａが形成されている。As shown in FIG. 1A, p-Al x Ga 1 -x A
The n-GaAs current blocking layer 5 and the n-Al 0.15 GaAs evaporation preventing layer 6 formed on the s first upper cladding layer 4
A current path 7a having a width W1 and a length L is formed in a striped shape.
【００２３】また、図１Ａ，Ｂに示すように、レーザ出
射端面部には、凹部９が設けられている。なお、凹部９
によりｐ側電極１１は、段差上部電極であるｐ側電極１
１ａと段差下部金属層である金属層１１ｂに分離されて
いる。また、凹部９によって形成された段差の深さは、
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層８の厚みより深く形成されて
いる。As shown in FIGS. 1A and 1B, a concave portion 9 is provided in the laser emitting end face. The concave 9
Accordingly, the p-side electrode 11 is a p-side electrode 1 which is a step upper electrode.
1a and a metal layer 11b which is a metal layer below the step . The depth of the step formed by the recess 9 is
It is formed deeper than the thickness of the p-GaAs contact layer 8.
【００２４】このように、半導体レーザ素子３１におい
ては、凹部９によりｐ側電極１１は、ｐ側電極１１ａ，
金属層１１ｂに分離されている。したがって、ｐ側電極
１１ａに電圧を印加しても、金属層１１ｂ下部には電流
が流れない。これにより、レーザ出射端面部付近を電流
非注入領域とすることができ、発熱によるレーザ出射端
面部の劣化を防止できる。As described above, in the semiconductor laser element 31, the p-side electrode 11 is formed by the recess 9 so that the p-side electrode 11a,
It is separated into metal layers 11b. Therefore, even if a voltage is applied to the p-side electrode 11a, no current flows below the metal layer 11b. This makes it possible to make the vicinity of the laser emission end face a current non-injection area, thereby preventing deterioration of the laser emission end face due to heat generation.
【００２５】なお、本実施例においては、ｐ側電極１１
ａおよび金属層１１ｂが接している半導体面（ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層８および凹部９の底面）を第１電極形
成面とし、ｎ側電極１０とｎ−ＧａＡｓ基板１が接触し
ている面を第２電極形成面としている。In this embodiment, the p-side electrode 11
a and the semiconductor surface (p-Ga) in contact with the metal layer 11b
The bottom surface of the As contact layer 8 and the concave portion 9) is a first electrode formation surface, and the surface where the n-side electrode 10 and the n-GaAs substrate 1 are in contact is a second electrode formation surface.
【００２６】本発明の効果を確認する為、図１ＡにてＷ
＝250μm、Ｌ＝350μm、Ｌ１＝20μm、Ｄ＝1.7μmとした
半導体レーザ素子３１を試作し、組立てた。こうして得
られた半導体レーザ素子３１の電流−光出力特性及びＣ
ＯＤ（catastrophic opticaldamage）レベルを、従来の
半導体レーザ素子５０と比較した結果を図２に示す。な
お、電流−光出力特性γが従来の半導体レーザ素子５０
であり、電流−光出力特性δが半導体レーザ素子３１で
ある。In order to confirm the effect of the present invention, FIG.
= 250 μm, L = 350 μm, L1 = 20 μm, D = 1.7 μm A prototype of the semiconductor laser device 31 was fabricated and assembled. The current-light output characteristics of the semiconductor laser element 31 thus obtained and C
FIG. 2 shows the result of comparing the OD (catastrophic opticaldamage) level with that of the conventional semiconductor laser device 50. Note that the current-light output characteristic γ is
And the current-light output characteristic δ is that of the semiconductor laser element 31.
【００２７】図に示すように、半導体レーザ素子３１に
おいては、従来の半導体レーザ素子５０と比較して、し
きい値電流が２０％減少し、ＣＯＤレベルは３０％向上
した。さらに、半導体レーザ素子３１を信頼性試験に投
入したところ、従来例より約５倍寿命が伸びることがわ
かった。As shown in the figure, in the semiconductor laser device 31, the threshold current is reduced by 20% and the COD level is improved by 30% as compared with the conventional semiconductor laser device 50. Further, when the semiconductor laser element 31 was put into a reliability test, it was found that the life was extended about 5 times as compared with the conventional example.
【００２８】なお、本実施例においては、第１電極形成
面に設けられる段差は、前記コンタクト層の厚みより深
く、凹部９の底面に形成された金属層１１ｂの下部は、
オーミック接触とならない。したがって、金属層１１ｂ
の下部に電荷空乏層が形成されるので、より確実に、レ
ーザ出射端面部付近を電流非注入領域とすることができ
る。In this embodiment, the step provided on the first electrode formation surface is deeper than the thickness of the contact layer, and the lower portion of the metal layer 11b formed on the bottom surface of the recess 9 is
No ohmic contact. Therefore, the metal layer 11b
Since a charge depletion layer is formed below the semiconductor laser, a region near the laser emission end face can be more reliably set as a current non-injection region.
【００２９】 ［半導体レーザ素子３１の製造方法］ つぎに、半導体レーザ素子３１の製造方法を説明する。
なお、本実施例においては、出願人が、既に特公平1-37
873号公報に開示したセルフアライン構造型半導体レー
ザ素子のうち、特に制御性および量産性に秀れたＳＡＭ
（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−ｂ
ｙ−ＭＢＥ）構造型半導体レーザ素子の製造方法を用い
た。[Method of Manufacturing Semiconductor Laser Element 31] Next, a method of manufacturing the semiconductor laser element 31 will be described.
In the present embodiment, the applicant has already
Among the self-aligned semiconductor laser devices disclosed in Japanese Patent Publication No. 873, SAM with particularly excellent controllability and mass productivity
(Self-aligned-structure-b
(y-MBE) The manufacturing method of the structure type semiconductor laser device was used.
【００３０】まず、図４Ａに示すように、ｎ−ＧａＡｓ
からなる半導体基板１の上に、ｎ−ＡｌxＧａ1-xＡｓか
らなる下部クラッド層２（Ａｌ組成x＝0.55）と、Ａｌy
Ｇａ1-yＡｓからなる活性層３（Ａｌ組成y＝0.12）と、
ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓからなる第１上部クラッド層４
（Ａｌ組成x＝0.55）と、ｎ−ＧａＡｓからなる電流ブ
ロック層５、ｎ−Ａｌ0.15ＧａＡｓからなる蒸発防止層
６と、ノンドーブＧａＡｓからなる表面保護層２６とを
順次積層させることにより第１成長層２０を形成する。First, as shown in FIG. 4A, n-GaAs
On a semiconductor substrate 1 made of, lower cladding layer 2 made of n-Al x Ga 1-x As and (Al composition x = 0.55), Al y
An active layer 3 made of Ga 1-y As (Al composition y = 0.12);
First upper cladding layer 4 made of p-Al x Ga 1-x As
(Al composition x = 0.55), a current blocking layer 5 made of n-GaAs, an evaporation preventing layer 6 made of n-Al 0.15 GaAs, and a surface protection layer 26 made of non-dove GaAs are sequentially stacked to perform first growth. The layer 20 is formed.
【００３１】本実施例においては、 分子線エピタキシ
ャル成長（molecular beam epitaxy：ＭＢＥ）装置（図
示せず）内にｎ−型のＧａＡｓからなる半導体基板１を
装着し、所定の方法にて加熱させ、蒸発源にそれぞれ収
納された原料物質を分子線の形で蒸発させる。この原料
等を質量分析計（図示せず）でモニターすると共にコン
ピュータ（図示せず）で蒸発源の温度やシャッタを制御
することにより、形成した。In this embodiment, a semiconductor substrate 1 made of n- type GaAs is mounted in a molecular beam epitaxy (MBE) apparatus (not shown), heated by a predetermined method, and evaporated. The raw materials respectively stored in the sources are evaporated in the form of molecular beams. The raw material and the like were formed by monitoring with a mass spectrometer (not shown) and controlling the temperature of the evaporation source and the shutter with a computer (not shown).
【００３２】つぎに、第１成長層２０が形成された半導
体基板１を、ＭＢＥ装置から外部に取り出した後、半導
体基板１の裏面をラッピングする。この状態から、図４
Ｂに示すように、ストライプ溝を形成すべき部分以外の
表面保護層２６をホトレジスト６０で覆う。このホトレ
ジスト６０をマスクとして電流ブロック層５が適宜に
（例えば１０００オングストローム程度）残る深さま
で、表面保護層２６、蒸発防止層６および電流ブロック
層５をそれぞれ選択的にエッチングし、ストライプ溝７
ａを形成する。Next, after the semiconductor substrate 1 on which the first growth layer 20 is formed is taken out of the MBE apparatus, the back surface of the semiconductor substrate 1 is wrapped. From this state, FIG.
As shown in B, the surface protective layer 26 other than the portion where the stripe groove is to be formed is covered with the photoresist 60. Using the photoresist 60 as a mask, the surface protection layer 26, the evaporation prevention layer 6 and the current block layer 5 are selectively etched to a depth where the current block layer 5 is appropriately left (for example, about 1000 Å), and the stripe groove 7 is formed.
a is formed.
【００３３】半導体基板１を、洗浄した後、再度ＭＢＥ
装置内に装着する。図４Ｃに示すように、半導体基板１
に砒素分子線を当てながら、半導体基板１を約７４０℃
で約２０分間加熱する。After the semiconductor substrate 1 has been cleaned,
Mount it inside the device. As shown in FIG. 4C, the semiconductor substrate 1
The semiconductor substrate 1 is heated to about 740 ° C.
And heat for about 20 minutes.
【００３４】一般に、温度を上昇させると、ＧａＡｓは
蒸発速度が速くなるが、ＡｌＧａＡｓは蒸発速度がほと
んど変化しない。すなわち、温度を上昇させると、Ｇａ
Ａｓで構成する電流ブロック層５は、温度上昇に伴って
蒸発がおこるが、ＡｌＧａＡｓで構成する第１上部クラ
ッド層４はほとんど蒸発しない。Generally, when the temperature is increased, the evaporation rate of GaAs increases, but the evaporation rate of AlGaAs hardly changes. That is, when the temperature is increased, Ga
The current blocking layer 5 made of As evaporates with an increase in temperature, but the first upper clad layer 4 made of AlGaAs hardly evaporates.
【００３５】したがって、第１上部クラッド層４上に影
響を与えることなく、電流ブロック層５のうちストライ
プ溝７ａに残余している不要な部分のみを除去すること
ができる。なお、同時に、前記エッチング工程にて付着
した不純物等を蒸発させるとともに、表面保護層２６を
も蒸発させることができる。Therefore, it is possible to remove only the unnecessary portion of the current blocking layer 5 remaining in the stripe groove 7a without affecting the first upper cladding layer 4. At the same time, the impurities and the like attached in the etching step can be evaporated, and the surface protective layer 26 can be evaporated.
【００３６】なお、この工程により、ストライプ溝の下
部の第１上部クラッド層４の表面が露出されるが、ＭＢ
Ｅ装置内で行われているため不純物等が付着する心配は
ない。In this step, the surface of the first upper cladding layer 4 below the stripe groove is exposed.
Since it is performed in the E apparatus, there is no concern that impurities and the like adhere.
【００３７】つぎに、半導体基板１の温度を約６００℃
に設定し、ＭＢＥ法により、図４Ｄに示すように、ｐ−
ＡｌYＧａ1-YＡｓからなる第２上部クラッド層７（Ａｌ
組成Ｙ＝0.55）およびｐ−ＧａＡｓからなるコンタクト
層８とを順次積層する。Next, the temperature of the semiconductor substrate 1 is set to about 600 ° C.
, And p- by MBE method as shown in FIG. 4D.
Al Y Ga 1-Y As and a second upper cladding layer 7 (Al
The composition Y = 0.55) and the contact layer 8 made of p-GaAs are sequentially laminated.
【００３８】図５に図４Ｄのβ方向から見た矢視図を示
す。つぎに、図５Ａに示すように、ホトレジスト６１で
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層８を覆う。この状態から、第
２上部クラッド層７に達する程度の深さまでｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層８を選択的にエッチングすることによ
り、図５Ｂに示すように、レーザ出射端面部に凹部９を
形成する。FIG. 5 is a view taken in the direction of the arrow β in FIG. 4D. Next, as shown in FIG. 5A, the p-GaAs contact layer 8 is covered with a photoresist 61. From this state, p-GaAs is grown to a depth that reaches the second upper cladding layer 7.
By selectively etching the s-contact layer 8, as shown in FIG. 5B, a recess 9 is formed in the laser emission end face.
【００３９】この状態から、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
８に接するｐ側電極１１および、ｎ−ＧａＡｓ半導体基
板１に接するＮ型電極１０とを形成して完成する（図１
参照）。その際、ｐ側電極１１は、凹部９との段差によ
り、分離される。From this state, a p-side electrode 11 in contact with the p-GaAs contact layer 8 and an N-type electrode 10 in contact with the n-GaAs semiconductor substrate 1 are formed to complete (FIG. 1).
reference). At this time, the p-side electrode 11 is separated by a step from the recess 9.
【００４０】なお、本実施例においては、ｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層８形成後、ホトレジストでマスキングし、
選択的にエッチングすることにより、凹部９を形成し
た。しかし、これに限られることなく、例えば、ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層８形成前に、凹部を形成したい箇所
を酸化シリコン（ＳｉＯ2）等でマスキングした後、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層８を形成し、前記酸化シリコン
を除去することにより、凹部９を形成するようにしても
よい。In this embodiment, p-GaAs is used.
After the formation of the contact layer 8, masking with a photoresist,
The recess 9 was formed by selective etching. However, without being limited to this, for example, p-G
Before forming the aAs contact layer 8, a portion where a concave portion is to be formed is masked with silicon oxide (SiO2) or the like.
The recess 9 may be formed by forming the GaAs contact layer 8 and removing the silicon oxide.
【００４１】なお、本実施例においては、ＡｌxＧａ1-x
ＡｓおよびＡｌYＧａ1-YＡｓからなる各層のＡｌ組成を
それぞれ記しているが、特にこれらに限られることな
く、他の組成比で構成してもよい。In this embodiment, Al x Ga 1 -x
Although the Al composition of each layer composed of As and Al Y Ga 1-Y As is described, the composition is not particularly limited thereto, and may be configured with another composition ratio.
【００４２】 ［他の実施例］ 本発明を応用したブロードエリア型半導体レーザ素子７
０を図３に示す。ブロードエリア型半導体レーザにおい
ては、図に示すように、通常数μmである電流通路幅ｄ
が数十〜数百μmと拡大されている。このように、電流
通路幅ｄを通常の半導体レーザより拡大することによ
り、単位面積あたりの光の密度を下げることができる。
したがって、発熱によるレーザ出射端面部の損傷を防ぐ
ことができるので、全体として、レーザ出力を高くする
ことができるというものである。[Other Embodiments] Broad-area semiconductor laser device 7 to which the present invention is applied
0 is shown in FIG. In a broad area type semiconductor laser, as shown in the figure, the current path width d is usually several μm.
Is enlarged to several tens to several hundreds μm. As described above, by increasing the current path width d as compared with a normal semiconductor laser, the light density per unit area can be reduced.
Therefore, damage to the laser emission end face portion due to heat generation can be prevented, so that the laser output can be increased as a whole.
【００４３】図３に示すように、ブロードエリア型半導
体レーザ素子７０においては、電流通路７ａのほぼ中央
の上部に、電流通路７ａとほぼ平行に、凹部９を設け
て、ｐ側電極１１を、ｐ側電極１１ａと金属層１１ｂと
に分離している。これにより、電流通路７ａへの電流集
中を抑制でき高出力化を図ることができる。As shown in FIG. 3, in the broad area type semiconductor laser device 70, a recess 9 is provided substantially in the upper part of the current path 7a substantially in parallel with the current path 7a, and the p-side electrode 11 is formed. It is separated into a p-side electrode 11a and a metal layer 11b. As a result, current concentration on the current path 7a can be suppressed, and high output can be achieved.
【００４４】特に、ブロードエリア型半導体レーザにお
いては、電流通路幅が広ければ広いほど中央部分に電流
が集中する傾向が強まる。このような中央部分に集中す
る電流によって、電流通路中央部分に発熱がおこり、熱
飽和により光出力が制限される。すなわち、高出力を得
る為に電流通路幅を広げても、光出力が制限されるとい
った問題がある。ブロードエリア型半導体レーザ素子７
０においては、こうした電流集中による発熱を抑制する
ことができる。In particular, in a broad area type semiconductor laser, the larger the current path width, the more the current tends to concentrate at the center. Due to the current concentrated in the central portion, heat is generated in the central portion of the current path, and the light output is limited by thermal saturation. That is, there is a problem that the optical output is limited even if the current path width is increased to obtain a high output. Broad area type semiconductor laser device 7
At 0, heat generation due to such current concentration can be suppressed.
【００４５】なお、ブロードエリア型半導体レーザ素子
７０においては、さらに、レーザ出射端面部に凹部を設
け、半導体レーザ素子３１と同様に電極を分離するよう
にしてもよい。これにより、レーザ出射端面部の損傷を
防止することができるので、より高出力のレーザ素子を
提供することができる。In the broad area type semiconductor laser device 70, a concave portion may be further provided on the laser emission end face to separate the electrodes as in the case of the semiconductor laser device 31. This can prevent the laser emission end face from being damaged, so that a higher output laser element can be provided.
【００４６】なお、ブロードエリア型半導体レーザ素子
７０においては、電流通路７ａのほぼ中央に段差を設け
たが、特にこれに限られることなく、電流通路７ａの上
部であればどの位置に設けても、その部分の局所的な発
熱を防止することができる。また、段差によって形成す
る凹部は、一箇所に限らず、数箇所設けるようにしても
よい。In the broad area type semiconductor laser device 70, the step is provided almost at the center of the current path 7a. However, the present invention is not limited to this. The step may be provided at any position above the current path 7a. , Local heat generation at that portion can be prevented. Further, the number of recesses formed by the steps is not limited to one, and may be provided at several places.
【００４７】また、上記各実施例においては、レーザ出
射端面部または電流通路上部に凹部９を設けている。こ
れにより、各々の構造を有した半導体レーザ素子に応じ
て電流注入領域を制限でき、半導体レーザ素子の局部的
な発熱による特性劣化を防止することができる。ただ
し、これに限られることなく、局部的な発熱が問題とな
る部分であれば、どの位置に凹部９を設けてもよい。Further, in each of the above embodiments, the concave portion 9 is provided on the laser emission end face portion or the upper portion of the current path. Thereby, the current injection region can be limited according to the semiconductor laser device having each structure, and the characteristic deterioration due to local heat generation of the semiconductor laser device can be prevented. However, the present invention is not limited to this, and the concave portion 9 may be provided at any position as long as local heat generation is a problem.
【００４８】なお、上記各実施例においては、第１電極
形成面に設けられる段差は、前記コンタクト層の厚みよ
り深く形成している。したがって、第１電極形成面は第
１クラッド層に達している。しかし、これに限定され
ず、前記段差を前記コンタクト層の厚みより浅く形成し
てもよい。In each of the above embodiments, the step provided on the first electrode formation surface is formed deeper than the thickness of the contact layer. Therefore, the first electrode formation surface is
One cladding layer has been reached. But limited to this
Alternatively , the step may be formed shallower than the thickness of the contact layer.
【００４９】また、上記各実施例においては、半導体レ
ーザ素子の特性を左右する活性層３近傍の構造、電流狭
さく構造の変更を行なうことなく、電極形成面に段差を
設けるだけで、電流非注入領域とすることができる。し
たがって、製作が容易で生産性を向上することができ
る。Further, in each of the above embodiments, the structure near the active layer 3 which affects the characteristics of the semiconductor laser device and the structure for narrowing the current are not changed. It can be an area. Therefore, manufacture is easy and productivity can be improved.
【００５０】なお、上記各実施例においては、ＳＡＭ構
造型半導体レーザ素子の製造方法を用いて、半導体レー
ザを製造したが、一般的な製造方法を用いてもよい。In each of the above embodiments, the semiconductor laser is manufactured by using the method of manufacturing the SAM structure type semiconductor laser device. However, a general manufacturing method may be used.
【００５１】また、上記各実施例においては、ＧａＡｓ
基板２をＮ型で構成したが、Ｐ型で構成してもよい。In each of the above embodiments, GaAs
Although the substrate 2 is configured as an N-type, it may be configured as a P-type.
【００５２】なお、上記各実施例においては、ＡｌＧａ
Ａｓ系レーザについて説明したが、他の材料系レーザ、
例えば、ＩｎＧａＡｌＰ系レーザ、ＩｎＧａＡｓＰ系レ
ーザにも適用することができる。In each of the above embodiments, AlGa
Although the description has been given of the As-based laser, other material-based lasers,
For example, the present invention can be applied to an InGaAlP laser and an InGaAsP laser.
【００５３】[0053]
【発明の効果】請求項１の半導体レーザ素子において
は、前記第１電極形成面には、前記第１電極を上部電極
と段差下部金属層に分離する段差が設けられており、前
記段差下部金属層によって、その下方の第１クラッド層
に空乏層が形成される。したがって、素子の特性を左右
する活性層近傍の構造、電流狭さく構造の変更を行なう
ことなく、局所的な発熱による素子の特性劣化を防止で
きる。これにより、信頼性の高い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 first aspect, the first electrode is provided on the first electrode forming surface with an upper electrode.
There is a step that separates the metal layer below the step.
A first cladding layer below the metal layer below the step;
A depletion layer is formed at the time. Therefore, the characteristics of the device
The structure near the active layer and the current narrowing structure
Without deterioration of device characteristics due to local heat generation.
Wear. Thus, a highly reliable semiconductor laser device can be provided.
【００５４】請求項２の半導体レーザ素子においては、
前記第１電極形成面に前記コンタクト層の厚みより深い
段差を設け、前記第１電極をこの段差の上面に位置する
上部電極と、前記段差の下面に位置して前記コンクタト
層と接する段差下部金属層とに分離する。したがって、
前記下部金属層は前記第１クラッド層に接し、電荷空乏
層を形成する。これにより、素子の特性を左右する活性
層近傍の構造、電流狭さく構造の変更を行なうことな
く、局所的な発熱による素子の特性劣化を防止できる。
すなわち、信頼性の高い半導体レーザ素子を提供するこ
とができる。In the semiconductor laser device according to the second aspect,
The first electrode formation surface is deeper than the thickness of the contact layer
A step is provided, and the first electrode is located on the upper surface of the step
An upper electrode and the contactor located on a lower surface of the step;
Separation into a layer and a metal layer below the step. Therefore,
The lower metal layer is in contact with the first cladding layer and has a charge depletion.
Form a layer. As a result, the activity that affects the characteristics of the device
Do not change the structure near the layer or the current narrowing structure.
In addition, it is possible to prevent the characteristic deterioration of the element due to local heat generation.
That is , a highly reliable semiconductor laser device can be provided.
【００５５】請求項３にかかる半導体レーザ素子におい
ては、前記第１のクラッド層の一部には前記コンタクト
層が存在しない領域を有し、当該領域表面は前記第１電
極と分離された金属層が形成されている。したがって、
前記金属層の下方の第１クラッド層に電荷空乏層を形成
して、電流非注入領域を形成することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser device, the contact is provided on a part of the first cladding layer.
A region in which no layer is present, and the surface of the region has the first electrode
A metal layer separated from the pole is formed. Therefore,
Forming a charge depletion layer in the first cladding layer below the metal layer
Thus, a current non-injection region can be formed.
【００５６】請求項４の半導体レーザ素子においては、
前記段差によって形成される凹部が、レーザ出射端面部
に形成されている。したがって、発熱によるレーザ出射
端面部の劣化を防止できる。これにより、良好な電流−
光出力特性を得られるとともに、信頼性の高い半導体レ
ーザ素子を提供することができる。In the semiconductor laser device according to the fourth aspect ,
A recess formed by the step is formed in the laser emission end face. Therefore, it is possible to prevent the laser emission end face from deteriorating due to heat generation. As a result, a good current
An optical output characteristic can be obtained, and a highly reliable semiconductor laser device can be provided.
【００５７】請求項５の半導体レーザ素子の製造方法に
おいては、少なくとも前記コンタクト層をエッチング
し、表面に段差を形成し、前記段差の上面には第１電極
を、前記段差の下面には前記第１電極と分離された金属
層を形成する。したがって、前記段差で分離された前記
金属層が前記第１クラッド層に接している部分の下方に
空乏層が形成できる。これにより、素子の特性を左右す
る活性層近傍の構造、電流狭さく構造の変更を行なうこ
となく、局所的な発熱による素子の特性劣化を防止でき
る。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser device.
At least the contact layer is etched
A step is formed on the surface, and a first electrode is provided on an upper surface of the step.
A metal separated from the first electrode on a lower surface of the step.
Form a layer. Therefore, the above-mentioned separated by the step
Below the portion where the metal layer is in contact with the first cladding layer
A depletion layer can be formed. This affects the characteristics of the device.
The structure near the active layer and the structure for narrowing the current must be changed.
And prevent deterioration of device characteristics due to local heat generation.
You.
【図１】半導体レーザ素子３１を示す図である。Ａは斜
視図で、ＢはＡのａ−ａ断面図である。FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser device 31. A is a perspective view, and B is an A-a sectional view of A.
【図２】電流−光出力特性及びＣＯＤレベルを示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing current-light output characteristics and COD levels.
【図３】他の実施例である半導体レーザ素子７０を示す
斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a semiconductor laser device 70 according to another embodiment.
【図４】半導体レーザ素子３１の製造工程を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser element 31.
【図５】半導体レーザ素子３１の製造工程を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser element 31.
【図６】共振器導波路端面近傍を電流非注入領域とした
従来のセルフアライン構造型半導体レーザ素子を示す図
である。Ａはその構造を示す斜視図であり、Ｂは、図Ａ
のａ−ａ断面図であり、図Ｃは図Ａのｂ−ｂ断面図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a conventional self-aligned structure type semiconductor laser device having a current non-injection region near an end face of a resonator waveguide. A is a perspective view showing the structure, and B is a view in FIG.
And FIG. C is a cross-sectional view taken along line bb of FIG.
２・・・ｎ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ下クラッド層 ３・・・ＡｌyＧａ1-yＡｓ活性層 ４・・・ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ第１上クラッド層 ７・・・ｐ−ＡｌxＧａ1-xＡｓ第２上クラッド層 ７ａ・・電流通路 ８・・・ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 １１ａ・ｐ側電極１１ｂ・・金属層 １０・・ｎ側電極2 ... n-AlxGa1-xAs lower cladding layer 3 ... AlyGa1-yAs active layer 4 ... p-AlxGa1-xAs first upper cladding layer 7 ... p-AlxGa1-xAs second upper cladding layer 7a ..Current path 8 ... p-GaAs contact layer 11a.p-side electrode 11b..metal layer 10..n-side electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−126283（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−220394（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−103187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−115366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−55687（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-126283 (JP, A) JP-A-63-220394 (JP, A) JP-A-4-103187 (JP, A) JP-A-61- 115366 (JP, A) JP-A-60-55687 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01S 3/18 JICST file (JOIS)
Claims (5)
層、 を有する半導体レーザ素子であって、 前記複数の半導体層は少なくとも、 Ａ）活性層、 Ｂ）前記第１電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第１
導電型の第１クラッド層、 Ｃ）前記第２電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第２
導電型の第２クラッド層、 Ｄ）前記第１クラッド層と前記第１電極の間に形成さ
れ、屈折率が前記活性層よりも大きいとともに禁制帯幅
が狭いコンタクト層、 を備え、前記第１電極形成面には、前記第１電極を上部電極と段
差下部金属層に分離する段差が設けられており、前記段
差下部金属層によって、その下方の第１クラッド層には
空乏層を形成すること、 を特徴とする半導体レーザ素子。 A first electrode provided on a first electrode formation surface; a second electrode provided on a second electrode formation surface; a plurality of semiconductor layers provided between the first electrode and the second electrode; Wherein the plurality of semiconductor layers are at least: A) an active layer; and B) provided between the first electrode and the active layer, the refractive index being smaller than that of the active layer and a forbidden band. 1st wide
A first cladding layer of a conductivity type; C) a second cladding layer provided between the second electrode and the active layer, the second cladding layer having a smaller refractive index than the active layer and a wider bandgap.
Conductivity type second cladding layer, D) formed between the first cladding layer and the first electrode, the refractive index is provided with a contact layer, a band gap is narrow with greater than said active layer, said first On the electrode forming surface, the first electrode and the upper electrode are stepped.
A step is provided for separating the lower metal layer.
Due to the lower metal layer, the first cladding layer below it
Forming a depletion layer .
層、 を有する半導体レーザ素子であって、 前記複数の半導体層は少なくとも、 Ａ）活性層、 Ｂ）前記第１電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第１
導電型の第１クラッド層、 Ｃ）前記第２電極と前記活性層の間に設けられ、屈折率
が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広い第２
導電型の第２クラッド層、 Ｄ）前記第１クラッド層と前記第１電極の間に形成され
た半導体層であって、屈折率が前記活性層よりも大きい
とともに、禁制帯幅が狭いコンタクト層、 を備え、 前記第１電極形成面に前記コンタクト層の厚みより深い
段差を設け、前記第１電極をこの段差の上面に位置する
上部電極と、前記段差の下面に位置して前記第１クラッ
ド層と接する段差下部金属層とに分離したこと、 を特徴とする半導体レーザ素子。A first electrode provided on the first electrode forming surface, a second electrode provided on the second electrode forming surface, a plurality of semiconductor layers provided between the first electrode and the second electrode; Wherein the plurality of semiconductor layers are at least: A) an active layer; and B) provided between the first electrode and the active layer, the refractive index being smaller than that of the active layer and a forbidden band. 1st wide
A first cladding layer of a conductivity type; C) a second cladding layer provided between the second electrode and the active layer, the second cladding layer having a smaller refractive index than the active layer and a wider bandgap.
A second conductive type cladding layer; D) a contact layer having a refractive index larger than that of the active layer and a narrow bandgap, which is formed between the first cladding layer and the first electrode. A step deeper than the thickness of the contact layer is provided on the first electrode formation surface, and the first electrode is located on the upper surface of the step and the first crack is located on the lower surface of the step.
Wherein the semiconductor laser element is separated into a metal layer and a step lower metal layer in contact with the semiconductor layer.
とともに禁制帯幅が広い第１導電型の第１クラッド層、 前記活性層の前記第１のクラッド層とは逆側に位置し、
屈折率が前記活性層よりも小さいとともに禁制帯幅が広
い第２導電型の第２クラッド層、 前記第１クラッド層の前記活性層とは逆側に位置し、屈
折率が前記活性層よりも大きいとともに禁制帯幅が狭い
コンタクト層、 前記コンタクト層の上に形成された第１電極、 前記第２クラッド層の前記活性層とは逆側の表面に形成
された第２電極、 を備えた半導体レーザ素子において、 前記第１のクラッド層の一部には前記コンタクト層が存
在しない領域を有し、当該領域表面は前記第１電極と分
離された金属層が形成されていること、 を特徴とする半導体レーザ素子。 3. An active layer, which is adjacent to said active layer and has a lower refractive index than said active layer.
A first cladding layer of a first conductivity type having a wide forbidden band width , located on a side of the active layer opposite to the first cladding layer;
Refractive index is smaller than that of the active layer and wide bandgap
The second cladding layer of the second conductivity type is located on the opposite side of the first cladding layer from the active layer, and
Fold ratio is larger than that of the active layer and narrow band gap
A contact layer, a first electrode formed on the contact layer, and a surface of the second clad layer opposite to the active layer
The second electrode, in the semiconductor laser device wherein the contact layer is a portion of the first cladding layer exist which are
A non-existent region, and the surface of the region is separated from the first electrode.
A semiconductor laser device, wherein a separated metal layer is formed .
に形成されていること、 を特徴とする半導体レーザ素子。 4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the recess formed by the step is a laser emission end face.
A semiconductor laser device characterized by being formed in a semiconductor laser device.
層を形成する工程、 前記第２クラッド層の上に、屈折率が前記クラッド層よ
りも大きいとともに禁制帯幅が狭い活性層を形成する工
程、 前記活性層の上に、屈折率が前記活性層よりも小さいと
ともに禁制帯幅が広い第１導電型の第１クラッド層を形
成する工程、 前記第１クラッド層の上に、屈折率が前記活性層よりも
大きいとともに、禁制帯幅が狭いコンタクト層を形成す
る工程、 少なくとも前記コンタクト層をエッチングし、表面に段
差を形成する工程、 前記段差の上面には第１電極を、前記段差の下面には前
記第１電極と分離された金属層を形成する工程、 を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方
法。 5. A second cladding on a second conductivity type semiconductor substrate.
Forming a layer, wherein the refractive index is higher than that of the cladding layer on the second cladding layer.
To form an active layer with a large forbidden band width
When the refractive index is smaller than the active layer on the active layer,
Both form the first cladding layer of the first conductivity type with a wide bandgap
Forming , on the first cladding layer, a refractive index is higher than that of the active layer.
Form a contact layer that is large and has a narrow band gap
Etching at least the contact layer and forming a step on the surface.
Forming a step, a first electrode on an upper surface of the step, and a front electrode on a lower surface of the step.
Production side of the semiconductor laser device process, comprising the forming a metal layer which is separated from the serial first electrode
Law.
Priority Applications (2)
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| US08/161,425 US5394421A (en) | 1993-01-11 | 1993-12-06 | Semiconductor laser device including a step electrode in a form of eaves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP273893A JP2879875B2 (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same |
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