JP4530768B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、波長の異なる半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータおよびマルチメディア機器の高性能化に伴い、処理対象となる情報量が著しく増加している。情報量の増加に伴い、情報処理の高速化および大容量化に対応した光学式記録媒体およびその駆動装置が開発されている。

この光学式記録媒体の具体例として、コンパクトディスク（以下、ＣＤと呼ぶ。）およびデジタル多目的ディスク（以下、ＤＶＤと呼ぶ。）がある。それらの光学式記録媒体の再生および記録を行なう駆動装置の具体例として、ＣＤ用の半導体レーザ装置およびＤＶＤ用の半導体レーザ装置がある。ＣＤ用の半導体レーザ装置は、ＣＤの再生または記録を行なう際に用いる赤外レーザ光（波長７９０ｎｍ付近）の出射が可能であり、ＤＶＤ用の半導体レーザ装置は、ＤＶＤの再生または記録を行なう際に用いる赤色レーザ光（波長６５８ｎｍ付近）の出射が可能である。

以下の説明において、赤外レーザ光（波長７９０ｎｍ付近）を出射する半導体レーザ素子を赤外半導体レーザ素子と呼び、赤色レーザ光（波長６５８ｎｍ付近）を出射する半導体レーザ素子を赤色半導体レーザ素子と呼ぶ。

また、光学式記録媒体の駆動装置として、ＣＤおよびＤＶＤの再生または記録を行なうことができる半導体レーザ装置がある。この半導体レーザ装置は、赤外半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子を備え、ＣＤ用の赤外レーザ光およびＤＶＤ用の赤色レーザ光の出射が可能である。

この半導体レーザ装置を用いた場合、ＣＤ用の半導体レーザ装置およびＤＶＤ用の半導体レーザ装置を併用する場合と比較して部品点数を減少させることができるので、光学式記録媒体の駆動装置の簡素化を図ることができる。

赤外半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子は、ともにＧａＡｓ基板上に作製することができる。したがって、赤外半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子をともにＧａＡｓ基板上に形成して１チップ化することにより、モノリシック赤色／赤外半導体レーザ素子が作製される。このように作製されたモノリシック赤色／赤外半導体レーザ素子を上記の半導体レーザ装置に設けた場合、赤外レーザ光および赤色レーザ光の発光点間隔を精密に制御することができる。

一方、光ディスクシステムにおける記録密度向上のために発振波長の短い青紫色レーザ光（波長４００ｎｍ付近）を出射する次世代ＤＶＤ用の半導体レーザ素子が開発されている。また、この青紫色レーザ光を出射する半導体レーザ素子を搭載した半導体レーザ装置の開発も行われている。

以下の説明において、青紫色レーザ光（波長４００ｎｍ付近）を出射する半導体レーザ素子を青紫色半導体レーザ素子と呼ぶ。

この青色半導体レーザ素子は、赤外半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子と異なり、ＧａＡｓ基板上に形成されない。したがって、青色半導体レーザ素子を赤外半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子とともに１チップ化することは非常に困難である。

そこで、赤外半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子を同一チップに形成することによりモノリシック赤色／赤外半導体レーザ素子を作製するとともに、青紫色半導体レーザ素子を別個のチップに形成した後、青紫色半導体レーザ素子のチップとモノリシック赤色／赤外半導体レーザ素子のチップとを積み重ねた構造を有する半導体レーザ装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された半導体レーザ装置について説明する。図２５は、特許文献１に記載された半導体レーザ装置９００を示す模式図である。

図２５に示すように、青紫色半導体レーザ素子９０１がパッケージ本体９０３と一体化した支持部材９０３ａ上に融着層９０５を介して接着される。この青紫色半導体レーザ素子９０１は、機械的および電気的に支持部材９０３ａと接続されている。

青紫色半導体レーザ素子９０１上の一部には電極９０１ｂおよび絶縁層９０４が形成されている。絶縁層９０４上には電極９０１ａが形成されている。電極９０１ａ上に融着層９０６を介して赤外半導体レーザ素子９０２ａが接着され、電極９０１ｂ上に融着層９０７を介して赤色半導体レーザ素子９０２ｂが接着されている。

この赤外半導体レーザ素子９０２ａおよび赤色半導体レーザ素子９０２ｂは、同一基板上にモノリシックに集積化した集積型半導体レーザ素子９０２を構成している。集積型半導体レーザ素子９０２上には電極９０２ｃが形成されている。

赤外半導体レーザ素子９０２ａが接続された電極９０１ａは、絶縁層９０４を挟んで青紫色半導体レーザ素子９０１上に形成されている。これにより、赤外半導体レーザ素子９０２ａおよび赤色半導体レーザ素子９０２ｂのいずれか一方の独立駆動が可能となる。

給電ピン９０９ａ〜９０９ｃは、絶縁リング９０８ａ〜９０８ｃによりパッケージ本体９０３と絶縁するように形成されている。

ここで、電極９０１ａは赤外半導体レーザ素子９０２ａのｐ電極として用いられ、電極９０１ｂは青紫色半導体レーザ素子９０１のｎ電極および赤色半導体レーザ素子９０２ｂのｐ電極として用いられ、電極９０２ｃは赤外半導体レーザ素子９０２ａおよび赤色半導体レーザ素子９０２ｂのｎ電極として用いられる。

電極９０１ａ，９０１ｂ，９０２ｃは、それぞれ給電ピン９０９ａ〜９０９ｃにワイヤＪＷａ〜ＪＷｃにより接続されている。また、支持部材９０３ａは、パッケージ本体９０３に接続された給電ピン９０３ｂから給電される。

それにより、図２５の半導体レーザ装置９００は、赤外レーザ光、赤色レーザ光および青紫色レーザ光のいずれか１つを選択して出射することができる。
特開２００１−２３０５０２号公報

図２６は、図２５の半導体レーザ装置９００の電気的配線を示す回路図である。

図２６に示すように、青紫色半導体レーザ素子９０１を駆動するためには、一般に接地して使用されるパッケージ本体９０３に対して、給電ピン９０９ｂに負の電圧を印加する必要がある。また、赤色半導体レーザ素子９０２ｂを駆動するためには、給電ピン９０９ｂに給電ピン９０９ｃよりも高い電圧を印加する必要がある。さらに、赤外半導体レーザ素子９０２ａを駆動するためには、給電ピン９０９ａに給電ピン９０９ｃよりも高い電圧を印加する必要がある。

したがって、図２５の半導体レーザ装置９００においては、各半導体レーザ素子を個別に駆動する場合、駆動電圧の制御が煩雑となる。

また、赤外半導体レーザ素子９０２ａを交流電圧により駆動する場合、図２５の電極９０１ａに接する絶縁層９０４は、図２６に破線で示すように誘電体として作用する。これにより、絶縁層９０４を介して赤色半導体レーザ素子９０２ｂに電流が流れ、赤外半導体レーザ素子９０２ａの高周波特性が劣化する場合がある。

本発明の目的は、駆動電圧の制御が容易で、かつ絶縁性の層の影響による半導体レーザ素子の高周波特性の劣化を十分に抑制することができる半導体レーザ装置を提供することである。

第１の発明に係る半導体レーザ装置は、導電性の支持部材と、絶縁層と、絶縁層の一方の面に形成された導電層と、第１の基板上に形成された第１の半導体層、第１の半導体層に形成された第１の一方電極および第１の基板に形成された第１の他方電極を備え、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ素子と、第２の基板上に形成された第２の半導体層、第２の半導体層に形成された第２の一方電極および第２の基板に形成された第２の他方電極を備え、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ素子とを備え、第２の半導体層は、第２の一方電極から第２の他方電極に流れる電流を狭窄する電流狭窄層を含み、第１の一方電極が支持部材側に位置するように支持部材上に第１の半導体レーザ素子が設けられ、第１の半導体レーザ素子の第１の他方電極上に絶縁層および導電層が順に設けられ、第２の一方電極が導電層に電気的に接続されるように、第２の半導体レーザ素子が導電層上に設けられ、第２の他方電極は第１の他方電極と電気的に接続され、絶縁層に発生する容量値は、電流狭窄層に発生する容量値以下であるものである。

第１の発明に係る半導体レーザ装置においては、第１の一方電極と第１の他方電極との間に電圧が印加されることにより第１の半導体レーザ素子から第１の波長の光が出射される。また、絶縁層上の導電層と電気的に接続される第２の一方電極と、第２の他方電極との間に電圧が印加されることにより第２の半導体レーザ素子から第２の波長の光が出射される。

この場合、第２の半導体レーザ素子の駆動時において、絶縁性の電流狭窄層および絶縁層は誘電体として作用する。ここで、絶縁層に発生する容量値は電流狭窄層に発生する容量値以下である。これにより、絶縁層の容量値が小さくなるので、絶縁層の影響による第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が十分に小さくなる。その結果、絶縁層の影響による第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

また、第１の他方電極と第２の他方電極とが電気的に接続されている。これにより、電圧を第１および第２の一方電極にそれぞれ印加することにより、第１および第２の半導体レーザ素子を個別に駆動することができる。その結果、第１および第２の半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易になる。

このように、駆動電圧の制御が容易であるとともに、絶縁性の層の影響による第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

さらに、複数の第１の半導体レーザ素子が形成されたウェハと、複数の第２の半導体レーザ素子が形成されたウェハとを重ね合わせることにより、複数の半導体レーザ装置を同時に作製することができる。この場合、各第１の半導体レーザ素子と各第２の半導体レーザ素子との位置精度が向上する。その結果、第１および第２の半導体レーザ素子の発光点の位置決め精度が向上する。

第１および第２の半導体レーザ素子で発生する熱は支持部材により放熱される。第１の発明に係る半導体レーザ装置においては、第１の一方電極が支持部材側に位置するように支持部材上に第１の半導体レーザ素子が設けられている。これにより、第１の半導体層に位置する発光点が支持部材に近づく。その結果、第１の半導体レーザ素子の放熱性が向上する。

絶縁層に発生する容量値は、電流狭窄層に発生する容量値の１／５以下であってもよい。この場合、絶縁層の容量値が極めて小さくなるので、絶縁層の影響による第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が著しく小さくなる。その結果、絶縁層の影響による第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が極めて十分に抑制される。

第２の発明に係る半導体レーザ装置は、導電性の支持部材と、絶縁層と、絶縁層の一方の面に形成された導電層と、第１の基板上に形成された第１の半導体層、第１の半導体層に形成された第１の一方電極および第１の基板に形成された第１の他方電極を備え、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ素子と、第２の基板上に形成された第２の半導体層、第２の半導体層に形成された第２の一方電極および第２の基板に形成された第２の他方電極を備え、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ素子とを備え、第１の半導体層は、第１の一方電極から第１の他方電極に流れる電流を狭窄する第１の電流狭窄層を含み、第２の半導体層は、第２の一方電極から第２の他方電極に流れる電流を狭窄する第２の電流狭窄層を含み、第１の他方電極が支持部材側に位置するように支持部材上に第１の半導体レーザ素子が設けられ、第１の半導体レーザ素子の第１の一方電極上に絶縁層および導電層が順に設けられ、第２の一方電極が導電層と電気的に接続するように、第２の半導体レーザ素子が導電層上に設けられ、第２の他方電極は第１の他方電極と電気的に接続され、絶縁層に発生する容量値は、第１の電流狭窄層および第２の電流狭窄層に発生する容量値のうち小さい方の容量値以下であるものである。

第２の発明に係る半導体レーザ装置においては、第１の一方電極と第１の他方電極との間に電圧が印加されることにより第１の半導体レーザ素子から第１の波長の光が出射される。また、絶縁層上の導電層と電気的に接続される第２の一方電極と、第２の他方電極との間に電圧が印加されることにより第２の半導体レーザ素子から第２の波長の光が出射される。

この場合、第１の半導体レーザ素子の駆動時において、絶縁性の第１の電流狭窄層および絶縁層は誘電体として作用する。ここで、絶縁層に発生する容量値は第１の電流狭窄層および第２の電流狭窄層に発生する容量値のうち小さい方の容量値以下である。これにより、絶縁層の容量値が小さくなるので、絶縁層の影響による第１の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が十分に小さくなる。その結果、絶縁層の影響による第１の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

また、第２の半導体レーザ素子の駆動時において、絶縁性の第２の電流狭窄層および絶縁層は誘電体として作用する。ここで、絶縁層に発生する容量値は第２の電流狭窄層に発生する容量値以下である。これにより、絶縁層の容量値が小さくなるので、絶縁層の影響による第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が十分に小さくなる。その結果、絶縁層の影響による第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

また、第１の他方電極と第２の他方電極とが電気的に接続されている。これにより、電圧を第１および第２の一方電極にそれぞれ印加することにより、第１および第２の半導体レーザ素子を個別に駆動することができる。その結果、第１および第２の半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易になる。

このように、駆動電圧の制御が容易であるとともに、絶縁性の層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

さらに、複数の第１の半導体レーザ素子が形成されたウェハと、複数の第２の半導体レーザ素子が形成されたウェハとを重ね合わせることにより、複数の半導体レーザ装置を同時に作製することができる。この場合、各第１の半導体レーザ素子と各第２の半導体レーザ素子との位置精度が向上する。その結果、第１および第２の半導体レーザ素子の発光点の位置決め精度が向上する。

その上、第１および第２の半導体レーザ素子が、第１および第２の一方電極とが絶縁層を介して対向するように配置されている。それにより、第１および第２の半導体層が近づくので、第１および第２の半導体レーザ素子の発光点を互いに近づけることができる。

絶縁層に発生する容量値は、第１の電流狭窄層および第２の電流狭窄層に発生する容量値のうち小さい方の容量値の１／５以下であってもよい。この場合、絶縁層の容量値が極めて小さくなるので、絶縁層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が著しく小さくなる。その結果、絶縁層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が極めて十分に抑制される。

絶縁層に発生する容量値は、約１０ｐＦ以下であってもよい。この場合、絶縁層の容量値が約１０ｐＦ以下となるので、絶縁層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が小さくなる。その結果、絶縁層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

第３の発明に係る半導体レーザ装置は、導電性の支持部材と、導電層と、第１の基板上に形成された第１の半導体層、第１の半導体層に形成された第１の一方電極および第１の基板に形成された第１の他方電極を備え、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ素子と、第２の基板上に形成された第２の半導体層、第２の半導体層に形成された第２の一方電極および第２の基板に形成された第２の他方電極を備え、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ素子とを備え、第１の半導体層は、第１の一方電極から第１の他方電極に流れる電流を狭窄する絶縁性の第１の電流狭窄層を含み、第２の半導体層は、第２の一方電極から第２の他方電極に流れる電流を狭窄する第２の電流狭窄層を含み、導電層は、第１の一方電極から絶縁されるように第１の電流狭窄層の所定の領域に形成され、第１の他方電極が支持部材側に位置するように支持部材上に第１の半導体レーザ素子が設けられ、第２の一方電極が導電層に電気的に接続されるように、第２の半導体レーザ素子が導電層上に設けられ、第２の他方電極は第１の他方電極と電気的に接続され、第１の電流狭窄層に発生する容量値は、第２の電流狭窄層に発生する容量値以下であってもよい。

第３の発明に係る半導体レーザ装置においては、第１の一方電極と第１の他方電極との間に電圧が印加されることにより第１の半導体レーザ素子から第１の波長の光が出射される。また、第１の電流狭窄層の所定の領域上の導電層と電気的に接続される第２の一方電極と、第２の他方電極との間に電圧が印加されることにより第２の半導体レーザ素子から第２の波長の光が出射される。

この場合、第２の半導体レーザ素子の駆動時において、絶縁性の第１および第２の電流狭窄層は誘電体として作用する。ここで、第１の電流狭窄層に発生する容量値は第２の電流狭窄層に発生する容量値以下である。これにより、第１の電流狭窄層の容量値が小さくなるので、第１の電流狭窄層の影響による第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が十分に小さくなる。その結果、第１の電流狭窄層の影響による第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

また、第１の他方電極と第２の他方電極とが電気的に接続されている。これにより、電圧を第１および第２の一方電極にそれぞれ印加することにより、第１および第２の半導体レーザ素子を個別に駆動することができる。その結果、第１および第２の半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易になる。

このように、駆動電圧の制御が容易であるとともに、絶縁性の層の影響による第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

さらに、複数の第１の半導体レーザ素子が形成されたウェハと、複数の第２の半導体レーザ素子が形成されたウェハとを重ね合わせることにより、複数の半導体レーザ装置を同時に作製することができる。この場合、各第１の半導体レーザ素子と各第２の半導体レーザ素子との位置精度が向上する。その結果、第１および第２の半導体レーザ素子の発光点の位置決め精度が向上する。

その上、第１および第２の半導体レーザ素子が、第１および第２の一方電極とが対向するように配置されている。それにより、第１および第２の半導体層が近づくので、第１および第２の半導体レーザ素子の発光点を互いに近づけることができる。

第１の電流狭窄層に発生する容量値は、第２の電流狭窄層に発生する容量値の１／５以下であってもよい。この場合、第１の電流狭窄層の容量値が極めて小さくなるので、第１の電流狭窄層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が著しく小さくなる。その結果、第１の電流狭窄層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が極めて十分に抑制される。

第１の電流狭窄層に発生する容量値は、約１０ｐＦ以下であってもよい。この場合、第１の電流狭窄層の容量値が約１０ｐＦ以下となるので、第１の電流狭窄層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の遮断周波数の低下が小さくなる。その結果、第１の電流狭窄層の影響による第１および第２の半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

支持部材と第１の半導体レーザ素子との間に挿入される所定の厚みを有する副基板をさらに備えてもよい。この場合、第１および第２の半導体レーザ素子の発光点位置を調整することが可能である。

第１の半導体レーザ素子は窒化物系半導体を含んでもよい。窒化物系半導体は熱伝導率が高い。これにより、第１の半導体レーザ素子の放熱性が向上する。また、第１の半導体レーザ素子上に第２の半導体レーザ素子が積層されているので、第２の半導体レーザ素子の放熱性も向上する。

第１および第２の他方電極は互いに電気的に接続されるとともに、支持部材と電気的に絶縁されてもよい。この場合、第１および第２の他方電極にそれぞれ電圧を印加することができる。

本発明の半導体レーザ装置によれば、駆動電圧の制御が容易になるとともに、絶縁性の層の影響による半導体レーザ素子の高周波特性の劣化が十分に抑制できる。

以下、本発明の一実施の形態に係る半導体レーザ装置について説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置は、第１の半導体レーザ素子および第２の半導体レーザ素子を備える。第１の半導体レーザ素子が出射するレーザ光の波長と、第２の半導体レーザ素子が出射するレーザ光の波長とは異なる。

以下の説明では、第１の半導体レーザ素子として青紫色レーザ光（波長４００ｎｍ付近）を出射する半導体レーザ素子（以下、青紫色半導体レーザ素子と呼ぶ。）を用いる。

また、第２の半導体レーザ素子として赤色レーザ光（波長６５８ｎｍ付近）を出射する半導体レーザ素子（以下、赤色半導体レーザ素子と呼ぶ。）を用いる。

図１は第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置を示す外観斜視図である。

図１において、半導体レーザ装置５００は、導電性のパッケージ本体３、給電ピン１ａ，１ｂ，２および蓋体４を備える。

パッケージ本体３には、後述する複数の半導体レーザ素子が設けられ、蓋体４により封止されている。蓋体４には、取り出し窓４ａが設けられている。取り出し窓４ａは、レーザ光を透過する材料からなる。また、給電ピン２は、機械的および電気的にパッケージ本体３と接続されている。給電ピン２は接地端子として用いられる。

半導体レーザ装置５００の詳細について説明する。以下、半導体レーザ素子からのレーザ光が出射される方向を正面として説明する。

図２は図１の半導体レーザ装置５００の蓋体４を外した状態を示す模式的正面図であり、図３は図１の半導体レーザ装置５００の蓋体４を外した状態を示す模式的上面図である。

以下の説明では、図２および図３に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０からのレーザ光の出射方向をＸ方向と定義し、Ｘ方向に垂直な面内で互いに直交する２方向をＹ方向およびＺ方向と定義する。

図２に示すように、パッケージ本体３と一体化された導電性の支持部材５上には、導電性の融着層Ｈが形成されている。支持部材５は導電性および熱伝導性に優れた材料からなり、融着層ＨはＡｕＳｎ（金錫）からなる。

融着層Ｈ上には、上面および下面に導電層３１ａ，３１ｂを備える絶縁性の副基板３１が設けられている。副基板３１はＡｌＮ（窒化アルミニウム）からなる。副基板３１の厚みは、例えば約２００μｍである。

副基板３１の導電層３１ａ上には、ＡｕＳｎからなる融着層Ｈを介して青紫色半導体レーザ素子１０が接着されている。

青紫色半導体レーザ素子１０は、ｐ側パッド電極１０ａ、ｎ側パッド電極１０ｂおよび電流ブロック層１０ｃを含む積層構造を有する。青紫色半導体レーザ素子１０は、ｐ側パット電極１０ａが支持部材５側となるように設けられている。

図２において、青紫色半導体レーザ素子１０の上面側にｎ側パッド電極１０ｂが位置し、青紫色半導体レーザ素子１０の下面側にｐ側パッド電極１０ａが位置している。また、ｐ側パッド電極１０ａ上にリッジ部Ｒｉを有し、Ｒｉの両側に電流ブロック層１０ｃを有している。青紫色半導体レーザ素子１０の詳細は後述する。

青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂ上にＳｉＯ₂ （酸化ケイ素）からなる絶縁層３２が設けられている。以下の説明において、この絶縁層３２の厚みをｔ３２とする。絶縁層３２の厚みｔ３２についての詳細は後述する。

絶縁層３２上にはＡｕを含む導電層３２ａが形成されている。導電層３２ａ上には、ＡｕＳｎからなる融着層Ｈを介して赤色半導体レーザ素子２０が接着されている。

赤色半導体レーザ素子２０は、ｐ側パッド電極２０ａ、ｎ側パッド電極２０ｂおよび第１の電流ブロック層２０ｃを含む積層構造を有する。赤色半導体レーザ素子２０は、ｐ側パット電極２０ａが支持部材５側となるように設けられている。

図２において、赤色半導体レーザ素子２０の上面側にｎ側パッド電極２０ｂが位置し、赤色半導体レーザ素子２０の下面側にｐ側パッド電極２０ａが位置している。また、ｐ側パッド電極２０ａ上にリッジ部Ｒｉを有し、Ｒｉの両側に第１の電流ブロック層２０ｃを有している。赤色半導体レーザ素子２０の詳細は後述する。

青紫色半導体レーザ素子１０は、蓋体４の取り出し窓４ａ（図１参照）の中央部に位置するように設けられる。

図２および図３に示すように、給電ピン１ａ，１ｂは、それぞれ絶縁リング１ｚによりパッケージ本体３と電気的に絶縁されている。給電ピン１ａはワイヤＷ４を介して副基板３１上の導電層３１ａと電気的に接続されている。給電ピン１ｂはワイヤＷ１を介して絶縁層３２上の導電層３２ａと電気的に接続されている。

一方、支持部材５の露出した上面と青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂとがワイヤＷ３により電気的に接続され、支持部材５の露出した上面と赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとがワイヤＷ２により電気的に接続されている。これにより、給電ピン２は青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂおよび赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂと電気的に接続されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のカソードコモンの結線が実現されている。

給電ピン１ａ，２間および給電ピン１ｂ，２間のそれぞれに電圧を印加することにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０を個別に駆動することができる。

図４は、第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００の電気的配線を示す回路図である。

上述のように、給電ピン２は支持部材５と電気的に接続されるとともに、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂおよび赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂと電気的に接続されている。

一方、青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａおよび赤色半導体レーザ素子２０のｐ側パッド電極２０ａは支持部材５、すなわち給電ピン２から電気的に絶縁されている。

第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、接地電位よりも高い電圧を給電ピン１ａ，１ｂのいずれかに与えることにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０を個別に駆動することができる。その結果、各半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易になる。

ところで、上記の半導体レーザ装置５００は光ピックアップ装置等に設けられる。一般に、光ピックアップ装置は交流電圧により駆動される。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０は交流電圧により駆動される。この場合、図２の副基板３１および絶縁層３２は誘電体として作用する。

図５は、図２の副基板３１および絶縁層３２の誘電体としての作用を説明するための等価回路図である。

図５（ａ）が青紫色半導体レーザ素子１０を駆動する場合の等価回路図を示し、図５（ｂ）が赤色半導体レーザ素子２０を駆動する場合の等価回路図を示す。

青紫色半導体レーザ素子１０を交流電圧により駆動する場合、青紫色半導体レーザ素子１０はリッジ部Ｒｉを抵抗とし、電流ブロック層１０ｃを誘電体として図５（ａ）のように表される。この場合、絶縁性の副基板３１は青紫色半導体レーザ素子１０と並列に接続された誘電体として作用する。

一般に、絶縁性の層に発生する容量値は次式で表される。

Ｃ１＝εｓ・ε０・Ｓ／ｄ ・・・（１）
Ｃ１は絶縁性の層に発生する容量値であり、εｓは絶縁性の層の比誘電率であり、ε０は真空の誘電率である。また、Ｓは絶縁性の層の面積であり、ｄは絶縁性の層の厚みである。

第１の実施の形態において、絶縁性の層である電流ブロック層１０ｃは０．５μｍの厚み（Ｚ方向）を有する。また、青紫色半導体レーザ素子１０は約３５０μｍの幅（Ｙ方向）を有し、約６００μｍの長さ（Ｘ方向）を有する。

また、ＳｉＯ₂ からなる電流ブロック層１０ｃの比誘電率は４であり、真空の誘電率は８．８５４×１０^-12 Ｆ／ｍである。

青紫色半導体レーザ素子１０に形成されるリッジ部Ｒｉの幅（Ｙ方向）は青紫色半導体レーザ素子１０の幅に比べて非常に小さい。そこで、電流ブロック層１０ｃの厚み、幅および長さを０．５μｍ、３５０μｍおよび６００μｍとする。この場合、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値を式（１）に基づいて求めると、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値は約１５ｐＦとなる。

これに対して、副基板３１の厚みは約２００μｍである。青紫色半導体レーザ素子１０の幅（Ｙ方向）が約３５０μｍで、かつ長さ（Ｘ方向）が約６００μｍである場合、副基板３１に発生する容量値を式（１）に基づいて求めると、青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時に副基板３１に発生する容量値は約１００ｆＦ以下となる。

このように、第１の実施の形態において、副基板３１に発生する容量値は青紫色半導体レーザ素子１０の電流ブロック層１０ｃに発生する容量値と比べて非常に小さい値を示す。

したがって、青紫色半導体レーザ素子１０のみを駆動する場合に副基板３１および電流ブロック層１０ｃに発生する容量値の合計（以下、実効容量値と呼ぶ。）は、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値とほぼ等しくなる。

青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数は、実効容量値に基づいて算出される。遮断周波数が高いほど、半導体レーザ素子の駆動時における高周波特性がよい。

半導体レーザ素子の遮断周波数は簡易的に次式で表される。

ｆＴは半導体レーザ素子の遮断周波数であり、Ｌは半導体レーザ素子のインダクタンスであり、Ｃは半導体レーザ素子の駆動時における実効容量値である。

この場合、式（２）に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数は実効容量値の１／２乗に反比例する。したがって、青紫色半導体レーザ素子１０の実効容量値が小さいほど遮断周波数は高くなる。

上述のように、副基板３１で発生する容量値が電流ブロック層１０ｃで発生する容量値に比べて非常に小さい場合、副基板３１の影響による遮断周波数の低下は十分に小さくなる。その結果、副基板３１の影響による青紫色半導体レーザ素子１０の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

一方、赤色半導体レーザ素子２０を交流電圧により駆動する場合、赤色半導体レーザ素子２０はリッジ部Ｒｉを抵抗とし、第１の電流ブロック層２０ｃを誘電体として図５（ｂ）のように表される。この場合、絶縁層３２は赤色半導体レーザ素子２０と並列に接続された誘電体として作用する。

第１の実施の形態において、空乏層として働く第１の電流ブロック層２０ｃは０．５μｍの厚み（Ｚ方向）を有する。また、赤色半導体レーザ素子２０は約２００μｍの幅（Ｙ方向）を有し、約６００μｍの長さ（Ｘ方向）を有する。なお、空乏層として働く第１の電流ブロック層２０ｃは、この第１の電流ブロック層２０ｃはＡｌＩｎＰからなる。

赤色半導体レーザ素子２０に形成されるリッジ部Ｒｉの幅（Ｙ方向）は赤色半導体レーザ素子２０の幅に対して非常に小さい。そこで、第１の電流ブロック層２０ｃの厚み、幅および長さを０．５μｍ、２００μｍおよび６００μｍとする。また、ＡｌＩｎＰの比誘電率は約１３である。この場合、第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値を式（１）に基づいて求めると、第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値は約２８ｐＦとなる。

ここで、絶縁層３２の厚みｔ３２は、絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下となるように設定される。

例えば、絶縁層３２の幅（Ｙ方向）が約３００μｍで、かつ長さ（Ｘ方向）が約６００μｍである場合、赤色半導体レーザ素子２０の駆動時に絶縁層３２に発生する容量値は厚みｔ３２および上記式（１）に基づいて算出される。すなわち、絶縁層３２に発生する容量値は厚みｔ３２と反比例の関係を有する。

図６は、図２の赤色半導体レーザ素子２０の駆動時に絶縁層３２に発生する容量値と絶縁層３２の厚みとの関係を示す図である。図６においては、縦軸が容量値を表し、横軸が絶縁層３２の厚みｔ３２を表す。

図６によれば、絶縁層３２に発生する容量値を赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下にするためには、絶縁層３２の厚みｔ３２を０．２３μｍ以上に設定する必要がある。

絶縁層３２の厚みｔ３２を０．２３μｍ以上に設定することにより、絶縁層３２に発生する容量値は赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下となる。

この場合の実効容量値は、第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値と絶縁層３２に発生する容量値との加算値であるため、第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の２倍以下となる。

式（２）によれば、赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数は実効容量値の１／２乗に反比例する。その結果、絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下である場合の赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の遮断周波数は、絶縁層３２が設けられない場合の遮断周波数から最大でも約３割の低下にとどめられる。

このように、絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下となるように、絶縁層３２の厚みを設定することにより、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下が十分に小さくなる。すなわち、赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

ここで、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の構造の詳細について説明する。

図７に基づいて青紫色半導体レーザ素子１０の構造の詳細について作製方法とともに説明する。

図７は、青紫色半導体レーザ素子１０の構造の詳細を説明するための模式的断面図である。以下の説明においても、図２および図３と同様にＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。

青紫色半導体レーザ素子１０の製造時においては、ｎ−ＧａＮ基板１ｓ上に積層構造を有する半導体層が形成される。ｎ−ＧａＮ基板１ｓは（０００１）Ｇａ面を表面とし、約１００μｍの厚みを有する。また、ｎ−ＧａＮ基板１ｓにはＯ（酸素）がドープされている。

図７（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＮ基板１ｓ上には、積層構造を有する半導体層として、ｎ−ＧａＮ層１０１、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層１０２、ｎ−ＧａＮ光ガイド層１０３、ＭＱＷ（多重量子井戸）活性層１０４、アンドープＡｌＧａＮキャップ層１０５、アンドープＧａＮ光ガイド層１０６、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層１０７およびアンドープＧａＩｎＮコンタクト層１０８が順に形成される。これら各層の形成は、例えば、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長法）により行われる。

図７（ｂ）に示すように、ＭＱＷ活性層１０４は４つのアンドープＧａＩｎＮ障壁層１０４ａと３つのアンドープＧａＩｎＮ井戸層１０４ｂとが、交互に積層された構造を有する。

ここで、例えば、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層１０２のＡｌ組成は０．１５であり、Ｇａ組成は０．８５である。ｎ−ＧａＮ層１０１およびｎ−ＡｌＧａＮクラッド層１０２にはＳｉがドープされている。

また、アンドープＧａＩｎＮ障壁層１０４ａのＧａ組成は０．９５であり、Ｉｎ組成は０．０５である。アンドープＧａＩｎＮ井戸層１０４ｂのＧａ組成は０．９０であり、Ｉｎ組成は０．１０である。ｐ−ＡｌＧａＮキャップ層１０５のＡｌ組成は０．３０であり、Ｇａ組成は０．７０である。

さらに、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層１０７のＡｌ組成は０．１５であり、Ｇａ組成は０．８５である。ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層１０７にはＭｇがドープされている。アンドープＧａＩｎＮコンタクト層１０８のＧａ組成は０．９５であり、Ｉｎ組成は０．０５である。

上記の半導体層のうち、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層１０７には、Ｘ方向に延びるストライプ状のリッジ部Ｒｉが形成される。ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層１０７のリッジ部Ｒｉは約１．５μｍの幅を有する。

アンドープＧａＩｎＮコンタクト層１０８は、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層１０７のリッジ部Ｒｉの上面に形成される。さらに、その上にはＰｄ／Ｐｔ／Ａｕからなるｐ電極１１０が形成される。

ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層１０７の平坦部上面およびリッジ部Ｒｉの側面、アンドープＧａＩｎＮコンタクト層１０８の側面ならびにｐ電極１１０の上面および側面に、ＳｉＯ₂ からなる電流ブロック層１０ｃが形成され、ｐ電極１１０上に形成された電流ブロック層１０ｃがエッチングにより除去される。そして、外部に露出したｐ電極１１０および電流ブロック層１０ｃの上面を覆うように、スパッタ法、真空蒸着法または電子ビーム蒸着法によりｐ側パッド電極１０ａが形成される。

このように、ｎ−ＧａＮ基板１ｓの一面側に積層構造を有する半導体層が形成される。また、ｎ−ＧａＮ基板１ｓの他面側にはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなるｎ側パッド電極１０ｂが形成される。さらに、ｎ側パッド電極１０ｂ上の一部の領域には、ＳｉＯ₂ からなる絶縁層３２が形成され、絶縁層３２上にＡｕを含む導電層３２ａが形成される。

上述のように、第１の実施の形態において、ＳｉＯ₂ からなる電流ブロック層１０ｃは、例えば０．５μｍの厚みを有する。

この青紫色半導体レーザ素子１０では、リッジ部Ｒｉの下方におけるＭＱＷ活性層１０４の位置に青紫色発光点が形成される。なお、ＭＱＷ活性層１０４は青紫色半導体レーザ素子１０のｐｎ接合面に相当する。

図８に基づいて赤色半導体レーザ素子２０の構造の詳細について作製方法とともに説明する。

図８は、赤色半導体レーザ素子２０の構造の詳細を説明するための模式的断面図である。

赤色半導体レーザ素子２０の製造時においては、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘ上に積層構造を有する半導体層が形成される。このｎ−ＧａＡｓ基板５ＸにはＳｉがドープされている。

図８（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘ上には、積層構造を有する半導体層として、ｎ−ＧａＡｓ層２０１、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２０２、アンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０３、ＭＱＷ（多重量子井戸）活性層２０４、アンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０５、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層２０６、ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層２０７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層２０８およびｐ−コンタクト層２０９が順に形成される。これら各層の形成は、例えば、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長法）により行われる。

図８（ｂ）に示すように、ＭＱＷ活性層２０４は２つのアンドープＡｌＧａＩｎＰ障壁層２０４ａと３つのアンドープＩｎＧａＰ井戸層２０４ｂとが、交互に積層された構造を有する。

ここで、例えば、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２０２のＡｌ組成は０．７０であり、Ｇａ組成は０．３０であり、Ｉｎ組成は０．５０であり、Ｐ組成は０．５０である。ｎ−ＧａＡｓ層２０１およびｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２０２にはＳｉがドープされている。

アンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０３のＡｌ組成は０．５０であり、Ｇａ組成は０．５０であり、Ｉｎ組成は０．５０であり、Ｐ組成は０．５０である。

また、アンドープＡｌＧａＩｎＰ障壁層２０４ａのＡｌ組成は０．５０であり、Ｇａ組成は０．５０であり、Ｉｎ組成は０．５０であり、Ｐ組成は０．５０である。アンドープＩｎＧａＰ井戸層２０４ｂのＩｎ組成は０．５０であり、Ｇａ組成は０．５０である。アンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０５のＡｌ組成は０．５０であり、Ｇａ組成は０．５０であり、Ｉｎ組成は０．５０であり、Ｐ組成は０．５０である。

さらに、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層２０６のＡｌ組成は０．７０であり、Ｇａ組成は０．３０であり、Ｉｎ組成は０．５０であり、Ｐ組成は０．５０である。ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層２０７のＩｎ組成は０．５０であり、Ｇａ組成は０．５０である。

ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層２０８のＡｌ組成は０．７０であり、Ｇａ組成は０．３０であり、Ｉｎ組成は０．５０であり、Ｐ組成は０．５０である。

ｐ−コンタクト層２０９は、ｐ−ＧａＩｎＰ層とｐ−ＧａＡｓ層との積層構造を有する。このｐ−ＧａＩｎＰ層のＧａ組成は０．５であり、Ｉｎ組成は０．５である。

なお、上記したＡｌＧａＩｎＰ系材料の組成は、一般式（Ａｌ_a Ｇａ_b ）_0.5 Ｉｎ_c Ｐ_d で表した時のａがＡｌ組成であり、ｂがＧａ組成であり、ｃがＩｎ組成であり、ｄがＰ組成である。

ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層２０６、ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層２０７、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層２０８およびｐ−コンタクト層２０９のｐ−ＧａＩｎＰおよびｐ−ＧａＡｓにはＺｎがドープされている。

ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層２０７上のｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層２０８およびｐ−コンタクト層２０９は、一部の領域（中央部）を除いてエッチング除去されている。

これにより、上記の半導体層のうち、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層２０８およびｐ−コンタクト層２０９により、Ｘ方向に延びるストライプ状のリッジ部Ｒｉが形成される。ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層２０８およびｐ−コンタクト層２０９からなるリッジ部Ｒｉは約２．５μｍの幅を有する。

ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層２０７の上面、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層２０８の側面ならびにｐ−コンタクト層２０９の側面に、厚みが約０．５μｍからなる第１の電流ブロック層２０ｃと厚みが約０．３μｍからなる第２の電流ブロック層２０ｄとが積層して選択的に形成される。そして、外部に露出しているｐ−コンタクト層２０９の上面および第２の電流ブロック層２０ｄの上面を覆うように、スパッタ法、真空蒸着法または電子ビーム蒸着法によりＣｒ／Ａｕからなるｐ側パッド電極２０ａが形成される。

なお、第１の電流ブロック層２０ｃはアンドープＡｌＩｎＰからなり、空乏層として働く。また、第２の電流ブロック層２０ｄはｎ−ＧａＡｓからなる。

このように、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘの一面側に積層構造を有する半導体層が形成される。さらに、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘの他面側にはＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ側パッド電極２０ｂが形成される。

この赤色半導体レーザ素子２０では、リッジ部Ｒｉの下方におけるＭＱＷ活性層２０４の位置に赤色発光点が形成される。なお、ＭＱＷ活性層２０４は赤色半導体レーザ素子２０のｐｎ接合面に相当する。

上記第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、第２の半導体レーザ素子として赤外レーザ光（波長７９０ｎｍ付近）を出射する半導体レーザ素子（以下、赤外半導体レーザ素子と呼ぶ。）を用いてもよい。この場合、図２、図４および図５の括弧に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂ上に赤外半導体レーザ素子３０のｐ側パッド電極が接着される。

図９に基づいて赤外半導体レーザ素子３０の構造の詳細について作製方法とともに説明する。

図９は、赤外半導体レーザ素子３０の構造の詳細を説明するための模式的断面図である。赤外半導体レーザ素子３０の製造時においては、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘ上に積層構造を有する半導体層が形成される。このｎ−ＧａＡｓ基板５ＸにはＳｉがドープされている。

図９（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘ上には、積層構造を有する半導体層として、ｎ−ＧａＡｓ層３０１、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層３０２、アンドープＡｌＧａＡｓ光ガイド層３０３、ＭＱＷ（多重量子井戸）活性層３０４、アンドープＡｌＧａＡｓ光ガイド層３０５、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３０６、ｐ−ＡｌＧａＡｓエッチングストップ層３０７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８およびｐ−ＧａＡｓコンタクト層３０９が順に形成される。これら各層の形成は、例えば、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長法）により行われる。

図９（ｂ）に示すように、ＭＱＷ活性層３０４は２つのアンドープＡｌＧａＡｓ障壁層３０４ａと３つのアンドープＡｌＧａＡｓ井戸層３０４ｂとが、交互に積層された構造を有する。

ここで、例えば、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層３０２のＡｌ組成は０．４５であり、Ｇａ組成は０．５５である。ｎ−ＧａＡｓ層３０１およびｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層３０２にはＳｉがドープされている。

アンドープＡｌＧａＡｓ光ガイド層３０３のＡｌ組成は０．３５であり、Ｇａ組成は０．６５である。また、アンドープＡｌＧａＡｓ障壁層３０４ａのＡｌ組成は０．３５であり、Ｇａ組成は０．６５である。アンドープＡｌＧａＡｓ井戸層３０４ｂのＡｌ組成は０．１０であり、Ｇａ組成は０．９０である。アンドープＡｌＧａＡｓ光ガイド層３０５のＡｌ組成は０．３５であり、Ｇａ組成は０．６５である。

さらに、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３０６のＡｌ組成は０．４５であり、Ｇａ組成は０．５５である。ｐ−ＡｌＧａＡｓエッチングストップ層３０７のＡｌ組成は０．７０であり、Ｇａ組成は０．３０である。

ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８のＡｌ組成は０．４５であり、Ｇａ組成は０．５５である。

ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３０６、ｐ−ＡｌＧａＡｓエッチングストップ層３０７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８およびｐ−ＧａＡｓコンタクト層３０９にはＺｎがドープされている。

上記において、ｐ−ＡｌＧａＡｓエッチングストップ層３０７上へのｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８の形成は、ｐ−ＡｌＧａＡｓエッチングストップ層３０７の一部（中央部）にのみ行われる。そして、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８の上面にｐ−ＧａＡｓコンタクト層３０９が形成される。

これにより、上記の半導体層のうち、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８およびｐ−ＧａＡｓコンタクト層３０９により、Ｘ方向に延びるストライプ状のリッジ部Ｒｉが形成される。ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８およびｐ−ＧａＡｓコンタクト層３０９からなるリッジ部Ｒｉは約２．８μｍの幅を有する。

ｐ−ＡｌＧａＡｓエッチングストップ層３０７の上面、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３０８の側面ならびにｐ−ＧａＡｓコンタクト層３０９の側面に、厚みが約０．５μｍからなる第１の電流ブロック層３０ｃと厚みが約０．３μｍからなる第２の電流ブロック層３０ｄとが積層して選択的に形成される。そして、外部に露出しているｐ−ＧａＡｓコンタクト層３０９の上面および第２の電流ブロック層３０ｄの上面を覆うように、スパッタ法、真空蒸着法または電子ビーム蒸着法によりＣｒ／Ａｕからなるｐ側パッド電極３０ａが形成される。

なお、第１の電流ブロック層３０ｃはアンドープＡｌＧａＡｓからなり、空乏層として働く。また、第２の電流ブロック層２０ｄはｎ−ＧａＡｓからなる。第１の電流ブロック層３０ｃののＡｌ組成は０．６５であり、Ｇａ組成は０．３５である。

このように、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘの一面側に積層構造を有する半導体層が形成される。さらに、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘの他面側にはＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ側パッド電極３０ｂが形成される。

この赤外半導体レーザ素子３０では、リッジ部Ｒｉの下方におけるＭＱＷ活性層３０４の位置に赤外発光点が形成される。なお、ＭＱＷ活性層３０４は赤外半導体レーザ素子３０のｐｎ接合面に相当する。

第２の半導体レーザ素子として赤外レーザ光（波長７９０ｎｍ付近）を出射する赤外半導体レーザ素子３０を用いた場合でも、絶縁層３２の厚みｔ３２を０．２３μｍ以上に設定することにより、絶縁層３２に発生する容量値は赤色半導体レーザ素子３０の第１の電流ブロック層３０ｃに発生する容量値以下となる。

それにより、第２の半導体レーザ素子として赤色半導体レーザ素子２０を用いた場合と同様の効果を得ることができる。

なお、第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、絶縁層３２の厚みｔ３２を０．４６μｍ以上に設定し、絶縁層３２に発生する容量値を赤色半導体レーザ素子２０または赤外半導体レーザ素子３０の第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃに発生する容量値の約１／２以下としてもよい。

絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃに発生する容量値の約１／２以下である場合の赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の遮断周波数は、絶縁層３２が設けられない場合の遮断周波数から最大でも約２割の低下にとどめられる。

このように、絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃに発生する容量値の約１／２以下となるように、絶縁層３２の厚みを設定することにより、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の遮断周波数の低下がより小さくなる。すなわち、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の高周波特性の劣化がより十分に抑制される。

また、第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、絶縁層３２の厚みｔ３２を１．２０μｍ以上に設定し、絶縁層３２に発生する容量値を赤色半導体レーザ素子２０または赤外半導体レーザ素子３０の第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃに発生する容量値の約１／５以下としてもよい。

絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃに発生する容量値の約１／５以下である場合の赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の遮断周波数は、絶縁層３２が設けられない場合の遮断周波数から最大でも約１割の低下にとどめられる。

一般に、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の遮断周波数は半導体レーザ素子の配置のばらつき等により約１割の範囲内で変化する。したがって、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の遮断周波数の低下が約１割までにとどめられると、遮断周波数の劣化は概ね無視することができる。

このように、絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃに発生する容量値の約１／５以下となるように、絶縁層３２の厚みを設定することにより、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の遮断周波数の低下が著しく小さくなる。すなわち、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の高周波特性の劣化が極めて十分に抑制される。

第１の実施の形態において、絶縁層３２に発生する容量値は第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下である。また、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂと赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとが電気的に接続されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の駆動電圧の制御が容易になるとともに、絶縁性の層の影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化が十分に抑制されている。

さらに、複数の青紫色半導体レーザ素子１０が形成されたウェハと、複数の赤色半導体レーザ素子２０が形成されたウェハとを重ね合わせることにより、複数の半導体レーザ装置５００を同時に作製することができる。この場合、各青紫色半導体レーザ素子１０と各赤色半導体レーザ素子２０との位置精度が向上する。その結果、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の発光点の位置決め精度が向上する。

また、支持部材５と青紫色半導体レーザ素子１０との間に副基板３１を設けることにより青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の発光点位置が調整できる。

第１の半導体レーザ素子として窒化物系半導体を含む青紫色半導体レーザ素子１０を用いることにより、青紫色半導体レーザ素子１０の放熱性が向上する。また、青紫色半導体レーザ素子１０上に赤色半導体レーザ素子２０が積層されているので、赤色半導体レーザ素子２０の放熱性も向上する。

青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０で発生する熱は支持部材５から放熱される。第１の実施の形態においては、ｐ側パッド電極１０ａが支持部材５側に位置するように支持部材５上に青紫色半導体レーザ素子１０が設けられている。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０の発光点が支持部材５に近づく。その結果、青紫色半導体レーザ素子１０の放熱性が向上する。

赤色半導体レーザ素子２０は、ｐ側パット電極２０ａが支持部材５側となるように設けられている。それにより、赤色半導体レーザ素子２０の発光点が支持部材５に近づくので放熱性が向上する。

上記では、第１の半導体レーザ素子である青紫色半導体レーザ素子１０上に、第２の半導体レーザ素子である赤色半導体レーザ素子２０が積層されている。しかしながら、青紫色半導体レーザ素子１０上には、１つの半導体レーザ素子のみならず複数の半導体レーザ素子がＹ方向に併設されてもよい。この場合、半導体レーザ装置５００から出射されるレーザ光の種類（波長）および数を増加させることができる。

また、上記では、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂおよび赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂが、ともに支持部材５に接続されている。しかしながら、ｎ側パッド電極１０ｂ，２０ｂと支持部材５とが電気的に絶縁されてもよい。

この場合、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のフローティングされた結線が実現できる。それにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極１０ｂ，２０ｂと電気的に接続される給電ピンに任意の電圧を印加することができる。その結果、半導体レーザ装置５００の駆動装置による青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の駆動電圧の制御が容易となる。

第１の実施の形態において、支持部材５が支持部材に相当し、絶縁層３２が絶縁層に相当し、導電層３２ａが導電層に相当する。

また、ｎ−ＧａＮ基板１ｓが第１の基板に相当し、ｎ−ＧａＮ基板１ｓ上の半導体層が第１の半導体層に相当し、ｐ側パッド電極１０ａが第１の一方電極に相当し、ｎ側パッド電極１０ｂが第１の他方電極に相当し、青紫色レーザ光が第１の波長の光に相当し、青紫色半導体レーザ素子１０が第１の半導体レーザ素子に相当する。

さらに、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘが第２の基板に相当し、ｎ−ＧａＡｓ基板５Ｘ上の半導体層は第２の半導体層に相当し、ｐ側パッド電極２０ａおよびｐ側パッド電極３０ａが第２の一方電極に相当し、ｎ側パッド電極２０ｂおよびｎ側パッド電極３０ｂが第２の他方の電極に相当し、赤色レーザ光および赤外レーザ光が第２の波長の光に相当し、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０が第２の半導体レーザ素子に相当し、第１の電流ブロック層２０ｃおよび第１の電流ブロック層３０ｃが電流狭窄層に相当する。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置は、以下の点で第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００と構成および動作が異なる。

図１０は第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的正面図であり、図１１は第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的上面図である。

図１０に示すように、パッケージ本体３と一体化された導電性の支持部材５上には、導電性の融着層Ｈが形成されている。

融着層Ｈ上には、ｎ側パッド電極１０ｂが支持部材５側となるように青紫色半導体レーザ素子１０が接着されている。

青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａ上にＳｉＯ₂ （酸化ケイ素）からなる絶縁層３２が設けられている。第２の実施の形態においても、この絶縁層３２の厚みをｔ３２とする。絶縁層３２の厚みｔ３２についての詳細は後述する。

絶縁層３２上にはＡｕを含む導電層３２ａが形成されている。導電層３２ａ上には、ｐ側パッド電極２０ａが支持部材５側となるようにＡｕＳｎからなる融着層Ｈを介して赤色半導体レーザ素子２０が接着されている。

図１０の括弧に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０上には、赤色半導体レーザ素子２０に代えて赤外半導体レーザ素子３０が積層されてもよい。なお、青紫色半導体レーザ素子１０上に赤外半導体レーザ素子３０が積層される場合、赤外半導体レーザ素子３０はｐ側パッド電極３０ａが支持部材５側となるように設けられる。

図１０および図１１に示すように、給電ピン１ａ，１ｂは、それぞれ絶縁リング１ｚによりパッケージ本体３と電気的に絶縁されている。給電ピン１ａはワイヤＷ３を介して青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａと電気的に接続されている。給電ピン１ｂはワイヤＷ１を介して絶縁層３２上の導電層３２ａと電気的に接続されている。支持部材５の露出した上面と赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとがワイヤＷ２により電気的に接続されている。

青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂは支持部材５上で融着層Ｈを介して電気的に接続されている。これにより、給電ピン２は青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂおよび赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂと電気的に接続されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のカソードコモンの結線が実現されている。

給電ピン１ａ，２間および給電ピン１ｂ，２間のそれぞれに電圧を印加することにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０を個別に駆動することができる。第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００の電気的配線は図４と同じである。したがって、第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においても、各半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易となっている。

第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００を交流電圧により駆動する場合、図１０の絶縁層３２は第１の実施の形態と同様に誘電体として作用する。

図１２は、図１０の絶縁層３２の誘電体としての作用を説明するための等価回路図である。

図１２（ａ）が青紫色半導体レーザ素子１０を駆動する場合の等価回路図を示し、図１２（ｂ）が赤色半導体レーザ素子２０を駆動する場合の等価回路図を示す。

青紫色半導体レーザ素子１０を交流電圧により駆動する場合、青紫色半導体レーザ素子１０はリッジ部Ｒｉを抵抗とし、電流ブロック層１０ｃを誘電体として図１２（ａ）のように表される。また、赤色半導体レーザ素子２０はリッジ部Ｒｉを抵抗とし、第１の電流ブロック層２０ｃを誘電体とし、ｐｎ接合面を誘電体として図１２（ａ）のように表される。さらに、第１の実施の形態と同様に絶縁層３２は誘電体として作用する。

このように、交流電圧による青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時においては、絶縁層３２と赤色半導体レーザ素子２０との直列回路が青紫色半導体レーザ素子１０に並列に接続される。

一方、赤色半導体レーザ素子２０を交流電圧により駆動する場合、赤色半導体レーザ素子２０はリッジ部Ｒｉを抵抗とし、第１の電流ブロック層２０ｃを誘電体として図１２（ｂ）のように表される。

青紫色半導体レーザ素子１０を交流電圧により駆動する場合、青紫色半導体レーザ素子１０はリッジ部Ｒｉを抵抗とし、電流ブロック層１０ｃを誘電体とし、ｐｎ接合面を誘電体として図１２（ａ）のように表される。この場合においても、絶縁層３２は誘電体として作用する。

図１２（ａ），（ｂ）に示すように、一方の半導体レーザ素子を駆動する際に、絶縁層３２と直列に他方の電流ブロック層およびｐｎ接合面が接続される。それにより、絶縁層３２および他方の半導体レーザ素子の電流ブロック層およびｐｎ接合面による合成容量値が低減される。その結果、絶縁層３２が一方の半導体レーザ素子へ与える影響が低減される。

また、第１の実施の形態で説明したように、青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時に電流ブロック層１０ｃに発生する容量値は約１５ｐＦである。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時においては、絶縁層３２に発生する容量値が約１５ｐＦ以下とすることが好ましい。この場合、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

また、赤色半導体レーザ素子２０の駆動時に第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値は約２８ｐＦである。これにより、赤色半導体レーザ素子２０の駆動時においては、絶縁層３２に発生する容量値が約２８ｐＦ以下とすることが好ましい。この場合、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

上記より、絶縁層３２に発生する容量値を約１５ｐＦ以下とすることにより、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のそれぞれの高周波特性の劣化を十分に抑制することができる。

したがって、第２の実施の形態においては、絶縁層３２の厚みｔ３２は、絶縁層３２に発生する容量値が電流ブロック層１０ｃ，２０ｃに発生する容量値以下となるように設定する。

絶縁層３２に発生する容量値を約１５ｐＦ以下とするためには、絶縁層３２の厚みｔ３２を図６に基づいて０．４３μｍ以上に設定する必要がある。

絶縁層３２の厚みｔ３２を０．４３μｍ以上に設定することにより、絶縁層３２に発生する容量値は青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の電流ブロック層１０ｃ，２０ｃに発生する容量値以下となる。

この場合の実効容量値は、電流ブロック層１０ｃ，２０ｃに発生する容量値の２倍以下となる。その結果、絶縁層３２に発生する容量値が電流ブロック層１０ｃ，２０ｃに発生する容量値以下である場合の青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数は、絶縁層３２が設けられない場合の遮断周波数から最大でも約３割の低下にとどめられる。

このように、絶縁層３２に発生する容量値が電流ブロック層１０ｃ，２０ｃに発生する容量値以下となるように、絶縁層３２の厚みを設定することにより、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下が十分に小さくなる。すなわち、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化がともに十分に抑制される。

なお、絶縁層３２の厚みｔ３２を０．８６μｍ以上に設定し、絶縁層３２に発生する容量値を青紫色半導体レーザ素子１０の電流ブロック層１０ｃに発生する容量値の約１／２以下としてもよい。

絶縁層３２に発生する容量値が電流ブロック層１０ｃに発生する容量値の約１／２以下である場合の青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数は、絶縁層３２が設けられない場合の遮断周波数から最大でも約２割の低下にとどめられる。

このように、絶縁層３２に発生する容量値が電流ブロック層１０ｃに発生する容量値の約１／２以下となるように、絶縁層３２の厚みを設定することにより、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数の低下がより小さくなる。すなわち、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０の高周波特性の劣化がより十分に抑制される。

さらに、青紫色半導体レーザ素子１０に対して、赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値は、電流ブロック層１０ｃより大きい。したがって、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下もより小さくなる。すなわち、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化もより十分に抑制される。

また、絶縁層３２の厚みｔ３２を１．２０μｍ以上に設定し、絶縁層３２に発生する容量値を青紫色半導体レーザ素子１０の電流ブロック層１０ｃに発生する容量値の約１／５以下としてもよい。

絶縁層３２に発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃに発生する容量値の約１／５以下である場合の青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数は、絶縁層３２が設けられない場合の遮断周波数から最大でも約１割の低下にとどめられる。

このように、実効容量値が電流ブロック層１０ｃに発生する容量値の約１／５以下となるように、絶縁層３２の厚みを設定することにより、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数の低下が著しく小さくなる。すなわち、絶縁層３２の影響による青紫色半導体レーザ素子１０の高周波特性の劣化が極めて十分に抑制される。

さらに、青紫色半導体レーザ素子１０に対して、赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値は、電流ブロック層１０ｃより大きい。したがって、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下も著しく小さくなり、概ね無視することができる。すなわち、絶縁層３２の影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化も極めて十分に低減される。

絶縁層３２の厚みｔ３２を０．６５μｍ以上に設定してもよい。図６によれば、絶縁層３２の厚みｔ３２を０．６５μｍ以上に設定することにより、絶縁層３２に発生する容量値を１０ｐＦ以下にすることができる。したがって、青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時における青紫色半導体レーザ素子１０の実効容量値は、約２３〜２４ｐＦ程度となる。なお、ここでは、赤色半導体レーザ素子２０のｐｎ接合面に発生する容量値は考慮しない。

通常、青紫色半導体レーザ素子１０のインダクタンスは約３ｎＨである。上記の実効容量値および上式（２）に基づいて青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数を算出する。絶縁層３２に発生する容量値が１０ｐＦ以下の場合、青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数は６００ＭＨｚ以上となる。

一般に青紫色半導体レーザ素子１０を備える光ピックアップ装置においては、青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数を６００ＭＨｚ以上に設定することが好ましいとされている。

したがって、第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、絶縁層３２の厚みｔ３２を０．６５μｍ以上に設定することにより、青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数が６００ＭＨｚ以上に設定され、光ピックアップ装置等に用いる際に良好な性能を得ることができる。

第２の実施の形態において、絶縁層３２に発生する容量値は電流ブロック層１０ｃおよび第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値のうちの小さい方の容量値以下である。また、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂと赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとが電気的に接続されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の駆動電圧の制御が容易になるとともに、絶縁性の層の影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化が十分に抑制されている。

さらに、複数の青紫色半導体レーザ素子１０が形成されたウェハと、複数の赤色半導体レーザ素子２０が形成されたウェハとを重ね合わせることにより、複数の半導体レーザ装置５００を同時に作製することができる。この場合、各青紫色半導体レーザ素子１０と各赤色半導体レーザ素子２０との位置精度が向上する。その結果、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の発光点の位置決め精度が向上する。

また、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が、ｐ側パッド電極１０ａおよびｐ側パッド電極２０ａとが絶縁層３２を介して対向するように配置されている。それにより、青紫色半導体レーザ素子１０の半導体層と、赤色半導体レーザ素子２０の半導体層とが近づくので、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の発光点を互いに近づけることができる。それにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０より出射されるレーザ光を集光レンズに透過する際に、レンズによる収差を抑制することができる。

第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、支持部材５および青紫色半導体レーザ素子１０間に副基板３１が設けられていないが、支持部材５および青紫色半導体レーザ素子１０間に副基板３１が設けられてもよい。

この場合、副基板３１の厚みにより青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の各発光点の位置調整を行うことができる。

また、支持部材５および青紫色半導体レーザ素子１０間に副基板３１を設ける場合、副基板３１により青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂと支持部材５とが電気的に絶縁されてもよい。この場合、青紫色半導体レーザ素子１０のフローティングされた結線が実現できる。それにより、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂと電気的に接続される給電ピンに任意の電圧を印加することができる。その結果、半導体レーザ装置５００の駆動装置による青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の駆動電圧の制御が容易となる。

第２の実施の形態において、電流ブロック層１０ｃが第１の電流狭窄層に相当し、第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃが第２の電流狭窄層に相当する。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置は、以下の点で第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００と構成および動作が異なる。

図１３は第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的正面図であり、図１４は第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的上面図である。

図１３に示すように、パッケージ本体３と一体化された導電性の支持部材５上には、導電性の融着層Ｈが形成されている。融着層Ｈ上には、ｎ側パッド電極１０ｂが支持部材５側となるように青紫色半導体レーザ素子１０が接着されている。

第３の実施の形態において、青紫色半導体レーザ素子１０の幅（Ｙ方向）および長さ（Ｘ方向）は第１の実施の形態における青紫色半導体レーザ素子１０よりも大きい。

青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａは半導体層に形成される電流ブロック層１０ｃの一部領域に形成されている。これにより、電流ブロック層１０ｃは、ｐ側パッド電極１０ａ下で青紫色半導体レーザ素子１０に流れる電流を狭窄する。すなわち、ｐ側パッド電極１０ａ下にリッジ部Ｒｉが形成される。上述のように、電流ブロック層１０ｃはＳｉＯ₂ からなる。

ＸＹ平面において、ｐ側パッド電極１０ａと離間した状態で、電流ブロック層１０ｃの他の領域にＡｕを含む導電層３３が形成されている。ＸＹ平面における導電層３３の形成領域を導電層形成領域と呼ぶ。

導電層３３上には、ｐ側パッド電極２０ａが支持部材５側となるようにＡｕＳｎからなる融着層Ｈを介して赤色半導体レーザ素子２０が接着されている。

図１３の括弧に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０上には、赤色半導体レーザ素子２０に代えて赤外半導体レーザ素子３０が積層されてもよい。

図１３および図１４に示すように、給電ピン１ａ，１ｂは、それぞれ絶縁リング１ｚによりパッケージ本体３と電気的に絶縁されている。給電ピン１ａはワイヤＷ３を介して青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａと電気的に接続されている。給電ピン１ｂはワイヤＷ１を介して導電層３３と電気的に接続されている。支持部材５の露出した上面と赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとがワイヤＷ２により電気的に接続されている。

青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂは支持部材５上で融着層Ｈを介して電気的に接続されている。これにより、給電ピン２は青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂおよび赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂと電気的に接続されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のカソードコモンの結線が実現されている。

給電ピン１ａ，２間および給電ピン１ｂ，２間のそれぞれに電圧を印加することにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０を個別に駆動することができる。

第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００の電気的配線は図４と同じである。したがって、第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においても、各半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易となっている。

ここで、第３の実施の形態においても、交流電圧による赤色半導体レーザ素子２０の駆動時には、導電層形成領域の電流ブロック層１０ｃが誘電体として作用する。したがって、第３の実施の形態では、導電層形成領域の電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下となることが好ましい。

第１の実施の形態で示したように、第１の電流ブロック層２０ｃの厚み、幅および長さが０．５μｍ、２００μｍおよび６００μｍである場合、第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値は約２８ｐＦである。

ここで、ＸＹ平面における導電層形成領域の面積は第１の実施の形態で説明した絶縁層３２（導電層３２ａ）と同じである。すなわち、導電層形成領域の幅（Ｙ方向）が約３００μｍで、かつ長さ（Ｘ方向）が約６００μｍである
したがって、導電層形成領域の電流ブロック層１０ｃに発生する容量値を約２８ｐＦ以下とするためには、電流ブロック層１０ｃの厚みを図６に基づいて０．２３μｍ以上に設定する必要がある。

このように、電流ブロック層１０ｃの厚みを０．２３μｍ以上に設定することにより、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値は赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下となる。

この場合の実効容量値は、第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の２倍以下となる。その結果、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下である場合の赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数は、電流ブロック層１０ｃが設けられない場合の遮断周波数から最大でも約３割の低下にとどめられる。

このように、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下となるように、電流ブロック層１０ｃの厚みを設定することにより、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下が十分に小さくなる。すなわち、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

なお、電流ブロック層１０ｃの厚みを０．４６μｍ以上に設定し、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値を赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の約１／２以下としてもよい。

電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の約１／２以下である場合の赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数は、絶縁層３２が設けられない場合の遮断周波数から最大でも約２割までの低下にとどめられる。

このように、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の約１／２以下となるように、電流ブロック層１０ｃの厚みを設定することにより、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下がより小さくなる。すなわち、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化がより十分に抑制される。

また、電流ブロック層１０ｃの厚みを１．２０μｍ以上に設定し、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値を赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の約１／５以下としてもよい。

電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の約１／５以下である場合の赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数は、電流ブロック層１０ｃが設けられない場合の遮断周波数から最大でも約１割の低下にとどめられる。

一般に、半導体レーザ素子の遮断周波数は半導体レーザ素子の配置のばらつき等により約１割の範囲内で変化する。したがって、赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下が約１割の低下にとどめられると、遮断周波数の劣化は概ね無視することができる。

このように、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値の約１／５以下となるように、電流ブロック層１０ｃの厚みを設定することにより、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０の遮断周波数の低下が著しく小さくなる。すなわち、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化が極めて十分に抑制される。

なお、上記では、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値を調整するために電流ブロック層１０ｃの厚みを所定の値に設定している。しかしながら、電流ブロック層１０ｃの材質、幅（Ｙ方向）および長さ（Ｘ方向）を設定することにより、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値を調整してもよい。

第３の実施の形態において、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値は第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値以下である。また、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂと赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとが電気的に接続されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の駆動電圧の制御が容易になるとともに、絶縁性の層の影響による赤色半導体レーザ素子２０の高周波特性の劣化が十分に抑制されている。

さらに、複数の青紫色半導体レーザ素子１０が形成されたウェハと、複数の赤色半導体レーザ素子２０が形成されたウェハとを重ね合わせることにより、複数の半導体レーザ装置５００を同時に作製することができる。この場合、各青紫色半導体レーザ素子１０と各赤色半導体レーザ素子２０との位置精度が向上する。その結果、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の発光点の位置決め精度が向上する。

また、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が、ｐ側パッド電極１０ａおよびｐ側パッド電極２０ａとが対向するように配置されている。それにより、青紫色半導体レーザ素子１０の半導体層と、赤色半導体レーザ素子２０の半導体層とが近づくので、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の発光点を互いに近づけることができる。それにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０より出射されるレーザ光を集光レンズに透過する際に、レンズによる収差を抑制することができる。

第３の実施の形態において、導電層３３が導電層に相当し、電流ブロック層１０ｃが第１の電流狭窄層に相当し、第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃが第２に電流狭窄層に相当する。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係る半導体レーザ装置は、以下の点で第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００と構成および動作が異なる。

図１５は第４の実施の形態に係る半導体レーザ装置を示す外観斜視図である。

図１５において、第４の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００は、第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００に加えて給電ピン１ｃをさらに備える。

図１６は図１５の半導体レーザ装置５００の蓋体４を外した状態を示す模式的正面図であり、図１７は図１５の半導体レーザ装置５００の蓋体４を外した状態を示す模式的上面図である。

図１６に示すように、パッケージ本体３と一体化された導電性の支持部材５上には、第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００と同様に、複数の融着層Ｈを介して副基板３１、青紫色半導体レーザ素子１０、絶縁層３２および赤色半導体レーザ素子２０が順に積層されている。

なお、本例においても、副基板３１は上面および下面に導電層３１ａ，３１ｂを備える。絶縁層３２上には導電層３２ａが形成されている。

図１６の括弧に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０上には、赤色半導体レーザ素子２０に代えて赤外半導体レーザ素子３０が積層されてもよい。

図１６および図１７に示すように、給電ピン１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ絶縁リング１ｚによりパッケージ本体３と電気的に絶縁されている。

給電ピン１ａはワイヤＷ４を介して副基板３１上の導電層３１ａと電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ａは青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａと電気的に接続される。

給電ピン１ｂはワイヤＷ１を介して絶縁層３２上の導電層３２ａと電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ｂは赤色半導体レーザ素子２０のｐ側パッド電極２０ａと電気的に接続される。

給電ピン１ｃはワイヤＷ２を介して赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂと電気的に接続されるとともに、ワイヤＷ３を介して青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂに電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ｃは青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の共通のｎ側パッド電極として作用する。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のカソードコモンの結線が実現されている。

特に、第４の実施の形態では、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が、それぞれ導電性の支持部材５から電気的に絶縁されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が支持部材５からフローティング状態で結線されている。

給電ピン１ａ，１ｃ間および給電ピン１ｂ，１ｃ間のそれぞれに電圧を印加することにより、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０を個別に駆動することができる。

図１８は、第４の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００の電気的配線を示す回路図である。

上述のように、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０はともに、支持部材５から電気的に絶縁されている。この場合、給電ピン１ｃに任意の電圧を印加することができる。

例えば、赤色半導体レーザ素子２０の駆動時においては、給電ピン１ｃに接地電位を与え、給電ピン１ａに接地電位よりも高い電圧を印加する。一方、赤色半導体レーザ素子２０よりも駆動電圧が高い青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時においては、給電ピン１ｃに負の電圧を印加し、給電ピン１ａに赤色半導体レーザ素子２０の駆動時と同じ電圧を印加する。

このように、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が支持部材５から電気的に絶縁されている。また、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極１０ｂ，２０ｂと電気的に接続されている給電ピン１ａに任意の電圧を印加することができるので、各半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易となっている。

第４の実施の形態において、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂおよび赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂは互いに電気的に接続されるとともに、支持部材５と電気的に絶縁されている。この場合、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂおよび赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂにそれぞれ電圧を印加することができる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置は、以下の点で第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００と構成および動作が異なる。第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置の外観は図１５の半導体レーザ装置５００と同じであり、第４の実施の形態と同様に、第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００に加えて、給電ピン１ｃをさらに備える。

図１９は第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的正面図であり、図２０は第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的上面図である。

パッケージ本体３と一体化された導電性の支持部材５上には、第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００と同様に、複数の融着層Ｈを介して副基板３１および青紫色半導体レーザ素子１０が順に積層されている。第５の実施の形態においても、副基板３１は上面および下面に導電層３１ａ，３１ｂを備える。

青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂ上の一部領域（以下、第１の絶縁領域と呼ぶ。）にＳｉＯ₂ からなる絶縁層３４が設けられている。以下の説明において、この絶縁層３４の厚みをｔ３４とする。絶縁層３４の厚みｔ３４についての詳細は後述する。絶縁層３４上にはＡｕを含む導電層３４ａが形成されている。

さらに、第１の絶縁領域を除く青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂ上の一部領域（以下、第２の絶縁領域と呼ぶ。）にＳｉＯ₂ からなる絶縁層３５が設けられている。以下の説明において、この絶縁層３５の厚みをｔ３５とする。絶縁層３５の厚みｔ３５についての詳細は後述する。絶縁層３５上にはＡｕを含む導電層３５ａが形成されている。

上記の第１の絶縁領域および第２の絶縁領域はｎ側パッド電極１０ｂ上で、互いに離間している。したがって、絶縁層３４，３５上の導電層３４ａ，３５ａは電気的に絶縁されている。

導電層３４ａ上では、融着層Ｈを介して赤色半導体レーザ素子２０が、ｐ側パッド電極２０ａが支持部材５側となるように接着されている。導電層３５ａ上では、融着層Ｈを介して赤外半導体レーザ素子３０が、ｐ側パッド電極３０ａが支持部材５側となるように接着されている。

ここで、第５の実施の形態において、青紫色半導体レーザ素子１０は約７００μｍの幅（Ｙ方向）を有し、約６００μｍの長さ（Ｘ方向）を有する。赤色半導体レーザ素子２０は約２００μｍの幅（Ｙ方向）を有し、約６００μｍの長さ（Ｘ方向）を有する。赤外半導体レーザ素子３０は約２００μｍの幅（Ｙ方向）を有し、約６００μｍの長さ（Ｘ方向）を有する。

さらに、絶縁層３４，３５は第１の実施の形態の絶縁層３２と同様に約３００μｍの幅（Ｙ方向）を有し、約６００μｍの長さ（Ｘ方向）を有する。

図１９および図２０に示すように、給電ピン１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ絶縁リング１ｚによりパッケージ本体３と電気的に絶縁されている。

給電ピン１ａはワイヤＷ６を介して副基板３１上の導電層３１ａと電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ａは青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａと電気的に接続される。

給電ピン１ｂはワイヤＷ１を介して絶縁層３４上の導電層３４ａと電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ｂは赤色半導体レーザ素子２０のｐ側パッド電極２０ａと電気的に接続される。

給電ピン１ｃはワイヤＷ４を介して絶縁層３５上の導電層３５ａと電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ｂは赤外半導体レーザ素子３０のｐ側パッド電極３０ａと電気的に接続される。

支持部材５の露出した上面と青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂとがワイヤＷ２により電気的に接続され、支持部材５の露出した上面と赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとがワイヤＷ３により電気的に接続され、支持部材５の露出した上面と赤外半導体レーザ素子３０のｎ側パッド電極３０ｂとがワイヤＷ５により電気的に接続されている。

これにより、給電ピン２は青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂ、赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂおよび赤外半導体レーザ素子３０のｎ側パッド電極３０ｂと電気的に接続されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０のカソードコモンの結線が実現されている。

給電ピン１ａ，２間、給電ピン１ｂ，２間および給電ピン１ｃ，２間のそれぞれに電圧を印加することにより、青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０を個別に駆動することができる。

図２１は、第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００の電気的配線を示す回路図である。

上述のように、給電ピン２は支持部材５と電気的に接続されるとともに、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂ、赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂおよび赤外半導体レーザ素子３０のｎ側パッド電極３０ｂと電気的に接続されている。

一方、青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａ、赤色半導体レーザ素子２０のｐ側パッド電極２０ａおよび赤外半導体レーザ素子３０のｐ側パッド電極３０ａは支持部材５、すなわち給電ピン２と電気的に絶縁されている。

これにより、青紫色半導体レーザ素子１０を駆動するためには、給電ピン２に対して、給電ピン１ａに接地電位よりも高い電圧を印加する必要がある。また、赤色半導体レーザ素子２０を駆動するためには、給電ピン２に対して、給電ピン１ｂに接地電位よりも高い電圧を印加する必要がある。さらに、赤外半導体レーザ素子３０を駆動するためには、給電ピン２に対して、給電ピン１ｃに接地電位よりも高い電圧を印加する必要がある。

このように、第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、接地電位よりも高い電圧を給電ピン１ａ，１ｂ，１ｃのいずれかに与えることにより、青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０を個別に駆動することができる。その結果、各半導体レーザ素子の駆動電圧の制御が容易になる。

第５の実施の形態において、交流電圧による青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時には副基板３１が誘電体として作用する。しかしながら、第１の実施の形態と同様に、副基板３１の厚みは約２００μｍであり、電流ブロック層１０ｃの０．５μｍの厚みに比べて著しく大きい。したがって、副基板３１が青紫色半導体レーザ素子１０に与える影響はほぼ無視することができる。

一方、交流電圧による赤色半導体レーザ素子２０の駆動時には絶縁層３４が誘電体として作用する。第５の実施の形態において、第１の電流ブロック層２０ｃの形状は第１の実施の形態で説明した第１の電流ブロック層２０ｃの形状と同じである。また、絶縁層３４の形状は第１の実施の形態で説明した絶縁層３２の形状と同じである。

したがって、絶縁層３４の厚みｔ３４は０．２３μｍ以上に設定することが好ましく、０．４６μｍ以上に設定することがより好ましい。さらに、絶縁層３４の厚みｔ３４は１．２０μｍ以上に設定することが非常に好ましい。

他方、交流電圧による赤外半導体レーザ素子３０の駆動時には絶縁層３５が誘電体として作用する。第５の実施の形態において、第１の電流ブロック層３０ｃの形状は第１の実施の形態で説明した第１の電流ブロック層２０ｃの形状と同じである。また、絶縁層３５の形状は第１の実施の形態で説明した絶縁層３２の形状と同じである。

したがって、絶縁層３５の厚みｔ３５は０．２３μｍ以上に設定することが好ましく、０．４６μｍ以上に設定することがより好ましい。さらに、絶縁層３５の厚みｔ３５は１．２０μｍ以上に設定することが非常に好ましい。

第５の実施の形態では、赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値と、赤外半導体レーザ素子３０の第１の電流ブロック層３０ｃに発生する容量値とがほぼ同じ場合について説明している。

しかしながら、第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃの各々に発生する容量値が互いに大きく異なる場合には、それぞれに応じて厚みｔ３４，ｔ３５を設定してもよい。

また、第５の実施の形態において、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０は互いに同一の基板上に作製されてもよい。この場合、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０がモノシリック構造を有することにより、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の赤色発光点および赤外発光点の間隔の精度を著しく向上させることができる。

第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００は、青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０を備える。これにより、半導体レーザ装置５００は３種類の波長のレーザ光を出射することができる。

第５の実施の形態において、絶縁層３４，３５が絶縁層に相当し、導電層３４ａ，３５ａが導電層に相当する。

（第６の実施の形態）
第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置は、以下の点で第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００と構成および動作が異なる。第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置の外観は第５の実施の形態と同様に、図１５の半導体レーザ装置５００と同じである。

図２２は第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的正面図であり、図２３は第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体４を外した状態を示す模式的上面図である。

図２２に示すように、パッケージ本体３と一体化された導電性の支持部材５上には、導電性の融着層Ｈが形成されている。融着層Ｈ上には、ｎ側パッド電極１０ｂが支持部材５側となるように青紫色半導体レーザ素子１０が接着されている。

第６の実施の形態において、青紫色半導体レーザ素子１０は幅（Ｙ方向）が約８００μｍであり、長さ（Ｘ方向）が約６００μｍである。

青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａは半導体層に形成される電流ブロック層１０ｃの一部領域に形成されている。第３の実施の形態と同様に、ｐ側パッド電極１０ａ下には青紫色半導体レーザ素子１０のリッジ部Ｒｉが形成されており、電流ブロック層１０ｃはＳｉＯ₂ からなる。

なお、第６の実施の形態において、ｐ側パッド電極１０ａが形成される一部領域は、ＸＹ平面における青紫色半導体レーザ素子１０全体の大きさの約１／４である。例えば、ｐ側パッド電極１０ａは幅（Ｙ方向）が約２００μｍであり、長さ（Ｘ方向）が約６００μｍである。

ＸＹ平面において、ｐ側パッド電極１０ａと離間した状態で、電流ブロック層１０ｃの他の領域にＡｕを含む導電層３６，３７が形成されている。ＸＹ平面における導電層３６の形成領域を第１の導電層形成領域と呼ぶ。ＸＹ平面における導電層３７の形成領域を第２の導電層形成領域と呼ぶ。Ｙ方向において、ｐ側パッド電極１０ａは第１および第２の導電層形成領域間に位置する。

導電層３６，３７は、ともに幅（Ｙ方向）が約３００μｍであり、長さ（Ｘ方向）が約６００μｍである。

導電層３６上には、ｐ側パッド電極２０ａが支持部材５側となるようにＡｕＳｎからなる融着層Ｈを介して赤色半導体レーザ素子２０が接着されている。

導電層３７上には、ｐ側パッド電極３０ａが支持部材５側となるようにＡｕＳｎからなる融着層Ｈを介して赤外半導体レーザ素子３０が接着されている。

図２２および図２３に示すように、給電ピン１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ絶縁リング１ｚによりパッケージ本体３と電気的に絶縁されている。

給電ピン１ａはワイヤＷ５を介して導電層３７と電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ａは赤外半導体レーザ素子３０のｐ側パッド電極３０ａと電気的に接続される。

給電ピン１ｂはワイヤＷ１を介して導電層３６と電気的に接続されている。これにより、給電ピン１ｂは赤色半導体レーザ素子２０のｐ側パッド電極２０ａと電気的に接続される。

給電ピン１ｃはワイヤＷ３を介して青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａと電気的に接続されている。

支持部材５の露出した上面と赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂとがワイヤＷ２により電気的に接続されている。支持部材５の露出した上面と赤外半導体レーザ素子３０のｎ側パッド電極３０ｂとがワイヤＷ４により電気的に接続されている。

第６の実施の形態において、青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂは支持部材５上に融着層Ｈを介して電気的に接続されている。これにより、給電ピン２は青紫色半導体レーザ素子１０のｎ側パッド電極１０ｂ、赤色半導体レーザ素子２０のｎ側パッド電極２０ｂおよび赤外半導体レーザ素子３０のｎ側パッド電極３０ｂと電気的に接続されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０のカソードコモンの結線が実現されている。

給電ピン１ｃ，２間、給電ピン１ｂ，２間および給電ピン１ａ，２間のそれぞれに電圧を印加することにより、青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０を個別に駆動することができる。第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００の電気的配線は図２１と同じである。なお、図２１においては、括弧内に第６の実施の形態に係る給電ピンの符号が示されている。このように、第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においても、各半導体レーザ素子１０，２０，３０の駆動電圧の制御が容易となっている。

交流電圧による青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時において、ｐ側パッド電極１０ａが形成される電流ブロック層１０ｃの一部領域は誘電体として作用する。

図２４は、図２２の青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時に電流ブロック層１０ｃで発生する容量値と電流ブロック層１０ｃの厚みとの関係を示す図である。図２４においては、縦軸が容量値を表し、横軸が電流ブロック層１０ｃの厚みを表す。このように、一部領域の電流ブロック層１０ａに発生する容量値は電流ブロック層１０ｃの厚みに応じて変化する。なお、第６実施の形態では、電流ブロック層１０ｃの厚みは後述の第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃの厚みにより異なる。

交流電圧による赤色半導体レーザ素子２０の駆動時には第１の導電層形成領域の電流ブロック層１０ｃが誘電体として作用する。第６の実施の形態において、第１の電流ブロック層２０ｃの形状は第１の実施の形態で説明した第１の電流ブロック層２０ｃの形状と同じである。また、第１の導電層形成領域の電流ブロック層１０ｃは導電層３６と同じ幅および長さを有する。

さらに、交流電圧による赤色半導体レーザ素子３０の駆動時には第２の導電層形成領域の電流ブロック層１０ｃが誘電体として作用する。第６の実施の形態において、第１の電流ブロック層３０ｃの形状は第１の実施の形態で説明した第１の電流ブロック層３０ｃの形状と同じである。また、第２の導電層形成領域の電流ブロック層１０ｃは導電層３７と同じ幅および長さを有する。

したがって、電流ブロック層１０ｃの厚みは、図６に基づいて０．２３μｍ以上に設定することが好ましく、０．４６μｍ以上に設定することがより好ましい。さらに、電流ブロック層１０ｃの厚みは１．２０μｍ以上に設定することが非常に好ましい。

特に、電流ブロック層１０ｃの厚みを０．２３μｍ以上に設定する場合、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の駆動時に電流ブロック層１０ｃに発生する容量値は、図２４に基づいて約２０ｐＦ以下にすることができる。これにより、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の高周波特性の劣化が十分に抑制される。

青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時においても、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が約２０ｐＦ以下となるので、青紫色半導体レーザ素子１０の高周波特性がより向上する。特に、青紫色半導体レーザ素子１０の遮断周波数が６００ＭＨｚ以上に設定されるので、半導体レーザ装置５００を光ピックアップ装置等に用いる際に良好な性能を得ることができる。

また、電流ブロック層１０ｃの厚みを０．４６μｍ以上に設定する場合、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の駆動時に電流ブロック層１０ｃに発生する容量値は、約１０ｐＦ以下にすることができる。これにより、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の高周波特性の劣化がより十分に抑制される。

さらに、電流ブロック層１０ｃの厚みを１．２０μｍ以上に設定する場合、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の駆動時に電流ブロック層１０ｃに発生する容量値は、約４ｐＦ以下にすることができる。これにより、電流ブロック層１０ｃの影響による赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の高周波特性の劣化が極めて十分に抑制される。

また、青紫色半導体レーザ素子１０の駆動時においても、電流ブロック層１０ｃに発生する容量値が約４ｐＦ以下となるので、青紫色半導体レーザ素子１０の高周波特性が著しく向上する。それにより、半導体レーザ装置５００を光ピックアップ装置等に用いる際に良好な性能を得ることができる。

第６の実施の形態では、赤色半導体レーザ素子２０の第１の電流ブロック層２０ｃに発生する容量値と、赤外半導体レーザ素子３０の第１の電流ブロック層３０ｃに発生する容量値とがほぼ同じ場合について説明している。

しかしながら、第１の電流ブロック層２０ｃ，３０ｃの各々に発生する容量値が互いに大きく異なる場合には、それぞれに応じて厚みを設定してもよい。

上述のように、第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置５００においては、青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１０ａと赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０のｐ側パッド電極２０ａ，３０ａとが対向するように配置されている。

これにより、青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０のそれぞれの発光点をＹＺ平面内でほぼ同一直線上に配置することが可能となっている。

第６の実施の形態において、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０は互いに同一の基板上に作製されてもよい。この場合、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０がモノシリック構造を有することにより、赤色半導体レーザ素子２０および赤外半導体レーザ素子３０の赤色発光点および赤外発光点の間隔の精度を著しく向上させることができる。

第６の実施の形態において、導電層３６および３７が導電層に相当し、電流ブロック層１０ｃが第１の電流狭窄層に相当し、第１の電流ブロック層２０ｃおよび３０ｃが第２の電流狭窄層に相当する。

本発明は、情報処理の高速化および大容量化に対応した光学式記録媒体の駆動装置に利用することができる。

第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置を示す外観斜視図である。 図１の半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的正面図であり、 図１の半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的上面図である。 第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置の電気的配線を示す回路図である。 図２の副基板および絶縁層の誘電体としての作用を説明するための等価回路図である。 図２の赤色半導体レーザ素子の駆動時に絶縁層で発生する容量値と絶縁層の厚みとの関係を示す図である。 青紫色半導体レーザ素子の構造の詳細を説明するための模式的断面図である。 赤色半導体レーザ素子の構造の詳細を説明するための模式的断面図である。 赤外半導体レーザ素子の構造の詳細を説明するための模式的断面図である。 第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的正面図であり、 第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的上面図である。 図１０の絶縁層の誘電体としての作用を説明するための等価回路図である。 第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的正面図であり、 第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的上面図である。 第４の実施の形態に係る半導体レーザ装置を示す外観斜視図である。 図１５の半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的正面図であり、 図１５の半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的上面図である。 第４の実施の形態に係る半導体レーザ装置の電気的配線を示す回路図である。 第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的正面図であり、 第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的上面図である。 第５の実施の形態に係る半導体レーザ装置の電気的配線を示す回路図である。 第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的正面図であり、 第６の実施の形態に係る半導体レーザ装置の蓋体を外した状態を示す模式的上面図である。 図２２の青紫色半導体レーザ素子の駆動時に電流ブロック層で発生する容量値と電流ブロック層の厚みとの関係を示す図である。 特許文献１に記載された半導体レーザ装置を示す模式図である。 図２５の半導体レーザ装置の電気的配線を示す回路図である。

符号の説明

１ｓ ｎ−ＧａＮ基板
５Ｘ ｎ−ＧａＡｓ基板
５ 支持部材
１０ 青紫色半導体レーザ素子
１０ａ ｐ側パッド電極
１０ｂ ｎ側パッド電極
１０ｃ 電流ブロック層
２０ 赤色半導体レーザ素子
２０ａ ｐ側パッド電極
２０ｂ ｎ側パッド電極
２０ｃ 第１の電流ブロック層
３０ 赤外半導体レーザ素子
３０ａ ｐ側パッド電極
３０ｂ ｎ側パッド電極
３０ｃ 第１の電流ブロック層
３２ 絶縁層
３２ａ 導電層
３３ 導電層
３４，３５ 絶縁層
３４ａ，３５ａ 導電層

Claims (10)

1. 導電性の支持部材と、
   絶縁層と、
   前記絶縁層の一方の面に形成された導電層と、
   第１の基板上に形成された第１の半導体層、前記第１の半導体層に形成された第１の一方電極および前記第１の基板に形成された第１の他方電極を備え、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ素子と、
   第２の基板上に形成された第２の半導体層、前記第２の半導体層に形成された第２の一方電極および前記第２の基板に形成された第２の他方電極を備え、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ素子とを備え、
   前記第２の半導体層は、前記第２の一方電極から前記第２の他方電極に流れる電流を狭窄する電流狭窄層を含み、
   前記第１の一方電極が前記支持部材側に位置するように前記支持部材上に前記第１の半導体レーザ素子が設けられ、
   前記第１の半導体レーザ素子の前記第１の他方電極上に前記絶縁層および前記導電層が順に設けられ、
   前記第２の一方電極が前記導電層に電気的に接続されるように、前記第２の半導体レーザ素子が前記導電層上に設けられ、
   前記第２の他方電極は前記第１の他方電極と電気的に接続され、
   前記絶縁層に発生する容量値は、前記電流狭窄層に発生する容量値以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 前記絶縁層に発生する容量値は、前記電流狭窄層に発生する容量値の１／５以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
3. 導電性の支持部材と、
   絶縁層と、
   前記絶縁層の一方の面に形成された導電層と、
   第１の基板上に形成された第１の半導体層、前記第１の半導体層に形成された第１の一方電極および前記第１の基板に形成された第１の他方電極を備え、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ素子と、
   第２の基板上に形成された第２の半導体層、前記第２の半導体層に形成された第２の一方電極および前記第２の基板に形成された第２の他方電極を備え、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ素子とを備え、
   前記第１の半導体層は、前記第１の一方電極から前記第１の他方電極に流れる電流を狭窄する第１の電流狭窄層を含み、
   前記第２の半導体層は、前記第２の一方電極から前記第２の他方電極に流れる電流を狭窄する第２の電流狭窄層を含み、
   前記第１の他方電極が前記支持部材側に位置するように前記支持部材上に前記第１の半導体レーザ素子が設けられ、
   前記第１の半導体レーザ素子の前記第１の一方電極上に前記絶縁層および前記導電層が順に設けられ、
   前記第２の一方電極が前記導電層と電気的に接続するように、前記第２の半導体レーザ素子が前記導電層上に設けられ、
   前記第２の他方電極は前記第１の他方電極と電気的に接続され、
   前記絶縁層に発生する容量値は、前記第１の電流狭窄層および前記第２の電流狭窄層に発生する容量値のうち小さい方の容量値以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
4. 前記絶縁層に発生する容量値は、前記第１の電流狭窄層および前記第２の電流狭窄層に発生する容量値のうち小さい方の容量値の１／５以下であることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ装置。
5. 前記絶縁層に発生する容量値は、約１０ｐＦ以下であることを特徴とする請求項３または４記載の半導体レーザ装置。
6. 導電性の支持部材と、
   導電層と、
   第１の基板上に形成された第１の半導体層、前記第１の半導体層に形成された第１の一方電極および前記第１の基板に形成された第１の他方電極を備え、第１の波長の光を出射する第１の半導体レーザ素子と、
   第２の基板上に形成された第２の半導体層、前記第２の半導体層に形成された第２の一方電極および前記第２の基板に形成された第２の他方電極を備え、第２の波長の光を出射する第２の半導体レーザ素子とを備え、
   前記第１の半導体層は、前記第１の一方電極から前記第１の他方電極に流れる電流を狭窄する絶縁性の第１の電流狭窄層を含み、
   前記第２の半導体層は、前記第２の一方電極から前記第２の他方電極に流れる電流を狭窄する第２の電流狭窄層を含み、
   前記導電層は、前記第１の一方電極から絶縁されるように前記第１の電流狭窄層の所定の領域に形成され、
   前記第１の他方電極が前記支持部材側に位置するように前記支持部材上に前記第１の半導体レーザ素子が設けられ、
   前記第２の一方電極が前記導電層に電気的に接続されるように、前記第２の半導体レーザ素子が前記導電層上に設けられ、
   前記第２の他方電極は前記第１の他方電極と電気的に接続され、
   前記導電層直下の第１の電流狭窄層に発生する容量値は、前記第２の電流狭窄層に発生する容量値以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
7. 前記導電層直下の第１の電流狭窄層に発生する容量値は、前記第２の電流狭窄層に発生する容量値の１／５以下であることを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ装置。
8. 前記支持部材と前記第１の半導体レーザ素子との間に挿入される所定の厚みを有する副基板をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
9. 前記第１の半導体レーザ素子は窒化物系半導体を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
10. 前記第１および第２の他方電極は互いに電気的に接続されるとともに、前記支持部材と電気的に絶縁されたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の半導体レーザ装置。

Images