JPH0715088A - Semiconductor laser element and fabrication thereof - Google Patents

Semiconductor laser element and fabrication thereof

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JPH0715088A
JPH0715088A JP31561793A JP31561793A JPH0715088A JP H0715088 A JPH0715088 A JP H0715088A JP 31561793 A JP31561793 A JP 31561793A JP 31561793 A JP31561793 A JP 31561793A JP H0715088 A JPH0715088 A JP H0715088A
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弘之 細羽
智彦 ▲吉▼田
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor laser element, and fabrication method thereof, having an internal current constriction structure excellent in light take- out efficiency in which the spreading current can be reduced. CONSTITUTION:A groove having a bottom face part 102 of same face orientation as a p-type GaAs substrate 1 having face orientation (100) and two side face parts of face orientations (111)A and (411)A is made in the surface of the substrate 1. An Si doped GaAs current constriction layer 2 is then formed on the substrate 1 such that p-type conductivity is exhibited in the region on the side face part 100 having face orientation (111) whereas n-type conductivity is exhibited in the region on the side face part 101 having the face orientation (411)A. An emission laminate is formed on the current constriction layer 2. In the semiconductor laser element, the current injection width can be limited to the region on the side face part 100 having face orientation (111)A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内部電流狭窄構造を有
する屈折率導波型の半導体レーザ素子およびこの半導体
レーザー素子をＭＢＥ（分子線エピタキシー）法を用い
て、１回の成長により製造できる製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention can manufacture a refractive index guided semiconductor laser device having an internal current constriction structure and this semiconductor laser device by a single growth using the MBE (molecular beam epitaxy) method. Manufacturing method

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、光情報処理用の光源に使用するこ
とを目的として、半導体レーザ素子の開発が活発化して
いる。この用途の半導体レーザ素子においては、非点収
差が小さいこと、放射広がり角が狭いこと、単一モード
で発振することなどの性能が要求される。このような性
能を有する半導体レーザ素子として、内部電流狭窄構造
を有する屈折率導波型半導体レーザ素子が開発されてい
る。この内部電流狭窄構造を有する屈折率導波型半導体
レーザ素子の製造は、少なくとも２回以上の結晶成長工
程を必要とするが、歩留まりや製造コストを考慮する
と、１回の結晶成長工程で半導体レーザ素子を製造でき
ることが望ましい。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor laser devices have been actively developed for use in light sources for optical information processing. The semiconductor laser device for this application is required to have performances such as small astigmatism, narrow radiation divergence angle, and oscillation in a single mode. As a semiconductor laser device having such performance, a refractive index guided semiconductor laser device having an internal current confinement structure has been developed. The manufacture of this index-guided semiconductor laser device having the internal current confinement structure requires at least two crystal growth steps. However, considering the yield and the manufacturing cost, the semiconductor laser can be manufactured by one crystal growth step. It is desirable to be able to fabricate the device.

【０００３】そこで、本願出願人は、例えば特願平４−
２９１８０５号において、１回の結晶成長工程により、
内部電流狭窄構造を有する屈折率導波型半導体レーザ素
子を製造する方法を提案している。Therefore, the applicant of the present application has proposed, for example, Japanese Patent Application No. 4-
291805, one crystal growth step,
A method for manufacturing a refractive index guided semiconductor laser device having an internal current confinement structure is proposed.

【０００４】この製造方法は、ＳｉドープＧａＡｓ半導
体層およびＳｉドープＡｌＧａＡｓ層の導電型が、半導
体層が成長する際の面方位に依存することを利用したも
のである。以下に、この製造方法による半導体レーザ素
子の作製工程を、図１９を用いて説明する。This manufacturing method utilizes the fact that the conductivity types of the Si-doped GaAs semiconductor layer and the Si-doped AlGaAs layer depend on the plane orientation when the semiconductor layer grows. The steps of manufacturing a semiconductor laser device by this manufacturing method will be described below with reference to FIGS.

【０００５】まず、図１９（ａ）に示すように、ｐ型Ｇ
ａＡｓ基板９１の面方位（１００）の面にレジスト９１
０を形成する。First, as shown in FIG. 19A, p-type G
The resist 91 is formed on the surface of the aAs substrate 91 having the plane orientation (100).
Form 0.

【０００６】次に、図１９（ｂ）に示すように、この基
板９１上のレジスト９１０に、フォトリソグラフィー技
術を用いて、ストライプ９１５を形成する。Next, as shown in FIG. 19B, a stripe 915 is formed on the resist 910 on the substrate 91 by using a photolithography technique.

【０００７】続いて、図１９（ｃ）に示すように、この
ストライプ９１５の形成された状態のレジスト９１０を
マスクとして、エッチングにより基板９１のストライプ
９１５部にＶ溝を形成する。エッチャントにはリン酸と
過酸化水素水との混合液を用いた。硫酸と過酸化水素水
との混合液を用いてもよい。Ｖ溝の断面形状は両傾斜面
９２０の面方位を（１１１）Ａとし、溝幅は３μｍとし
た。Subsequently, as shown in FIG. 19C, a V groove is formed in the stripe 915 of the substrate 91 by etching, using the resist 910 in which the stripe 915 is formed as a mask. A mixed solution of phosphoric acid and hydrogen peroxide was used as an etchant. A mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide may be used. Regarding the cross-sectional shape of the V groove, the plane orientation of both inclined surfaces 920 was (111) A, and the groove width was 3 μm.

【０００８】次に、硫酸と過酸化水素水の混合液をエッ
チャントとして、図１９（ｄ）に示すように、面方位が
（１１１）Ａである側面９２０と、面方位が（４１１）
Ａ面である側面９２１とからなるＶ溝を形成する。Ｖ溝
の形成が終わると、図１９（ｅ）に示すように、レジス
ト９１０を除去し、基板９１を濃硫酸処理する。Next, using a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide as an etchant, as shown in FIG. 19D, a side surface 920 having a plane orientation of (111) A and a plane orientation of (411).
A V-shaped groove including the side surface 921 which is the A surface is formed. After the V groove is formed, the resist 910 is removed and the substrate 91 is treated with concentrated sulfuric acid, as shown in FIG.

【０００９】続いて、このような基板９１上に、図１９
（ｆ）に示すように、ＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層９
２を成長し、さらに、この電流狭窄層９２の上に、図１
９（ｇ）に示すように、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９
３、ＧａＡｓ活性層９４、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
９５およびｎ型ＧａＡｓコンタクト層９６をＭＢＥ法に
より順次成長する。Then, on such a substrate 91, as shown in FIG.
As shown in (f), Si-doped GaAs current confinement layer 9
2 is grown on the current confinement layer 92.
As shown in FIG. 9 (g), the p-type AlGaAs clad layer 9
3, the GaAs active layer 94, the n-type AlGaAs cladding layer 95 and the n-type GaAs contact layer 96 are sequentially grown by the MBE method.

【００１０】最後に、ｐ側電極９１２を基板９１側に、
ｎ側電極９１３をコンタクト層９６側に形成して本実施
例１の半導体レーザ素子を得る。Finally, the p-side electrode 912 is placed on the substrate 91 side,
An n-side electrode 913 is formed on the contact layer 96 side to obtain the semiconductor laser device of the first embodiment.

【００１１】さて、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法に
おいては、ｎ型ドーパントとしてＳｉ（シリコン）をド
ープしたＧａＡｓを、面方位が（ｎ１１）Ａ（１≦ｎ≦
３）である面上に成長させると、成長過程でＡｓの付着
が抑制され、半導体層がｐ型に反転することが知られて
いる。他方、面方位が（ｎ１１）Ａ（ｎ≧４）や（１０
０）である面上では、このような現象は観られず、成長
層はｎ型となる。In the MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, GaAs doped with Si (silicon) as an n-type dopant has a plane orientation of (n11) A (1≤n≤).
It is known that, when grown on the surface of 3), As is prevented from adhering in the growth process and the semiconductor layer is inverted to p-type. On the other hand, the plane orientation is (n11) A (n ≧ 4) or (10
On the surface of 0), such a phenomenon is not observed, and the growth layer becomes n-type.

【００１２】従って、上記従来の半導体レーザ素子にお
いて、図１９（ｆ）に示すような、面方位が（１１１）
Ａである面９２０と面方位が（４１１）Ａである面９２
１の二つの面で構成された側面を有するＶ溝と、表面の
面方位が（１００）の基板９１上にＳｉドープＧａＡｓ
層９２を成長させた場合、Ｖ溝の面９２０上のＳｉドー
プＧａＡｓ層（斜線部）のみがｐ型の導電型を示し、Ｖ
溝の面９２１上および面方位が（１００）の面９２２上
の成長層はｎ型の導電型を示す。こうして、内部電流狭
窄構造を有する半導体レーザ素子を作製することができ
る。Therefore, in the conventional semiconductor laser device described above, the plane orientation is (111) as shown in FIG.
A surface 920 which is A and a surface 92 whose plane orientation is (411) A
V-groove having a side surface composed of two surfaces of No. 1 and Si-doped GaAs on a substrate 91 having a surface orientation of (100).
When the layer 92 is grown, only the Si-doped GaAs layer (hatched portion) on the V-groove surface 920 exhibits p-type conductivity, and V
The growth layer on the surface 921 of the groove and on the surface 922 having a surface orientation of (100) exhibits n-type conductivity. Thus, a semiconductor laser device having an internal current constriction structure can be manufactured.

【００１３】上記半導体レーザ素子は、活性層９４の中
央部９３０が、エネルギーギャップが大きく屈折率の小
さいＡｌＧａＡｓクラッド層９３および９５で囲まれて
おり、実屈折率導波構造を構成するので、基本横モード
発振を得ることができる。In the above semiconductor laser device, the central portion 930 of the active layer 94 is surrounded by the AlGaAs cladding layers 93 and 95 having a large energy gap and a small refractive index, which constitutes a real refractive index waveguide structure. Transverse mode oscillation can be obtained.

【００１４】このように、基板上に複数の面方位の面で
構成された溝を加工し、ＭＢＥ法を組み合わせて半導体
レーザー素子を作製すると、１回の結晶成長で内部電流
狭窄構造を有する屈折率導波型半導体レーザ素子を実現
することができる。As described above, when a semiconductor laser device is manufactured by processing a groove formed of a plurality of plane orientations on a substrate and combining the MBE method, a refraction having an internal current constriction structure is obtained by one crystal growth. An index guided semiconductor laser device can be realized.

【００１５】[0015]

【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、発光部となる活性
層９４の中央部９３０は、面方位が（ｎ１１）Ａ（１≦
ｎ≦３）である面９２０を両側面部として有する上記Ｖ
溝の直上に位置して形成されるので、やや基板９１側に
屈曲し、この部分の層厚が厚くなり易い。このため、活
性層９４の中央部９３０の実効屈折率が大きくなり、レ
ーザ光が中央部に収束しながら導波するので、水平横モ
ードが高次発振になるという問題がある。However, in the semiconductor laser device as described above, the central portion 930 of the active layer 94 serving as the light emitting portion has a plane orientation of (n11) A (1 ≦ 1).
The above V having the surface 920 satisfying n ≦ 3) as both side surface portions
Since it is formed right above the groove, it is slightly bent toward the substrate 91 side, and the layer thickness at this portion tends to be thick. For this reason, the effective refractive index of the central portion 930 of the active layer 94 becomes large, and the laser light is guided while being converged in the central portion, so that there is a problem that the horizontal transverse mode becomes higher-order oscillation.

【００１６】また、ｐ型およびｎ型クラッド層内に横方
向への広がり電流が流れるので、駆動電流の増加を招く
という問題もある。There is also a problem that a driving current is increased because a current spreading laterally flows in the p-type and n-type cladding layers.

【００１７】さらに、上記半導体レーザ素子の製造にお
いて、面方位が（ｎ１１）Ａ（１≦ｎ≦３）である面上
に半導体層を成長させる際には、面方位が（１００）で
ある面上での成長に比べて結晶性が悪く、光損失が生じ
るという問題もある。Further, in the production of the above-mentioned semiconductor laser device, when a semiconductor layer is grown on a plane having a plane orientation of (n11) A (1≤n≤3), a plane having a plane orientation of (100). There is also a problem that the crystallinity is poor as compared with the above growth and light loss occurs.

【００１８】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、横方向への広がり電流が抑制さ
れ、光取り出し効率の良い内部電流狭窄構造を有する半
導体レーザ素子およびその製造方法を提供することを目
的とする。The present invention has been made to solve the above conventional problems, and a semiconductor laser device having an internal current constriction structure in which lateral spreading current is suppressed and light extraction efficiency is good, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザー
素子は、少なくとも第１の半導体層からなる活性層を、
該第１の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第２の半導体
層と該第１の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第３の半
導体層とで挟んでなる発光用積層部を備えた半導体レー
ザ素子において、面方位が（１００）の面を表面とする
ｐ型ＧａＡｓ基板の該表面に、底面部と両側面部を有す
る溝が形成されており、該底面部の面方位は（１００）
であり、各側面部は該溝の深さ方向で面方位が異なる２
つ以上の面として形成されている基板上に、Ｓｉドープ
電流狭窄層が、該側面部の内少なくとも１つ以上の面の
上ではｐ型の導電性を示し、該１つ以上の面以外の上で
はｎ型の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の
上に該発光用積層部が形成されており、そのことにより
上記目的が達成される。A semiconductor laser device of the present invention comprises an active layer comprising at least a first semiconductor layer,
A semiconductor including a light emitting laminated portion sandwiched between a second semiconductor layer having a larger forbidden band width than the first semiconductor layer and a third semiconductor layer having a larger forbidden band width than the first semiconductor layer. In the laser device, a groove having a bottom surface portion and both side surface portions is formed on the surface of a p-type GaAs substrate having a surface with a surface orientation of (100) as a surface, and the surface orientation of the bottom surface portion is (100).
And each side surface has a different plane orientation in the depth direction of the groove.
The Si-doped current confinement layer has p-type conductivity on at least one or more of the side surfaces on the substrate formed as one or more surfaces, and has a p-type conductivity other than the one or more surfaces. Above, it is formed so as to exhibit n-type conductivity, and the light emitting laminated portion is formed on the current constriction layer, whereby the above object is achieved.

【００２０】ある実施例では、前記発光用積層部が少な
くともＳｉドープＡｌＧａＡｓクラッド層を含み、前記
溝の側面部の内の少なくとも１つ以上の面に対応する該
クラッド層の領域における層厚方向の一部または全域部
分がｐ型の導電性を示し、該溝の側面部の他の面および
溝の縁に連なる前記基板の表面に対応する該クラッド層
の領域がｎ型の導電性を示す構成となっている。In one embodiment, the light emitting laminated portion includes at least a Si-doped AlGaAs clad layer, and in the layer thickness direction in a region of the clad layer corresponding to at least one surface of the side surface of the groove. Part or all of the region exhibits p-type conductivity, and the region of the clad layer corresponding to the other surface of the side surface of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove exhibits n-type conductivity. Has become.

【００２１】ある実施例では、前記発光用積層部の上に
ＳｉドープＧａＡｓコンタクト層が形成されており、前
記溝の側面部の内の少なくとも１つ以上の面に対応する
該コンタクト層の領域における層厚方向の一部または全
域部分がｐ型の導電性を示し、該溝の側面部の他の面お
よび溝の縁に連なる前記基板の表面に対応する該コンタ
クト層の領域がｎ型の導電性を示す構成となっている。[0021] In one embodiment, a Si-doped GaAs contact layer is formed on the light emitting laminated portion, and in a region of the contact layer corresponding to at least one of the side surfaces of the groove. A part or the whole area in the layer thickness direction shows p-type conductivity, and the region of the contact layer corresponding to the other surface of the side surface of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove has n-type conductivity. It has a structure showing sex.

【００２２】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層が、少なくともＧａＡｓ層からなる。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer comprises at least a GaAs layer.

【００２３】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層が少なくともＡｌＧａＡｓ層からなり、該ＡｌＧａＡ
ｓ層の禁制帯幅が前記第１の半導体層の禁制帯幅よりも
小さい。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer comprises at least an AlGaAs layer, and the AlGaA
The forbidden band width of the s layer is smaller than the forbidden band width of the first semiconductor layer.

【００２４】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層がＡｌＧａＡｓ層からなり、該ＡｌＧａＡｓ層の禁制
帯幅が、少なくとも前記第１の半導体層の禁制帯幅より
も大きく、かつ、前記第２の半導体層および第３の半導
体層の禁制帯幅と同じかあるいは小さい。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer is made of an AlGaAs layer, the forbidden band width of the AlGaAs layer is at least larger than the forbidden band width of the first semiconductor layer, and the second forbidden band is formed. It is equal to or smaller than the forbidden band widths of the semiconductor layer and the third semiconductor layer.

【００２５】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層が、少なくともＧａＡｓ層と、ＡｌＧａＡｓ層とから
なり、該ＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅が前記第１の半導体
層の禁制帯幅よりも大きく、かつ、前記第２の半導体層
および第３の半導体層の禁制帯幅と同じかあるいは小さ
い。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer comprises at least a GaAs layer and an AlGaAs layer, the forbidden band width of the AlGaAs layer is larger than the forbidden band width of the first semiconductor layer, and , The same as or smaller than the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer.

【００２６】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層が、少なくとも第１のＡｌＧａＡｓ層と第２のＡｌＧ
ａＡｓ層とからなり、該第１のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯
幅は前記第１の半導体層の禁制帯幅よりも小さく、該第
２のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅は前記第２の半導体層お
よび第３の半導体層の禁制帯幅と同じかあるいは小さ
い。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer is at least a first AlGaAs layer and a second AlG layer.
aAs layer, the forbidden band width of the first AlGaAs layer is smaller than the forbidden band width of the first semiconductor layer, and the forbidden band width of the second AlGaAs layer is smaller than that of the second semiconductor layer and the second semiconductor layer. It is equal to or smaller than the forbidden band width of the semiconductor layer of No. 3.

【００２７】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層が、少なくともＧａＡｓと、第１のＡｌＧａＡｓ層と
第２のＡｌＧａＡｓ層とからなり、該第１のＡｌＧａＡ
ｓ層の禁制帯幅は前記第２の半導体層および前記第３の
半導体層の禁制帯幅よりも大きく、該第２のＡｌＧａＡ
ｓ層の禁制帯幅は該第２の半導体層および第３の半導体
層の禁制帯幅と同じかあるいは小さい請求項１、２また
は３に記載の半導体レーザ素子。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer comprises at least GaAs, a first AlGaAs layer and a second AlGaAs layer, and the first AlGaA layer
The forbidden band width of the s layer is larger than the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, and the second AlGaA
4. The semiconductor laser device according to claim 1, 2 or 3, wherein the forbidden band width of the s layer is the same as or smaller than the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer.

【００２８】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層が、少なくともＧａＡｓとＡｌＧａＡｓ層とからな
り、該ＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅は前記第２の半導体層
および前記第３の半導体層の禁制帯幅よりも大きい。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer comprises at least GaAs and an AlGaAs layer, and the forbidden band width of the AlGaAs layer is the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer. Greater than.

【００２９】ある実施例では、前記Ｓｉドープ電流狭窄
層が、少なくとも第１のＡｌＧａＡｓ層と、第２のＡｌ
ＧａＡｓ層と第３のＡｌＧａＡｓ層とからなり、該第１
のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅は前記第１の半導体層の禁
制帯幅よりも小さく、該第２のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯
幅は前記第２の半導体層および第３の半導体層の禁制帯
幅よりも大きく、該第３のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅は
前記第２の半導体層および第３の半導体層の禁制帯幅と
同じかあるいは小さい。In one embodiment, the Si-doped current confinement layer comprises at least a first AlGaAs layer and a second Al layer.
A GaAs layer and a third AlGaAs layer,
Of the AlGaAs layer is smaller than the forbidden band width of the first semiconductor layer, and the forbidden band width of the second AlGaAs layer is smaller than the forbidden band width of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer. The forbidden band width of the third AlGaAs layer is the same as or smaller than the forbidden band width of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer.

【００３０】本発明の半導体レーザー素子の製造方法
は、少なくとも第１の半導体層からなる活性層の上下面
を、該第１の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第２の半
導体層と、該第１の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第
３の半導体層とで挟んでなる発光用積層部を備えた半導
体レーザ素子の製造方法において、面方位が（１００）
の面を表面とするｐ型ＧａＡｓ基板の該表面に、少なく
とも２種類以上のエッチング液を用いてエッチングを行
うことにより、底面部と両側面部とを有する溝を、該底
面部を面方位（１００）の面とし、各側面部を溝深さ方
向に異なる面方位を有する２つ以上の面として形成する
工程と、該溝が形成された基板上に、Ｓｉドープ電流狭
窄層を、該側面部の内少なくとも１つ以上の面の上では
ｐ型の導電性を示し、該１つ以上の面以外の上ではｎ型
の導電性を示すように形成する工程と、該Ｓｉドープ電
流狭窄層の上に該発光用積層部を形成する工程と、を含
んでおり、そのことにより上記目的が達成される。In the method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, at least the upper and lower surfaces of the active layer composed of the first semiconductor layer are provided with a second semiconductor layer having a band gap larger than that of the first semiconductor layer, In a method of manufacturing a semiconductor laser device including a light emitting laminated portion sandwiched between a third semiconductor layer having a forbidden band width larger than that of the first semiconductor layer, a plane orientation is (100).
Etching is performed on the surface of the p-type GaAs substrate having the surface as the surface with at least two kinds of etching solutions to form a groove having a bottom surface portion and both side surface portions, and the bottom surface portion has a plane orientation (100 ) Surface and each side surface portion is formed as two or more surfaces having different plane orientations in the groove depth direction, and a Si-doped current confinement layer is formed on the side surface portion on the substrate in which the groove is formed. Of the Si-doped current constriction layer, and a step of forming p-type conductivity on at least one or more of the surfaces and n-type conductivity on other than the one or more surfaces. And a step of forming the light emitting laminated portion thereon, whereby the above object is achieved.

【００３１】ある実施例では、前記発光用積層部が少な
くともＳｉドープＡｌＧａＡｓクラッド層を含み、前記
溝の側面部の内の少なくとも１つ以上の面に対応する該
クラッド層の領域における層厚方向の一部または全域部
がｐ型の導電性を示し、該溝の側面部の他の面および溝
の縁に連なる前記基板の表面に対応する該クラッド層の
領域がｎ型の導電性を示すように形成する。In one embodiment, the light emitting laminated portion includes at least a Si-doped AlGaAs clad layer, and in the layer thickness direction in a region of the clad layer corresponding to at least one of the side surfaces of the groove. Part or all of the region has p-type conductivity, and the region of the clad layer corresponding to the other surface of the side face of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove has n-type conductivity. To form.

【００３２】ある実施例では、前記発光用積層部の上
に、ＳｉドープＧａＡｓコンタクト層を形成する工程を
包含し、該コンタクト層の領域における層厚方向の一部
または全域部がｐ型の導電性を示し、該溝の側面部の他
の面および溝の縁に連なる前記基板の表面に対応する該
コンタクト層の領域がｎ型の導電性を示すように形成す
る。In one embodiment, a step of forming a Si-doped GaAs contact layer on the light emitting laminated portion is included, and a part or the entire area of the contact layer in the layer thickness direction is p-type conductive. And the region of the contact layer corresponding to the other surface of the side surface of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove exhibits n-type conductivity.

【００３３】[0033]

【作用】本発明の半導体レーザ素子においては、面方位
が（１００）である面を表面とするｐ型ＧａＡｓ基板の
表面に、底面部と両側面部とを有する溝が形成される。
溝の底面部の面方位は基板の表面の面方位と同じ（１０
０）とされ、溝の各側面部は、溝の深さ方向に異なる面
方位を有する２つ以上の面で形成される。In the semiconductor laser device of the present invention, a groove having a bottom surface portion and both side surface portions is formed on the surface of the p-type GaAs substrate having the surface whose plane orientation is (100) as the surface.
The plane orientation of the bottom surface of the groove is the same as the plane orientation of the surface of the substrate (10
0), and each side surface portion of the groove is formed by two or more surfaces having different plane orientations in the depth direction of the groove.

【００３４】この基板の上にＳｉドープ電流狭窄層が形
成されており、この電流狭窄層の溝の側面部の内少なく
とも１つ以上の面上に対応する領域はｐ型の導電性を示
し、他の面上に対応する領域はｎ型の導電性を示すよう
にできる。このため、電流注入幅を、この電流狭窄層の
ｐ型領域に限定することができる。A Si-doped current confinement layer is formed on this substrate, and a region corresponding to at least one of the side surfaces of the groove of the current confinement layer exhibits p-type conductivity. Corresponding regions on the other surface may be of n-type conductivity. Therefore, the current injection width can be limited to the p-type region of the current constriction layer.

【００３５】さらに、電流狭窄層の上には、Ｓｉドープ
ＡｌＧａＡｓクラッド層を含む発光用積層部が形成され
ており、このクラッド層は、層厚方向の一部または全部
について、電流狭窄層のｐ型領域に対応する領域でｐ型
の導電性を示し、他の面上の領域ではｎ型の導電性を示
す。Further, a light emitting laminated portion including a Si-doped AlGaAs clad layer is formed on the current constriction layer, and this clad layer is formed in a part or all of the thickness direction of the current confinement layer with a p-layer. A region corresponding to the mold region exhibits p-type conductivity, and a region on the other surface exhibits n-type conductivity.

【００３６】また、発光用積層部の上には、Ｓｉドープ
ＧａＡｓコンタクト層が形成されており、このコンタク
ト層においても、その層厚方向の一部または全部につい
て、上記クラッド層のｐ型の導電性を示す領域に対応す
る領域がｐ型の導電性を示し、他の面上の領域ではｎ型
の導電性を示す。A Si-doped GaAs contact layer is formed on the light emitting laminated portion, and in this contact layer as well, the p-type conductivity of the cladding layer is partially or entirely formed in the layer thickness direction. The region corresponding to the region exhibiting conductivity exhibits p-type conductivity, and the region on the other surface exhibits n-type conductivity.

【００３７】このクラッド層内およびコンタクト層内の
ｐ型領域により電流経路がさらに狭窄される。The p-type region in the clad layer and the contact layer further narrows the current path.

【００３８】発光部となる活性層の中央部は、エネルギ
ーギャップが大きく屈折率の小さいＡｌＧａＡｓクラッ
ド層で囲まれており、実屈折率導波構造となる。この活
性層の中央部は溝の底面部に対応して形成されるので平
坦となり、結晶性も良好である。The central portion of the active layer, which serves as a light emitting portion, is surrounded by an AlGaAs cladding layer having a large energy gap and a small refractive index, and has a real refractive index guiding structure. Since the central portion of this active layer is formed corresponding to the bottom portion of the groove, it becomes flat and has good crystallinity.

【００３９】上記溝は、面方位（１００）の面を表面と
するｐ型ＧａＡｓ基板の表面に、２種類以上のエッチン
グ液を用いてエッチングを行うことにより形成すること
ができる。The groove can be formed by etching the surface of the p-type GaAs substrate having the surface of the plane orientation (100) as the surface using two or more kinds of etching solutions.

【００４０】[0040]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図において、同様の機能を有する部分
は同一の番号で示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, parts having similar functions are indicated by the same numbers.

【００４１】（実施例１）図１（ｆ）に実施例１の半導
体レーザ素子の断面を示す。この半導体レーザ素子は、
面方位が（１００）であるｐ型ＧａＡｓ基板１の表面
に、深さ方向に面方位の異なる２つの面１００、１０１
で側面が形成された溝が設けられている。溝の２つの側
面１００、１０１の内、側面１００の面方位は（１１
１）Ａであり、側面１０１の面方位は（４１１）Ａであ
る。この溝は底面を有し、その面方位は（１００）であ
る。Example 1 FIG. 1F shows a cross section of a semiconductor laser device of Example 1. This semiconductor laser device
Two planes 100 and 101 having different plane orientations in the depth direction are formed on the surface of the p-type GaAs substrate 1 having the plane orientation (100).
A groove whose side surface is formed is provided. Of the two side surfaces 100 and 101 of the groove, the surface orientation of the side surface 100 is (11
1) A, and the plane orientation of the side surface 101 is (411) A. This groove has a bottom surface, and its plane orientation is (100).

【００４２】この溝を埋めるようにして、基板１上に、
ＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２が形成されている。こ
の電流狭窄層２は、溝の側面１００上の領域ではｐ型の
導電性を示し、溝の側面１０１上、底面１０２上および
溝の外側の面１０３上の領域ではｎ型の導電性を示す。On the substrate 1, so as to fill this groove,
A Si-doped GaAs current confinement layer 2 is formed. The current confinement layer 2 exhibits p-type conductivity in the region on the side surface 100 of the groove, and exhibits n-type conductivity in the regions on the side surface 101, the bottom surface 102 and the surface 103 outside the groove. .

【００４３】Ｓｉドープ電流狭窄層２の上には、ｐ型Ａ
ｌXＧａ1-XＡｓクラッド層３（例えば、Ｘ＝０.５
０）、ＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層４（例えば、Ｙ＝０.１
４）、ｎ型ＡｌWＧａ1-WＡｓクラッド層５（例えば、Ｗ
＝０.５０）およびｎ型ＧａＡｓコンタクト層６がこの
順で積層形成されている。クラッド層３および５は、活
性層４よりも禁制帯幅の大きな材料で形成されており、
このクラッド層３、活性層４およびクラッド層５で発光
用積層部が構成されている。On the Si-doped current confinement layer 2, p-type A
l X Ga 1-X As cladding layer 3 (for example, X = 0.5
0), Al Y Ga 1-Y As active layer 4 (for example, Y = 0.1).
4), n-type Al W Ga 1-W As cladding layer 5 (for example, W
= 0.50) and the n-type GaAs contact layer 6 are laminated in this order. The clad layers 3 and 5 are made of a material having a larger forbidden band width than the active layer 4,
The clad layer 3, the active layer 4, and the clad layer 5 constitute a light emitting laminated portion.

【００４４】そして、ｐ型基板１側にはｐ側電極１２が
形成され、ｎ型コンタクト層６側にはｎ側電極１３が形
成されている。このような半導体レーザ素子は、以下の
ようにして作製される。A p-side electrode 12 is formed on the p-type substrate 1 side, and an n-side electrode 13 is formed on the n-type contact layer 6 side. Such a semiconductor laser device is manufactured as follows.

【００４５】まず、図１（ａ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓ基板１表面上にレジスト１１を塗布する。First, as shown in FIG. 1A, p-type Ga is used.
A resist 11 is applied on the surface of the As substrate 1.

【００４６】次に、図１（ｂ）に示すように、この基板
１のレジスト１１にホトリソグラフィー技術を用いて、
幅３μｍのストライプ１５を形成する。Next, as shown in FIG. 1B, the resist 11 on the substrate 1 is formed by a photolithography technique.
A stripe 15 having a width of 3 μm is formed.

【００４７】続いて、この基板１のストライプ１５形成
位置に、２種類のエッチング液、例えば、２種類の硫酸
と過酸化水素水の混合液を用いて、図１（ｃ）に示すよ
うな、底面の面方位が（１００）であり、各側面が２つ
の面方位（１１１）Ａ、（４１１）Ａで構成されたＶ溝
を形成する。溝の形成が終わると、図１（ｄ）に示すよ
うに、レジスト１１を除去し、基板１を熱硫酸処理す
る。Subsequently, as shown in FIG. 1C, two kinds of etching solutions, for example, a mixed solution of two kinds of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution are used at the position where the stripe 15 is formed on the substrate 1. The bottom surface has a plane orientation of (100), and each side surface forms a V groove having two plane orientations (111) A and (411) A. When the formation of the groove is completed, the resist 11 is removed and the substrate 1 is treated with hot sulfuric acid as shown in FIG.

【００４８】次に、図１（ｅ）に示すようにＭＢＥ装置
内で、厚み２μｍのＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２を
成長させる。先述したように、ＭＢＥ法において、面方
位が（ｎ１１）Ａ（１≦ｎ≦３）である面上に、ｎ型ド
ーパントとしてＳｉをドープしたＧａＡｓを成長させる
と、成長過程でＡｓの付着が抑制されるので、半導体層
の導電性はｐ型に反転する。他方、面方位が（ｎ１１）
Ａ（ｎ≧４）である面や（１００）である面上では、こ
のような反転現象は見られず、この面上のＳｉドープ電
流狭窄層２の導電性はｎ型となる。他のドーパントを用
いた場合には、このような現象は見られない。Next, as shown in FIG. 1E, a Si-doped GaAs current confinement layer 2 having a thickness of 2 μm is grown in the MBE apparatus. As described above, in the MBE method, when GaAs doped with Si as an n-type dopant is grown on a surface having a plane orientation of (n11) A (1 ≦ n ≦ 3), As is attached during the growth process. Since it is suppressed, the conductivity of the semiconductor layer is inverted to p-type. On the other hand, the plane orientation is (n11)
No such inversion phenomenon is observed on the surface of A (n ≧ 4) or the surface of (100), and the conductivity of the Si-doped current confinement layer 2 on this surface is n-type. Such a phenomenon is not observed when other dopants are used.

【００４９】図１８にＧａＡｓ基板の面方位が（ｎ１
１）Ａ（１≦ｎ≦３）の面上にＳｉドープＧａＡｓ層を
成長させた場合の、ＳｉドープＧａＡｓ層の導電性の基
板温度とＡｓの圧力に対する依存性を示す。この図に示
した例においては基板の温度条件を４００℃〜８００℃
までの間とした。 図から理解されるように、Ａｓの圧
力が低いほど、または基板温度が高いほど、Ｓｉドープ
ＧａＡｓ層の導電性はｐ型を示しやすく、７００℃以上
ではほとんどｐ型を示す。この理由としては、以下のよ
うなことが考えられる。In FIG. 18, the plane orientation of the GaAs substrate is (n1
1) The dependence of the conductivity of the Si-doped GaAs layer on the substrate temperature and the pressure of As when the Si-doped GaAs layer is grown on the surface of A (1 ≦ n ≦ 3) is shown. In the example shown in this figure, the temperature condition of the substrate is 400 ° C to 800 ° C.
Until. As understood from the figure, the conductivity of the Si-doped GaAs layer is likely to show p-type as the As pressure is lower or the substrate temperature is higher, and almost shows p-type at 700 ° C. or higher. The reason may be as follows.

【００５０】即ち、面方位が（ｎ１１）Ａ（１≦ｎ≦
３）である面は、１本の結合手を有するＧａで覆われて
おり、吸着したＡｓは付着係数が小さいので、不純物Ｓ
ｉはＧａと結合してＡｓ位置に入りやすい。また、基板
温度を上げたり、Ａｓ圧力を低くすると、さらにＡｓの
付着係数が減少してｐ型を示しやすくなる。That is, the plane orientation is (n11) A (1≤n≤
The surface 3) is covered with Ga having one bond, and the adsorbed As has a small sticking coefficient.
i easily bonds to Ga and enters the As position. Further, when the substrate temperature is raised or the As pressure is lowered, the sticking coefficient of As is further reduced and the p-type is likely to be exhibited.

【００５１】図１（ｅ）において、面方位が（１１１）
Ａである溝の側面１００上の電流狭窄層２（斜線部）は
ｐ型の導電性を示す。他方、面方位が（４１１）Ａであ
る溝の側面１０１上、溝の底面１０２上および溝の外側
１０３上の電流狭窄層１１１、１１２、１１３はｎ型を
示す。従って、この半導体レーザ素子においては、面方
位が（１１１）Ａである側面１００上（斜線部１１０）
のみが電流経路となる。In FIG. 1E, the plane orientation is (111).
The current confinement layer 2 (hatched portion) on the side surface 100 of the groove A is p-type conductivity. On the other hand, the current confinement layers 111, 112, and 113 on the side surface 101 of the groove having the plane orientation of (411) A, on the bottom surface 102 of the groove, and on the outer side 103 of the groove are n-type. Therefore, in this semiconductor laser device, the plane orientation is (111) A on the side surface 100 (hatched portion 110).
Only the current path.

【００５２】なお、１本の結合手を有するＧａに吸着し
たＡｓの遊離しやすさは、ＳｉドープＧａＡｓ層の成長
条件に依存する。基板１の温度が比較的低温であり、Ａ
ｓフラックス量が多い条件下の成長では、Ａｓが遊離し
にくく、１本の結合手を有するＧａで覆われると、面方
位が（１１１）Ａや（３１１）Ａの面上の領域であって
もその領域はｎ型の導電性を示すことがある。よって、
適当な成長条件を選択することが必要となる。また、溝
深さ方向に異なる面方位を有する２つ以上の面は、少な
くとも１つ以上の面の上で形成されるＳｉドープＧａＡ
ｓ層がｐ型の導電性を示すものであれば、どのような組
み合わせであってもよく、例えば、（１１１）Ａ面と
（３１１）Ａ面との組み合わせや、（７５５）Ａ面と
（５１１）Ａ面との組み合わせであってもよく、また３
つ以上の面方位を有する面の組み合わせであってもよ
い。The easiness of releasing As adsorbed on Ga having one bond depends on the growth conditions of the Si-doped GaAs layer. The temperature of the substrate 1 is relatively low, and A
In the growth under the condition that the amount of s flux is large, As is hard to be released, and when covered with Ga having one bond, the plane orientation is a region on the plane of (111) A or (311) A. However, that region may exhibit n-type conductivity. Therefore,
It is necessary to select appropriate growth conditions. Further, the two or more planes having different plane orientations in the groove depth direction are Si-doped GaA formed on at least one plane.
Any combination may be used as long as the s layer exhibits p-type conductivity. For example, a combination of the (111) A plane and the (311) A plane or the (755) A plane ( 511) It may be combined with A side, and 3
It may be a combination of planes having three or more plane orientations.

【００５３】ＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２の成長
後、引き続き、この電流狭窄層２上にｐ型ＡｌXＧａ1-X
Ａｓクラッド層３、ＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層４、ｎ型Ａ
ｌWＧａ1-WＡｓクラッド層５およびｎ型ＧａＡｓコンタ
クト層６を順次成長させる。After the growth of the Si-doped GaAs current confinement layer 2, the p-type Al X Ga 1 -X is continuously formed on the current confinement layer 2.
As clad layer 3, Al Y Ga 1-Y As active layer 4, n-type A
The 1 W Ga 1-W As cladding layer 5 and the n-type GaAs contact layer 6 are sequentially grown.

【００５４】上記ｎ型クラッド層５およびｎ型コンタク
ト層６のドーパントとしてはＳｎ等のｎ型ドーパントを
用いても良いが、基板１の温度を比較的低温にしてＡｓ
のフラックス量を多くすることにより、ｎ型の導電性を
示すように成長させることもできる。An n-type dopant such as Sn may be used as a dopant for the n-type cladding layer 5 and the n-type contact layer 6, but the temperature of the substrate 1 is set to a relatively low temperature, and As.
It is also possible to grow so as to exhibit n-type conductivity by increasing the amount of flux.

【００５５】最後に、基板１側にｐ側電極１２を、コン
タクト層６側にｎ側電極１３を形成して図１（ｆ）に示
すような半導体レーザ素子を得る。Finally, the p-side electrode 12 is formed on the substrate 1 side and the n-side electrode 13 is formed on the contact layer 6 side to obtain a semiconductor laser device as shown in FIG.

【００５６】この半導体レーザ素子においては、溝の形
成領域に対応する部分の活性層の中央部１１２が発光部
となる。この発光部はエネルギーギャップが大きく屈折
率の小さいＡｌＧａＡｓクラッド層３、５で囲まれてお
り、実屈折率導波構造となっている。さらに、電流経路
が図１（ｆ）に示す斜線部の幅に狭窄されているので、
従来の半導体レーザ素子に比べて大幅に閾値電流を低減
させることができる。また、溝に、基板１の表面と同じ
面方位（１００）を有する底面部を設け、活性層の中央
部１１２がこの溝の底面部に対応するので、活性層の中
央部１１２の層厚が厚くなることがなく、結晶性に優
れ、基本横モード発振が得られ易い。In this semiconductor laser device, the central portion 112 of the active layer corresponding to the groove forming region serves as the light emitting portion. This light emitting portion is surrounded by AlGaAs cladding layers 3 and 5 having a large energy gap and a small refractive index, and has a real refractive index waveguide structure. Further, since the current path is narrowed to the width of the hatched portion shown in FIG. 1 (f),
The threshold current can be greatly reduced as compared with the conventional semiconductor laser device. In addition, since the bottom portion having the same plane orientation (100) as the surface of the substrate 1 is provided in the groove and the central portion 112 of the active layer corresponds to the bottom portion of this groove, the layer thickness of the central portion 112 of the active layer is It does not become thick, has excellent crystallinity, and can easily obtain fundamental transverse mode oscillation.

【００５７】本実施例１の半導体レーザ素子を７８０ｎ
ｍ帯のＤＨ（ダブルヘテロ）構造として作製したとこ
ろ、閾値電流は１０ｍＡであった。The semiconductor laser device of the first embodiment is 780n
When manufactured as an m-band DH (double hetero) structure, the threshold current was 10 mA.

【００５８】（実施例２）図２に実施例２の半導体レー
ザ素子を示す。本実施例２の半導体レーザ素子は、Ｓｉ
ドープ電流狭窄層７の構成以外は実施例１と同様であ
り、Ｓｉドープ電流狭窄層７以外の層については実施例
１と同じ番号を附して説明する。この半導体レーザ素子
のＳｉドープ電流狭窄層７は、ＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層
４（例えば、Ｙ＝０.１４）よりも禁制帯幅の小さいＳ
ｉドープＡｌZＧａ1-ZＡｓ（例えばＺ＝０.１０）から
なる。面方位が（１１１）Ａである溝の領域（斜線部）
上のＳｉドープ電流狭窄層７はｐ型の導電性を示し、面
方位が（４１１）Ａである側面上、面方位が（１００）
である溝の底面上および溝の両外側の（１００）上の領
域のＳｉドープ電流狭窄層７はｎ型の導電性を示す。(Embodiment 2) FIG. 2 shows a semiconductor laser device of Embodiment 2. The semiconductor laser device of Example 2 is made of Si
The structure is the same as that of Example 1 except for the configuration of the doped current confinement layer 7, and layers other than the Si-doped current confinement layer 7 are described with the same numbers as in Example 1. The Si-doped current confinement layer 7 of this semiconductor laser device has an S forbidden band width smaller than that of the Al Y Ga 1 -Y As active layer 4 (for example, Y = 0.14).
It is made of i-doped Al Z Ga 1-Z As (for example, Z = 0.10). Region of groove with plane orientation (111) A (hatched area)
The upper Si-doped current confinement layer 7 exhibits p-type conductivity, and has a plane orientation of (411) A and a plane orientation of (100).
The Si-doped current confinement layer 7 in the region on the bottom surface of the groove and on (100) on both outer sides of the groove exhibits n-type conductivity.

【００５９】本実施例２の半導体レーザ素子は電流狭窄
層７がＡｌＧａＡｓからなるので、実施例１の半導体レ
ーザ素子に比べ、活性層４で発光する光が電流狭窄層７
に吸収されるのを抑制することができる。よって、ｐ型
ＧａXＡｌ1-XＡｓクラッド層３を薄く形成して水平方向
の広がり電流を減少させることができるので、さらに閾
値電流を低減できる。In the semiconductor laser device of the second embodiment, the current confinement layer 7 is made of AlGaAs. Therefore, compared with the semiconductor laser device of the first embodiment, the light emitted from the active layer 4 is the current confinement layer 7.
Can be suppressed from being absorbed. Therefore, the p-type Ga x Al 1 -x As clad layer 3 can be formed thin to reduce the spreading current in the horizontal direction, thereby further reducing the threshold current.

【００６０】（実施例３）図３に実施例３の半導体レー
ザ素子を示す。実施例１の半導体レーザー素子の基板と
同じ構成の基板１上にＳｉドープＡｌPＧａ1-PＡｓクラ
ッド層（例えば、Ｐ＝０.５０）８、ｐ型ＡｌPＧａ1-P
Ａｓクラッド層３（例えば、Ｐ＝０.５０）、ＡｌYＧａ
1-YＡｓ活性層４（例えば、Ｙ＝０.１４）およびｎ型Ａ
ｌWＧａ1-WＡｓクラッド層５（例えば、Ｗ＝０.５０）
がこの順に積層形成され、Ｓｉドープクラッド層８がＳ
ｉドープ電流狭窄層の役目を果たす。このＳｉドープク
ラッド層８の禁制帯幅は活性層４よりも大きく、かつ、
ｐ型クラッド層３およびｎ型クラッド層５とは同じかあ
るいは小さい。(Embodiment 3) FIG. 3 shows a semiconductor laser device of Embodiment 3. Si-doped Al P Ga 1-P As clad layer (for example, P = 0.50) 8 and p-type Al P Ga 1-P are formed on the substrate 1 having the same structure as that of the semiconductor laser device of Example 1.
As clad layer 3 (for example, P = 0.50), Al Y Ga
1-Y As active layer 4 (eg, Y = 0.14) and n-type A
l W Ga 1-W As clad layer 5 (for example, W = 0.50)
Are laminated in this order, and the Si-doped clad layer 8 is S
It serves as an i-doped current confinement layer. The band gap of the Si-doped clad layer 8 is larger than that of the active layer 4, and
The p-type clad layer 3 and the n-type clad layer 5 are the same or smaller.

【００６１】このＳｉドープクラッド層８において、面
方位が（１１１）Ａである溝の領域（斜線部）上に形成
された部分はｐ型の導電性を示し、面方位が（４１１）
Ａである溝の領域上、面方位が（１００）である溝の底
面上および溝の両外側の（１００）面上に形成された部
分はｎ型の導電性を示す。他の構造は実施例１と同様な
ものとすることができる。In this Si-doped clad layer 8, the portion formed on the groove region (hatched portion) having a plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity, and the plane orientation is (411).
Portions formed on the groove region A, on the bottom surface of the groove having a plane orientation of (100), and on the (100) plane on both outer sides of the groove exhibit n-type conductivity. Other structures can be similar to those of the first embodiment.

【００６２】本実施例３の半導体レーザ素子は、屈折率
の大きい電流狭窄層（例えばＧａＡｓ層等）の代わり
に、屈折率が小さくエネルギーギャップの大きいＳｉド
ープＡｌPＧａ1-PＡｓクラッド層８により電流狭窄が行
われるので、基板１や屈折率の大きい電流狭窄層による
光吸収のない実屈折率導波構造ができる。よって、ｐ型
クラッド層３を薄く形成することができるので、水平方
向の広がり電流を低減することができる。このため、光
取り出し効率の向上を図ることができ、閾値電流を低減
できる。In the semiconductor laser device of Example 3, the Si-doped Al P Ga 1 -P As clad layer 8 having a small refractive index and a large energy gap is used instead of the current confinement layer having a large refractive index (eg, GaAs layer). As a result, current confinement is performed, so that an actual refractive index guided structure without light absorption by the substrate 1 or the current confinement layer having a large refractive index can be obtained. Therefore, since the p-type cladding layer 3 can be formed thin, the spreading current in the horizontal direction can be reduced. Therefore, the light extraction efficiency can be improved and the threshold current can be reduced.

【００６３】（実施例４）図４に実施例４の半導体レー
ザ素子を示す。本実施例４の半導体レーザ素子は、実施
例１の半導体レーザー素子の基板と同じ構成の基板１上
にＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２、ＳｉドープＡｌP
Ｇａ1-PＡｓクラッド層８（例えば、Ｐ＝０.５０）、ｐ
型クラッド層ＡｌXＧａ1-XＡｓクラッド層３（例えばＸ
＝０.５）、ＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層４（例えば、Ｙ＝
０.１４）およびｎ型ＡｌWＧａ1-WＡｓクラッド層５
（例えばＷ＝０.５）がこの順で積層形成されており、
他の構造は実施例１の半導体レーザー素子と同じであ
る。Ｓｉドープ電流狭窄層２およびＳｉドープクラッド
層８の両方が電流狭窄層の役目を果たす。このＳｉドー
プクラッド層８は活性層４よりも禁制帯幅が大きく、か
つ、ｐ型クラッド層３およびｎ型クラッド層５と禁制帯
幅が同じかあるいは小さい。(Embodiment 4) FIG. 4 shows a semiconductor laser device of Embodiment 4. The semiconductor laser device according to the fourth embodiment has a Si-doped GaAs current confinement layer 2 and a Si-doped Al P on a substrate 1 having the same structure as that of the semiconductor laser device according to the first embodiment.
Ga 1-P As clad layer 8 (for example, P = 0.50), p
Type clad layer Al X Ga 1-X As clad layer 3 (for example, X
= 0.5), Al Y Ga 1-Y As active layer 4 (for example, Y =
0.14) and n-type Al W Ga 1-W As clad layer 5
(For example, W = 0.5) is laminated in this order,
The other structure is the same as that of the semiconductor laser device of the first embodiment. Both the Si-doped current confinement layer 2 and the Si-doped cladding layer 8 serve as a current confinement layer. The Si-doped clad layer 8 has a larger forbidden band width than the active layer 4 and has the same or smaller bandgap as the p-type clad layer 3 and the n-type clad layer 5.

【００６４】これらＳｉドープ電流狭窄層２およびＳｉ
ドープクラッド層８において、面方位が（１１１）Ａで
ある溝の領域（斜線部）上に形成された部分はｐ型の導
電性を示し、面方位が（４１１）Ａである溝の領域上、
面方位が（１００）である底面上および溝の両外側の面
方位（１００）の面上に形成された部分はｎ型の導電性
を示す。他の構造は実施例１と同様なものとすることが
できる。These Si-doped current confinement layer 2 and Si
In the doped clad layer 8, the portion formed on the groove region (hatched portion) having the plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity, and on the groove region having the plane orientation of (411) A. ,
The portions formed on the bottom surface having the plane orientation (100) and on the plane having the plane orientation (100) on both outer sides of the groove exhibit n-type conductivity. Other structures can be similar to those of the first embodiment.

【００６５】本実施例４の半導体レーザ素子は、上記Ｓ
ｉドープ電流狭窄層２のみならず、Ｓｉドープクラッド
層８においても電流狭窄が行われるので、ｐ型クラッド
層３を薄く形成しても、基板１や電流狭窄層による光吸
収のない実屈折率導波構造ができる。よって、水平方向
の広がり電流が抑制され、閾値電流をさらに低減でき
る。The semiconductor laser device of Example 4 has the above-mentioned S
Since the current confinement is performed not only in the i-doped current confinement layer 2 but also in the Si-doped clad layer 8, even if the p-type clad layer 3 is formed thin, the actual refractive index without light absorption by the substrate 1 or the current confinement layer. A waveguide structure can be created. Therefore, the spreading current in the horizontal direction is suppressed, and the threshold current can be further reduced.

【００６６】（実施例５）図５に実施例５の半導体レー
ザ素子を示す。本実施例５の半導体レーザ素子は、実施
例１の半導体レーザー素子の基板と同じ構成の基板１上
にＳｉドープＡｌZＧａ1-ZＡｓ電流狭窄層７（例えばＺ
＝０.１０）、ＳｉドープＡｌPＧａ1-PＡｓクラッド層
８（例えば、Ｐ＝０.５０）、ｐ型ＡｌXＧａ1-XＡｓク
ラッド層３（例えばＸ＝０.５）、ＡｌYＧａ1-YＡｓ活
性層４（例えば、Ｙ＝０.１４）およびｎ型ＡｌWＧａ
1-WＡｓクラッド層５（例えばＷ＝０.５）がこの順で積
層形成されており、他の構造は実施例１の半導体レーザ
ー素子と同じである。(Embodiment 5) FIG. 5 shows a semiconductor laser device of Embodiment 5. The semiconductor laser device according to the fifth embodiment is obtained by forming a Si-doped Al Z Ga 1 -Z As current constriction layer 7 (for example, Z
= 0.10), Si-doped Al P Ga 1-P As clad layer 8 (for example, P = 0.50), p-type Al X Ga 1-X As clad layer 3 (for example, X = 0.5), Al Y Ga 1-Y As active layer 4 (eg, Y = 0.14) and n-type Al W Ga
The 1-W As clad layer 5 (for example, W = 0.5) is laminated in this order, and the other structure is the same as that of the semiconductor laser device of the first embodiment.

【００６７】この半導体レーザー素子においてはＳｉド
ープ電流狭窄層７およびＳｉドープクラッド層８の両方
が電流狭窄層の役目を果たす。Ｓｉドープ電流狭窄層７
はＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層４（例えば、Ｙ＝０.１４）
よりも禁制帯幅が小さく、Ｓｉドープクラッド層８はｐ
型クラッド層３およびｎ型クラッド層５とは禁制帯幅が
同じかあるいは小さい。In this semiconductor laser device, both the Si-doped current confinement layer 7 and the Si-doped clad layer 8 serve as a current confinement layer. Si-doped current confinement layer 7
Is an Al Y Ga 1-Y As active layer 4 (for example, Y = 0.14)
The forbidden band width is smaller than that of Si-doped clad layer 8
The forbidden band width is the same as or smaller than that of the type clad layer 3 and the n-type clad layer 5.

【００６８】これらＳｉドープ電流狭窄層７およびＳｉ
ドープクラッド層８において、面方位が（１１１）Ａで
ある溝の領域（斜線部）上に形成された部分はｐ型の導
電性を示し、面方位が（４１１）Ａである溝の領域上、
面方位が（１００）である底面上および溝の両外側の面
方位（１００）の面上に形成された部分はｎ型の導電性
を示す。他の構造は実施例１と同様なものとすることが
できる。These Si-doped current confinement layer 7 and Si
In the doped clad layer 8, the portion formed on the groove region (hatched portion) having the plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity, and on the groove region having the plane orientation of (411) A. ,
The portions formed on the bottom surface having the plane orientation (100) and on the plane having the plane orientation (100) on both outer sides of the groove exhibit n-type conductivity. Other structures can be similar to those of the first embodiment.

【００６９】本実施例５の半導体レーザ素子は、電流狭
窄層がＳｉドープＡｌZＧａ1-ZＡｓ電流狭窄層７からな
るので、ｐ型クラッド層３を薄く形成しても、実施例４
の半導体レーザ素子に比べて、基板や電流狭窄層による
光吸収の少ない実屈折率導波構造ができる。よって、水
平方向の広がり電流が抑制され、閾値電流をさらに低減
できる。In the semiconductor laser device of the fifth embodiment, the current confinement layer is composed of the Si-doped Al Z Ga 1 -Z As current confinement layer 7. Therefore, even if the p-type cladding layer 3 is formed thin,
In comparison with the semiconductor laser device described above, a real refractive index waveguide structure with less light absorption by the substrate and the current constriction layer can be formed. Therefore, the spreading current in the horizontal direction is suppressed, and the threshold current can be further reduced.

【００７０】（実施例６）図６に実施例６の半導体レー
ザ素子を示す。本実施例６の半導体レーザ素子は、実施
例１の半導体レーザー素子の基板と同じ構成の基板１上
に、電流狭窄層としてのＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層
２、ＳｉドープＡｌQＧａ1-QＡｓ光閉じ込め層９（例え
ば、Ｑ＝０.６０）、ＳｉドープＡｌPＧａ1-PＡｓクラ
ッド層８（例えばＰ＝０.５）、ｐ型ＡｌXＧａ1-XＡｓ
クラッド層３（例えばＸ＝０.５）、ＡｌYＧａ1-YＡｓ
活性層４（例えば、Ｙ＝０.１４）およびｎ型ＡｌWＧａ
1-WＡｓクラッド層５（例えばＷ＝０.５）がこの順で積
層形成されている。Ｓｉドープ光閉じ込め層９はｐ型ク
ラッド層３およびｎ型クラッド層５よりも禁制帯幅が大
きい。他の構造は実施例１の半導体レーザー素子と同じ
である。Example 6 FIG. 6 shows a semiconductor laser device of Example 6. The semiconductor laser device according to the sixth embodiment includes a Si-doped GaAs current confinement layer 2 as a current confinement layer and a Si-doped Al Q Ga 1 -Q As on a substrate 1 having the same structure as the substrate of the semiconductor laser device according to the first embodiment. Light confinement layer 9 (for example, Q = 0.60), Si-doped Al P Ga 1-P As cladding layer 8 (for example, P = 0.5), p-type Al X Ga 1-X As
Cladding layer 3 (eg, X = 0.5), Al Y Ga 1-Y As
Active layer 4 (eg, Y = 0.14) and n-type Al W Ga
The 1-W As clad layer 5 (for example, W = 0.5) is laminated in this order. The Si-doped optical confinement layer 9 has a larger forbidden band width than the p-type cladding layer 3 and the n-type cladding layer 5. The other structure is the same as that of the semiconductor laser device of the first embodiment.

【００７１】これらＳｉドープ電流狭窄層２、Ｓｉドー
プ光閉じ込め層９およびＳｉドープクラッド層８におい
て、面方位が（１１１）Ａである溝の領域（斜線部）上
に形成された部分はｐ型の導電性を示し、面方位が（４
１１）Ａである溝の領域上、面方位が（１００）である
溝の底面上および溝の両外側の面方位（１００）の面上
に形成された部分はｎ型の導電性を示す。他の構造は実
施例１と同様なものとすることができる。In these Si-doped current confinement layer 2, Si-doped optical confinement layer 9 and Si-doped clad layer 8, the portion formed on the groove region (hatched portion) whose plane orientation is (111) A is p-type. Of the plane orientation (4
11) A portion formed on the groove region of A, on the bottom surface of the groove having a plane orientation of (100), and on the surface having a plane orientation of (100) on both outer sides of the groove exhibits n-type conductivity. Other structures can be similar to those of the first embodiment.

【００７２】本実施例６の半導体レーザー素子では、上
記光閉じ込め層９が、クラッド層８よりも屈折率が小さ
く、エネルギーギャップが大きいので、基板１や電流狭
窄層による光吸収のない非常に優れた実屈折率を有する
導波構造ができる。よって、水平方向の広がり電流が抑
制され、光取り出し効率が向上するので、閾値電流をさ
らに低減できる。In the semiconductor laser device of Example 6, since the optical confinement layer 9 has a smaller refractive index and a larger energy gap than the cladding layer 8, it is very excellent in that there is no light absorption by the substrate 1 or the current constriction layer. A waveguide structure having a real refractive index can be obtained. Therefore, the spreading current in the horizontal direction is suppressed and the light extraction efficiency is improved, so that the threshold current can be further reduced.

【００７３】（実施例７）図７に実施例７の半導体レー
ザ素子を示す。本実施例７の半導体レーザ素子は、実施
例１の半導体レーザー素子の基板と同じ構成の基板１上
に、ＳｉドープＡｌZＧａ1-ZＡｓ電流狭窄層７（例えば
Ｚ＝０.１０）、ＳｉドープＡｌQＧａ1-QＡｓ光閉じ込
め層９（例えばＱ＝０.６０）、ＳｉドープＡｌPＧａ
1-PＡｓクラッド層８（例えばＰ＝０.５）、ｐ型ＡｌX
Ｇａ1-XＡｓクラッド層３（例えばＸ＝０.５）、ＡｌY
Ｇａ1-YＡｓ活性層４（例えばＹ＝０.１４）およびｎ型
ＡｌWＧａ1-WＡｓクラッド層５（例えばＷ＝０.５）が
この順に積層形成されている。Ｓｉドープ電流狭窄層７
は活性層４よりも禁制帯幅が小さく、Ｓｉドープ光閉じ
込め層９はｐ型クラッド層３およびｎ型クラッド層５よ
りも禁制帯幅が大きい。Ｓｉドープクラッド層８はｐ型
クラッド層３およびｎ型クラッド層５とは禁制帯幅が同
じかあるいは小さい。他の構造は実施例１の半導体レー
ザー素子と同じである。(Embodiment 7) FIG. 7 shows a semiconductor laser device of Embodiment 7. The semiconductor laser device according to the seventh embodiment has the same structure as the substrate of the semiconductor laser device according to the first embodiment on the Si-doped Al Z Ga 1 -Z As current confinement layer 7 (for example, Z = 0.10). Si-doped Al Q Ga 1-Q As optical confinement layer 9 (for example, Q = 0.60), Si-doped Al P Ga
1-P As clad layer 8 (for example, P = 0.5), p-type Al x
Ga 1-X As clad layer 3 (for example, X = 0.5), Al Y
A Ga 1 -Y As active layer 4 (for example Y = 0.14) and an n-type Al W Ga 1 -W As clad layer 5 (for example W = 0.5) are laminated in this order. Si-doped current confinement layer 7
Has a smaller band gap than the active layer 4, and the Si-doped optical confinement layer 9 has a larger band gap than the p-type cladding layer 3 and the n-type cladding layer 5. The Si-doped clad layer 8 has the same or smaller bandgap as the p-type clad layer 3 and the n-type clad layer 5. The other structure is the same as that of the semiconductor laser device of the first embodiment.

【００７４】これらＳｉドープ電流狭窄層７、Ｓｉドー
プ光閉じ込め層９およびＳｉドープクラッド層８におい
て、面方位が（１１１）Ａである溝の領域（斜線部）上
に形成された部分はｐ型の導電性を示し、面方位が（４
１１）Ａである溝の領域上、面方位が（１００）である
溝の底面上および溝の両外側の面方位（１００）の面上
に形成された部分はｎ型の導電性を示す。In these Si-doped current confinement layer 7, Si-doped optical confinement layer 9 and Si-doped clad layer 8, the portion formed on the groove region (hatched portion) whose plane orientation is (111) A is p-type. Of the plane orientation (4
11) A portion formed on the groove region of A, on the bottom surface of the groove having a plane orientation of (100), and on the surface having a plane orientation of (100) on both outer sides of the groove exhibits n-type conductivity.

【００７５】上記Ｓｉドープ光閉じ込め層９は、Ｓｉド
ープクラッド層８よりも屈折率が小さく、エネルギーギ
ャップが大きいので、基板１や電流狭窄層による光吸収
が抑制された実屈折率導波構造ができる。Since the Si-doped optical confinement layer 9 has a smaller refractive index and a larger energy gap than the Si-doped clad layer 8, it has a real refractive index waveguide structure in which light absorption by the substrate 1 and the current constriction layer is suppressed. it can.

【００７６】また、電流狭窄層７がＡｌＧａＡｓで形成
されているので、実施例６の半導体レーザ素子に比べ
て、さらに強力な実屈折率導波構造となる。Further, since the current confinement layer 7 is made of AlGaAs, it has a stronger refractive index guiding structure than the semiconductor laser device of the sixth embodiment.

【００７７】よって、水平方向の広がり電流が抑制さ
れ、閾値電流が格段に低減できる。Therefore, the spreading current in the horizontal direction is suppressed, and the threshold current can be remarkably reduced.

【００７８】（実施例８）図８に実施例８の半導体レー
ザ素子を示す。本実施例８の半導体レーザ素子は、基本
構造は実施例１の半導体レーザー素子と同じであり、Ｇ
ａYＡｌ1-YＡｓ（例えばＹ＝０.１４）からなる活性層
４が量子井戸構造である点が異なる。活性層４とクラッ
ド層３および５との間には、ＧａQＡｌ1-QＡｓ（例えば
Ｑ＝０.３５）からなる光ガイド層（図示せず）が設け
られ、ＳＣＨ（ＳｅｐａｒａｔｅＣｏｎｆｉｎｅｍｅｎ
ｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）またはＧＲＩＮ
（Ｇｒａｄｅ Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ）−Ｓ
ＣＨ構造となっており、光を活性層４内に充分閉じ込め
ることができる。活性層４が量子井戸構造であるので、
さらに閾値電流を低減することができる。(Embodiment 8) FIG. 8 shows a semiconductor laser device of Embodiment 8. The semiconductor laser device of Example 8 has the same basic structure as the semiconductor laser device of Example 1, and G
The difference is that the active layer 4 made of a Y Al 1 -Y As (for example, Y = 0.14) has a quantum well structure. An optical guide layer (not shown) made of Ga Q Al 1 -Q As (for example, Q = 0.35) is provided between the active layer 4 and the clad layers 3 and 5, and SCH (SeparateConfinemen) is provided.
t Heterostructure) or GRIN
(Grade Refractive Index) -S
Since it has a CH structure, light can be sufficiently confined in the active layer 4. Since the active layer 4 has a quantum well structure,
Further, the threshold current can be reduced.

【００７９】また、Ｓｉドープ電流狭窄層２において、
面方位が（１１１）Ａである溝の側面上の領域（斜線
部）はｐ型の導電性を示し、面方位が（４１１）Ａであ
る側面上、面方位が（１００）である溝の底面上および
溝の両外側の面方位（１００）の面上の領域はｎ型の導
電性を示す。他の構造は実施例１と同様なものとするこ
とができる。In the Si-doped current confinement layer 2,
The region (hatched portion) on the side surface of the groove having the plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity, and the region of the groove having the plane orientation of (100) is on the side surface having the plane orientation of (411) A. Regions on the bottom surface and on the surface with the plane orientation (100) both outside the groove exhibit n-type conductivity. Other structures can be similar to those of the first embodiment.

【００８０】本実施例８の半導体レーザ素子は、閾値電
流が１ｍＡとなり、実施例１に比べて１／１０の値とす
ることができた。The semiconductor laser device of Example 8 had a threshold current of 1 mA, which was 1/10 of that of Example 1.

【００８１】本実施例８の半導体レーザー素子では、電
流狭窄層としてＳｉドープＧａＡｓ層２を形成したが、
実施例２〜７と同様な電流狭窄層を形成しても、基板や
電流狭窄層による光吸収のない非常に強力な実屈折率導
波構造とすることができる。In the semiconductor laser device of Example 8, the Si-doped GaAs layer 2 was formed as the current confinement layer.
Even if the same current confinement layer as in Examples 2 to 7 is formed, it is possible to obtain a very strong real refractive index waveguide structure with no light absorption by the substrate or the current confinement layer.

【００８２】（実施例９）図９に実施例９の半導体レー
ザ素子を示す。本実施例９の半導体レーザー素子は、６
６０ｎｍ帯のＩｎＧａＡｌＰ系の赤色半導体レーザ素子
に本発明を適用したものである。(Embodiment 9) FIG. 9 shows a semiconductor laser device of Embodiment 9. The semiconductor laser device of Example 9 has 6
The present invention is applied to a 60 nm band InGaAlP-based red semiconductor laser device.

【００８３】この半導体レーザ素子は、ｐ型ＧａＡｓ基
板１の（１００）面に、実施例１と同様な溝が形成さ
れ、この基板１上にＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２が
形成されている。このＳｉドープ電流狭窄層２におい
て、面方位が（１１１）Ａである溝の領域（斜線部）上
に形成された部分はｐ型の導電性を示し、面方位が（４
１１）Ａである溝の領域上、面方位が（１００）である
溝の底面上および溝の両外側の（１００）面上に形成さ
れた領域はｎ型の導電性を示す。In this semiconductor laser device, a groove similar to that of the first embodiment is formed on the (100) plane of a p-type GaAs substrate 1, and a Si-doped GaAs current confinement layer 2 is formed on this substrate 1. In the Si-doped current confinement layer 2, the portion formed on the groove region (hatched portion) having the plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity and the plane orientation of (4)
11) The regions formed on the groove region of A, the bottom face of the groove having a plane orientation of (100), and the (100) faces on both outer sides of the groove exhibit n-type conductivity.

【００８４】Ｓｉドープ電流狭窄層２の上には、ｐ型
（ＡｌSＧａ1-S）TＩｎ1-TＰクラッド層３（例えばＳ＝
０.７０、Ｔ＝０.５１）、（ＡｌMＧａ1-M）NＩｎ1-NＰ
活性層４（例えば、Ｍ＝０、Ｎ＝０.５１）、ｎ型（Ａ
ｌUＧａ1-U）VＩｎ1-VＰクラッド層５（Ｕ＝０.７０、
Ｖ＝０.５１）およびｎ型ＧａＡｓコンタクト層６がこ
の順に積層形成されている。クラッド層３および５は、
活性層４よりも禁制帯幅の大きな材料から形成されてお
り、クラッド層３、活性層４およびクラッド層５が光発
光用の積層部となっている。On the Si-doped current confinement layer 2, a p-type (Al S Ga 1 -S ) T In 1 -T P clad layer 3 (for example, S =
0.70, T = 0.51), (Al M Ga 1-M ) N In 1-N P
Active layer 4 (eg M = 0, N = 0.51), n-type (A
l U Ga 1-U ) V In 1-V P cladding layer 5 (U = 0.70,
V = 0.51) and the n-type GaAs contact layer 6 are laminated in this order. The cladding layers 3 and 5 are
The clad layer 3, the active layer 4, and the clad layer 5 are formed of a material having a band gap larger than that of the active layer 4, and form a laminated portion for light emission.

【００８５】この半導体レーザ素子においては、活性層
４における平坦部が発光部となる。この発光部は、エネ
ルギーギャップが大きく屈折率の小さいクラッド層３、
５で囲まれており、実屈折率導波構造となっている。ま
た、電流経路が斜線部の幅に狭窄されているので、従来
の半導体レーザ素子に比べて大幅に閾値電流を低減させ
ることができる。In this semiconductor laser device, the flat portion of the active layer 4 becomes the light emitting portion. The light emitting portion includes a cladding layer 3 having a large energy gap and a small refractive index,
It is surrounded by 5 and has a real refractive index waveguide structure. Further, since the current path is narrowed to the width of the shaded portion, the threshold current can be significantly reduced as compared with the conventional semiconductor laser device.

【００８６】以上のような構造を６６０ｎｍ帯のＩｎＧ
ａＡｌＰ系の半導体レーザ素子に適用しても、充分な効
果が得られた。本実施例９の半導体レーザ素子は、発振
波長が６３３ｎｍ、閾値電流は１２ｍＡとなり、従来の
６６０ｎｍ帯のＩｎＧａＡｌＰ系の赤色半導体レーザ素
子の閾値電流を大幅に低減できた。The structure described above is applied to InG in the 660 nm band.
Even when applied to an aAlP-based semiconductor laser device, a sufficient effect was obtained. The semiconductor laser device of Example 9 had an oscillation wavelength of 633 nm and a threshold current of 12 mA, and the threshold current of the conventional 660 nm band InGaAlP-based red semiconductor laser device could be greatly reduced.

【００８７】本実施例９の半導体レーザー素子において
は、電流狭窄層としてＳｉドープＧａＡｓ層２を形成し
たが、実施例２〜７と同様な電流狭窄層を形成しても、
基板や電流狭窄層による光吸収のない非常に強力な実屈
折率導波構造とすることができる。In the semiconductor laser device of the ninth embodiment, the Si-doped GaAs layer 2 is formed as the current confinement layer, but even if the same current confinement layer as in the second to seventh embodiments is formed,
It is possible to obtain a very strong real refractive index waveguide structure without light absorption by the substrate or the current constriction layer.

【００８８】（実施例１０）図１０に実施例１０の半導
体レーザ素子を示す。本実施例１０の半導体レーザー素
子は、４７０ｎｍ帯のＺｎＭｇＳＳｅ系の青色半導体レ
ーザ素子に本発明を適用したものである。(Embodiment 10) FIG. 10 shows a semiconductor laser device of Embodiment 10. The semiconductor laser device of Example 10 is one in which the present invention is applied to a 470 nm band ZnMgSSe-based blue semiconductor laser device.

【００８９】この半導体レーザ素子は、ｐ型ＧａＡｓ基
板１の（１００）面に、実施例１と同様な溝が形成さ
れ、この基板１上にＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２が
形成されている。このＳｉドープ電流狭窄層２におい
て、面方位が（１１１）Ａである溝の領域（斜線部）上
に形成された部分はｐ型の導電性を示し、面方位が（４
１１）Ａである溝の領域上、面方位が（１００）である
溝の底面上および溝の両外側の（１００）面上に形成さ
れた部分はｎ型の導電性を示す。In this semiconductor laser device, a groove similar to that of the first embodiment is formed on the (100) plane of a p-type GaAs substrate 1, and a Si-doped GaAs current confinement layer 2 is formed on this substrate 1. In the Si-doped current confinement layer 2, the portion formed on the groove region (hatched portion) having the plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity and the plane orientation of (4)
11) A portion formed on the groove area of A, on the bottom surface of the groove having a plane orientation of (100) and on the (100) surface on both outer sides of the groove exhibits n-type conductivity.

【００９０】Ｓｉドープ電流狭窄層２の上には、ｐ型Ｚ
ｎSＭｇ1-SＳTＳｅ1-Tクラッド層３（例えばＳ＝０.７
５、Ｔ＝０.４２）、ＺｎMＭｇ1-MＳNＳｅ1-N活性層４
（例えば、Ｍ＝１、Ｎ＝０）、ｎ型ＺｎUＭｇ1-UＳVＳ
ｅ1-Vクラッド層５（Ｕ＝０.７５、Ｖ＝０.４２）およ
びｎ型ＧａＡｓコンタクト層６がこの順に積層形成され
ている。On the Si-doped current confinement layer 2, p-type Z
n S Mg 1-S S T Se 1-T cladding layer 3 (for example, S = 0.7
5, T = 0.42), Zn M Mg 1-M S N Se 1-N active layer 4
(For example, M = 1, N = 0), n-type Zn U Mg 1-U S V S
An e 1-V clad layer 5 (U = 0.75, V = 0.42) and an n-type GaAs contact layer 6 are laminated in this order.

【００９１】クラッド層３および５は、活性層４よりも
禁制帯幅の大きな材料から形成されており、クラッド層
３、活性層４およびクラッド層５が発光用積層部となっ
ている。The clad layers 3 and 5 are made of a material having a band gap larger than that of the active layer 4, and the clad layer 3, the active layer 4 and the clad layer 5 form a light emitting laminated portion.

【００９２】本実施例１０の半導体レーザ素子において
は、活性層４における平坦部が発光部となる。この発光
部はエネルギーギャップが大きく屈折率の小さいクラッ
ド層３、５で囲まれており、実屈折率導波構造となって
いる。また、電流経路が斜線部の幅に狭窄されるので、
従来の半導体レーザ素子に比べて大幅に閾値電流を低減
させることができる。In the semiconductor laser device according to the tenth embodiment, the flat portion of the active layer 4 serves as the light emitting portion. The light emitting portion is surrounded by the cladding layers 3 and 5 having a large energy gap and a small refractive index, and has a real refractive index guiding structure. Also, since the current path is narrowed to the width of the shaded area,
The threshold current can be greatly reduced as compared with the conventional semiconductor laser device.

【００９３】以上のような構造を４７０ｎｍ帯のＺｎＭ
ｇＳＳｅ系の半導体レーザ素子に適用しても、充分な効
果が得られる。本実施例１０の半導体レーザ素子は、発
振波長が４７８ｎｍ、閾値電流は２０ｍＡとなり、従来
の４７０ｎｍ帯のＺｎＭｇＳＳｅ系の青色半導体レーザ
素子の閾値電流に比べて十分低い値が得られた。The structure described above is applied to ZnM of 470 nm band.
Even when applied to a gSSe-based semiconductor laser device, a sufficient effect can be obtained. In the semiconductor laser device of Example 10, the oscillation wavelength was 478 nm and the threshold current was 20 mA, which was sufficiently lower than the threshold current of the conventional 470 nm band ZnMgSSe-based blue semiconductor laser device.

【００９４】本実施例１０の半導体レーザー素子におい
て、電流狭窄層としてＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２
を形成したが、実施例２〜７と同様な電流狭窄層を形成
しても、基板および電流狭窄層による光吸収のない非常
に強力な実屈折率導波構造とすることができる。In the semiconductor laser device of the tenth embodiment, the Si-doped GaAs current confinement layer 2 is used as the current confinement layer.
However, even if the same current confinement layer as in Examples 2 to 7 is formed, a very strong real refractive index waveguide structure without light absorption by the substrate and the current confinement layer can be obtained.

【００９５】（実施例１１）図１１に実施例１１の半導
体レーザ素子を示す。本実施例１１の半導体レーザ素子
は、ｐ型ＧａＡｓ基板１の（１００）面に、実施例１と
同様な溝が形成され、この溝を埋めるようにして、基板
１上にＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２が形成されてい
る。このＳｉドープ電流狭窄層２は、面方位が（１１
１）Ａである溝の側面１００上（斜線部）ではｐ型の導
電性を示し、面方位が（４１１）Ａである溝の側面１０
１、面方位が（１００）である溝の底面１０２および溝
の外側の面１０３上ではｎ型の導電性を示す。(Embodiment 11) FIG. 11 shows a semiconductor laser device of Embodiment 11. In the semiconductor laser device of Example 11, a groove similar to that of Example 1 is formed on the (100) plane of the p-type GaAs substrate 1, and the Si-doped GaAs current constriction is formed on the substrate 1 so as to fill the groove. Layer 2 has been formed. The Si-doped current confinement layer 2 has a plane orientation of (11
1) p-type conductivity is exhibited on the side surface 100 of the groove (hatched portion) which is A, and the side surface 10 of the groove whose plane orientation is (411) A
1. On the bottom surface 102 of the groove having a plane orientation of (100) and the surface 103 outside the groove, n-type conductivity is exhibited.

【００９６】Ｓｉドープ電流狭窄層２の上には、ｐ型Ａ
ｌXＧａ1-XＡｓクラッド層３（例えば、Ｘ＝０.５
０）、ＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層４（例えば、Ｙ＝０.１
４）およびＳｉドープＡｌLＧａ1-LＡｓクラッド層１０
（例えば、Ｌ＝０.５０）が積層形成され、発光用積層
部とされている。このＳｉドープクラッド層１０は、面
方位が（１１１）Ａである溝の側面１００上（斜線部）
に対応する領域の層厚方向の一部または全部においては
ｐ型の導電性を示し、面方位が（４１１）Ａである溝の
側面１０１に対応する領域、面方位が（１００）である
溝の底面１０２に対応する領域および溝の外側の面１０
３に対応する領域上ではｎ型の導電性を示す。On the Si-doped current confinement layer 2, p-type A
l X Ga 1-X As cladding layer 3 (for example, X = 0.5
0), Al Y Ga 1-Y As active layer 4 (for example, Y = 0.1).
4) and Si-doped Al L Ga 1-L As clad layer 10
(For example, L = 0.50) is laminated to form a light emitting laminated portion. This Si-doped clad layer 10 is on the side surface 100 of the groove having a plane orientation of (111) A (hatched portion).
A region corresponding to the side surface 101 of the groove having a surface orientation of (411) A and a groove having a surface orientation of (100). The outer surface 10 of the groove and the area corresponding to the bottom surface 102 of the
On the region corresponding to 3, the n-type conductivity is shown.

【００９７】発光用積層部の上には、ｎ型ＧａＡｓコン
タクト層６が積層形成されている。さらに、ｐ型基板１
側にはｐ側電極１２が形成され、ｎ型コンタクト層６側
にはｎ側電極１３が形成されている。An n-type GaAs contact layer 6 is laminated on the light emitting laminated portion. Furthermore, the p-type substrate 1
A p-side electrode 12 is formed on the side, and an n-side electrode 13 is formed on the side of the n-type contact layer 6.

【００９８】本実施例１１の半導体レーザ素子において
は、Ｓｉドープクラッド層１０内で電流経路がｐ型導電
性の部分（斜線部）に狭窄され、横方向に流れる広がり
電流をさらに抑制できるので、実施例１の半導体レーザ
素子に比べて大幅に閾値電流を低減させることができ
る。ただし、Ｓｉドープ電流狭窄層１０内に形成される
ｐ型領域については、層厚方向全てにおいてｐ型とする
と、ヘテロ接合部にｐｎ接合が形成されるためリーク電
流が発生する場合もあるので、この場合には、図１１に
示したように溝の側面に対応して形成するｐ型領域を層
厚方向については一部の範囲にとどめればよい。In the semiconductor laser device of the eleventh embodiment, the current path is narrowed to the p-type conductive portion (hatched portion) in the Si-doped cladding layer 10, and the spreading current flowing in the lateral direction can be further suppressed. The threshold current can be significantly reduced as compared with the semiconductor laser device of the first embodiment. However, regarding the p-type region formed in the Si-doped current confinement layer 10, if the p-type region is made p-type in the entire layer thickness direction, a pn junction is formed at the heterojunction portion, so that a leak current may occur. In this case, the p-type region formed corresponding to the side surface of the groove as shown in FIG. 11 may be limited to a partial range in the layer thickness direction.

【００９９】本実施例１０の半導体レーザ素子を７８０
ｎｍ帯のＤＨ構造として作製したところ、閾値電流５ｍ
Ａを得た。The semiconductor laser device of the tenth embodiment is set to 780
A threshold current of 5 m
I got A.

【０１００】（実施例１２）図１２に実施例１２の半導
体レーザ素子を示す。本実施例１２の半導体レーザ素子
は、ｐ型ＧａＡｓ基板１の（１００）面に実施例１と同
様な溝が形成され、この溝を埋めるようにして、基板１
上にＳｉドープＡｌZＧａ1-ZＡｓ電流狭窄層７（例えば
Ｚ＝０.１０）、ｐ型ＧａXＡｌ1-XＡｓクラッド層３、
ＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層４（例えば、Ｙ＝０.１４）お
よびＳｉドープＡｌLＧａ1-LＡｓクラッド層１０（例え
ば、Ｌ＝０.５０）がこの順に形成されている。Ｓｉド
ープ電流狭窄層７は、ＡｌYＧａ1-YＡｓ活性層４（例え
ば、Ｙ＝０.１４）よりも禁制帯幅が小さい。Ｓｉドー
プクラッド層１０上に形成されるコンタクト層１１ａは
ＳｉドープＧａＡｓからなる。(Embodiment 12) FIG. 12 shows a semiconductor laser device of Embodiment 12. In the semiconductor laser device of the twelfth embodiment, a groove similar to that of the first embodiment is formed on the (100) surface of the p-type GaAs substrate 1, and the substrate 1 is formed by filling the groove.
A Si-doped Al Z Ga 1-Z As current confinement layer 7 (eg, Z = 0.10), a p-type Ga X Al 1-X As cladding layer 3, and
An Al Y Ga 1-Y As active layer 4 (for example, Y = 0.14) and a Si-doped Al L Ga 1-L As clad layer 10 (for example, L = 0.50) are formed in this order. The Si-doped current confinement layer 7 has a smaller band gap than the Al Y Ga 1 -Y As active layer 4 (for example, Y = 0.14). The contact layer 11a formed on the Si-doped clad layer 10 is made of Si-doped GaAs.

【０１０１】これらＳｉドープ電流狭窄層７、Ｓｉドー
プクラッド層１０およびＳｉドープコンタクト層１１ａ
において、面方位が（１１１）Ａである溝の側面上の領
域（斜線部）はｐ型の導電性を示し、面方位が（４１
１）Ａである溝の側面上、面方位が（１００）である溝
の底面および溝の外側の面上の領域はｎ型の導電性を示
す。他の構造は実施例１１と同様なものとすることがで
きる。These Si-doped current confinement layer 7, Si-doped clad layer 10 and Si-doped contact layer 11a.
In (1), the region (hatched portion) on the side surface of the groove whose plane orientation is (111) A exhibits p-type conductivity, and the plane orientation is (41).
1) On the side surface of the groove A, the bottom surface of the groove having a plane orientation of (100), and the region on the outer surface of the groove exhibit n-type conductivity. Other structures can be similar to those of the eleventh embodiment.

【０１０２】この半導体レーザ素子は、電流狭窄層７が
ＡｌＧａＡｓからなるので、実施例１１の半導体レーザ
素子に比べて、活性層４で発光する光が電流狭窄層に吸
収されるのを抑制することができる。よって、ｐ型Ｇａ
XＡｌ1-XＡｓクラッド層３を薄く形成して水平方向の広
がり電流を抑制することができるので、さらに閾値電流
を低減できる。In this semiconductor laser device, since the current confinement layer 7 is made of AlGaAs, the light emitted from the active layer 4 is suppressed from being absorbed in the current confinement layer as compared with the semiconductor laser device of the eleventh embodiment. You can Therefore, p-type Ga
Since the X Al 1-X As clad layer 3 can be formed thin to suppress the spreading current in the horizontal direction, the threshold current can be further reduced.

【０１０３】また、Ｓｉドープクラッド層１０内のみな
らず、コンタクト層１１ａ内でも電流経路がｐ型の部分
（斜線部）に狭窄され、横方向に流れる広がり電流をさ
らに低減できる。ただし、コンタクト層１１ａに形成さ
れるｐ型領域については、層厚方向全てにおいてｐ型と
すると、電極部からリーク電流が発生する場合もあるの
で、この場合には、図１２に示したように溝の側面に対
応して形成するｐ型領域を層厚方向については一部の範
囲にとどめればよい。Further, not only in the Si-doped clad layer 10 but also in the contact layer 11a, the current path is narrowed to the p-type portion (hatched portion), and the spreading current flowing in the lateral direction can be further reduced. However, if the p-type region formed in the contact layer 11a is p-type in the entire layer thickness direction, a leak current may occur from the electrode portion. In this case, as shown in FIG. The p-type region formed corresponding to the side surface of the groove may be limited to a partial range in the layer thickness direction.

【０１０４】（実施例１３）図１３に実施例１３の半導
体レーザ素子を示す。本実施例１３の半導体レーザ素子
は、Ｓｉドープ電流狭窄層１７としてＳｉドープＡｌＰ
Ｇａ1-KＡｓ（例えば、Ｋ＝０.５０）が形成されてい
る。このＳｉドープ電流狭窄層１７は、ＡｌYＧａ1-YＡ
ｓ活性層４（例えば、Ｙ＝０.１４）よりも禁制帯幅が
大きく、かつ、ｐ型ＡｌXＧａ1-XＡｓクラッド層３（例
えば、Ｘ＝０.５０）およびＳｉドープＡｌLＧａ1-LＡ
ｓクラッド層１０（例えば、Ｌ＝０.５０）と禁制帯幅
が同じかあるいは小さい。このＳｉドープ電流狭窄層１
７の上に発光用積層部が形成されている。Ｓｉドープ電
流狭窄層１７、およびＳｉドープＡｌLＧａ1-LＡｓクラ
ッド層１０の一部あるいは全部において、面方位が（１
１１）Ａである溝の側面上の領域（斜線部）はｐ型の導
電性を示し、面方位が（４１１）Ａである溝の側面上、
面方位が（１００）である溝の底面上および溝の両外側
の（１００）面上の領域はｎ型の導電性を示す。ただ
し、Ｓｉドープクラッド層１０内に形成されるｐ型領域
については、層厚方向全てにおいてｐ型とすると、ヘテ
ロ接合部にｐｎ接合が形成されるためリーク電流が発生
する場合もあるので、この場合には、図１３に示したよ
うに溝の側面に対応して形成するｐ型領域を層厚方向に
ついては一部の範囲にとどめればよい。他の構造は実施
例１１と同様なものとすることができる。(Embodiment 13) FIG. 13 shows a semiconductor laser device of Embodiment 13. In the semiconductor laser device of Example 13, the Si-doped AlP is used as the Si-doped current confinement layer 17.
Ga 1-K As (for example, K = 0.50) is formed. The Si-doped current confinement layer 17 is made of Al Y Ga 1 -YA
The band gap is larger than that of the s active layer 4 (for example, Y = 0.14), and the p-type Al X Ga 1-X As cladding layer 3 (for example, X = 0.50) and Si-doped Al L Ga are used. 1-LA
The forbidden band width is the same as or smaller than that of the s cladding layer 10 (for example, L = 0.50). This Si-doped current confinement layer 1
A light emitting laminated portion is formed on top of 7. In the Si-doped current confinement layer 17 and part or all of the Si-doped Al L Ga 1 -L As clad layer 10, the plane orientation is (1
11) A region (hatched portion) on the side surface of the groove shows p-type conductivity, and on the side surface of the groove whose plane orientation is (411) A,
Regions on the bottom surface of the groove having a plane orientation of (100) and on the (100) surface on both outer sides of the groove exhibit n-type conductivity. However, if the p-type region formed in the Si-doped clad layer 10 is p-type in the entire layer thickness direction, a pn junction is formed at the heterojunction portion, which may cause a leak current. In this case, as shown in FIG. 13, the p-type region formed corresponding to the side surface of the groove may be limited to a partial range in the layer thickness direction. Other structures can be similar to those of the eleventh embodiment.

【０１０５】本実施例１３の半導体レーザ素子において
は、例えばＧａＡｓ層等の屈折率の大きい電流狭窄層の
代わりに、屈折率が小さくエネルギーギャップの大きい
ＳｉドープＡｌKＧａ1-KＡｓ電流狭窄層１７により電流
狭窄が行われているので、基板１や屈折率の大きい電流
狭窄層による光吸収のない実屈折率導波構造が構成され
る。よって、光取り出し効率が向上し、閾値電流の低減
化を図ることができる。In the semiconductor laser device of the thirteenth embodiment, instead of the current confinement layer having a large refractive index such as a GaAs layer, a Si-doped Al K Ga 1-K As current confinement layer having a small refractive index and a large energy gap is used. Since the current confinement is performed by 17, the actual refractive index waveguide structure without light absorption by the substrate 1 and the current confinement layer having a large refractive index is formed. Therefore, the light extraction efficiency is improved and the threshold current can be reduced.

【０１０６】（実施例１４）図１４に実施例１４の半導
体レーザ素子を示す。本実施例１４の半導体レーザ素子
は、Ｓｉドープ電流狭窄層として、ＳｉドープＧａＡｓ
電流狭窄層２と、このＳｉドープＧａＡｓ層２上にＡｌ
YＧａ1-YＡｓ活性層４（例えば、Ｙ＝０.１４）よりも
禁制帯幅が大きく、かつ、ｐ型ＡｌXＧａ1-XＡｓクラッ
ド層３（例えばＸ＝０.５）およびＳｉドープＡｌWＧａ
1-WＡｓクラッド層１０（例えばＷ＝０.５）と禁制帯幅
が同じかあるいは小さいＳｉドープＡｌPＧａ1-PＡｓク
ラッド層８（例えば、Ｐ＝０.５０）が形成されてい
る。このＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２、Ｓｉドープ
クラッド層８、およびＳｉドープクラッド層１０の一部
あるいは全部においては、面方位が（１１１）Ａである
溝の側面上の領域（斜線部）はｐ型の導電性を示し、面
方位が（４１１）Ａである溝の側面上、面方位が（１０
０）面である溝の底面上および溝の両外側の（１００）
面上の領域はｎ型の導電性を示す。ただし、Ｓｉドープ
クラッド層１０内に形成されるｐ型領域については、層
厚方向全てにおいてｐ型とすると、ヘテロ接合部にｐｎ
接合が形成されるためリーク電流が発生する場合もある
ので、この場合には、図１４に示したように溝の側面に
対応して形成するｐ型領域を層厚方向については一部の
範囲にとどめればよい。他の構造は実施例１１と同様な
ものとすることができる。(Embodiment 14) FIG. 14 shows a semiconductor laser device of Embodiment 14. The semiconductor laser device according to the fourteenth embodiment uses Si-doped GaAs as the Si-doped current confinement layer.
The current confinement layer 2 and Al on the Si-doped GaAs layer 2
The forbidden band width is larger than that of the Y Ga 1-Y As active layer 4 (for example, Y = 0.14), and the p-type Al X Ga 1-X As cladding layer 3 (for example, X = 0.5) and Si are used. Doped Al W Ga
A Si-doped Al P Ga 1-P As clad layer 8 (for example, P = 0.50) having a band gap equal to or smaller than that of the 1-W As clad layer 10 (for example, W = 0.5) is formed. . In some or all of the Si-doped GaAs current confinement layer 2, the Si-doped clad layer 8, and the Si-doped clad layer 10, the region (hatched portion) on the side surface of the groove whose plane orientation is (111) A is p. On the side surface of the groove showing the conductivity of the mold and having the plane orientation of (411) A.
(100) on the bottom surface of the groove, which is the (0) plane, and on both outsides of the groove.
The region on the surface exhibits n-type conductivity. However, regarding the p-type region formed in the Si-doped clad layer 10, if the p-type region is p-type in the entire layer thickness direction, pn is formed in the hetero junction.
Since a junction may be formed to cause a leak current, in this case, as shown in FIG. 14, the p-type region formed corresponding to the side surface of the groove is partially covered in the layer thickness direction. All you have to do is Other structures can be similar to those of the eleventh embodiment.

【０１０７】本実施例１４の半導体レーザ素子は、上記
Ｓｉドープ電流狭窄層２のみならず、Ｓｉドープクラッ
ド層８においても電流狭窄が行われるので、ｐ型クラッ
ド層３を薄く形成しても、基板１や電流狭窄層による光
吸収が少ない実屈折率導波構造を形成できる。よって、
水平方向の広がり電流を抑制することができるので、閾
値電流がさらに低減できる。In the semiconductor laser device of Example 14, current confinement is performed not only in the Si-doped current confinement layer 2 but also in the Si-doped clad layer 8, so that even if the p-type clad layer 3 is formed thinly, It is possible to form a real refractive index waveguide structure in which light absorption by the substrate 1 and the current confinement layer is small. Therefore,
Since the spreading current in the horizontal direction can be suppressed, the threshold current can be further reduced.

【０１０８】（実施例１５）図１５に実施例１５の半導
体レーザ素子を示す。本実施例１５の半導体レーザ素子
は、電流狭窄層として、ＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層
２とＳｉドープＡｌQＧａ1-QＡｓ光閉じ込め層９（例え
ば、Ｑ＝０.６０）が形成されている。この、Ｓｉドー
プ光閉じ込め層９はｐ型ＡｌXＧａ1-XＡｓクラッド層３
（例えばＸ＝０.５）およびＳｉドープＡｌLＧａ1-LＡ
ｓクラッド層１０（例えばＬ＝０.５）よりも禁制帯幅
が大きい。このＳｉドープ電流狭窄層２、Ｓｉドープ光
閉じ込め層９、およびＳｉドープクラッド層１０の一部
あるいは全部において、面方位が（１１１）Ａである溝
の側面上の領域（斜線部）はｐ型の導電性を示し、面方
位が（４１１）Ａである溝の側面上、面方位が（１０
０）である溝の底面上および溝の両外側の（１００）面
上の領域はｎ型の導電性を示す。ただし、Ｓｉドープク
ラッド層１０内に形成されるｐ型領域については、層厚
方向全てにおいてｐ型とすると、ヘテロ接合部にｐｎ接
合が形成されるためリーク電流が発生する場合もあるの
で、この場合には、図１５に示したように溝の側面に対
応して形成するｐ型領域を層厚方向については一部の範
囲にとどめればよい。他の構造は実施例１１と同様なも
のとすることができる。Example 15 FIG. 15 shows a semiconductor laser device of Example 15. In the semiconductor laser device of Example 15, the Si-doped GaAs current confinement layer 2 and the Si-doped Al Q Ga 1 -Q As optical confinement layer 9 (for example, Q = 0.60) are formed as the current confinement layers. . The Si-doped optical confinement layer 9 is a p-type Al x Ga 1 -x As clad layer 3.
(Eg X = 0.5) and Si-doped Al L Ga 1 -L A
The forbidden band width is larger than that of the s clad layer 10 (for example, L = 0.5). In some or all of the Si-doped current confinement layer 2, the Si-doped optical confinement layer 9, and the Si-doped cladding layer 10, the region (hatched portion) on the side surface of the groove whose plane orientation is (111) A is p-type. On the side surface of the groove whose plane orientation is (411) A, the plane orientation is (10
Regions on the bottom surface of the groove which is 0) and on the (100) surface on both outer sides of the groove exhibit n-type conductivity. However, if the p-type region formed in the Si-doped clad layer 10 is p-type in the entire layer thickness direction, a pn junction is formed at the heterojunction portion, which may cause a leak current. In this case, as shown in FIG. 15, the p-type region formed corresponding to the side surface of the groove may be limited to a partial range in the layer thickness direction. Other structures can be similar to those of the eleventh embodiment.

【０１０９】上記光閉じ込め層９は、ｐ型クラッド層３
よりも屈折率が小さく、エネルギーギャップが大きいの
で、基板１や電流狭窄層による光吸収のない非常に強力
な実屈折率導波構造ができる。よって、水平方向の広が
り電流が抑制され、光取り出し効率の高効率化を図れる
ことができるので、閾値電流がさらに低減できる。The optical confinement layer 9 is the p-type cladding layer 3
Since the refractive index is smaller than that and the energy gap is large, a very strong real refractive index waveguide structure without light absorption by the substrate 1 and the current constriction layer can be obtained. Therefore, the spreading current in the horizontal direction is suppressed, and the light extraction efficiency can be increased, so that the threshold current can be further reduced.

【０１１０】（実施例１６）図１６に実施例１６の半導
体レーザ素子を示す。本実施例１６の半導体レーザー素
子は、６３０ｎｍ帯のＩｎＧａＡｌＰ系の赤色半導体レ
ーザ素子に本発明を適用したものである。Example 16 FIG. 16 shows a semiconductor laser device of Example 16. The semiconductor laser device of Example 16 is obtained by applying the present invention to a 630 nm band InGaAlP-based red semiconductor laser device.

【０１１１】この半導体レーザ素子は、発光用積層部の
上に形成されるコンタクト層１１ａが、ＳｉドープＧａ
Ａｓからなる。Ｓｉドープ電流狭窄層２、およびＳｉド
ープコンタクト層１１ａの一部あるいは全部において、
面方位が（１１１）Ａである溝の側面上の領域（斜線
部）はｐ型の導電性を示し、面方位が（４１１）Ａであ
る溝の側面、面方位が（１００）である溝の底面および
溝の外側の面上の領域はｎ型の導電性を示す。ただし、
Ｓｉドープコンタクト層１１ａ内に形成されるｐ型領域
については、層厚方向全てにおいてｐ型とすると、電極
部からリーク電流が発生する場合もあるので、この場合
には、図１６に示したように溝の側面に対応して形成す
るｐ型領域を層厚方向については一部の範囲にとどめれ
ばよい。他の構造は実施例１１と同様なものとすること
ができる。In this semiconductor laser device, the contact layer 11a formed on the light emitting laminated portion is made of Si-doped Ga.
It consists of As. In the Si-doped current confinement layer 2 and part or all of the Si-doped contact layer 11a,
The region (hatched portion) on the side surface of the groove having the plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity, and the side surface of the groove having the plane orientation of (411) A and the groove having the plane orientation of (100) The bottom surface and the region on the outer surface of the groove exhibit n-type conductivity. However,
If the p-type region formed in the Si-doped contact layer 11a is p-type in the entire layer thickness direction, a leak current may occur from the electrode portion, and in this case, as shown in FIG. The p-type region formed corresponding to the side surface of the groove may be limited to a partial range in the layer thickness direction. Other structures can be similar to those of the eleventh embodiment.

【０１１２】以上のような構造を６３０ｎｍ帯のＩｎＧ
ａＡｌＰ系の半導体レーザ素子に適用しても、充分な効
果が得られた。本実施例１６の半導体レーザ素子は、発
振波長６３３ｎｍで閾値電流は１２ｍＡとなり、従来の
６３０ｎｍ帯のＩｎＧａＡｌＰ系の赤色半導体レーザ素
子の閾値電流を大幅に低減できた。The structure described above is used for 630 nm band InG.
Even when applied to an aAlP-based semiconductor laser device, a sufficient effect was obtained. In the semiconductor laser device of Example 16, the threshold current was 12 mA at the oscillation wavelength of 633 nm, and the threshold current of the conventional 630 nm band InGaAlP-based red semiconductor laser device could be greatly reduced.

【０１１３】本実施例１６の半導体レーザー素子におい
て、電流狭窄層としてＳｉドープＧａＡｓ層２を形成し
たが、実施例１２〜１５と同様な電流狭窄層を形成して
も、基板１や電流狭窄層による光吸収のない非常に強力
な実屈折率導波構造とすることができる。In the semiconductor laser device of the sixteenth embodiment, the Si-doped GaAs layer 2 is formed as the current confinement layer. However, even if the same current confinement layer as in the twelfth to fifteenth embodiments is formed, the substrate 1 and the current confinement layer are formed. It is possible to obtain a very strong real refractive index waveguide structure without light absorption by

【０１１４】（実施例１７）実施例１７では、４７０ｎ
ｍ帯のＺｎＭｇＳＳｅ系の青色半導体レーザ素子に本発
明を適用したものを採用する。図１７に本実施例１７の
半導体レーザ素子を示す。(Embodiment 17) In Embodiment 17, 470n
A device in which the present invention is applied to an m-band ZnMgSSe-based blue semiconductor laser device is adopted. FIG. 17 shows a semiconductor laser device of this Example 17.

【０１１５】この半導体レーザ素子は、発光用積層部の
上に形成されるコンタクト層１１ａが、ＳｉドープＧａ
Ａｓからなる。Ｓｉドープ電流狭窄層２、およびＳｉド
ープコンタクト層１１ａの一部あるいは全部において、
面方位が（１１１）Ａである溝の側面上の領域（斜線
部）はｐ型の導電性を示し、面方位が（４１１）Ａであ
る溝の側面、面方位が（１００）である溝の底面および
溝の外側の面上の領域はｎ型の導電性を示す。ただし、
Ｓｉドープコンタクト層１１ａ内に形成されるｐ型領域
については、層厚方向全てにおいてｐ型とすると、電極
部からリーク電流が発生する場合もあるので、この場合
には、図１７に示したように溝の側面に対応して形成す
るｐ型領域を層厚方向については一部の範囲にとどめれ
ばよい。他の構造は実施例１１と同様なものとすること
ができる。In this semiconductor laser device, the contact layer 11a formed on the light emitting laminated portion is made of Si-doped Ga.
It consists of As. In the Si-doped current confinement layer 2 and part or all of the Si-doped contact layer 11a,
The region (hatched portion) on the side surface of the groove having the plane orientation of (111) A exhibits p-type conductivity, and the side surface of the groove having the plane orientation of (411) A and the groove having the plane orientation of (100) The bottom surface and the region on the outer surface of the groove exhibit n-type conductivity. However,
If the p-type region formed in the Si-doped contact layer 11a is p-type in the entire layer thickness direction, a leak current may occur from the electrode portion. In this case, as shown in FIG. The p-type region formed corresponding to the side surface of the groove may be limited to a partial range in the layer thickness direction. Other structures can be similar to those of the eleventh embodiment.

【０１１６】以上のような構造を４７０ｎｍ帯のＺｎＭ
ｇＳＳｅ系半導体レーザ素子に適用しても、充分な効果
が得られた。本実施例１７の半導体レーザ素子は、発振
波長４７８ｎｍで閾値電流は２０ｍＡとなり、従来の４
７０ｎｍ帯のＺｎＭｇＳＳｅ系青色半導体レーザ素子の
閾値電流を大幅に低減できた。The structure described above is applied to ZnM of 470 nm band.
Even when applied to a gSSe based semiconductor laser device, a sufficient effect was obtained. The semiconductor laser device of Example 17 has an oscillation wavelength of 478 nm and a threshold current of 20 mA.
The threshold current of the ZnMgSSe-based blue semiconductor laser device in the 70 nm band could be significantly reduced.

【０１１７】本実施例１７においては、電流狭窄層とし
てＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層２を形成したが、先述
の実施例１２〜１５で取り挙げたのと同様な電流狭窄層
を形成しても、基板１や電流狭窄層による光吸収が抑制
された、発光効率の高い実屈折率導波構造を得ることが
できる。In the seventeenth embodiment, the Si-doped GaAs current confinement layer 2 is formed as the current confinement layer. However, even if the same current confinement layers as those mentioned in the above-described Embodiments 12 to 15 are formed, It is possible to obtain a real refractive index waveguide structure with high light emission efficiency in which light absorption by the substrate 1 and the current constriction layer is suppressed.

【０１１８】以上の各実施例において、ＧａＡｌＡｓ、
ＩｎＧａＡｌＰ、ＺｎＭｇＳＳｅの混晶比は適宜変更し
てもよい。また、半導体層の材料系も各実施例に示した
ものに限られず、ＧａＡｓ基板を用いる材料系であれ
ば、全ての半導体材料に適用することができる。例え
ば、ＡｌＧａＩｎＮ系、ＺｎＣｄＳＳｅ系、Ｃｕ（Ａｌ
Ｇａ）（ＳＳｅ）2等種々の材料系を用いることができ
る。また、化合物の組成比も適宜変更することができ
る。In each of the above embodiments, GaAlAs,
The mixed crystal ratio of InGaAlP and ZnMgSSe may be changed appropriately. Further, the material system of the semiconductor layer is not limited to those shown in each of the embodiments, and any material system using a GaAs substrate can be applied to all semiconductor materials. For example, AlGaInN type, ZnCdSSe type, Cu (Al
Various material systems such as Ga) (SSe) 2 can be used. Further, the composition ratio of the compound can be appropriately changed.

【０１１９】活性層は量子井戸構造としてもよく、発光
用積層部は光ガイド層を設けたＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔ
ｅ Ｃｏｎｆｉｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ）構造やＧＲＩＮ（Ｇｒａｄｅｄ Ｉｎｄｅｘ）−
ＳＣＨ構造としてもよい。The active layer may have a quantum well structure, and the light emitting layered portion has an SCH (Separat) provided with an optical guide layer.
e Configuration Heterostructu
re) structure and GRIN (Graded Index)-
It may have an SCH structure.

【０１２０】また、溝の形成時に用いられるエッチング
液の混合比も適宜変更してよく、アンモニアと過酸化水
素水の混合液等、他のエッチング液を用いたり、または
それらを組み合わせて用いてもよい。Further, the mixing ratio of the etching solution used when forming the groove may be appropriately changed, and other etching solutions such as a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide solution, or a combination thereof may be used. Good.

【０１２１】[0121]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体レーザー素子においては、電流注入領域を、基
板に形成された複数の面方位の側面部を有する溝の側面
部の内の少なくとも１つ以上の面上の領域に限定するこ
とができるので、水平方向の広がり電流を大幅に低減す
ることができる。光学特性的にも、活性層の中央部は、
エネルギーギャップが大きく屈折率の小さいＡｌＧａＡ
ｓクラッド層で囲まれているので、光損失の少ない実屈
折率導波型構造となる。よって、半導体レーザー素子の
光取り出し効率を高めて低閾値化を実現することができ
る。As is apparent from the above description, in the semiconductor laser device of the present invention, the current injection region is formed in at least the side surface portion of the groove having the side surface portions having a plurality of plane orientations formed in the substrate. Since the region can be limited to one or more planes, the spreading current in the horizontal direction can be significantly reduced. In terms of optical characteristics, the central part of the active layer is
AlGaA with large energy gap and small refractive index
Since it is surrounded by the s clad layer, it has a real refractive index guided structure with little optical loss. Therefore, it is possible to improve the light extraction efficiency of the semiconductor laser device and realize a lower threshold value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】（ａ）〜（ｆ）は、実施例１の半導体レーザ素
子の製造工程を示す図である。1A to 1F are views showing a manufacturing process of a semiconductor laser device according to a first embodiment.

【図２】実施例２の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 2.

【図３】実施例３の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 3.

【図４】実施例４の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 4.

【図５】実施例５の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。5 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 5. FIG.

【図６】実施例６の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 6;

【図７】実施例７の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 7.

【図８】実施例８の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。FIG. 8 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 8.

【図９】実施例９の半導体レーザ素子を示す断面図であ
る。FIG. 9 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 9.

【図１０】実施例１０の半導体レーザ素子を示す断面図
である。FIG. 10 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 10.

【図１１】実施例１１の半導体レーザ素子の製造工程を
示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser device according to the eleventh embodiment.

【図１２】実施例１２の半導体レーザ素子を示す断面図
である。FIG. 12 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 12.

【図１３】実施例１３の半導体レーザ素子を示す断面図
である。FIG. 13 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 13.

【図１４】実施例１４の半導体レーザ素子を示す断面図
である。FIG. 14 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 14.

【図１５】実施例１５の半導体レーザ素子を示す断面図
である。FIG. 15 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 15.

【図１６】実施例１６の半導体レーザ素子を示す断面図
である。FIG. 16 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 16;

【図１７】実施例１７の半導体レーザ素子を示す断面図
である。FIG. 17 is a sectional view showing a semiconductor laser device of Example 17.

【図１８】基板温度とＡｓ圧力とに対する導電性の依存
性を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the dependence of conductivity on substrate temperature and As pressure.

【図１９】（ａ）〜（ｇ）は、従来の半導体レーザ素子
の製造工程を示す図である。19A to 19G are diagrams showing manufacturing steps of a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ｐ型ＧａＡｓ基板 ２ ＳｉドープＧａＡｓ電流狭窄層 ３ ｐ型クラッド層 ４ 活性層 ５ ｎ型クラッド層 ６ ｎ型ＧａＡｓコンタクト層 ７、１７ ＳｉドープＡｌＧａＡｓ電流狭窄層 ８、１０ ＳｉドープＡｌＧａＡｓクラッド層 ９ ＳｉドープＡｌＧａＡｓ光閉じ込め層 １１ レジスト １１ａ ＳｉドープＧａＡｓコンタクト層 １２ ｐ側電極 １３ ｎ側電極 １５ ストライプ １００ 側面 １０１ 側面 １０２ 低面 １０３ 溝の外側 １１０ 斜線部 １１１ 電流狭窄層 1 p-type GaAs substrate 2 Si-doped GaAs current confinement layer 3 p-type clad layer 4 active layer 5 n-type clad layer 6 n-type GaAs contact layer 7, 17 Si-doped AlGaAs current confinement layer 8, 10 Si-doped AlGaAs clad layer 9 Si Doped AlGaAs optical confinement layer 11 resist 11a Si-doped GaAs contact layer 12 p-side electrode 13 n-side electrode 15 stripe 100 side surface 101 side surface 102 low surface 103 outside of groove 110 oblique line portion 111 current confinement layer

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 少なくとも第１の半導体層からなる活性
層を、該第１の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第２の
半導体層と該第１の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第
３の半導体層とで挟んでなる発光用積層部を備えた半導
体レーザ素子において、 面方位が（１００）の面を表面とするｐ型ＧａＡｓ基板
の該表面に、底面部と両側面部を有する溝が形成されて
おり、該底面部の面方位は（１００）であり、各側面部
は該溝の深さ方向で面方位が異なる２つ以上の面として
形成されている基板上に、Ｓｉドープ電流狭窄層が、該
側面部の内少なくとも１つ以上の面の上ではｐ型の導電
性を示し、該１つ以上の面以外の上ではｎ型の導電性を
示すように形成され、該電流狭窄層の上に該発光用積層
部が形成された半導体レーザ素子。1. An active layer comprising at least a first semiconductor layer, a second semiconductor layer having a forbidden band width larger than that of the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer having a forbidden band width larger than that of the first semiconductor layer. In a semiconductor laser device having a light emitting laminated portion sandwiched between the semiconductor layer of No. 3 and a semiconductor layer, a groove having a bottom surface portion and both side surface portions is formed on the surface of a p-type GaAs substrate having a surface whose plane orientation is (100). Are formed, and the plane orientation of the bottom surface portion is (100), and each side surface portion is formed as two or more surfaces having different plane orientations in the depth direction of the groove. The current confinement layer is formed so as to exhibit p-type conductivity on at least one surface of the side surface portion and n-type conductivity on a surface other than the one or more surfaces, A semiconductor laser device having the light emitting laminated portion formed on a current confinement layer. 【請求項２】 前記発光用積層部が少なくともＳｉドー
プＡｌＧａＡｓクラッド層を含み、前記溝の側面部の内
の少なくとも１つ以上の面に対応する該クラッド層の領
域における層厚方向の一部または全域部分がｐ型の導電
性を示し、該溝の側面部の他の面および溝の縁に連なる
前記基板の表面に対応する該クラッド層の領域がｎ型の
導電性を示す構成となっている半導体レーザ素子。2. The light emitting laminated portion includes at least a Si-doped AlGaAs clad layer, and a part in the layer thickness direction in a region of the clad layer corresponding to at least one surface of the side surface of the groove, or The entire area exhibits p-type conductivity, and the region of the clad layer corresponding to the other surface of the side surface of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove exhibits n-type conductivity. Semiconductor laser device. 【請求項３】 前記発光用積層部の上にＳｉドープＧａ
Ａｓコンタクト層が形成されており、前記溝の側面部の
内の少なくとも１つ以上の面に対応する該コンタクト層
の領域における層厚方向の一部または全域部分がｐ型の
導電性を示し、該溝の側面部の他の面および溝の縁に連
なる前記基板の表面に対応する該コンタクト層の領域が
ｎ型の導電性を示す構成となっている半導体レーザ素
子。3. Si-doped Ga on the light emitting laminated portion
An As contact layer is formed, and a part or the whole area in the layer thickness direction in the area of the contact layer corresponding to at least one surface of the side surface of the groove exhibits p-type conductivity, A semiconductor laser device in which a region of the contact layer corresponding to the other surface of the side surface of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove exhibits n-type conductivity. 【請求項４】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層が、少なくと
もＧａＡｓ層からなる請求項１、２または３に記載の半
導体レーザ素子。4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the Si-doped current confinement layer comprises at least a GaAs layer. 【請求項５】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層が少なくとも
ＡｌＧａＡｓ層からなり、該ＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅
が前記第１の半導体層の禁制帯幅よりも小さい請求項
１、２または３に記載の半導体レーザ素子。5. The semiconductor according to claim 1, 2 or 3, wherein the Si-doped current confinement layer comprises at least an AlGaAs layer, and the forbidden band width of the AlGaAs layer is smaller than the forbidden band width of the first semiconductor layer. Laser device. 【請求項６】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層がＡｌＧａＡ
ｓ層からなり、該ＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅が、少なく
とも前記第１の半導体層の禁制帯幅よりも大きく、か
つ、前記第２の半導体層および第３の半導体層の禁制帯
幅と同じかあるいは小さい請求項１、２または３に記載
の半導体レーザ素子。6. The Si-doped current confinement layer is AlGaA
the forbidden band width of the AlGaAs layer is at least larger than the forbidden band width of the first semiconductor layer and is the same as the forbidden band width of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer. Alternatively, the semiconductor laser device according to claim 1, 2 or 3, which is small. 【請求項７】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層が、少なくと
もＧａＡｓ層と、ＡｌＧａＡｓ層とからなり、該ＡｌＧ
ａＡｓ層の禁制帯幅が前記第１の半導体層の禁制帯幅よ
りも大きく、かつ、前記第２の半導体層および第３の半
導体層の禁制帯幅と同じかあるいは小さい請求項１、２
または３に記載の半導体レーザ素子。7. The Si-doped current confinement layer comprises at least a GaAs layer and an AlGaAs layer.
The forbidden band width of the aAs layer is larger than the forbidden band width of the first semiconductor layer, and is the same as or smaller than the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer.
Alternatively, the semiconductor laser device according to item 3. 【請求項８】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層が、少なくと
も第１のＡｌＧａＡｓ層と第２のＡｌＧａＡｓ層とから
なり、該第１のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅は前記第１の
半導体層の禁制帯幅よりも小さく、該第２のＡｌＧａＡ
ｓ層の禁制帯幅は前記第２の半導体層および第３の半導
体層の禁制帯幅と同じかあるいは小さい請求項１、２ま
たは３に記載の半導体レーザ素子。8. The Si-doped current confinement layer comprises at least a first AlGaAs layer and a second AlGaAs layer, and the forbidden band width of the first AlGaAs layer is the forbidden band width of the first semiconductor layer. Smaller than the second AlGaA
4. The semiconductor laser device according to claim 1, 2 or 3, wherein the forbidden band width of the s layer is equal to or smaller than the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer. 【請求項９】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層が、少なくと
もＧａＡｓと、第１のＡｌＧａＡｓ層と第２のＡｌＧａ
Ａｓ層とからなり、該第１のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅
は前記第２の半導体層および前記第３の半導体層の禁制
帯幅よりも大きく、該第２のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅
は該第２の半導体層および第３の半導体層の禁制帯幅と
同じかあるいは小さい請求項１、２または３に記載の半
導体レーザ素子。9. The Si-doped current confinement layer comprises at least GaAs, a first AlGaAs layer and a second AlGa.
An As layer, the forbidden band width of the first AlGaAs layer is larger than the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, and the forbidden band width of the second AlGaAs layer is The semiconductor laser device according to claim 1, 2 or 3, wherein the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer are equal to or smaller than the band gap. 【請求項１０】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層が、少なく
ともＧａＡｓとＡｌＧａＡｓ層とからなり、該ＡｌＧａ
Ａｓ層の禁制帯幅は前記第２の半導体層および前記第３
の半導体層の禁制帯幅よりも大きい請求項１、２または
３に記載の半導体レーザ素子。10. The Si-doped current confinement layer comprises at least a GaAs and AlGaAs layer, and the AlGa
The forbidden band width of the As layer is equal to that of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer.
The semiconductor laser device according to claim 1, 2 or 3, wherein the forbidden band width of the semiconductor layer is larger than that. 【請求項１１】 前記Ｓｉドープ電流狭窄層が、少なく
とも第１のＡｌＧａＡｓ層と、第２のＡｌＧａＡｓ層と
第３のＡｌＧａＡｓ層とからなり、該第１のＡｌＧａＡ
ｓ層の禁制帯幅は前記第１の半導体層の禁制帯幅よりも
小さく、該第２のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅は前記第２
の半導体層および第３の半導体層の禁制帯幅よりも大き
く、該第３のＡｌＧａＡｓ層の禁制帯幅は前記第２の半
導体層および第３の半導体層の禁制帯幅と同じかあるい
は小さい請求項１、２または３に記載の半導体レーザ素
子。11. The Si-doped current confinement layer comprises at least a first AlGaAs layer, a second AlGaAs layer and a third AlGaAs layer, and the first AlGaA layer.
The band gap of the s layer is smaller than the band gap of the first semiconductor layer, and the band gap of the second AlGaAs layer is the second band.
Is larger than the forbidden band widths of the semiconductor layer and the third semiconductor layer, and the forbidden band width of the third AlGaAs layer is the same as or smaller than the forbidden band widths of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer. Item 6. The semiconductor laser device according to item 1, 2 or 3. 【請求項１２】 少なくとも第１の半導体層からなる活
性層の上下面を、該第１の半導体層よりも禁制帯幅の大
きい第２の半導体層と、該第１の半導体層よりも禁制帯
幅の大きい第３の半導体層とで挟んでなる発光用積層部
を備えた半導体レーザ素子の製造方法において、 面方位が（１００）の面を表面とするｐ型ＧａＡｓ基板
の該表面に、少なくとも２種類以上のエッチング液を用
いてエッチングを行うことにより、底面部と両側面部と
を有する溝を、該底面部を面方位（１００）の面とし、
各側面部を溝深さ方向に異なる面方位を有する２つ以上
の面として形成する工程と、 該溝が形成された基板上に、Ｓｉドープ電流狭窄層を、
該側面部の内少なくとも１つ以上の面の上ではｐ型の導
電性を示し、該１つ以上の面以外の上ではｎ型の導電性
を示すように形成する工程と、 該Ｓｉドープ電流狭窄層の上に該発光用積層部を形成す
る工程と、 を含む半導体レーザ素子の製造方法。12. A second semiconductor layer having a forbidden band width larger than that of the first semiconductor layer and upper and lower surfaces of an active layer including at least the first semiconductor layer, and a forbidden band than the first semiconductor layer. In a method of manufacturing a semiconductor laser device including a light emitting laminated portion sandwiched by a third semiconductor layer having a large width, at least the surface of a p-type GaAs substrate having a surface with a plane orientation of (100) as a surface is at least By performing etching using two or more kinds of etching solutions, a groove having a bottom surface portion and both side surface portions is formed, and the bottom surface portion is a plane having a plane orientation (100),
A step of forming each side surface portion as two or more surfaces having different plane orientations in the groove depth direction, and a Si-doped current confinement layer on the substrate in which the grooves are formed,
Forming a p-type conductivity on at least one or more of the side surfaces and n-type conductivity on a surface other than the one or more surfaces; A method of manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of forming the light emitting laminated portion on the constriction layer. 【請求項１３】 前記発光用積層部が少なくともＳｉド
ープＡｌＧａＡｓクラッド層を含み、前記溝の側面部の
内の少なくとも１つ以上の面に対応する該クラッド層の
領域における層厚方向の一部または全域部がｐ型の導電
性を示し、該溝の側面部の他の面および溝の縁に連なる
前記基板の表面に対応する該クラッド層の領域がｎ型の
導電性を示すように形成する請求項１２に記載の半導体
レーザ素子の製造方法。13. The light emitting laminated portion includes at least a Si-doped AlGaAs clad layer, and a part in a layer thickness direction in a region of the clad layer corresponding to at least one surface of the side surface of the groove, or The entire region has p-type conductivity, and the region of the clad layer corresponding to the other surface of the side surface of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove has n-type conductivity. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to claim 12. 【請求項１４】 前記発光用積層部の上に、Ｓｉドープ
ＧａＡｓコンタクト層を形成する工程を包含し、 該コンタクト層の領域における層厚方向の一部または全
域部がｐ型の導電性を示し、該溝の側面部の他の面およ
び溝の縁に連なる前記基板の表面に対応する該コンタク
ト層の領域がｎ型の導電性を示すように形成する請求項
１２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。14. A step of forming a Si-doped GaAs contact layer on the light emitting laminated portion, wherein part or the entire area in the layer thickness direction in the contact layer region exhibits p-type conductivity. 13. The semiconductor laser device according to claim 12, wherein the region of the contact layer corresponding to the other surface of the side surface of the groove and the surface of the substrate connected to the edge of the groove is formed to have n-type conductivity. Production method.
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