JP3115490B2

JP3115490B2 - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JP3115490B2
Application number: JP06272007A
Authority: JP
Inventors: 浩樹内藤; 雅博粂
Original assignee: 松下電子工業株式会社
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 2000-12-04
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JPH07326818A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光情報処理装置等の光源
として好適な、高歩留りで低コストの低動作電流の実屈
折導波型の半導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の半導体レーザ装置について
説明する。

【０００３】光通信、光ディスクなどの情報処理装置用
の光源としては、単一モードの光源が要求されるため、
屈折率導波構造の半導体レーザ装置が使用される。特
に、近年は、結晶成長法として膜厚均一性の良い気相成
長法を用いて形成した高歩留りの半導体レーザ装置が主
流である。

【０００４】以下、気相成長法により実現可能な従来の
屈折率導波型の半導体レーザ装置について説明する。図
９〜図１４は、従来の代表的な屈折率導波型の半導体レ
ーザ装置における半導体レーザチップの断面模式図であ
る。尚、図９〜図１４においては、半導体基板の上下面
に形成される電極層は省略している。

【０００５】図９は、ＣＤをはじめとする光ディスクへ
の応用において使用されている半導体レーザチップであ
る（JJAP,vol.24,p.L89(1985).を参照）。図９に示すよ
うに、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）よりなるｎ型の半導体
基板１１の上にガリウムアルミヒ素（ＧａＡｌＡｓ）よ
りなるｎ型のクラッド層１２が形成され、クラッド層１
２の上にＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３が形成され、
活性層の上にＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第１クラッド
層１４が形成され、第１のクラッド層１４の上における
電流チャンネルとなるストライプ領域１５ａ以外の領域
には電流狭窄のためのＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブロ
ック層１５が形成され、第１クラッド層１４および電流
ブロック層１５の上には再成長法によってＧａＡｌＡｓ
よりなるｐ型の第２クラッド層１６Ａが形成され、第２
のクラッド層１６Ａの上にはＧａＡｓよりなるｐ型のコ
ンタクト層１７が形成されている。

【０００６】この構造の半導体レーザチップにおいて
は、コンタクト層１７から注入される電流は、電流ブロ
ック層１５の存在により、ストライプ領域１５ａ内に有
効に閉じ込められ、ストライプ領域１５ａの下側の活性
層１３においてレーザ発振が生じる。このとき、電流ブ
ロック層１５の禁制帯幅はレーザ光の波長のエネルギー
よりも小さいため、ストライプ領域１５ａ以外のレーザ
光は電流ブロック層１５により吸収されるので、レーザ
光はストライプ領域１５ａ内に有効に閉じ込められ、単
一モードのレーザ発振が得られる。

【０００７】図１０に示す半導体レーザチップにおいて
は、ｎ型の半導体基板１１の上にＧａＡｌＡｓよりなる
ｎ型のクラッド層１２が形成され、クラッド層１２の上
にＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３が形成され、活性層
１３の上にストライプ状のクラッド層１６Ｂが形成さ
れ、クラッド層１６Ｂの上におけるストライプ領域以外
の領域に電流ブロック層１５が形成され、クラッド層１
６Ｂの上におけるストライプ領域の上にＧａＡｓよりな
るｐ型のキャップ層１８が形成され、電流ブロック層１
５およびキャップ層１８の上にＧａＡｓよりなるｐ型の
コンタクト層１７が形成されている。

【０００８】図１０に示す半導体レーザチップの基本的
な動作原理は、図９に示す半導体レーザチップと同様で
あり、電流ブロック層１５の存在により、電流およびレ
ーザ光がストライプ領域内に閉じ込められ、単一モード
のレーザ発振が得られる（JJAP,vol.25,p.L498(1986).
参照）。

【０００９】図１１に示す半導体レーザチップは、図１
０に示す半導体レーザチップを単純にした構造のもので
あり、電流ブロック層１５が形成されていないリッジ導
波構造（SPIE,vol.1043,p.61(1989)）参照）を有してい
る。ここで、図１１における１９は誘電体膜である。図
１１に示す半導体レーザチップは、表面が平坦でないた
め、へき開時にクラックが発生したり、熱抵抗が高くな
る等の問題があり、量産化されておらず、表面を平坦に
した図１０に示す構造のものが広く用いられている。す
なわち、電流ブロック層１５は、表面を平坦にし、量産
性を高めるという効果も有している。

【００１０】また、近年では、ＧａＡｌＡｓよりなる電
流ブロック層を用いた実屈折率導波型の半導体レーザチ
ップも開発されている（特開昭６２−７３６８７）。こ
の構造によると、電流ブロック層の屈折率をクラッド層
の屈折率よりも低く形成することにより、レーザ光をス
トライプ領域内に閉じ込めているので、レーザ光を電流
ブロック層１５の光吸収によって閉じ込めている図９お
よび図１０に示す構造のものと異なり、内部損失の小さ
い低動作電流の単一モードの半導体レーザチップを得る
ことができる。

【００１１】図１２は、光通信の分野等において応用さ
れている埋め込みヘテロ（ＢＨ）構造の半導体レーザチ
ップを示している（IEEE,J.Quantum Electron.,QE-16，
p.205 （1980).参照）。図１２において、２０は埋め込
み高抵抗層であり、２１は亜鉛拡散領域である。図１２
に示す半導体レーザチップにおいては、活性層１３の両
側の埋め込み高抵抗層２０が、電流ブロック層として作
用し、レーザ光は活性層１３と埋め込み高抵抗層２０と
の間の屈折率差によりストライプ領域内に急峻に閉じ込
められる。急峻な光の閉じ込めは、活性層１３における
光密度を増大させるため、この構造は高出力を得るには
不適当であり、一般に低出力の半導体レーザチップに適
用される。また、ストライプ領域を形成する際に活性層
１３が大気中にさらされ、活性層１３に欠陥が導入され
るという問題も高出力化には不適当である。

【００１２】図１３は、クラッド層１２の上に光ガイド
層２２を形成し、該光ガイド層２２の上にストライプ状
の活性層１３を形成した従来例である（IEEE, J.Quantu
m Electron.,QE-15,p.451(1979) 参照）。この構造の半
導体レーザチップによると、活性層１３をストライプ状
にエッチングする際に活性層１３が大気中に露出されて
しまうため、信頼性の低下を生じさせるという欠点を有
している。また、ＧａＡｌＡｓよりなる電流ブロック層
２３が成長層の最上面に形成されているため、電流の広
がりが大きく、しきい値が高くなるという問題があり、
実用化に至っていない。

【００１３】図１４は、気相成長法により作製される半
導体レーザチップにおいて報告されているｐ型の半導体
基板を用いる従来例である（Tech.Digest IEDM85,p.646
（1985）参照）。すなわち、ＧａＡｓよりなるｐ型の半
導体基板１の上にＧａＡｌＡｓよりなるｐ型のクラッド
層１６Ｂが形成され、クラッド層１６Ｂの上におけるス
トライプ領域外にＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の電流ブロ
ック層２３が形成され、クラッド層１６Ｂの上における
ストライプ領域および電流ブロック層２３の上にＧａＡ
ｌＡｓよりなるｎ型のクラッド層２４が形成され、クラ
ッド層２４の上にＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３が形
成され、活性層１３の上にＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の
クラッド層１２が形成され、ｎ型のクラッド層１２の上
にＧａＡｓよりなるｎ型のコンタクト層８が形成されて
いる。この構造の半導体レーザチップによると、ストラ
イプ領域の形成を行なった後に活性層１３を形成するた
め、活性層１３がストライプ領域で屈曲してしまい、ス
トライプ領域内への光の閉じ込めが強すぎて横モードの
制御が困難であるという問題があるので実用化に至って
いない。

【００１４】要するに、前述した従来の各構造におい
て、現在のところ実用化されている半導体レーザチップ
は、図９、図１０および図１２に示すものに限られてい
る。ここで、図１２に示す構造のものは、高出力化には
適当でなく一部の光通信用の半導体レーザチップとして
使用されていることを考慮すると、電流ブロック層１５
を有する図９および図１０に示す構造のものが、現在、
ＣＤを始めとする光ディスク用の光源として最も広く使
用されていることになる。図９および図１０に示す構造
のものを低コストで実現するためには、膜厚均一性の良
い気相成長法により作製することが必要不可欠である。

【００１５】ここで、電流ブロック層は、拡散長が電子
の拡散長の半分以下程度に短い正孔に対して形成する方
が有利であるため、電流ブロック層の導電型はｎ型であ
る必要がある。ｐ型の電流ブロック層を用いると、その
厚さは２〜３μｍであってｎ型の電流ブロック層の厚さ
の２倍以上になり、ストライプ領域を形成する際のエッ
チングの深さがストライプ領域の幅と同程度になる。こ
のため、ストライプ幅の制御は非常に困難となり、良好
な結晶成長も望めなくなる。

【００１６】電流ブロック層がｎ型であると、図９およ
び図１０に示すように半導体基板もｎ型となる。一般に
半導体レーザ装置においてはパッケージをマイナス端子
として使用するので、従来の半導体レーザ装置において
は、半導体基板をパッケージに電気的に接続する必要が
ある。

【００１７】ところが、半導体レーザチップにおいて
は、信頼性の点から結晶成長させた方の面をヒートシン
クに接触させる必要がある。その理由は、電流注入時に
おける発熱は結晶成長層中の活性層において生じ、この
熱をヒートシンクの方にすみやかに伝導させなければ、
活性層における結晶が発熱により劣化してしまうからで
ある。半導体基板の厚さが１００μｍ程度であるのに対
して、結晶成長層の厚さは数μｍ〜１０μｍであり、半
導体チップにおける結晶成長層側の面を熱伝導率の高い
ヒートシンクに接触させない限り、半導体レーザ装置の
信頼性は確保できないのである。

【００１８】図１５は、従来の高歩留りの気相成長法に
よる半導体レーザチップを用いた半導体レーザ装置の概
略構造を示している。図１５に示すように、ＳｉＣなど
の絶縁性のヒートシンク２５の上に電極パターン２５ａ
が形成され、レーザチップ３０における結晶成長面側の
電極３０ａは半田層２５ｂを介して電極パターン２５ａ
にマウントされている。半田層２５ｂは第１のワイヤー
２７によりレーザの電圧印加端子２６に電気的に接続さ
れている。レーザチップ３０における半導体基板側の電
極３０ｂは、第２のワイヤ２８により他の電極パターン
２５ａに電気的に接続され、ヒートシンク３０の側面を
通ってパッケージ１０と電気的に接続されいる。以上の
構成により、パッケージ１０をマイナス端子とする電気
的接続が実現できる。

【００１９】これ以外にも、導電性のＳｉ基板上に絶縁
膜を形成したヒートシンクなども実用化されているが、
ヒートシンク上において半導体レーザチップの半導体基
板側の電極をパッケージと電気的に接続するという基本
的な構成は同じである。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の半導体レーザ装置は、電流ブロック層を用いて電流と
レーザ光とをストライプ領域内に閉じ込める構造である
ため、従来の半導体レーザ装置の製造工程において、電
流ブロック層をストライプ状にエッチングする工程又は
電流ブロック層をストライプ領域外に選択的に形成する
工程が不可欠である。

【００２１】電流を阻止するために必要な電流ブロック
層としては、電子又は正孔に対する拡散長と同程度の厚
さが必要であるから、ＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブロ
ック層の場合には０．５〜１μｍ程度の厚さが必要であ
り、ＧａＡｓよりなるｐ型の電流ブロック層の場合には
２〜３μｍの厚さが必要である。電流ブロック層の厚さ
が薄いほど半導体レーザチップの製造が容易であるた
め、電流ブロック層の導電型としてはｎ型が用いられて
おり、ｎ型の電流ブロック層の形成のためには１μｍ程
度の深さのストライプ領域のエッチングが必要となる。
深いエッチングは、エッチング後のストライプ幅のばら
つきによる歩留りの低下をもたらす。エッチング後のス
トライプ幅は、実屈折率導波構造の場合、例えば、２±
０．２μｍ程度に制御する必要があり、ストライプ幅に
より光分布が直接的に影響を受ける半導体レーザチップ
においては、ストライプ幅の制御は非常に重要である。

【００２２】ストライプ幅の制御の問題は、深さ方向の
エッチングを安定に行なうために、エッチング停止層を
設けて選択エッチングを行なう場合に特に問題となる。
例えば、図９において、電流ブロック層１５を選択的に
エッチングできるエッチング液を用いたとしても、電流
ブロック層１５の膜厚が厚い場合には、その膜厚のばら
つきが大きいため、電流ブロック層１５における除去す
る領域がすべて除去されるまでの間にサイドエッチによ
りストライプ幅が大きくばらついてしまうからである。

【００２３】具体的には、電流ブロック１５層の膜厚の
面内のばらつきが±１０％あった場合、電流ブロック層
１５の膜厚は１±０．１μｍとなり、サイドエッチと深
さ方向のエッチングレートとが同一であったとしても、
ストライプ幅のサイドエッチによるばらつきは±０．２
μｍとなる。実際には、さらに、マスク幅のフォトリソ
グラフィ工程によるばらつきが前記のばらつきに加算さ
れるため、ストライプ幅を２±０．２μｍに制御するこ
とができないので、半導体レーザチップの歩留りの低下
を引き起こすという問題がある。前述したようにｐ型の
電流ブロック層はｎ型の電流ブロック層よりも厚いの
で、ｐ型の電流ブロック層は現実的に全く実用化できな
いこととなる。

【００２４】図１０の構造のように、電流ブロック層１
５をストライプ領域外に選択的に形成する場合において
も、ｐ型のクラッド層１６を１μｍの厚さ程度にエッチ
ングする工程は必要であり、ストライプ幅の制御の困難
性は前記と同様である。すなわち、電流ブロック層１５
が必要である限り、深いエッチングによるストライプ幅
の制御の問題は避けられない。

【００２５】もっとも、図９の構造において、第１のク
ラッド層１４の上に電流ブロック層１５を選択的に成長
させる方法が考慮されるが、そのためには、ストライプ
領域内の第１のクラッド層１４の上に選択成長のマスク
として窒化膜等の誘電体膜を選択成長の前にプラズマＣ
ＶＤ法等により形成し、選択成長後にリアクティブイオ
ンエッチング法等により前記の誘電体膜を除去する工程
が必要である。ところが、この方法は、活性層１３の発
光領域の近傍の第１のクラッド層１４に多大の結晶欠陥
が導入されてしまうという問題および製造工程が複雑に
なるという問題があるので、実現に至っていない。

【００２６】また、電流ブロック層１５の導電型はｎ型
に制限されるため、従来の半導体レーザチップにおいて
は、図９および図１０に示すように、半導体基板１１の
導電型もｎ型となるため、半導体レーザ装置のパッケー
ジをマイナス端子とする通常の使用形態においては、図
１５に示すように絶縁性のヒートシンク上において半導
体基板における結晶成長面側の電極をヒートシンクに電
気的に接続する必要がある。

【００２７】ところが、ＳｉＣのような絶縁性のヒート
シンクは高価であり、半導体レーザ装置の低コスト化の
障害となっている。コストを下げるために、導電性のＳ
ｉ上に絶縁膜を形成し、ヒートシンク上に適当な電極パ
ターンを設ける方法も実用化されているが、ヒートシン
クに電気的接続をとるための工夫が加えられている限
り、コストの低減には限界がある。

【００２８】前記に鑑み、本発明は、電流ブロック層を
用いることなく高歩留りで低コストな単一横モードで発
振する気相成長法による半導体レーザ装置を容易かつ確
実に実現することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、ストライプ領域を低抵抗にすると共にス
トライプ領域以外の領域を高抵抗にしてストライプ領域
にのみ電流が流れる構造にすることにより屈折率導波構
造の半導体レーザにおける電流ブロック層を不要にする
と共に、前記の半導体レーザがｐ型の半導体基板上に形
成されてなる半導体レーザチップを導電性のヒートシン
ク上にマウントするものである。

【００３０】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、半導体レーザ装置を、ｐ型の半導体基板の上側に屈
折率がｎ_Xである活性層が形成され、該活性層の上に屈
折率がｎ_Y1であるｎ型の第１の半導体層が形成され、該
第一の半導体層の上に屈折率がｎ_Y2であるｎ型の第２の
半導体層がストライプ状に形成され、前記第１の半導体
層および第２の半導体層の上に屈折率がｎ_Y3であるｎ型
の第３の半導体層が形成され、前記活性層、第１の半導
体層、第２の半導体層および第３の半導体層は、第１の
半導体層と第３の半導体層との間の界面抵抗が第１の半
導体層と第２の半導体層との間の界面抵抗および第２の
半導体層と第３の半導体層との間の界面抵抗のいずれよ
りも大きくなり、活性層の屈折率ｎ_Xが第１の半導体層
の屈折率ｎ_Y1よりも大きくかつ第２の半導体層の屈折率
ｎ_Y2が第３の半導体層の屈折率ｎ_Y3よりも大きくなるよ
うに形成された半導体レーザチップが導電性材料よりな
るヒートシンク上に前記第３の半導体層側の面が前記ヒ
ートシンクに接するようにマウントされてなる構成とす
るものである。

【００３１】請求項２の発明は、請求項１の構成に、前
記第１の半導体層における前記第３の半導体層と接して
いる領域の表面層には酸化膜が形成されているという構
成を付加するものである。

【００３２】請求項３の発明が講じた解決手段は、半導
体レーザ装置を、ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基板の
上側にＧａ_1-XＡｌ_XＡｓよりなる活性層が形成され、
該活性層の上にＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなるｎ型の第１
の光ガイド層が形成され、該第１の光ガイド層の上にＧ
ａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなるｎ型の第２の光ガイド層がス
トライプ状に形成され、前記第１の光ガイド層および第
２の光ガイド層の上にＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるｎ型
のクラッド層が形成され、前記活性層、第１の光ガイド
層、第２の光ガイド層およびクラッド層は、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド
層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光
ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも
大きくなり、各ＡｌＡｓ混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２および
Ｙ３の間にＹ３＞Ｙ２、Ｙ１＞Ｘ≧０の関係が成立する
ように形成された半導体レーザチップが導電性材料より
なるヒートシンク上に前記クラッド層側の面が前記ヒー
トシンクに接するようにマウントされてなる構成とする
ものである。

【００３３】請求項４の発明は、請求項３の構成に、前
記第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるという構成を付加するも
のである請求項５の発明は、請求項４の構成に、前記活
性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ
２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立するように形成されてい
るという構成を付加するものである。

【００３４】請求項６の発明は、請求項４の構成に、前
記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよ
びＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成立しかつ第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ているという構成を付加するものである。

【００３５】請求項７の発明は、請求項３の構成に、前
記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接してい
る領域の表面層には酸化膜が形成されているという構成
を付加するものである。

【００３６】請求項８の発明は、請求項７の構成に、前
記第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるという構成を付加するも
のである請求項９の発明は、請求項８の構成に、前記活
性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ
２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立するように形成されてい
るという構成を付加するものである。

【００３７】請求項１０の発明は、請求項８の構成に、
前記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸお
よびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成立しかつ第２の
光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成さ
れているという構成を付加するものである。

【００３８】請求項１１の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基板
の上側に量子井戸構造を有する活性層が形成され、該活
性層の上にＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなるｎ型の第１の光
ガイド層が形成され、該第１の光ガイド層の上にＧａ
_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなるｎ型の第２の光ガイド層がスト
ライプ状に形成され、前記第１の光ガイド層および第２
の光ガイド層の上にＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるｎ型の
クラッド層が形成され、前記活性層、第１の光ガイド
層、第２の光ガイド層およびクラッド層は、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド
層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光
ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも
大きくなり、第２の光ガイド層およびクラッド層の各Ａ
ｌＡｓ混晶比のＹ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係
が成立するように形成されている構成とするものであ
る。

【００３９】請求項１２の発明は、請求項１１の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである。

【００４０】請求項１３の発明は、請求項１２の構成
に、前記第２の光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性
層により発振されるレーザ光の波長を吸収しない大きさ
になるように形成されているという構成を付加するもの
である。

【００４１】請求項１４の発明は、請求項１２の構成
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。

【００４２】請求項１５の発明は、請求項１１の構成
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。

【００４３】請求項１６の発明は、請求項１５の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである請求項１７の発明は、請求項１６の構成
に、前記第２の光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性
層により発振されるレーザ光の波長を吸収しない大きさ
になるように形成されている構成を付加するものであ
る。

【００４４】請求項１８の発明は、請求項１６の構成
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。

【００４５】

【作用】請求項１の構成により、第１の半導体層と第３
の半導体層との間の界面抵抗が、第１の半導体層と第２
の半導体層との間の界面抵抗および第２の半導体層と第
３の半導体層との間の界面抵抗のいずれよりも大きいた
め、電流は第１の半導体層と第３の半導体層との間にお
いては、第２の半導体層が形成されていない領域つまり
ストライプ領域以外の領域には流れ難い一方、第２の半
導体層が形成されている領域つまりストライプ領域には
流れ易い。このため、電流ブロック層を形成しなくても
電流をストライプ領域に狭窄することができる。

【００４６】また、活性層の屈折率ｎ_Xが第１の半導体
層の屈折率ｎ_Y1よりも大きくかつ第２の半導体層の屈折
率ｎ_Y2が第３の半導体層の屈折率ｎ_Y3よりも大きいた
め、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ領域外の
実効屈折率よりも高くなり、屈折率導波機構による安定
した単一な横モード発振を得ることができる。

【００４７】さらに、半導体レーザチップはｐ型の半導
体基板を用いているので、半導体レーザチップを導電性
のヒートシンクに半導体レーザチップの第３の半導体層
側の面つまり反半導体基板側の面がヒートシンクと接す
るようにマウントすることにより、パッケージをマイナ
ス端子とすることができる。

【００４８】請求項２の構成により、前記第１の半導体
層における前記第３の半導体層と接している領域の表面
層には酸化膜が形成されているため、第１の半導体層と
第３の半導体層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大き
くすることができる。

【００４９】請求項３の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザチップにおいて、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド
層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光
ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも
大きいため、電流は第２の光ガイド層が形成されている
領域つまりストライプ領域にのみ流れ易くなり、電流ブ
ロック層を形成しなくても電流をストライプ領域に形成
することができる。

【００５０】また、活性層、第１の光ガイド層、第２の
光ガイド層およびクラッド層のＡｌＡｓ混晶比のＸ、Ｙ
１、Ｙ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２、Ｙ１＞Ｘ≧０の
関係が成立するため、第２の光ガイド層の屈折率がクラ
ッド層の屈折率よりも大きくなるので、ストライプ領域
の実効屈折率がストライプ領域外の実効屈折率よりも高
くなり、安定した単一な横モード発振を得ることができ
る。

【００５１】さらに、ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基
板を用いているので、半導体レーザチップを導電性のヒ
ートシンクに半導体レーザチップのクラッド層側の面つ
まり反半導体基板側の面がヒートシンクと接するように
マウントすることにより、パッケージをマイナス端子と
することができる。

【００５２】請求項４の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第２の光ガイ
ド層は活性層により発振されるレーザ光の波長に対して
透明であるため、活性層近傍における発熱が抑制され
る。

【００５３】請求項５の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ
２＞Ｘの関係が成立するように形成されているため、第
２の光ガイド層は活性層により発振されるレーザ光の波
長に対して透明となり、活性層近傍における発熱が抑制
される。

【００５４】請求項６の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ
≧Ｙ２≧０の関係が成立しかつ第２の光ガイド層が量子
効果を奏する膜厚になるように形成されているため、第
２の光ガイド層は活性層により発振されるレーザ光の波
長に対して透明となり、活性層近傍における発熱が抑制
される。

【００５５】請求項７の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層には
酸化膜が形成されているため、第１の光ガイド層とクラ
ッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大きくするこ
とができる。

【００５６】請求項８の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、第２の光ガイド層は活性層により
発振されるレーザ光の波長に対して透明であるため、活
性層近傍における発熱を抑制することができる。

【００５７】請求項９の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層は
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立す
るように形成されているため、第２の光ガイド層は前記
活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明と
なり活性層近傍における発熱を抑制することができる。

【００５８】請求項１０の構成により、活性層がＧａＡ
ｌＡｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に
大きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係
が成立し、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚に
なるように形成されているため、第２の光ガイド層は活
性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明とな
り活性層近傍における発熱を抑制することができる。

【００５９】請求項１１の構成により、活性層が量子井
戸構造を有しているため、半導体レーザ装置の低しきい
値化および高出力化が図れる。

【００６０】また、第１の光ガイド層とクラッド層との
間の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、請求項１
の発明と同様に、電流ブロック層を形成しなくても電流
をストライプ内に狭窄することができる。

【００６１】また、第２の光ガイド層およびクラッド層
のＡｌＡｓ混晶比のＹ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の
関係が成立するため、第２の光ガイド層の屈折率がクラ
ッド層の屈折率よりも大きくなり、屈折率導波機構によ
り安定した単一な横モード発振を得ることができる。

【００６２】さらに、ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基
板を用いているので、半導体レーザチップを導電性のヒ
ートシンクに半導体レーザチップのクラッド層側の面つ
まり反半導体基板側の面がヒートシンクと接するように
マウントすることにより、パッケージをマイナス端子と
することができる。。

【００６３】請求項１２の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるため、活性層近傍におけ
る発熱を抑制することができる。

【００６４】請求項１３の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層の禁制帯幅が活性層により発振
されるレーザ光の波長を吸収しない大きさに形成されて
いるため、第２の光ガイド層は活性層により発振される
レーザ光の波長に対して透明となり活性層近傍における
発熱が抑制される。

【００６５】請求項１４の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になる
ように形成されているため、第２の光ガイド層は活性層
により発振されるレーザ光の波長に対して透明となり活
性層近傍における発熱を抑制することができる。

【００６６】請求項１５の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層におけるクラッド層と接してい
る領域の表面層には酸化膜が形成されているため、第１
の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ
確実に大きくすることができる。

【００６７】請求項１６の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層は活性層により発振されるレーザ光の波長に対して
透明であるため、活性層近傍における発熱を抑制するこ
とができる。

【００６８】請求項１７の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層の禁制帯幅が活性層により発振されるレーザ光の波
長を吸収しない大きさに形成されているため、第２の光
ガイド層は活性層により発振されるレーザ光の波長に対
して透明となり活性層近傍における発熱が抑制される。

【００６９】請求項１８の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成されてい
るため、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明となり活性層近傍における発
熱を抑制することができる。

【００７０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００７１】図１は本発明の一実施例に係る半導体レー
ザ装置における半導体レーザチップの断面図である。Ｇ
ａＡｓよりなるｐ型の半導体基板１の上にＧａＡｓより
なるｐ型のバッファ層２（厚さ：０．５μｍ）が形成さ
れ、バッファ層２の上にＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなる
ｐ型のクラッド層３（厚さ：１．５μｍ）が形成され、
クラッド層３の上にＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性
層４（厚さ：０．０６μｍ）が形成され、活性層４の上
にＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなる第１の半導体層として
のｎ型の第１の光ガイド層５（厚さ：０．１μｍ）が形
成され、第１の光ガイド層５の上にＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａ
ｓよりなるストライプ状の第２の半導体層としてのｐ型
の第２の光ガイド層６（厚さ：２０ｎｍ）が形成され、
第１の光ガイド層５および第２の光ガイド層６の上に、
再成長法によってＧａ_0.5Ａｌ_0. ₅Ａｓよりなるｎ型の
埋め込みクラッド層７（厚さ：１．５μｍ）が形成さ
れ、埋め込みクラッド層７の上にＧａＡｓよりなるコン
タクト層８（厚さ：２μｍ）が形成されている。

【００７２】この場合、安定した単一な横モード発振を
得るために、第２の光ガイド層６の屈折率は、埋め込み
クラッド層７の屈折率よりも高く形成されている。本実
施例では、第２の光ガイド層６のＡｌＡ混晶比を埋め込
みクラッド層７のＡｌＡｓ混晶比より低くすることによ
り実現している。

【００７３】もし、第２の光ガイド層６のＡｌＡｓ混晶
比が埋め込みクラッド層７のＡｌＡｓ混晶比と同様であ
る場合、プラズマ効果によるストライプ領域の屈折率の
低下があり、アンチガイドの導波路となって、単一な横
モード発振は得られない。まして、第２の光ガイド層６
ＡのＡｌＡｓ混晶比が埋め込みクラッド層７のＡｌＡｓ
混晶比よりも高い場合は、横モード発振は極めて不安定
になる。本実施例では、図１に示すように、第２の光ガ
イド層６のＡｌＡｓ混晶比を、埋め込みクラッド層７の
ＡｌＡｓ混晶比よりも十分に低く０．２としている。

【００７４】図２は、ストライプ内外の実効屈折率差
（Δｎ）の数値計算結果の一例を示している。光ディス
クに使用される７８０ｎｍ帯の波長に対して用いられる
クラッド混晶比が０．５である場合、第２の光ガイド層
６の混晶比（Ｙ２）を０．２とし、その厚さを２０ｎｍ
程度とすることにより、屈折率導波構造を得るのに十分
な実効屈折率差Δｎ＝７×１０^-3の値が得られることが
分かる。このように、本実施例では、第２の光ガイド層
６のＡｌＡｓ混晶比を適当に設定することにより、非常
に薄い第２の光ガイド層６の設計が可能となる。このた
め、ストライプ領域のエッチングの段差は殆どなくな
り、サイドエッチ等に起因する歩留りの低下の問題は生
じない。現実にストライプ幅のばらつきはフォトリソグ
ラフィ工程によるマスク幅の非常に小さなばらつき程度
に低減される。また、エッチングの段差が小さいので、
表面が平坦な半導体レーザチップが容易に実現できる。

【００７５】エッチング液として、酒石酸、硫酸系など
の非選択性の液を用いる場合、深さ方向にオーバーエッ
チが若干生じるが、第１の光ガイド層５のＡｌＡｓ混晶
比と埋め込みクラッド層７のＡｌＡｓ混晶比とを同一に
すると、実効屈折率差Δｎは、エッチングが第１の光ガ
イド層５内で停止している限りにおいて変化せず、ロッ
ト間又はウエハ面内で再現性良く同一の特性を有する半
導体レーザチップが得られる。本実施例では、第１の光
ガイド層５の厚さを０．１μｍに設定し、第２の光ガイ
ド層６の厚さの１０倍にしているので、非選択性のエッ
チング液を用いてもエッチングを第１の光ガイド層５内
で確実に停止できる。

【００７６】次に、電流狭窄の原理について説明する。
ストライプ領域内への電流狭窄は、第１の光ガイド層５
と埋め込みクラッド層７との間の界面抵抗を、第２光ガ
イド層６と埋め込みクラッド層７との間の界面抵抗より
も十分に高くすることにより容易に実現できる。本実施
例では、第１の光ガイド層５のＡｌＡｓ混晶比を第２の
光ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比より十分に高くすること
により実現している。すなわち、ＧａＡｌＡｓ系の材料
では、大気中に表面を露出させた場合、ＡｌＡｓ混晶比
が高くなるほど、Ａｌの酸化に起因する欠陥準位が数多
く導入される。従って、ＡｌＡｓ混晶比の高い半導体基
板に再成長を行なうと、再成長の界面の結晶性が悪くな
り、該界面における抵抗は本質的に高くなる。

【００７７】図３は、実験により求めた半導体基板表面
のＡｌＡｓ混晶比に対する電流−電圧特性の実験結果を
示している。実験に用いた半導体基板は、図１に示す半
導体レーザチップにおける第２の光ガイド層６を除去し
たものであり、第１の光ガイド層５のＡｌＡｓ混晶比
（Ｙ１）を変えたものである。すなわち、第１の光ガイ
ド層５の上にＭＯＣＶＤ法により再成長を行なったもの
である。ＡｌＡｓ混晶比の増大に伴って、電圧が高くな
っていくことが分かる。特に、ＡｌＡｓ混晶比が０．５
以上では、界面の高抵抗化に伴い、ポテンシャル障壁の
形成が見られ、電圧の立ち上がりにディップが見られ
る。ここで、半導体レーザの駆動電圧は、せいぜい２Ｖ
程度であることから、それ以上のディップの形成されて
いる領域には電流が流れないことになる。すなわち、本
実施例では、以上の現象を利用して、第１の光ガイド層
５のＡｌＡｓ混晶比を０．５とし、第２の光ガイド層６
のＡｌＡｓ混晶比を０．２とすることにより、ストライ
プ領域内への電流狭窄を実現している。このとき、スト
ライプ領域内への電流注入を界面の問題なしに良好に行
なうためには、第２の光ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比は
０．３以下であることが望ましい。

【００７８】なお、この現象はＧａＡｌＡｓ系に限ら
ず、他のＡｌを含む材料系、例えばＩｎＧａＡｌＰ系な
どでも見られ、同様の電流狭窄が可能である。

【００７９】また、本実施例では、Ａｌの酸化現象の場
合についてのみ説明したが、他の半導体材料（Ａｌを含
まない材料、例えばＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、Ｚｎ
Ｓｅ系）においても、第１の光ガイド層５を強制的に酸
化させることにより、同様の電流狭窄を実現できる。す
なわち、第２の光ガイド層６をストライプ状にマスキン
グしてエッチングした後であってマスクを除去する前
に、第１の光ガイド層５を酸素雰囲気中に露出させて第
１の光ガイド層５を酸化させることにより、第１の光ガ
イド層５における埋め込みクラッド層７と接している領
域の表面層に酸化層を形成することができる。熱平衡状
態における結晶成長である液相成長法と異なり、非平衡
状態での結晶成長である気相成長を用いると、半強制的
に結晶が成長されていくので、酸化膜が多少形成された
半導体層の上にも結晶成長は可能である。もちろん、Ａ
ｌを含む系においても、ストライプ領域外の第１の光ガ
イド層５と埋め込みクラッド層７との間の界面抵抗を高
くし、電流狭窄をより良好にするために気相成長法を使
用してもよい。この方法により、プロセス間の安定化を
図ることができる。

【００８０】また、この構造において、ｐ型のＧａＡｓ
コンタクト層８から注入される電流はストライプ領域内
に閉じ込められ、ストライプ領域の下側のＧａ_0.85Ａｌ
_0.15Ａｓよりなる活性層４において７８０ｎｍ帯のレー
ザ発振が生じる。また、実屈折率導波型であり、ＢＨ構
造のように活性層の側面がエッチングされていることに
よる散乱損失もないため、内部損失の小さい低動作電流
の半導体レーザチップが得られる。

【００８１】さらに、この構造では、小さな実効屈折率
差Δｎの形成も、各層の膜厚を変えることにより可能で
あるため、レーザ光をストライプ領域外に広げ、スペク
トルが多モード化することにより低雑音の半同地レーザ
チップを容易に得ることができる。

【００８２】図４は、本実施例に係る半導体レーザチッ
プおけるスペクトル特性と構造パラメータの関係の実験
結果を示している。波長７８０ｎｍ帯において、活性層
４の層厚（ｄａ）および第１の光ガイド層５の層厚（ｄ
ｐ）の広い領域において多モード発振が得られることが
分かる。この場合、実効屈折率差Δｎを小さくして多モ
ード化させるための第２の光ガイド層６の厚さは１０ｎ
ｍである。このような範囲で半導体レーザチップを作製
することにより、ＣＤなどに使用される低雑音の半導体
レーザチップを容易に実現できる。

【００８３】但し、光を導波し得る各ＧａＡｌＡｓ層、
つまり本実施例におけるｎ型のＧａＡｌＡｓよりなる第
１および第２の光ガイド層５，６に、従来よく使用され
ている不純物として、液相成長法ではＴｅを添加し、有
機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）ではＳｅを添加した
場合、これらの不純物はＧａＡｌＡｓ中でＤＸセンター
となり、数ｍＷから数十ｍＷで発振している主モードの
光密度で可飽和吸収効果を引き起こす。このため、発振
している主モードの定在波に対して損失グレーティング
を形成し、発振している主モード以外の他のモードを抑
圧し、シングルモード性を高めてしまう結果となる。

【００８４】この問題を解決するために、本実施例では
光を導波し得るＧａＡｌＡｓ各層に不純物としてＳｉを
添加している。Ｓｉは、ＧａＡｌＡｓ中のＤＸセンタ準
位と伝導帯との間のキャリアの熱的捕獲および放出の活
性化エネルギーが、ＴｅおよびＳｅと異なるため、非常
に低い光密度で光吸収が飽和してしまい、発振している
主モードに対して損失グレーティングを殆ど形成しな
い。従って、スペクトルの多モード性が損なわれる問題
はなく低雑音化が容易となる。同じ理由により、Ｓｉを
用いることは、高周波重畳によりスペクトルを多モード
化し、低雑音化を図る際にも効果的である。すなわち、
接合に水平方向の実効屈折率差Δｎを大きくし発振モー
ドのスペクトルをシングルモードにした半導体レーザチ
ップの構造において低雑音化を図るためには、従来、動
作電流に高周波を重畳しスペクトルを多モード化する方
法が用いられてきたが、損失グレーティングが形成され
ているＴｅおよびＳｅの場合に比べて、Ｓｉの方が容易
にスペクトルが多モード化し、低雑音特性が実現でき
る。

【００８５】以下、図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に
基づき、本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置にお
ける半導体レーザチップの製造方法を説明する。

【００８６】まず、図５（ａ）に示すように、ＧａＡｓ
よりなるｐ型の半導体基板１の上に、ＭＯＣＶＤ法又は
ＭＢＥ成長法により、ＧａＡｓよりなるｐ型のバッファ
層２（厚さ：０．５μｍ）、Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓより
なるｐ型のクラッド層３（厚さ：１．５μｍ）、Ｇａ
_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層４（厚さ：０．０４μ
ｍ）、Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなるｎ型の第１の光ガ
イド層５（厚さ：０．１μｍ）、Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ
よりなるｎ型の第２の光ガイド層６（厚さ：２０ｎｍ）
を順次形成する。第２の光ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比
としては、再成長が容易な０．３以下にし、レーザ光に
対して透明な混晶比であることが望ましい。なぜなら、
非常に薄い層であっても、レーザ光に対して吸収を生じ
ることは、活性層４の近傍における発熱につながり、半
導体レーザチップの高出力化および長寿命化を阻害する
おそれがあるからである。この点から、本実施例では、
第２の光ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比として、活性層４
のＡｌＡｓ混晶比である０．１５よりも十分に大きい値
である０．２の値を用いることにしている。

【００８７】ここで、活性層４の層厚および第１の光ガ
イド５の層厚は、安定した単一な横モード発振を得るた
めに、実効屈折率差Δｎ＝５×１０^-3となる厚さにして
いる。活性層４の導電型については、特に記載していな
いが、ｐ型であっても、ｎ型であっても、もちろんアン
ドープであっても差支えない。

【００８８】次に、図５（ｂ）に示すように、ストライ
プ状のメサをフォトリソグラフィー技術を用いてエッチ
ングにより形成する。エッチングの深さは、第１の光ガ
イド層５の層厚が２０ｎｍであるから、サイドエッチが
あってもせいぜいその程度であり、ストライプ領域のエ
ッチングばらつきは殆ど発生しない。ストライプ幅を
２．０μｍとしたときに、実際に製作した半導体レーザ
チップのストライプ幅のばらつきは±０．１μｍ以下と
なり、図９〜図１２に示す従来の半導体レーザチップの
ばらつき±０．３〜０．５μｍに比べて著しく低減され
ている。

【００８９】次に、図５（ｃ）に示すように、ＭＯＣＶ
Ｄ法又はＭＢＥ成長法によって、Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ
よりなるｐ型の埋め込みクラッド層７およびＧａＡｓよ
りなるｐ型のコンタクト層８を再成長により順次形成す
る。このとき、電流の流れるストライプ領域において
は、ＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ
よりなる第２の光ガイド層６上の成長となるため成長を
容易に行なうことができる。

【００９０】次に、ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基板
１およびＧａＡｓよりなるｎ型のコンタクト層８に電極
をそれぞれ形成する。

【００９１】尚、前記実施例においては、第２の光ガイ
ド層６をレーザ光に対して透明にするために、第２の光
ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比を活性層４のＡｌＡｓ混晶
比よりも大きくしているが、これに代えて、次のように
してもよい。すなわち、第２の光ガイド層６のＡｌＡｓ
混晶比を活性層４のＡｌＡｓ混晶比と同等又は低くする
とともに、第２の光ガイド層６の層厚を量子効果を生じ
るほど薄くし、レーザ光に対して透明にすることもでき
る。

【００９２】図６は、第２の光ガイド層６が量子効果を
生じた場合の計算結果を示す。縦軸は、第２の光ガイド
層６の量子効果によって得られるバンド間エネルギーを
波長に換算した値である。半導体レーザチップが、前記
実施例のように７８０ｎｍ帯の発振波長のとき、第２の
光ガイド層６がＧａＡｓ（Ｙ２＝０）であっても、層厚
が３ｎｍ以下であれば、第２の光ガイド層６が量子効果
により透明となることが分かる。この場合、図１に示す
前記実施例に比べて、第２の光ガイド層６のＡｌＡｓ混
晶比を低く設定できるので、ストライプ領域内の再成長
界面の結晶性は、より良好になり、再成長プロセスの安
定化が図れる。また、第２の光ガイド層６の層厚は、量
子効果を得るこの場合においては薄くなるが、第２の光
ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比はかなり低く（屈折率は高
く）できるので、屈折率ガイドに必要な実効屈折率差Δ
ｎは確保できる。

【００９３】また、前記実施例においては、ＡｌＡｓ混
晶比の低いＧａＡｌＡｓを第２の光ガイド層６に用いる
場合のみを示したが、ＧａＡｓと格子整合できる他の材
料でも構わない。但し、第２の光ガイド層６は、光吸収
を抑制するために、レーザ光の波長よりも大きい禁制帯
幅を有することが望ましい。例えば、Ｉｎ_0.5Ｇａ_0. ₅
Ｐよりなる第２の光ガイド層６を用いても構わない。こ
のときにおいても、同様の特性が得られる。

【００９４】また、Ｉｎ_1-XＧａ_XＡｓ_YＰ_1-Yよりな
る第２の光ガイド層６を用いても前記と同様の特性が得
られる。この場合には、ＧａＡｓと格子整合をとるた
め、ＸとＹは、０．１８９Ｙ−０．４１８Ｘ＋０．０１
３ＸＹ＋０．１２７＝０の関係を満たす必要がある。

【００９５】また、第２の光ガイド層６の禁制帯幅は、
レーザ光の波長のエネルギー（Ｅ）よりも大きい必要が
あるので、１．３５＋０．６７２Ｘ−１．６０１Ｙ＋
０．７５８Ｘ²＋０．１０１Ｙ²−０．１５７ＸＹ−
０．３１２Ｘ²Ｙ＋０．１０９ＸＹ²＞Ｅの関係を満足
することが望ましい。

【００９６】また、Ｉｎ_0.5（Ｇａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐ
よりなる第２の光ガイド層６を用いてもよい。この場合
には、Ｘに拘らず禁制帯幅はレーザ光の波長より大きく
なり、格子整合もとれる。但し、Ｘが大きすぎると酸化
の問題があるのでＸ＜０．３であることが望ましい。

【００９７】さらに、半導体レーザチップの低しきい値
化および高出力化を図るためには、量子井戸構造を用い
ることが有効である。すなわち、活性層４に、シングル
カンタムウェル（ＳＱＷ）構造、ダブルカンタムウェル
（ＤＱＷ）構造、トリプルカンタムウェル（ＴＱＷ）構
造、グリン（ＧＲＩＮ）構造、または、そのセパレート
コンファインメントヘテロストラクチャー（ＳＣＨ）構
造などの量子井戸構造を用いることが好ましい。その理
由は、活性層４における量子効果により、利得が増大
し、しきい値電流が低減されかつ井戸層における光閉じ
込め係数がバルクの活性層４における閉じ込め係数より
も小さくなるので、端面破壊レベルが向上するためであ
る。

【００９８】次に、図８に基づき、前記半導体レーザチ
ップがヒートシンクにマウントされてなる半導体レーザ
装置について説明する。

【００９９】半導体レーザ装置においては、信頼性を確
保するために、発熱部である活性層を含む半導体レーザ
チップ３０における結晶成長面側の電極３０ａがヒート
シンク９と接触するように半導体レーザチップ３０をヒ
ートシンク９にマウントする必要があるので、半導体レ
ーザチップ３０は前記のような状態でＳｉよりなる導電
性のヒートシンク９にマウントされている。ヒートシン
ク９の材料としては、導電性であれば他の材料でもよい
が、最も低コストで作製できるＳｉが最適である。ま
た、ＳｉはＣｕなどと異なり、半導体レーザチップを構
成する半導体基板と同じ材料であるため熱膨張係数など
も互いに近いので、マウント時の歪の影響も金属などに
比べると非常に小さい。

【０１００】本発明に係る半導体レーザ装置において
は、ｐ型の半導体基板１を用いているため、図１５に代
表される従来の半導体レーザ装置のように、ヒートシン
ク９上においてパッケージ１０がマイナス端子となるよ
うなヒートシンク９への電気的接続を行なう必要がな
く、両面の全面に亘って半田層９ｂが形成されたＳｉよ
りなるヒートシンク９に半導体レーザチップ３０をマウ
ントするだけで、パッケージ１０をマイナス端子とする
ことができる。

【０１０１】本発明に係る半導体レーザ装置において
は、ヒートシンク９の上において電気的接続を変える必
要がないため、ワイヤー２７はレーザ端子２６から半導
体レーザチップ３０の半導体基板側の電極３０ｂへの１
本で済むので、ワイヤーボンディングの工程の軽減を図
ることができる。

【０１０２】以上説明したように、本発明に係る半導体
レーザ装置においては、低コストの気相成長法による半
導体レーザ装置の組立コストをさらに大幅に低減するこ
とができる。

【０１０３】また、従来の半導体レーザ装置としては、
ＳｉＣなどの高価な材料よりなる絶縁性のヒートシンク
よりも低コストであるＳｉよりなる導電性のヒートシン
クの上に絶縁膜を形成し、ヒートシンクの上において電
気的接続を変える構造のものが広く使用されている。と
ころが、従来の半導体レーザ装置においては、絶縁膜を
介して半導体レーザチップをヒートシンクにマウントす
ることになるため、半導体レーザチップからヒートシン
クへの熱伝導が悪くなるという問題がある。共振器長が
２５０μｍの半導体レーザチップをヒートシンクにマウ
ントして実験すると、絶縁膜がない場合の熱抵抗が５０
Ｋ／Ｗであるのに対して、絶縁膜がある場合の熱抵抗は
略２倍の９０Ｋ／Ｗであった。これは、半導体レーザチ
ップの発熱量が、絶縁膜が有ることにより略２倍になる
ことを意味し、従来の半導体レーザ装置においては、劣
化が促進され信頼性が損なわれていることを意味する。
これに対して、本実施例に係る半導体レーザ装置におい
ては、前記のような絶縁膜に起因する発熱がないため、
活性層における発熱も小さく、従来よりも長寿命が得ら
れる。

【０１０４】半導体レーザ装置の出荷前の試験項目にス
クリーニング試験と呼ばれる短い寿命の半導体レーザ装
置を事前に取り除く試験があるが、この試験によって絶
縁膜の有無による半導体レーザ装置の歩留りの差を比較
すると、絶縁膜のないヒートシンクを用いた方が１．５
倍程度高い歩留りを示した。この最終組立品の検査工程
における歩留りの向上は低コストに寄与することはいう
までもない。

【０１０５】図７における（ａ）は、図１に示す半導体
レーザチップの電流−光出力の特性図である。共振器長
４００μｍの半導体レーザ装置に、前端面１０％、後端
面７５％のコーティングを行なった結果、しきい値２０
ｍＡ、スロープ効率０．９ｍＷ／ｍＡの低消費電流の特
性が得られた。横モードおよび縦モードは、７８０ｎｍ
の波長において安定した単一モードであった。

【０１０６】以下、図１に示す半導体レーザチップにお
ける低雑音特性について説明する。共振器長は２００μ
ｍ、端面反射率は３２％としている。低雑音化のため
に、図４から、ｄａ＝０．０４μｍ、ｄｐ＝０．２２μ
ｍとしている。室温で３ｍＷのレーザ光を放出するのに
必要な動作電流値は２５ｍＡである。横モードは、安定
した基本モードで発振した。スペクトルは７８０ｎｍ帯
のセルフパルセーションを生じる多モードで発振してお
り、０〜１０％の戻り光率の範囲内で−１３０ｄＢ／Ｈ
ｚの相対強度雑音（ＲＩＮ）の値を得ており低雑音特性
が得られた。

【０１０７】以下、半導体レーザチップの高性能化のた
めに、活性層４に量子井戸構造を用いた場合について説
明する。すなわち、活性層４を量子井戸構造とすること
により、しきい値をさらに低減でき、高出力が得られ
る。図７（ｂ）は、量子井戸構造として、７８０ｎｍ帯
のレーザ光を発振する１０ｎｍの厚さのＧａ_0.95Ａｌ_0.
₀₅Ａｓよりなる４層のウェル層と４ｎｍの厚さのＧａ
_0.7Ａｌ_0.3Ａｓよりなる５層のバリア層とを有するマ
ルチカンタムウェル（ＭＱＷ）構造を用いたときの電流
−光出力特性を示している。共振器長４００μｍ、前後
面に１０％、７５％のコーティングを行なった半導体レ
ーザチップにおいて、２００ｍＷ以上の光出力が実現で
きている。

【０１０８】

【発明の効果】請求項１の発明に係る半導体レーザ装置
によると、第１の半導体層と第３の半導体層との間の界
面抵抗が第１の半導体層と第２の半導体層との間の界面
抵抗および第２の半導体層と第３の半導体層との間の界
面抵抗のいずれよりも大きいため、電流ブロック層を形
成しなくても、例えば気相成長法により形成される薄く
かつ均一な第２の半導体層によって電流をストライプ領
域に狭窄することができる。従って、電流ブロック層を
形成するための深いエッチングが不要となり、第２の半
導体層を形成するための浅いエッチングによりストライ
プを形成することが可能になるため、ストライプ幅のば
らつきが著しく小さくなり、低動作電流値の実屈折率導
波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留りに実現
することができる。

【０１０９】また、低電流で動作する半導体レーザ装置
は、コンパクトディスクを含むすべての光ディスク用の
光源として最適である。特に、動作電流値の低減は、レ
ーザマウント部の発熱量の低減をもたらし、より小型で
軽量のヒートシンクの使用が可能となる。この結果、従
来は金属であったレーザパッケージの樹脂化が実現で
き、ピックアップ装置の大幅な小型化および低コスト化
を図ることができる。

【０１１０】さらに、ｐ型の半導体基板を用いているた
め、半導体レーザチップを導電性のヒートシンクに該半
導体レーザチップの第３の半導体層側の面つまり反半導
体基板側の面がヒートシンクと接するようにマウントす
ることにより、パッケージをマイナス端子とすることが
できる。このため、ヒートシンク上において電気的接続
を変える必要がないので、ボンディングワイヤの数を低
減でき、これにより、ワイヤボンディングの工程の削減
ひいては半導体レーザ装置の組立てコストを大きく低減
することができる。

【０１１１】請求項２の発明に係る半導体レーザ装置に
よると、第１の半導体層と第３の半導体層との間の界面
抵抗を簡易に大きくすることができるので、請求項１の
半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。

【０１１２】請求項３の発明に係るＧａＡｌＡｓ系の半
導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド
層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイ
ド層との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッ
ド層との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、電流
ブロック層を形成しなくても薄い層厚の第２の光ガイド
層によって電流をストライプ領域に狭窄することができ
る。このため、請求項１の発明と同様、電流ブロック層
を形成するための深いエッチングが不要になるのでスト
ライプ幅のばらつきが小さくなるので、低動作電流値の
実屈折率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩
留りに実現することができる。

【０１１３】また、ｐ型の半導体基板を用いているた
め、請求項１の発明と同様、パッケージをマイナス端子
とすることができ、ヒートシンク上において電気的接続
を変える必要がないので、ワイヤボンディングの工程の
削減ひいては半導体レーザ装置の組立てコストを大きく
低減することができる。

【０１１４】請求項４〜６の発明に係るＧａＡｌＡｓ系
の半導体レーザ装置によると、第２の光ガイド層は活性
層により発振されるレーザ光の波長に対して透明である
ため、活性層近傍における発熱が生じないので、半導体
レーザ装置の高出力化および長寿命化を図ることができ
る。

【０１１５】請求項７の発明に係るＧａＡｌＡｓ系の半
導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド
層との間の界面抵抗を簡易に大きくすることができるの
で、請求項３の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現
できる。

【０１１６】請求項８〜１０の発明に係るＧａＡｌＡｓ
系の半導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とク
ラッド層との間の界面抵抗を簡易に大きくし請求項３の
半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現でき、また、第
２の光ガイド層は活性層により発振されるレーザ光の波
長に対して透明であるため、活性層近傍における発熱が
生じないので、半導体レーザ装置の高出力化および長寿
命化を図ることができる。

【０１１７】請求項１１の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置に
よると、請求項１の発明と同様、電流ブロック層を形成
するための深いエッチングが不要になるのでストライプ
幅のばらつきが小さくなり、また、量子井戸構造を有す
る活性層の効果により、さらに低動作電流値で高出力の
実屈折率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩
留りに実現することができる。

【０１１８】また、ｐ型の半導体基板を用いているた
め、請求項１の発明と同様、パッケージをマイナス端子
とすることができ、ヒートシンク上において電気的接続
を変える必要がないので、ワイヤボンディングの工程の
削減ひいては半導体レーザ装置の組立てコストを大きく
低減することができる。

【０１１９】請求項１２〜１４の発明に係る量子井戸構
造を有する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ
装置によると、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であり、また、量子井
戸構造を有する活性層の効果により、活性層近傍におけ
る発熱が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高
出力化および長寿命化を図ることができる。

【０１２０】請求項１５の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置に
よると、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵
抗を簡易に大きくすることができるので、請求項１１の
半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。

【０１２１】請求項１６〜１８の発明に係る量子井戸構
造を有する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ
装置によると、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であり、かつ量子井戸
構造を有する活性層の効果により、活性層近傍における
発熱が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出
力化および長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置にお
ける半導体レーザチップの断面図である。

【図２】前記一実施例に係る半導体レーザ装置における
ストライプ領域の内外の実効屈折率差（Δｎ）の数値計
算結果の一例を示す図である。

【図３】前記一実施例に係る半導体レーザ装置における
半導体基板のＡｌＡｓ混晶比に対する電流−電圧特性の
関係の実験結果を示す図である。

【図４】前記一実施例に係る半導体レーザ装置における
スペクトル特性と構造パラメータとの関係の実験結果を
示す図である。

【図５】前記一実施例に係る半導体レーザ装置における
半導体レーザチップの製造方法の各工程を示す断面図で
ある。

【図６】前記一実施例に係る半導体レーザ装置における
第２の光ガイド層が量子効果を有する場合のエネルギー
の計算結果を示す図である。

【図７】前記一実施例に係る半導体レーザ装置における
電流−光出力特性を示す図である。

【図８】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置を示
す斜視図である。

【図９】従来の半導体レーザ装置における半導体レーザ
チップの断面図である。

【図１０】従来の半導体レーザ装置における半導体レー
ザチップの断面図である。

【図１１】従来の半導体レーザ装置における半導体レー
ザチップの断面図である。

【図１２】従来の半導体レーザ装置における半導体レー
ザチップの断面図である。

【図１３】従来の半導体レーザ装置における半導体レー
ザチップの断面図である。

【図１４】従来の半導体レーザ装置における半導体レー
ザチップの断面図である。

【図１５】従来の半導体レーザ装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基板２ＧａＡｓよりなるｐ型のバッファ層３Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなるｐ型のクラッド層４Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層５Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなるｎ型の第１の光ガイ
ド層６Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓよりなるｎ型の第２の光ガイ
ド層７Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓよりなるｎ型の埋め込みクラ
ッド層８ＧａＡｓよりなるｎ型のコンタクト層９Ｓｉよりなるヒートシンク（導電性）９ａヒートシンクに形成された電極９ｂ半田層１０パッケージ１１ＧａＡｓよりなるｎ型の半導体基板１２ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型のクラッド層１３ＧａＡｌＡｓよりなる活性層１４ＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第１のクラッド層１５ＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブロック層１５ａストライプ領域１６ＡＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第２のクラッド層１６ＢＧａＡｌＡｓよりなるｐ型のクラッド層１７ＧａＡｓよりなるｐ型のコンタクト層１８ＧａＡｓよりなるｐ型のキャップ層１９誘電体膜２０埋め込み高抵抗層２１亜鉛拡散領域２２ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の光ガイド層２３ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の電流ブロック層２４ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の第２のクラッド層２５ＳｉＣよりなるヒートシンク（絶縁性）２５ａヒートシンクに形成された電極２５ｂ半田層２６レーザ端子２７ワイヤー２８ワイヤー３０レーザチップ３０ａ結晶成長面側の電極３０ｂ半導体基板側の電極

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−164290（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−20392（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−6591（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−81884（ＪＰ，Ａ) 特開平７−142765（ＪＰ，Ａ) 特開平５−167174（ＪＰ，Ａ) 特開平６−196801（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−788（ＪＰ，Ａ) 特開平１−115186（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｐ型の半導体基板の上側に屈折率がｎ_X
である活性層が形成され、該活性層の上に屈折率がｎ_Y1
であるｎ型の第１の半導体層が形成され、該第一の半導
体層の上に屈折率がｎ_Y2であるｎ型の第２の半導体層が
ストライプ状に形成され、前記第１の半導体層および第
２の半導体層の上に屈折率がｎ_Y3であるｎ型の第３の半
導体層が形成され、前記活性層、第１の半導体層、第２
の半導体層および第３の半導体層は、第１の半導体層と
第３の半導体層との間の界面抵抗が、第１の半導体層と
第２の半導体層との間の界面抵抗および第２の半導体層
と第３の半導体層との間の界面抵抗のいずれよりも大き
くなり、活性層の屈折率ｎ_Xが第１の半導体層の屈折率
ｎ_Y1よりも大きくかつ第２の半導体層の屈折率ｎ_Y2が第
３の半導体層の屈折率ｎ_Y3よりも大きくなるように形成
された半導体レーザチップが導電性材料よりなるヒート
シンク上に前記第３の半導体層側の面が前記ヒートシン
クに接するようにマウントされてなることを特徴とする
半導体レーザ装置。
【請求項２】前記第１の半導体層における前記第３の
半導体層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れてい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】ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基板の上
側にＧａ_1-XＡｌ_XＡｓよりなる活性層が形成され、該
活性層の上にＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなるｎ型の第１の
光ガイド層が形成され、該第１の光ガイド層の上にＧａ
_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓよりなるｎ型の第２の光ガイド層がスト
ライプ状に形成され、前記第１の光ガイド層および第２
の光ガイド層の上にＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるｎ型の
クラッド層が形成され、前記活性層、第１の光ガイド
層、第２の光ガイド層およびクラッド層は、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド
層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光
ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも
大きくなり、各ＡｌＡｓ混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２および
Ｙ３の間にＹ３＞Ｙ２、Ｙ１＞Ｘ≧０の関係が成立する
ように形成された半導体レーザチップが導電性材料より
なるヒートシンク上に前記クラッド層側の面が前記ヒー
トシンクに接するようにマウントされてなることを特徴
とする半導体レーザ装置。
【請求項４】前記第２の光ガイド層は前記活性層によ
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であることを
特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】前記活性層および第２の光ガイド層は、
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立す
るように形成されていることを特徴とする請求項４に記
載の半導体レーザ装置。
【請求項６】前記活性層および第２の光ガイド層は、
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成
立しかつ第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚にな
るように形成されていることを特徴とする請求項４に記
載の半導体レーザ装置。
【請求項７】前記第１の光ガイド層における前記クラ
ッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成され
ていることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ
装置。
【請求項８】前記第２の光ガイド層は前記活性層によ
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であることを
特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】前記活性層および第２の光ガイド層は、
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立す
るように形成されていることを特徴とする請求項８に記
載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】前記活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係
が成立しかつ第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚
になるように形成されていることを特徴とする請求項８
に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】ＧａＡｓよりなるｐ型の半導体基板の
上側に量子井戸構造を有する活性層が形成され、該活性
層の上にＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓよりなるｎ型の第１の光ガ
イド層が形成され、該第１の光ガイド層の上にＧａ_1-Y2
Ａｌ_Y2Ａｓよりなるｎ型の第２の光ガイド層がストライ
プ状に形成され、前記第１の光ガイド層および第２の光
ガイド層の上にＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓよりなるｎ型のクラ
ッド層が形成され、前記活性層、第１の光ガイド層、第
２の光ガイド層およびクラッド層は、第１の光ガイド層
とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第
２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光ガイド
層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも大きく
なり、第２の光ガイド層およびクラッド層の各ＡｌＡｓ
混晶比のＹ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係が成立
するように形成された半導体レーザチップが導電性材料
よりなるヒートシンク上に前記クラッド層側の面が前記
ヒートシンクに接するようにマウントされてなることを
特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１２】前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１３】前記第２の光ガイド層は、その禁制帯
幅が前記活性層により発振されるレーザ光の波長を吸収
しない大きさになるように形成されていることを特徴と
する請求項１２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１４】前記第２の光ガイド層は、該第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ていることを特徴とする請求項１２に記載の半導体レー
ザ装置。
【請求項１５】前記第１の光ガイド層における前記ク
ラッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体レ
ーザ装置。
【請求項１６】前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項１５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１７】前記第２の光ガイド層は、その禁制帯
幅が前記活性層により発振されるレーザ光の波長を吸収
しない大きさになるように形成されていることを特徴と
する請求項１６に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１８】前記第２の光ガイド層は、該第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ていることを特徴とする請求項１６に記載の半導体レー
ザ装置。