JP2001352129A - Semiconductor laser device and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor laser device and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長が異なる複数のレーザ光を1つの発光ス
ポットから出射させることができる半導体レーザ装置を
提供する。
【解決手段】 n型GaAs基板100の上における前
方側の領域には、AlGaInP層とGaInP層とが
積層されてなる活性層112を有するAlGaInP系
の第1の半導体積層構造110が設けられていると共
に、n型GaAs基板100の上における後方側の領域
には、AlGaAs層とGaAs層とが積層されてなる
活性層122を有するAlGaAs系の第2の半導体積
層構造120が設けられている。第1の半導体積層構造
110の活性層112のストライプ領域112aと第2
の半導体積層構造120の活性層122のストライプ領
域122aとは同一の直線上に配置されている。
(57) [Problem] To provide a semiconductor laser device capable of emitting a plurality of laser beams having different wavelengths from one light emitting spot. SOLUTION: An AlGaInP-based first semiconductor multilayer structure 110 having an active layer 112 in which an AlGaInP layer and a GaInP layer are stacked is provided in a front region on an n-type GaAs substrate 100. In addition, an AlGaAs-based second semiconductor laminated structure 120 having an active layer 122 in which an AlGaAs layer and a GaAs layer are laminated is provided in a rear region on the n-type GaAs substrate 100. The stripe region 112a of the active layer 112 of the first
Are arranged on the same straight line as the stripe region 122a of the active layer 122 of the semiconductor laminated structure 120.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、波長が異なる複数
のレーザ光を出射することができる半導体レーザ装置及
びその製造方法に関する。The present invention relates to a semiconductor laser device capable of emitting a plurality of laser beams having different wavelengths, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、多くの産業分野において半導体レ
ーザ装置の需要が高まっており、III−V族化合物半導
体層、特にGaAs又はInPを含む化合物半導体層を
有する半導体レーザ装置を中心として、活発な研究及び
開発が進められている。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for semiconductor laser devices in many industrial fields, and there has been an increasing demand for semiconductor laser devices having a III-V group compound semiconductor layer, particularly a compound semiconductor layer containing GaAs or InP. Research and development are ongoing.
【0003】光情報処理分野においては、AlGaAs
層を有し、780nm帯の波長を持つ赤外レーザ光を発
振する半導体レーザ装置により情報の記録又は再生を行
なう方式が実用化されており、このような半導体レーザ
装置はコンパクトディスク(CD)等の分野で広く普及
するに至っている。In the field of optical information processing, AlGaAs
A method of recording or reproducing information using a semiconductor laser device having a layer and oscillating an infrared laser beam having a wavelength in the 780 nm band has been put into practical use. Such a semiconductor laser device is a compact disk (CD) or the like. It has become widespread in the field.
【0004】また、光磁気ディスク等のようにCDより
も容量の大きい記録装置では、AlGaInP層を有
し、780nm帯よりも波長が短い680nm帯のレー
ザ光を発振する半導体レーザ装置が用いられている。In a recording device such as a magneto-optical disk having a larger capacity than a CD, a semiconductor laser device having an AlGaInP layer and oscillating a laser beam in a 680 nm band shorter in wavelength than a 780 nm band is used. I have.
【0005】さらに、高精細な画像を長時間再生が可能
なディジタルビデオディスク(DVD)を実現するため
には、650nm帯の波長を持つ赤色レーザ光を出射す
る半導体レーザ装置が必要になってきた。このような発
振波長の短波長化によって光ディスクの記録密度の向上
が図られている。Further, in order to realize a digital video disk (DVD) capable of reproducing a high-definition image for a long time, a semiconductor laser device for emitting a red laser beam having a wavelength in the 650 nm band has been required. . By shortening the oscillation wavelength, the recording density of the optical disk is improved.
【0006】ところで、DVD情報を再生するためのD
VD装置は、DVD情報のみならず、従来のCD情報を
も活用できるように、DVD及びCDの両方のディスク
を再生できる互換性を持っている。従って、DVD装置
のピックアップヘッド部の光源には、AlGaAs層を
有し780nm帯の赤外レーザ光を出射する第1の半導
体レーザ素子と、AlGaInP層を有し650nm帯
の赤色レーザ光を出射する第2の半導体レーザ素子とか
らなる2つの半導体レーザ素子を搭載する必要がある。By the way, D for reproducing DVD information is
The VD device has compatibility for reproducing both DVD and CD discs so that not only DVD information but also conventional CD information can be utilized. Therefore, as a light source of the pickup head of the DVD device, a first semiconductor laser element having an AlGaAs layer and emitting an infrared laser beam in the 780 nm band, and an AlGaInP layer and emitting a red laser beam in the 650 nm band. It is necessary to mount two semiconductor laser devices including the second semiconductor laser device.
【0007】この場合、各半導体レーザ素子ごとに光学
処理部を設けると、780nm帯のレーザ光と650n
m帯のレーザ光とを合波させる光学系が必要になるの
で、ピックアップヘッド装置の構造が複雑になると共に
ピックアップヘッド装置の小型化に限界があるという問
題がある。In this case, if an optical processing section is provided for each semiconductor laser element, the laser light of 780 nm band and 650 nm
Since an optical system for multiplexing with the m-band laser light is required, there is a problem that the structure of the pickup head device is complicated and there is a limit to the miniaturization of the pickup head device.
【0008】そこで、2個の半導体レーザ素子を互いに
接近させて配置するハイブリッド型の半導体レーザ装
置、又は1つの基板上に2つの半導体積層構造が並列に
設けられてなるモノリシック型の半導体レーザ装置(特
開平11−186651号公報及び第60回秋季応用物
理学会学術講演会予稿集3a−ZC−10を参照)が提
案されている。Therefore, a hybrid semiconductor laser device in which two semiconductor laser elements are arranged close to each other, or a monolithic semiconductor laser device in which two semiconductor laminated structures are provided in parallel on one substrate ( Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 11-186651 and the 60th Fall Meeting of the Japan Society of Applied Physics, Proceedings 3a-ZC-10) have been proposed.
【0009】図21は、モノリシック型の従来の半導体
レーザ装置の一例を示しており、該半導体レーザ装置
は、1つの半導体基板1の上に、AlGaInP層を有
する第1の半導体積層構造2とAlGaAs層を有する
第2の半導体積層構造3とが設けられ、第1の半導体積
層構造2の発光スポット4から650nm帯のレーザ光
を出射すると共に第2の半導体積層構造3の発光スポッ
ト5から780nm帯のレーザ光を出射する。FIG. 21 shows an example of a conventional monolithic semiconductor laser device. This semiconductor laser device has a first semiconductor laminated structure 2 having an AlGaInP layer on one semiconductor substrate 1 and an AlGaAs. And a second semiconductor laminated structure 3 having a layer, which emits 650 nm band laser light from the light emitting spot 4 of the first semiconductor laminated structure 2 and 780 nm band from the light emitting spot 5 of the second semiconductor laminated structure 3. Is emitted.
【0010】前述のハイブリッド型又はモノリシック型
の半導体レーザ装置を用いると、波長帯が異なる2つの
レーザ光を合波させる光学系が不要になるので、ピック
アップヘッド装置の簡素化及び小型化を図ることができ
る。When the above-mentioned hybrid or monolithic semiconductor laser device is used, an optical system for combining two laser beams having different wavelength bands is not required, so that the pickup head device can be simplified and downsized. Can be.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハイブ
リッド型の半導体レーザ装置においては、2つの半導体
レーザ素子のピッチは、各半導体レーザ素子の幅寸法の
影響を受けるため、発光スポットのピッチは数百μm以
上となる。However, in the hybrid type semiconductor laser device, the pitch between the two semiconductor laser elements is affected by the width of each semiconductor laser element, so that the pitch between the light emitting spots is several hundred μm. That is all.
【0012】また、モノリシック型の半導体レーザ装置
においては、1つの半導体基板上に2つの半導体積層構
造を形成する必要があり、2つの半導体積層構造を分離
するプロセスの限界により、発光スポットのピッチは数
十nm以上となる。Also, in a monolithic semiconductor laser device, it is necessary to form two semiconductor laminated structures on one semiconductor substrate, and the pitch of light emitting spots is limited by the limit of the process of separating the two semiconductor laminated structures. It becomes several tens nm or more.
【0013】ところで、光ピックアップヘッド装置に
は、レーザ光の出射方向を光ディスクの方に変えるハー
フミラー、及びハーフミラーを通過したレーザ光を光デ
ィスクのスポットに集光する対物レンズ、光ディスクか
ら反射してきたレーザ光を検出するフォトディテクタ等
が必要になる。The optical pickup head device has a half mirror for changing the emission direction of the laser light toward the optical disk, an objective lens for condensing the laser light passing through the half mirror to a spot on the optical disk, and has been reflected from the optical disk. A photodetector or the like that detects laser light is required.
【0014】ところが、光ピックアップヘッド装置の小
型化に伴って、対物レンズも小型化されているため、対
物レンズにおけるレーザ光の入射点の差異(発光スポッ
トが異なるために対物レンズにおける入射点の位置が異
なる)に起因して対物レンズの集光特性が異なる。この
ため、対物レンズを通過したレーザ光を光ディスクの微
少なスポットに集光することが困難になるという問題が
ある。However, since the objective lens has been miniaturized with the miniaturization of the optical pickup head device, the difference in the incident point of the laser beam in the objective lens (the position of the incident point in the objective lens due to the different light emission spot). Are different from each other). For this reason, there is a problem that it is difficult to focus the laser beam that has passed through the objective lens on a minute spot on the optical disk.
【0015】また、対物レンズを通過したレーザ光が光
ディスクに入射する角度が互いに異なると、光ディスク
から反射されてくるレーザ光の方向も異なるため、フォ
トディテクタが2つ必要になるという問題もある。Further, if the angles of incidence of the laser light passing through the objective lens on the optical disk are different from each other, the direction of the laser light reflected from the optical disk is also different, so that there is a problem that two photodetectors are required.
【0016】前記に鑑み、本発明は、波長が異なる複数
のレーザ光を、1つの発光スポット又は極めて接近した
2つの発光スポットから出射させるようにすることによ
り、波長が異なる複数のレーザ光を光ディスクの微少な
スポットに確実に集光できるようにすると共に、波長が
異なる複数のレーザ光を1つのフォトディテクタで検出
できるようにすることを目的とする。In view of the above, the present invention provides a method of emitting a plurality of laser beams having different wavelengths from an optical disk by causing a plurality of laser beams having different wavelengths to be emitted from one light emitting spot or two light emitting spots extremely close to each other. An object of the present invention is to make it possible to surely condense light onto a very small spot and to detect a plurality of laser lights having different wavelengths with one photodetector.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る半導体レーザ装置は、基板上の前方側
の領域に設けられ、第1の波長帯を持つ第1のレーザ光
を発振させる第1の活性層を有する第1の半導体積層構
造と、基板上の後方側の領域に設けられ、第2の波長帯
を持つ第2のレーザ光を発振させる第2の活性層を有す
る第2の半導体積層構造とを備え、第1のレーザ光の出
射方向と第2のレーザ光の出射方向とは同方向である。To achieve the above object, a semiconductor laser device according to the present invention is provided in a front region on a substrate and emits a first laser beam having a first wavelength band. A first semiconductor laminated structure having a first active layer for oscillating, and a second active layer provided in a rear region on the substrate and oscillating a second laser beam having a second wavelength band A second semiconductor laminated structure, wherein the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are the same.
【0018】本発明に係る半導体レーザ装置によると、
基板上の前方側の領域に第1のレーザ光を発振させる第
1の半導体積層構造が設けられ且つ基板上の後方側の領
域に第2のレーザ光を発振させる第2の半導体積層構造
が設けられていると共に、第1のレーザ光の出射方向と
第2のレーザ光の出射方向とは同方向であるから、波長
が異なる第1及び第2のレーザ光を、前方側の領域に設
けられている第1の半導体積層構造の前端面における、
1つの発光スポット又は極めて接近した2つの発光スポ
ットから出射させることができる。このため、波長が異
なる複数のレーザ光を、光ディスクの微少なスポットに
確実に集光できると共に1つのフォトディテクタにより
検出することができる。According to the semiconductor laser device of the present invention,
A first semiconductor laminated structure for oscillating the first laser light is provided in a front region on the substrate, and a second semiconductor laminated structure for oscillating the second laser light is provided in a rear region on the substrate. In addition, since the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are the same, the first and second laser lights having different wavelengths are provided in the front region. At the front end face of the first semiconductor laminated structure
The light can be emitted from one light emitting spot or two light emitting spots in close proximity. For this reason, a plurality of laser beams having different wavelengths can be surely focused on a minute spot on the optical disk and can be detected by one photodetector.
【0019】本発明に係る半導体レーザ装置において、
第1のレーザ光の出射方向と第2のレーザ光の出射方向
とは同一直線上にあることが好ましい。In the semiconductor laser device according to the present invention,
It is preferable that the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are on the same straight line.
【0020】このようにすると、波長が異なる第1及び
第2のレーザ光を、第1の半導体積層構造の前端面にお
ける1つの発光スポットから出射させることができる。With this configuration, the first and second laser beams having different wavelengths can be emitted from one light emitting spot on the front end face of the first semiconductor laminated structure.
【0021】本発明に係る半導体レーザ装置において、
第2のレーザ光の出射方向は、第1のレーザ光の出射方
向の上側又は下側に位置していることが好ましい。In the semiconductor laser device according to the present invention,
The emission direction of the second laser light is preferably located above or below the emission direction of the first laser light.
【0022】このようにすると、波長が異なる第1及び
第2のレーザ光を、第1の半導体積層構造の前端面にお
ける極めて接近した2つの発光スポットから出射させる
ことができる。すなわち、第1のレーザ光の発光スポッ
トと第2のレーザ光の発光スポットとのピッチは、半導
体集積構造体の幅寸法の影響を受けなくなるので、発光
スポットのピッチを1μm以下にすることができる。With this arrangement, the first and second laser beams having different wavelengths can be emitted from two light emitting spots which are extremely close to each other on the front end face of the first semiconductor laminated structure. That is, the pitch between the light emitting spot of the first laser light and the light emitting spot of the second laser light is not affected by the width dimension of the semiconductor integrated structure, so that the pitch of the light emitting spot can be 1 μm or less. .
【0023】また、第1の活性層の後端面を透過面又は
吸収面とすることができるので、光学的な設計条件の選
択肢が増える。すなわち、第1の活性層のエネルギーギ
ャップが第2の活性層のエネルギーギャップよりも大き
く且つ第1のレーザ光の光軸と第2のレーザ光の光軸と
が一致している場合には、第2の活性層の前端面つまり
第1の活性層の後端面は第1のレーザ光の吸収面になっ
てしまう。通常、第2の活性層の上方又は下方の半導体
層のエネルギーギャップは第2の活性層のエネルギーギ
ャップよりも大きいため、第2のレーザ光の光軸が第1
のレーザ光の光軸の上側又は下側に位置すると、第2の
活性層の上方又は下方の半導体層の前端面つまり第1の
活性層の後端面を第1のレーザ光の透過面又は吸収面に
することができる。Further, since the rear end surface of the first active layer can be a transmission surface or an absorption surface, options of optical design conditions are increased. That is, when the energy gap of the first active layer is larger than the energy gap of the second active layer, and the optical axis of the first laser light coincides with the optical axis of the second laser light, The front end face of the second active layer, that is, the rear end face of the first active layer becomes an absorption face of the first laser light. Usually, since the energy gap of the semiconductor layer above or below the second active layer is larger than the energy gap of the second active layer, the optical axis of the second laser beam is set to the first axis.
Is located above or below the optical axis of the laser light, the front end face of the semiconductor layer above or below the second active layer, that is, the rear end face of the first active layer, is the transmission face or absorption of the first laser light. Surface.
【0024】第2のレーザ光の出射方向が第1のレーザ
光の出射方向の上側又は下側に位置している場合、第2
の半導体積層構造における、第1の活性層の後端面と対
向する半導体層のエネルギーギャップは、第1の活性層
のエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。If the emission direction of the second laser light is located above or below the emission direction of the first laser light, the second
In the semiconductor laminated structure of the above, the energy gap of the semiconductor layer facing the rear end face of the first active layer is preferably larger than the energy gap of the first active layer.
【0025】このようにすると、第2の半導体積層構造
における、第1の活性層の後端面と対向する半導体層は
第1のレーザ光を透過させるため、第1のレーザ光の損
失が低減する。With this configuration, the semiconductor layer facing the rear end face of the first active layer in the second semiconductor laminated structure transmits the first laser light, so that the loss of the first laser light is reduced. .
【0026】また、第2のレーザ光の出射方向が第1の
レーザ光の出射方向の上側又は下側に位置している場
合、第1の半導体積層構造は、基板と第1の活性層との
間に位置する第1のクラッド層と、第1の活性層の上方
に位置する第2のクラッド層とを有し、第2の半導体積
層構造は、基板と第2の活性層との間に位置する第3の
クラッド層と、第2の活性層の上方に位置する第4のク
ラッド層とを有し、第1のクラッド層の組成と第3のク
ラッド層の組成とが同じであるか、又は第2のクラッド
層の組成と第4のクラッド層の組成とが同じであること
が好ましい。In the case where the emission direction of the second laser light is located above or below the emission direction of the first laser light, the first semiconductor laminated structure includes a substrate, a first active layer, A first cladding layer located between the first active layer and a second cladding layer located above the first active layer, wherein the second semiconductor multilayer structure is provided between the substrate and the second active layer. And a fourth cladding layer located above the second active layer, wherein the composition of the first cladding layer and the composition of the third cladding layer are the same. Alternatively, the composition of the second cladding layer and the composition of the fourth cladding layer are preferably the same.
【0027】本発明に係る半導体レーザ装置において、
第1の活性層のエネルギーギャップは、第2の活性層の
エネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。In the semiconductor laser device according to the present invention,
The energy gap of the first active layer is preferably larger than the energy gap of the second active layer.
【0028】このようにすると、第2のレーザ光は、第
1の半導体積層構造の内部を伝播する際に吸収されない
ので、第1の半導体積層構造の前端面から確実に出射す
る。With this configuration, the second laser light is not absorbed when propagating inside the first semiconductor multilayer structure, and thus is reliably emitted from the front end face of the first semiconductor multilayer structure.
【0029】特に、第1のレーザ光の光軸と第2のレー
ザ光の光軸とが一致している場合には、第2の活性層は
第1の活性層で発振した第1のレーザに対する吸収係数
が大きいため、第1のレーザ光は第1の半導体積層構造
の前端面と第2の半導体積層構造の前端面とを共振器と
して発振し、また、第2の活性層で発振した第2のレー
ザ光は、第1の活性層に対して透明であるから、第1の
半導体積層構造の前端面と第2の半導体積層構造の後端
面とを共振器として発振する。従って、波長帯が異なる
2つのレーザ光を1つの発光スポットから確実に出射さ
せることができる。In particular, when the optical axis of the first laser light coincides with the optical axis of the second laser light, the second active layer is the first laser oscillated by the first active layer. The first laser beam oscillates using the front end face of the first semiconductor laminated structure and the front end face of the second semiconductor laminated structure as resonators, and oscillates in the second active layer. Since the second laser light is transparent to the first active layer, it oscillates using the front end face of the first semiconductor laminated structure and the rear end face of the second semiconductor laminated structure as resonators. Therefore, two laser beams having different wavelength bands can be reliably emitted from one light emitting spot.
【0030】本発明に係る半導体レーザ装置において、
第1の活性層はインジウム及びリンを含み、第2の活性
層はガリウム及びヒ素を含むことが好ましい。In the semiconductor laser device according to the present invention,
Preferably, the first active layer contains indium and phosphorus, and the second active layer contains gallium and arsenic.
【0031】このようにすると、第1のレーザ光の発振
波長は650nm程度になるので第1のレーザ光は赤色
レーザ光になると共に、第2のレーザ光の発振波長は7
80nm程度になるので第2のレーザ光は赤外レーザ光
になるので、DVD装置のピックアップヘッド装置に最
適な半導体レーザ装置が得られる。In this case, the oscillation wavelength of the first laser beam becomes about 650 nm, so that the first laser beam becomes red laser beam and the oscillation wavelength of the second laser beam becomes 7 nm.
Since the second laser beam becomes an infrared laser beam because it is about 80 nm, a semiconductor laser device most suitable for a pickup head device of a DVD device can be obtained.
【0032】本発明に係る半導体レーザ装置において、
第1の半導体積層構造の前端面には無反射コーティング
層が設けられ、第2の半導体積層構造の後端面には高反
射コーティング層が設けられていることが好ましい。In the semiconductor laser device according to the present invention,
It is preferable that a non-reflective coating layer is provided on a front end face of the first semiconductor laminated structure, and a high reflection coating layer is provided on a rear end face of the second semiconductor laminated structure.
【0033】このようにすると、波長帯が異なる2つの
レーザ光を第1の半導体積層構造の前端面から確実に出
射させることができる。With this arrangement, two laser beams having different wavelength bands can be reliably emitted from the front end face of the first semiconductor laminated structure.
【0034】本発明に係る半導体レーザ装置は、第1の
半導体積層構造の後端面と第2の半導体積層構造の前端
面との間に誘電体部材をさらに備え、誘電体部材は、第
1の活性層のストライプ領域の実効屈折率と、第2の活
性層のストライプ領域の実効屈折率との間の屈折率を持
つことが好ましい。The semiconductor laser device according to the present invention further includes a dielectric member between a rear end face of the first semiconductor laminated structure and a front end face of the second semiconductor laminated structure, wherein the dielectric member is formed of the first semiconductor laminated structure. It is preferable to have a refractive index between the effective refractive index of the stripe region of the active layer and the effective refractive index of the stripe region of the second active layer.
【0035】このようにすると、誘電体部材によって、
第1の半導体積層構造と第2の半導体積層構造との絶縁
性が確実となる。また、第1のレーザ光と第2の半導体
積層構造との光の結合効率が向上すると共に第2のレー
ザ光と第1の半導体積層構造との光の結合効率が向上す
るため、半導体レーザ装置の光学的特性が向上する。In this way, the dielectric member allows
The insulation between the first semiconductor laminated structure and the second semiconductor laminated structure is ensured. In addition, the efficiency of coupling light between the first laser light and the second semiconductor laminated structure is improved, and the efficiency of light coupling between the second laser light and the first semiconductor laminated structure is improved. Has improved optical characteristics.
【0036】本発明に係る第1の半導体レーザ装置の製
造方法は、基板上の前方側の領域に設けられ、第1の波
長帯を持つ第1のレーザ光を発振させる第1の活性層を
有する第1の半導体積層構造と、基板上の後方側の領域
に設けられ、第2の波長帯を持つ第2のレーザ光を発振
させる第2の活性層を有する第2の半導体積層構造とを
備えた半導体レーザ装置の製造方法を対象とし、基板上
に全面に亘って、第2の半導体積層構造と同じ積層構造
を有する第1の暫定半導体積層構造を成長させる工程
と、第1の暫定半導体積層構造の前方側の部分を除去す
ることにより、基板上の後方側の領域に第2の半導体積
層構造を形成する工程と、基板上の前方側の領域及び第
2の半導体積層構造の上に全面に亘って、第1の半導体
積層構造と同じ積層構造を有する第2の暫定半導体積層
構造を成長させる工程と、第2の暫定半導体積層構造に
おける第2の半導体積層構造よりも上側の部分を除去す
ることにより、基板上の前方側の領域に第1の半導体積
層構造を形成する工程とを備えている。According to the first method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, a first active layer provided in a front region on a substrate and oscillating a first laser beam having a first wavelength band is provided. And a second semiconductor laminated structure having a second active layer provided in a rear region on the substrate and oscillating a second laser beam having a second wavelength band. Growing a first temporary semiconductor multilayer structure having the same multilayer structure as the second semiconductor multilayer structure over the entire surface of the substrate, the method including a method of manufacturing a semiconductor laser device provided with the first temporary semiconductor; Forming a second semiconductor multilayer structure in a rear region on the substrate by removing a front portion of the multilayer structure; and forming a second semiconductor multilayer structure on the front region and the second semiconductor multilayer structure on the substrate. The same lamination as the first semiconductor lamination structure over the entire surface Growing a second provisional semiconductor laminated structure having a structure, and removing a portion of the second provisional semiconductor laminated structure above the second semiconductor laminated structure, thereby forming a second region on the front side of the substrate. Forming one semiconductor multilayer structure.
【0037】本発明に係る第1の半導体レーザ装置の製
造方法によると、基板上の前方側の領域に第1のレーザ
光を発振させる第1の半導体積層構造が設けられ且つ基
板上の後方側の領域に第2のレーザ光を発振させる第2
の半導体積層構造が設けられていると共に、第1のレー
ザ光の出射方向と第2のレーザ光の出射方向とが同方向
であるモノリシック型の半導体レーザ装置を確実に製造
することができる。According to the first method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first semiconductor laminated structure for oscillating the first laser light is provided in the front region on the substrate and is provided on the rear region on the substrate. The second laser that oscillates the second laser light in the region
And a monolithic semiconductor laser device in which the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are in the same direction can be reliably manufactured.
【0038】本発明に係る第2の半導体レーザ装置の製
造方法は、基板上の前方側の領域に設けられ、第1の波
長帯を持つ第1のレーザ光を発振させる第1の活性層を
有する第1の半導体積層構造と、基板上の後方側の領域
に設けられ、第2の波長帯を持つ第2のレーザ光を発振
させる第2の活性層を有する第2の半導体積層構造とを
備えた半導体レーザ装置の製造方法を対象とし、基板上
に全面に亘って、第1の半導体積層構造と同じ積層構造
を有する第1の暫定半導体積層構造を成長させる工程
と、第1の暫定半導体積層構造の後方側の部分を除去す
ることにより、基板上の前方側の領域に第1の半導体積
層構造を形成する工程と、基板上の後方側の領域及び第
1の半導体積層構造の上に全面に亘って、第2の半導体
積層構造と同じ積層構造を有する第2の暫定半導体積層
構造を成長させる工程と、第2の暫定半導体積層構造に
おける第1の半導体積層構造よりも上側の部分を除去す
ることにより、基板上の後方側の領域に第2の半導体積
層構造を形成する工程とを備えている。According to a second method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, a first active layer provided in a front region on a substrate and oscillating a first laser beam having a first wavelength band is provided. And a second semiconductor laminated structure having a second active layer provided in a rear region on the substrate and oscillating a second laser beam having a second wavelength band. Growing a first provisional semiconductor laminated structure having the same laminated structure as the first semiconductor laminated structure over the entire surface of a substrate, the method including a first provisional semiconductor; Forming a first semiconductor stacked structure in a front region on the substrate by removing a rear portion of the stacked structure; and forming a first semiconductor stacked structure on the rear region and the first semiconductor stacked structure on the substrate. The same lamination as the second semiconductor lamination structure over the entire surface Growing a second provisional semiconductor laminated structure having a structure, and removing a portion of the second provisional semiconductor laminated structure above the first semiconductor laminated structure, thereby forming a second region in the rear side region on the substrate. Forming a second semiconductor laminated structure.
【0039】本発明に係る第2の半導体レーザ装置の製
造方法によると、基板上の前方側の領域に第1のレーザ
光を発振させる第1の半導体積層構造が設けられ且つ基
板上の後方側の領域に第2のレーザ光を発振させる第2
の半導体積層構造が設けられていると共に、第1のレー
ザ光の出射方向と第2のレーザ光の出射方向とが同方向
であるモノリシック型の半導体レーザ装置を確実に製造
することができる。According to the second method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first semiconductor laminated structure for oscillating the first laser beam is provided in the front region on the substrate and is provided on the rear region on the substrate. The second laser that oscillates the second laser light in the region
And a monolithic semiconductor laser device in which the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are in the same direction can be reliably manufactured.
【0040】本発明に係る第3の半導体レーザ装置の製
造方法は、第1の波長帯を持つ第1のレーザ光を発振さ
せる第1の活性層を有する第1のレーザチップと、第2
の波長帯を持つ第2のレーザ光を発振させる第2の活性
層を有する第2のレーザチップとをそれぞれ形成する第
1の工程と、基板上の前方側の領域に第1のレーザチッ
プを固定すると共に、基板上の後方側の領域に第2のレ
ーザチップを固定する第2の工程とを備え、第2の工程
は、第1のレーザ光の出射方向と第2のレーザ光の出射
方向とが同方向になるように、第1のレーザチップ及び
第2のレーザチップを固定する工程を含む。According to a third method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, a first laser chip having a first active layer for oscillating a first laser beam having a first wavelength band;
A first step of forming a second laser chip having a second active layer that oscillates a second laser beam having a wavelength band of And a second step of fixing the second laser chip in a rear region on the substrate, wherein the second step includes an emission direction of the first laser light and an emission direction of the second laser light. Fixing the first laser chip and the second laser chip so that the directions are the same.
【0041】本発明に係る第3の半導体レーザ装置の製
造方法によると、基板上の前方側の領域に第1のレーザ
光を発振させる第1のレーザチップが設けられ且つ基板
上の後方側の領域に第2のレーザ光を発振させる第2の
レーザチップが設けられていると共に、第1のレーザ光
の出射方向と第2のレーザ光の出射方向とが同方向であ
るハイブリッド型の半導体レーザ装置を確実に製造する
ことができる。According to the third method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first laser chip for oscillating the first laser beam is provided in the front region on the substrate and the rear laser chip on the substrate is provided. A hybrid semiconductor laser in which a second laser chip that oscillates a second laser light is provided in a region, and an emission direction of the first laser light and an emission direction of the second laser light are the same. The device can be manufactured reliably.
【0042】第1〜第3の半導体レーザ装置の製造方法
において、第1のレーザ光の出射方向と第2のレーザ光
の出射方向とは同一直線上にあることが好ましい。In the first to third methods for manufacturing a semiconductor laser device, it is preferable that the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are on the same straight line.
【0043】このようにすると、波長が異なる第1及び
第2のレーザ光を、第1の半導体積層構造又は第1のレ
ーザチップの前端面における1つの発光スポットから出
射させることができる。With this configuration, the first and second laser beams having different wavelengths can be emitted from one light emitting spot on the front end face of the first semiconductor laminated structure or the first laser chip.
【0044】第1〜第3の半導体レーザ装置の製造方法
において、第2のレーザ光の出射方向は、第1のレーザ
光の出射方向の上側又は下側に位置していることが好ま
しい。In the first to third methods for manufacturing a semiconductor laser device, the emission direction of the second laser light is preferably located above or below the emission direction of the first laser light.
【0045】このようにすると、波長が異なる第1及び
第2のレーザ光を、第1の半導体積層構造の前端面にお
ける極めて接近した2つの発光スポットから出射させる
ことができる。すなわち、第1のレーザ光の発光スポッ
トと第2のレーザ光の発光スポットとのピッチは、半導
体集積構造体又はレーザチップの幅寸法の影響を受けな
くなるので、発光スポットのピッチを1μm以下にする
ことができる。With this arrangement, the first and second laser beams having different wavelengths can be emitted from two light emitting spots which are extremely close to each other on the front end face of the first semiconductor laminated structure. That is, since the pitch between the light emitting spot of the first laser light and the light emitting spot of the second laser light is not affected by the width dimension of the semiconductor integrated structure or the laser chip, the pitch of the light emitting spot is 1 μm or less. be able to.
【0046】第1〜第3の半導体レーザ装置の製造方法
において、第1の活性層のエネルギーギャップは、第2
の活性層のエネルギーギャップよりも大きいことが好ま
しい。In the first to third methods of manufacturing a semiconductor laser device, the energy gap of the first active layer is set to
Is preferably larger than the energy gap of the active layer.
【0047】このようにすると、第2のレーザ光は第1
の半導体積層構造又は第1のレーザチップの内部を伝播
する際に吸収されないので、第2のレーザ光は第1の半
導体積層構造又は第1のレーザチップの前端面から確実
に出射する。In this case, the second laser light is emitted from the first laser beam.
The second laser light is reliably emitted from the front end face of the first semiconductor multilayer structure or the first laser chip because it is not absorbed when the light propagates inside the semiconductor multilayer structure or the first laser chip.
【0048】特に、第1のレーザ光の光軸と第2のレー
ザ光の光軸とが一致している場合には、第2の活性層は
第1の活性層で発振した第1のレーザに対する吸収係数
が大きいため、第1のレーザ光は第1の半導体積層構造
又は第1のレーザチップの前端面と第2の半導体積層構
造又は第2のレーザチップの前端面とを共振器として発
振し、また、第2の活性層で発振した第2のレーザ光
は、第1の活性層に対して透明であるから、第1の半導
体積層構造又は第1のレーザチップの前端面と第2の半
導体積層構造又は第2のレーザチップの後端面とを共振
器として発振する。従って、波長帯が異なる2つのレー
ザ光を1つの発光スポットから確実に出射させることが
できる。In particular, when the optical axis of the first laser beam coincides with the optical axis of the second laser beam, the second active layer oscillates in the first laser layer. The first laser beam oscillates using the front end face of the first semiconductor laminated structure or the first laser chip and the front end face of the second semiconductor laminated structure or the second laser chip as resonators Further, the second laser light oscillated by the second active layer is transparent to the first active layer, so that the front end face of the first semiconductor laminated structure or the first laser chip and the second laser light The semiconductor lamination structure or the rear end face of the second laser chip oscillates as a resonator. Therefore, two laser beams having different wavelength bands can be reliably emitted from one light emitting spot.
【0049】第1〜第3の半導体レーザ装置の製造方法
において、第1の活性層はインジウム及びリンを含み、
第2の活性層はガリウム及びヒ素を含むことが好まし
い。In the first to third methods for manufacturing a semiconductor laser device, the first active layer contains indium and phosphorus,
Preferably, the second active layer contains gallium and arsenic.
【0050】このようにすると、第1のレーザ光の発振
波長は650nm程度になるので第1のレーザ光は赤色
レーザ光になると共に、第2のレーザ光の発振波長は7
80nm程度になるので第2のレーザ光は赤外レーザ光
になるので、DVD装置のピックアップヘッド装置に最
適な半導体レーザ装置が得られる。In this case, the oscillation wavelength of the first laser beam becomes about 650 nm, so that the first laser beam becomes red laser beam and the oscillation wavelength of the second laser beam becomes 7 nm.
Since the second laser beam becomes an infrared laser beam because it is about 80 nm, a semiconductor laser device most suitable for a pickup head device of a DVD device can be obtained.
【0051】第1〜第3の半導体レーザ装置の製造方法
は、第1の半導体積層構造の前端面に無反射コーティン
グ層を形成する工程と、第2の半導体積層構造の後端面
に高反射コーティング層を形成する工程とをさらに備え
ていることが好ましい。The first to third methods of manufacturing a semiconductor laser device include a step of forming an anti-reflection coating layer on the front end face of the first semiconductor laminated structure, and a step of forming a highly reflective coating on the rear end face of the second semiconductor laminated structure. And a step of forming a layer.
【0052】このようにすると、波長帯が異なる2つの
レーザ光を第1の半導体積層構造又は第1のレーザチッ
プの前端面から確実に出射させることができる。In this manner, two laser beams having different wavelength bands can be reliably emitted from the first semiconductor laminated structure or the front end face of the first laser chip.
【0053】第3の半導体レーザ装置の製造方法は、第
2の工程よりも後に、第1のレーザチップの後端面と第
2のレーザチップの前端面との間に、第1の活性層のス
トライプ領域の実効屈折率と、第2の活性層のストライ
プ領域の実効屈折率との間の屈折率を持つ誘電体部材を
充填する工程をさらに備えていることが好ましい。In the third method of manufacturing a semiconductor laser device, the first active layer is formed between the rear end face of the first laser chip and the front end face of the second laser chip after the second step. It is preferable that the method further includes a step of filling a dielectric member having a refractive index between the effective refractive index of the stripe region and the effective refractive index of the stripe region of the second active layer.
【0054】このようにすると、誘電体部材によって、
第1のレーザチップと第2のレーザチップとの絶縁性が
確実となる。また、第1のレーザ光と第2のレーザチッ
プとの光の結合効率が向上すると共に第2のレーザ光と
第1のレーザチップとの光の結合効率が向上するため、
半導体レーザ装置の光学的特性が向上する。In this case, the dielectric member allows
The insulation between the first laser chip and the second laser chip is ensured. Further, since the coupling efficiency between the first laser light and the second laser chip is improved and the coupling efficiency between the second laser light and the first laser chip is improved,
The optical characteristics of the semiconductor laser device are improved.
【0055】本発明に係る第4の半導体レーザ装置の製
造方法は、第1の波長帯を持つ第1のレーザ光を発振さ
せる第1の活性層を有する第1のレーザチップと、第2
の波長帯を持つ第2のレーザ光を発振させる第2の活性
層を有する第2のレーザチップと、第3の波長帯を持つ
第3のレーザ光を発振させる第3の活性層を有する第3
のレーザチップとをそれぞれ形成する第1の工程と、基
板上の前方側の領域に第1のレーザチップを固定し、基
板上の中央の領域に第2のレーザチップを固定し、基板
上の後方側の領域に第3のレーザチップを固定する第2
の工程とを備え、第2の工程は、第1のレーザ光の出射
方向と第2のレーザ光の出射方向と第3のレーザ光の出
射方向とが同方向になるように、第1のレーザチップ、
第2のレーザチップ及び第3のレーザチップを固定する
工程を含む。According to a fourth method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, a first laser chip having a first active layer for oscillating a first laser beam having a first wavelength band;
A second laser chip having a second active layer for oscillating a second laser beam having a third wavelength band, and a second laser chip having a third active layer for oscillating a third laser beam having a third wavelength band. 3
A first step of forming a first laser chip and a first laser chip in a region on the front side of the substrate, and a second laser chip in a central region of the substrate. A second laser chip for fixing the third laser chip to the rear area
And the second step is such that the emission direction of the first laser light, the emission direction of the second laser light, and the emission direction of the third laser light are in the same direction. Laser chip,
Fixing the second laser chip and the third laser chip.
【0056】本発明に係る第4の半導体レーザ装置の製
造方法によると、基板上の前方側の領域に第1のレーザ
光を発振させる第1のレーザチップが設けられ、基板上
の中央の領域に第2のレーザ光を発振させる第2のレー
ザチップが設けられ且つ基板上の後方側の領域に第3の
レーザ光を発振させる第3のレーザチップが設けられて
いると共に、第1のレーザ光の出射方向と第2のレーザ
光の出射方向と第3のレーザ光の出射方向とが同方向で
あるハイブリッド型の半導体レーザ装置を確実に製造す
ることができる。According to the fourth method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first laser chip for oscillating the first laser light is provided in the front region on the substrate, and the central region on the substrate is provided. A second laser chip for oscillating the second laser light is provided, and a third laser chip for oscillating the third laser light is provided in a rear region on the substrate; It is possible to reliably manufacture a hybrid semiconductor laser device in which the light emission direction, the second laser light emission direction, and the third laser light emission direction are the same.
【0057】第4の半導体レーザ装置の製造方法におい
て、第3のレーザ光の出射方向は、第1のレーザ光の出
射方向又は第2のレーザ光の出射方向と同一直線上にあ
ることが好ましい。In the fourth method for manufacturing a semiconductor laser device, the emission direction of the third laser light is preferably on the same straight line as the emission direction of the first laser light or the emission direction of the second laser light. .
【0058】このようにすると、波長が異なる第3のレ
ーザ光と第1又は第2のレーザ光とを、第1のレーザチ
ップの前端面における1つの発光スポットから出射させ
ることができる。Thus, the third laser light and the first or second laser light having different wavelengths can be emitted from one light emitting spot on the front end face of the first laser chip.
【0059】第4の半導体レーザ装置の製造方法におい
て、第1の活性層のエネルギーギャップは第2の活性層
のエネルギーギャップよりも大きく、第2の活性層のエ
ネルギーギャップは第3の活性層のエネルギーギャップ
よりも大きいことが好ましい。In the fourth method for manufacturing a semiconductor laser device, the energy gap of the first active layer is larger than the energy gap of the second active layer, and the energy gap of the second active layer is larger than that of the third active layer. It is preferably larger than the energy gap.
【0060】このようにすると、第2のレーザ光は第1
のレーザチップの内部を伝播する際に吸収されないと共
に、第3のレーザ光は第1及び第2のレーザチップの内
部を伝播する際に吸収されないので、第2及び第3のレ
ーザ光は第1のレーザチップの前端面から確実に出射す
る。In this case, the second laser beam is emitted from the first laser beam.
Is not absorbed when propagating inside the laser chip, and the third laser light is not absorbed when propagating inside the first and second laser chips. From the front end face of the laser chip.
【0061】第4の半導体レーザ装置の製造方法におい
て、第1の活性層はガリウム及び窒素を含み、第2の活
性層はインジウム及びリンを含み、第3の活性層はガリ
ウム及びヒ素を含むことが好ましい。In the fourth method of manufacturing a semiconductor laser device, the first active layer contains gallium and nitrogen, the second active layer contains indium and phosphorus, and the third active layer contains gallium and arsenic. Is preferred.
【0062】このようにすると、第1のレーザ光が青色
レーザ光となり、第2のレーザ光が赤色レーザ光とな
り、第3のレーザ光が赤外レーザ光となるため、発振波
長が異なる3つのレーザ光を1つの発光スポット又は極
めて接近した2つの発光スポットから出射させることが
できるので、規格が異なる3種類の光ディスクに対応で
きる3波長の半導体レーザ装置を実現できる。In this case, the first laser beam becomes a blue laser beam, the second laser beam becomes a red laser beam, and the third laser beam becomes an infrared laser beam. Since laser light can be emitted from one light-emitting spot or two light-emitting spots that are extremely close to each other, a three-wavelength semiconductor laser device that can support three types of optical discs having different standards can be realized.
【0063】第4の半導体レーザ装置の製造方法は、第
2の工程よりも後に、第1のレーザチップの後端面と第
2のレーザチップの前端面との間に、第1の活性層のス
トライプ領域の実効屈折率と、第2の活性層のストライ
プ領域の実効屈折率との間の屈折率を持つ第1の誘電体
部材を充填する工程と、第2のレーザチップの後端面と
第3のレーザチップの前端面との間に、第2の活性層の
ストライプ領域の実効屈折率と、第3の活性層のストラ
イプ領域の実効屈折率との間の屈折率を持つ第2の誘電
体部材を充填する工程とをさらに備えていることが好ま
しい。In the fourth method of manufacturing a semiconductor laser device, after the second step, the first active layer is formed between the rear end face of the first laser chip and the front end face of the second laser chip. Filling a first dielectric member having a refractive index between the effective refractive index of the stripe region and the effective refractive index of the stripe region of the second active layer; A second dielectric layer having a refractive index between the effective refractive index of the stripe region of the second active layer and the effective refractive index of the stripe region of the third active layer between the front end face of the third laser chip and the third laser chip; And a step of filling the body member.
【0064】このようにすると、第1のレーザチップと
第2のレーザチップとの絶縁性及び第2のレーザチップ
と第3のレーザチップとの絶縁性が確実となる。また、
各レーザ光と各レーザチップとの光の結合効率が向上す
るため、半導体レーザ装置の光学的特性が向上する。In this manner, the insulation between the first laser chip and the second laser chip and the insulation between the second laser chip and the third laser chip are ensured. Also,
Since the coupling efficiency between each laser beam and each laser chip is improved, the optical characteristics of the semiconductor laser device are improved.
【0065】[0065]
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の第1の実施形態に係る半導体レーザ装置及びその製造
方法について、図1及び図2を参照しながら説明する。
尚、図1は第1の実施形態に係る半導体レーザ装置の斜
視図であって、図2は図1におけるII−II線の断面図で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A semiconductor laser device and a method for manufacturing the same according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor laser device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
【0066】図1及び図2に示すように、n型GaAs
基板100上の前方側の領域に、AlGaInP層を有
し650nm帯の発振波長を持つ第1の半導体積層構造
110が形成されていると共に、n型GaAs基板10
0上の後方側の領域に、AlGaAs層を有し780n
m帯の発振波長を持つ第2の半導体積層構造120が形
成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, n-type GaAs
A first semiconductor multilayer structure 110 having an AlGaInP layer and having an oscillation wavelength in the 650 nm band is formed in a front region on the substrate 100, and the n-type GaAs substrate 10
In the region on the rear side above the AlGaAs layer 780n
A second semiconductor multilayer structure 120 having an m-band oscillation wavelength is formed.
【0067】第1の半導体積層構造110は、n型Ga
As基板100上の前方側の領域に下側から順次形成さ
れた、n型AlGaInP層からなるn型クラッド層1
11、AlGaInP層(障壁層)とGaInP層(井
戸層)とが積層されてなる活性層112、p型AlGa
InP層からなるp型の第1クラッド層113、n型A
lInP層からなる一対の電流ブロック層114、p型
AlGaInP層からなるp型の第2クラッド層115
及びp型GaAs層からなるコンタクト層116により
構成されている。第1の半導体積層構造110の上面に
は、例えばCr/Pt/Auの積層膜からなりコンタク
ト層116とオーミック接触する第1のp型電極117
が形成されている。尚、活性層112は、レーザ光の発
振波長が650nm帯になるように混晶の組成が選択さ
れている。The first semiconductor laminated structure 110 has an n-type Ga
An n-type clad layer 1 composed of an n-type AlGaInP layer formed sequentially from the lower side in a front region on the As substrate 100
11, an active layer 112 in which an AlGaInP layer (barrier layer) and a GaInP layer (well layer) are stacked, p-type AlGa
P-type first cladding layer 113 made of InP layer, n-type A
a pair of current blocking layers 114 made of an lInP layer, and a p-type second cladding layer 115 made of a p-type AlGaInP layer
And a contact layer 116 made of a p-type GaAs layer. A first p-type electrode 117 made of, for example, a Cr / Pt / Au laminated film and in ohmic contact with the contact layer 116 is formed on the upper surface of the first semiconductor laminated structure 110.
Are formed. The composition of the mixed crystal of the active layer 112 is selected so that the oscillation wavelength of the laser beam is in the 650 nm band.
【0068】第2の半導体積層構造120は、n型Ga
As基板100上の後方側の領域に下側から順次形成さ
れた、n型AlGaAs層からなるn型クラッド層12
1、AlGaAs層(障壁層)とGaAs層(井戸層)
とが積層されてなる活性層122、p型AlGaAs層
からなるp型の第1のクラッド層123、n型AlGa
As層からなる一対の電流ブロック層124、p型Al
GaAs層からなるp型の第2のクラッド層125及び
p型GaAs層からなるコンタクト層126により構成
されている。第2の半導体積層構造120の上面には、
例えばCr/Pt/Auの積層膜からなりコンタクト層
126とオーミック接触する第2のp型電極127が形
成されている。尚、活性層122は、レーザ光の発振波
長が780nm帯になるように混晶の組成が選択されて
いる。The second semiconductor laminated structure 120 has n-type Ga
An n-type cladding layer 12 composed of an n-type AlGaAs layer, which is sequentially formed from the lower side in a rear region on the As substrate 100.
1. AlGaAs layer (barrier layer) and GaAs layer (well layer)
, A p-type first cladding layer 123 made of a p-type AlGaAs layer, an n-type AlGa
A pair of current blocking layers 124 made of an As layer, p-type Al
It comprises a p-type second cladding layer 125 made of a GaAs layer and a contact layer 126 made of a p-type GaAs layer. On the upper surface of the second semiconductor laminated structure 120,
For example, a second p-type electrode 127 made of a laminated film of Cr / Pt / Au and in ohmic contact with the contact layer 126 is formed. The composition of the mixed crystal of the active layer 122 is selected so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 780 nm band.
【0069】第1の半導体積層構造110及び第2の半
導体積層構造120の下面には、例えばAu、Ge及び
Niを含みn型GaAs基板100とオーミック接触す
るn型電極133が形成されている。On the lower surfaces of the first semiconductor laminated structure 110 and the second semiconductor laminated structure 120, an n-type electrode 133 containing, for example, Au, Ge and Ni and being in ohmic contact with the n-type GaAs substrate 100 is formed.
【0070】第1の半導体積層構造110と第2の半導
体積層構造120との接合部における上部には、光導波
路の方向と直交する方向に延びる溝部134が形成され
ており、該溝部134によって、第1の半導体積層構造
110のコンタクト層116及び第1のp型電極117
と、第2の半導体積層構造120のコンタクト層126
及び第2のp型電極127とが電気的に絶縁されてい
る。A groove 134 extending in a direction perpendicular to the direction of the optical waveguide is formed at the upper part of the junction between the first semiconductor laminated structure 110 and the second semiconductor laminated structure 120. Contact layer 116 and first p-type electrode 117 of first semiconductor multilayer structure 110
And the contact layer 126 of the second semiconductor laminated structure 120
And the second p-type electrode 127 are electrically insulated.
【0071】第1の半導体積層構造110における一対
の電流ブロック層114同士の間の領域の中心線と、第
2の半導体積層構造120における一対の電流ブロック
層124同士の間の領域の中心線とが一致していると共
に、第1の半導体積層構造110のn型クラッド層11
1の厚さと第2の半導体積層構造120のn型クラッド
層121の厚さとは等しく設定されている。これによっ
て、第1の半導体積層構造110の活性層112のスト
ライプ領域112aの中心線と、第2の半導体積層構造
120の活性層122のストライプ領域122aの中心
線とは一致している。The center line of the region between the pair of current blocking layers 114 in the first semiconductor laminated structure 110 and the center line of the region between the pair of current blocking layers 124 in the second semiconductor laminated structure 120 And the n-type cladding layer 11 of the first semiconductor multilayer structure 110
1 and the thickness of the n-type cladding layer 121 of the second semiconductor multilayer structure 120 are set to be equal. Thus, the center line of the stripe region 112a of the active layer 112 of the first semiconductor multilayer structure 110 and the center line of the stripe region 122a of the active layer 122 of the second semiconductor multilayer structure 120 match.
【0072】第1の半導体積層構造110と第2の半導
体積層構造120とは境界面135において互いに接合
している。第1の半導体積層構造110の前端面である
前方劈開面131には、酸化シリコン、窒化シリコン又
は酸化アルミニウム等の誘電体膜からなる無反射コーテ
ィング層136が形成されていると共に、第2の半導体
積層構造120の後端面である後方劈開面132には、
酸化シリコン、窒化シリコン又は酸化アルミニウム等の
誘電体膜とアモルファスシリコン膜とが積層されてなる
高反射コーティング層137が形成されている。尚、図
1においては、図示の都合上、無反射コーティング層1
36及び高反射コーティング層137は省略している。The first semiconductor multilayer structure 110 and the second semiconductor multilayer structure 120 are joined to each other at a boundary surface 135. An anti-reflection coating layer 136 made of a dielectric film such as silicon oxide, silicon nitride, or aluminum oxide is formed on a front cleavage plane 131 which is a front end face of the first semiconductor stacked structure 110, and a second semiconductor. On the rear cleavage plane 132 which is the rear end face of the laminated structure 120,
A high reflection coating layer 137 formed by laminating a dielectric film such as silicon oxide, silicon nitride, or aluminum oxide and an amorphous silicon film is formed. In FIG. 1, for convenience of illustration, the anti-reflection coating layer 1 is shown.
36 and the high reflection coating layer 137 are omitted.
【0073】以下、第1の実施形態に係る半導体レーザ
装置の動作について説明する。The operation of the semiconductor laser device according to the first embodiment will be described below.
【0074】まず、第1のp型電極117から電流を注
入すると、電流はp型の第2クラッド層115における
一対の電流ブロック層114同士の間の領域に狭窄さ
れ、活性層112のストライプ領域112aにおいて6
50nm帯の発振波長を持つ第1のレーザ光が発振す
る。この場合、AlGaInP層のエネルギーギャップ
はAlGaAs層のエネルギーギャップよりも大きいた
め、AlGaAs層を有する活性層122は、AlGa
InP層を有する活性層112から発振する第1のレー
ザ光に対する吸収係数が大きい。このため、第1のレー
ザ光は活性層112のストライプ領域112aにおいて
前方劈開面131と境界面135とを共振器として発振
するので、無反射コーティング層136が形成された前
方劈開面131から650nm帯の波長を持つ第1のレ
ーザ光が出射する。First, when a current is injected from the first p-type electrode 117, the current is confined to a region between the pair of current blocking layers 114 in the p-type second cladding layer 115, and the stripe region of the active layer 112 is formed. 6 at 112a
A first laser beam having an oscillation wavelength in the 50 nm band oscillates. In this case, since the energy gap of the AlGaInP layer is larger than the energy gap of the AlGaAs layer, the active layer 122 having the AlGaAs layer is formed of AlGaInP.
The absorption coefficient for the first laser light oscillated from the active layer 112 having an InP layer is large. Therefore, the first laser beam oscillates in the stripe region 112a of the active layer 112 using the front cleavage plane 131 and the boundary surface 135 as resonators, so that the first laser light is 650 nm band from the front cleavage plane 131 on which the anti-reflection coating layer 136 is formed. A first laser beam having a wavelength of?
【0075】また、第2のp型電極127から電流を注
入すると、電流はp型の第2クラッド層125における
一対の電流ブロック層124同士の間の領域に狭窄さ
れ、活性層122のストライプ領域122aにおいて7
80nm帯の発振波長を持つ第2のレーザ光が発振す
る。この場合、第1の半導体積層構造110の活性層1
12のストライプ領域112aの中心線と第2の半導体
積層構造120の活性層122のストライプ領域122
aの中心線とが一致していると共に、AlGaInP層
を有する活性層112は、第2のレーザ光に対する吸収
係数が小さくて第2のレーザ光に対して透明であるか
ら、第2のレーザ光は前方劈開面131と後方劈開面1
32とを共振器として発振する。また、後方劈開面13
2には高反射コーティング層137が形成されているの
で、前方劈開面131から780nm帯の波長を持つ第
2のレーザ光が出射する。When a current is injected from the second p-type electrode 127, the current is confined to a region between the pair of current blocking layers 124 in the p-type second cladding layer 125, and a stripe region of the active layer 122 is formed. 7 at 122a
A second laser beam having an oscillation wavelength in the 80 nm band oscillates. In this case, the active layer 1 of the first semiconductor multilayer structure 110
The center line of the twelve stripe regions 112a and the stripe region 122 of the active layer 122 of the second semiconductor multilayer structure 120
Since the active layer 112 having the AlGaInP layer has a small absorption coefficient for the second laser light and is transparent to the second laser light, the center line of the second laser light Is the front cleavage plane 131 and the rear cleavage plane 1
And 32 oscillate as a resonator. Also, the rear cleavage plane 13
Since the high-reflection coating layer 137 is formed on the second laser light 2, the second laser light having a wavelength in the 780 nm band is emitted from the front cleavage surface 131.
【0076】従って、前方劈開面131における1つの
発光スポットから、波長が互いに異なる第1のレーザ光
と第2のレーザ光とからなる2つのレーザ光を出射させ
ることができる。Therefore, two laser beams composed of the first laser beam and the second laser beam having different wavelengths can be emitted from one light emitting spot on the front cleavage plane 131.
【0077】尚、第1の実施形態においては、第1の半
導体積層構造110はAlGaInP層を有し、第2の
半導体積層構造120はAlGaAs層を有していた
が、これに代えて、前方側に位置しAlGaN層を有す
る第1の半導体積層構造と、後方側に位置しAlGaI
nP層を有する第2の半導体積層構造とを組み合わせ
て、400nm帯の青紫色レーザ光及び650nm帯の
赤色レーザ光を出射させてもよいし、前方側に位置しA
lGaN層を有する第1の半導体積層構造と、後方側に
位置しAlGaAs層を有する第2の半導体積層構造と
を組み合わせて、400nm帯の青紫色レーザ光及び7
80nm帯の赤外レーザ光を出射させてもよい。尚、2
波長の半導体レーザ装置においては、波長が短いレーザ
光を出射する半導体積層構造をレーザ光の出射側に配置
することが好ましい。In the first embodiment, the first semiconductor multilayer structure 110 has an AlGaInP layer, and the second semiconductor multilayer structure 120 has an AlGaAs layer. A first semiconductor multilayer structure having an AlGaN layer located on the side, and an AlGaI layer located on the rear side.
By combining with the second semiconductor laminated structure having an nP layer, a blue-violet laser beam in a 400 nm band and a red laser beam in a 650 nm band may be emitted.
The combination of the first semiconductor multilayer structure having the lGaN layer and the second semiconductor multilayer structure having the AlGaAs layer located on the rear side provides a blue-violet laser
An infrared laser beam in the 80 nm band may be emitted. 2
In a semiconductor laser device having a wavelength, it is preferable to arrange a semiconductor laminated structure that emits laser light having a short wavelength on the laser light emission side.
【0078】以下、第1の実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法について説明する。Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment will be described.
【0079】まず、第1の製造方法としては、n型クラ
ッド層111の厚さとn型クラッド層121の厚さとが
等しい第1の半導体積層構造110及び第2の半導体積
層構造120を別々に形成しておき、n型GaAs基板
100上の前方側の領域に第1の半導体積層構造110
を半田材等により接合すると共に、n型のGaAs基板
100上の後方側の領域に第2の半導体積層構造120
を半田材等により接合する。この場合、第1の半導体積
層構造110における一対の電流ブロック層114同士
の間の領域の中心線と、第2の半導体積層構造120に
おける一対の電流ブロック層124同士の間の領域の中
心線とを一致させる。このようにすると、第1の半導体
積層構造110の活性層112のストライプ領域112
aの中心線と、第2の半導体積層構造120の活性層1
22のストライプ領域122aの中心線とが一致する。
尚、第1の製造方法においては、第1の半導体積層構造
110及び第2の半導体積層構造120は、いずれも結
晶成長させる必要が無いため、n型GaAs基板100
に代えて、導電性の基板例えばシリコン基板を用いても
よい。First, as a first manufacturing method, a first semiconductor laminated structure 110 and a second semiconductor laminated structure 120 in which the thickness of the n-type cladding layer 111 is equal to the thickness of the n-type cladding layer 121 are separately formed. In the meantime, the first semiconductor multilayer structure 110 is formed in a front region on the n-type GaAs substrate 100.
Are bonded by a solder material or the like, and the second semiconductor laminated structure 120 is formed in a rear region on the n-type GaAs substrate 100.
Are joined by a solder material or the like. In this case, the center line of the region between the pair of current blocking layers 114 in the first semiconductor laminated structure 110 and the center line of the region between the pair of current blocking layers 124 in the second semiconductor laminated structure 120 To match. Thus, the stripe region 112 of the active layer 112 of the first semiconductor multilayer structure 110 is formed.
a of the active layer 1 of the second semiconductor laminated structure 120
The center line of the 22 stripe region 122a coincides with the center line.
In the first manufacturing method, since the first semiconductor multilayer structure 110 and the second semiconductor multilayer structure 120 do not need to be crystal-grown, the n-type GaAs substrate 100
Instead, a conductive substrate such as a silicon substrate may be used.
【0080】第2の製造方法としては、n型GaAs基
板100の上に全面に亘って第1の半導体積層構造11
0を形成すると共に、第2の半導体積層構造120を別
途に形成しておき、第1の半導体積層構造110におけ
る後方側の領域をエッチングにより除去した後に、該後
方側の領域に第2の半導体積層構造120を接合する
か、又は、n型GaAs基板100の上に全面に亘って
第2の半導体積層構造120を形成すると共に、第1の
半導体積層構造110を別途に形成しておき、第2の半
導体積層構造120における前方側の領域をエッチング
により除去した後に、該前方側の領域に第1の半導体積
層構造110を接合する。As a second manufacturing method, the first semiconductor laminated structure 11 is formed on the entire surface of the n-type GaAs substrate 100.
0, and the second semiconductor laminated structure 120 is separately formed, and after removing the rear region of the first semiconductor laminated structure 110 by etching, the second semiconductor laminated structure 120 is formed in the rear region. The laminated structure 120 is bonded, or the second semiconductor laminated structure 120 is formed over the entire surface of the n-type GaAs substrate 100, and the first semiconductor laminated structure 110 is separately formed. After the front region of the second semiconductor laminated structure 120 is removed by etching, the first semiconductor laminated structure 110 is joined to the front region.
【0081】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態に係る半導体レーザ装置について、図3を参照
しながら説明する。(Second Embodiment) Hereinafter, a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0082】図3に示すように、n型GaAs基板20
0上の前方側の領域に、AlGaN層を有し400nm
帯の発振波長を持つ第1の半導体積層構造210が形成
され、n型のGaAs基板200上の中央の領域に、A
lGaInP層を有し650nm帯の発振波長を持つ第
2の半導体積層構造220が形成され、n型のGaAs
基板200上の後方側の領域に、AlGaAs層を有し
780nm帯の発振波長を持つ第3の半導体積層構造2
30が形成されている。尚、図3においては、p型電
極、コンタクト層及びn型電極を省略して示している。As shown in FIG. 3, the n-type GaAs substrate 20
0, the AlGaN layer is provided in the front region on the
A first semiconductor laminated structure 210 having a band oscillation wavelength is formed, and a central region on the n-type GaAs substrate 200 has A
A second semiconductor laminated structure 220 having an lGaInP layer and having an oscillation wavelength in the 650 nm band is formed, and n-type GaAs is formed.
Third semiconductor multilayer structure 2 having an AlGaAs layer in the rear region on substrate 200 and having an oscillation wavelength of 780 nm band
30 are formed. In FIG. 3, the p-type electrode, the contact layer, and the n-type electrode are omitted.
【0083】第1の半導体積層構造210は、レーザ光
の発振波長が400nm帯になるように混晶の組成が選
択された活性層211を有し、第2の半導体積層構造2
20は、レーザ光の発振波長が650nm帯になるよう
に混晶の組成が選択された活性層221を有し、第3の
半導体積層構造230は、レーザ光の発振波長が780
nm帯になるように混晶の組成が選択された活性層23
1を有している。The first semiconductor multilayer structure 210 has an active layer 211 whose composition of a mixed crystal is selected so that the oscillation wavelength of laser light is in the 400 nm band.
20 has an active layer 221 whose mixed crystal composition is selected so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 650 nm band, and the third semiconductor laminated structure 230 has an oscillation wavelength of 780 nm of the laser light.
Active layer 23 having a mixed crystal composition selected to be in the nm band.
One.
【0084】また、第1の半導体積層構造210におけ
る前方劈開面241には無反射コーティング層243が
形成されていると共に、第3の半導体積層構造230に
おける後方劈開面242には高反射コーティング層24
4が形成されている。Further, the anti-reflection coating layer 243 is formed on the front cleavage surface 241 of the first semiconductor multilayer structure 210, and the high reflection coating layer 24 is formed on the rear cleavage surface 242 of the third semiconductor multilayer structure 230.
4 are formed.
【0085】第2の実施形態においては、第1の半導体
積層構造210、第2の半導体積層構造220及び第3
の半導体積層構造230の順につまり前方側から順に、
活性層のエネルギーギャップが大きくなっているため、
第1の半導体積層構造210の活性層211において
は、400nm帯の波長を持つ青紫色レーザ光が前方劈
開面241と第1の境界面245とを共振器として発振
し、第2の半導体積層構造220の活性層221におい
ては、650nm帯の波長を持つ赤色レーザ光が前方劈
開面241と第2の境界面246とを共振器として発振
し、第3の半導体積層構造230の活性層231におい
ては、780nm帯の波長を持つ赤外レーザ光が前方劈
開面241と後方劈開面242とを共振器として発振す
る。また、前方劈開面241に無反射コーティング層2
43が形成されていると共に、後方劈開面242に高反
射コーティング層244が形成されているため、前方劈
開面241から、400nm帯の波長を持つ青紫色レー
ザ光、650nm帯の波長を持つ赤色レーザ光及び78
0nm帯の波長を持つ赤外レーザ光がそれぞれ出射す
る。In the second embodiment, the first semiconductor multilayer structure 210, the second semiconductor multilayer structure 220, and the third
In the order of the semiconductor laminated structure 230, that is, in order from the front side,
Because the energy gap of the active layer is large,
In the active layer 211 of the first semiconductor multilayer structure 210, blue-violet laser light having a wavelength in the 400 nm band oscillates using the front cleavage plane 241 and the first boundary surface 245 as resonators, and the second semiconductor multilayer structure In the active layer 221, red laser light having a wavelength in the 650 nm band oscillates using the front cleavage plane 241 and the second boundary surface 246 as resonators, and in the active layer 231 of the third semiconductor multilayer structure 230. , An infrared laser beam having a wavelength in the 780 nm band oscillates using the front cleavage plane 241 and the rear cleavage plane 242 as resonators. In addition, the anti-reflection coating layer 2
43 and the high-reflection coating layer 244 formed on the rear cleavage plane 242, the blue laser beam having a wavelength of 400 nm and the red laser having a wavelength of 650 nm are emitted from the front cleavage plane 241. Light and 78
Infrared laser light having a wavelength in the 0 nm band is emitted.
【0086】(第3の実施形態)以下、本発明の第3の
実施形態に係る半導体レーザ装置について、図4及び図
5を参照しながら説明する。尚、図4は第3の実施形態
に係る半導体レーザ装置斜視図であって、図5は図4に
おけるV−V線の断面図である。(Third Embodiment) A semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 4 is a perspective view of the semiconductor laser device according to the third embodiment, and FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
【0087】図4及び図5に示すように、n型GaAs
基板300上の前方側の領域に、AlGaInP層を有
し650nm帯の発振波長を持つ第1の半導体積層構造
310が形成されていると共に、n型GaAs基板10
0上の後方側の領域に、AlGaAs層を有し780n
m帯の発振波長を持つ第2の半導体積層構造320が形
成されている。尚、第1の半導体積層構造310の後端
部には、AlGaInP層を有する積層体からなる側壁
成長部338が形成されている。As shown in FIGS. 4 and 5, n-type GaAs
A first semiconductor multilayer structure 310 having an AlGaInP layer and having an oscillation wavelength in the 650 nm band is formed in a front region on the substrate 300, and the n-type GaAs substrate 10
In the region on the rear side above the AlGaAs layer 780n
A second semiconductor laminated structure 320 having an m-band oscillation wavelength is formed. Note that, at the rear end of the first semiconductor multilayer structure 310, a sidewall growth portion 338 made of a multilayer having an AlGaInP layer is formed.
【0088】第1の半導体積層構造310は、n型Ga
As基板300上の前方側の領域に下側から順次形成さ
れた、n型AlGaInP層からなるn型クラッド層3
11、AlGaInP層(障壁層)とGaInP層(井
戸層)とが積層されてなる活性層312、p型AlGa
InP層からなるp型の第1クラッド層313、n型A
lInP層からなる一対の電流ブロック層314、p型
AlGaInP層からなるp型の第2クラッド層315
及びp型GaAs層からなるコンタクト層316により
構成されている。第1の半導体積層構造310の上面に
は、コンタクト層316とオーミック接触する第1のp
型電極317が形成されている。尚、活性層312は、
レーザ光の発振波長が650nm帯になるように混晶の
組成が選択されている。The first semiconductor laminated structure 310 has an n-type Ga
An n-type cladding layer 3 composed of an n-type AlGaInP layer formed sequentially from the lower side in a front region on the As substrate 300
11, an active layer 312 in which an AlGaInP layer (barrier layer) and a GaInP layer (well layer) are stacked, p-type AlGa
P-type first cladding layer 313 made of InP layer, n-type A
a pair of current blocking layers 314 made of an lInP layer and a p-type second cladding layer 315 made of a p-type AlGaInP layer
And a contact layer 316 made of a p-type GaAs layer. On the upper surface of the first semiconductor multilayer structure 310, a first p-type layer which is in ohmic contact with the contact layer 316 is formed.
A mold electrode 317 is formed. The active layer 312 is
The composition of the mixed crystal is selected so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 650 nm band.
【0089】第2の半導体積層構造320は、n型Ga
As基板300上の後方側の領域に下側から順次形成さ
れた、n型AlGaAs層からなるn型クラッド層32
1、AlGaAs層(障壁層)とGaAs層(井戸層)
とが積層されてなる活性層322、p型AlGaAs層
からなるp型の第1クラッド層323、n型AlGaA
s層からなる一対の電流ブロック層324、p型AlG
aAs層からなるp型の第2クラッド層325及びp型
GaAs層からなるコンタクト層326により構成され
ている。第2の半導体積層構造320の上面には、コン
タクト層326とオーミック接触する第2のp型電極3
27が形成されている。尚、活性層322は、レーザ光
の発振波長が780nm帯になるように混晶の組成が選
択されている。The second semiconductor laminated structure 320 has n-type Ga
An n-type cladding layer 32 composed of an n-type AlGaAs layer, which is sequentially formed from a lower side in a rear region on the As substrate 300.
1. AlGaAs layer (barrier layer) and GaAs layer (well layer)
, A p-type first cladding layer 323 made of a p-type AlGaAs layer, and an n-type AlGaAs
a pair of current blocking layers 324 composed of s layers, p-type AlG
It comprises a p-type second cladding layer 325 made of an aAs layer and a contact layer 326 made of a p-type GaAs layer. The second p-type electrode 3 in ohmic contact with the contact layer 326 is provided on the upper surface of the second semiconductor
27 are formed. The composition of the mixed crystal of the active layer 322 is selected so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 780 nm band.
【0090】第1の半導体積層構造310及び第2の半
導体積層構造320の下面には、n型GaAs基板30
0とオーミック接触するn型電極333が形成されてい
る。The n-type GaAs substrate 30 is provided on the lower surfaces of the first semiconductor laminate structure 310 and the second semiconductor laminate structure 320.
An n-type electrode 333 in ohmic contact with 0 is formed.
【0091】第1の半導体積層構造310と第2の半導
体積層構造320とは境界面335において互いに接合
している。第1の半導体積層構造310と第2の半導体
積層構造320との接合部の上部には、光導波路が延び
る方向と直交する方向に延びる溝部334が形成されて
おり、該溝部334によって、第1の半導体積層構造3
10のコンタクト層316及び第1のp型電極317
と、第2の半導体積層構造320のコンタクト層326
及び第2のp型電極327とが電気的に絶縁されてい
る。尚、側壁成長部338は溝部334の底面から突出
している。The first semiconductor multilayer structure 310 and the second semiconductor multilayer structure 320 are joined to each other at a boundary surface 335. A groove 334 extending in a direction orthogonal to the direction in which the optical waveguide extends is formed above the joint between the first semiconductor laminated structure 310 and the second semiconductor laminated structure 320. Semiconductor laminated structure 3
Ten contact layers 316 and first p-type electrode 317
And the contact layer 326 of the second semiconductor multilayer structure 320
And the second p-type electrode 327 are electrically insulated. The side wall growth portion 338 protrudes from the bottom surface of the groove 334.
【0092】第1の半導体積層構造310の前方劈開面
331には無反射コーティング層336が形成されてい
ると共に、第2の半導体積層構造320の後方劈開面3
32には高反射コーティング層337が形成されてい
る。An anti-reflection coating layer 336 is formed on the front cleavage plane 331 of the first semiconductor multilayer structure 310, and the rear cleavage plane 3 of the second semiconductor multilayer structure 320 is formed.
32 has a high reflection coating layer 337 formed thereon.
【0093】第1の半導体積層構造310における一対
の電流ブロック層314同士の間の領域の中心線と、第
2の半導体積層構造320における一対の電流ブロック
層324同士の間の領域の中心線とが一致していると共
に、第1の半導体積層構造310のn型クラッド層31
1の厚さと第2の半導体積層構造320のn型クラッド
層321の厚さとは等しく設定されている。これによっ
て、第1の半導体積層構造310の活性層312のスト
ライプ領域312aの中心線と、第2の半導体積層構造
320の活性層322のストライプ領域322aの中心
線とは一致している。The center line of the region between the pair of current blocking layers 314 in the first semiconductor multilayer structure 310 and the center line of the region between the pair of current blocking layers 324 in the second semiconductor multilayer structure 320 And the n-type cladding layer 31 of the first semiconductor multilayer structure 310
1 and the thickness of the n-type cladding layer 321 of the second semiconductor multilayer structure 320 are set to be equal. Thus, the center line of the stripe region 312a of the active layer 312 of the first semiconductor multilayer structure 310 and the center line of the stripe region 322a of the active layer 322 of the second semiconductor multilayer structure 320 match.
【0094】以下、第3の実施形態に係る半導体レーザ
装置の動作について説明する。Hereinafter, the operation of the semiconductor laser device according to the third embodiment will be described.
【0095】まず、第1のp型電極317から電流を注
入すると、電流はp型の第2クラッド層315における
一対の電流ブロック層314同士の間の領域に狭窄さ
れ、活性層の312のストライプ領域312aにおいて
650nm帯の発振波長を持つ第1のレーザ光が発振す
る。この場合、第1のレーザ光は、活性層312のスト
ライプ領域312aにおいて前方劈開面331と境界面
335とを共振器として発振するが、側壁成長部338
の幅寸法は共振器長に比べて非常に小さいため、側壁成
長部338の影響は無視することができる。従って、無
反射コーティング層336が形成されている前方劈開面
331から650nm帯の波長を持つ第1のレーザ光が
出射する。First, when a current is injected from the first p-type electrode 317, the current is confined in a region between the pair of current blocking layers 314 in the p-type second cladding layer 315, and the stripe of the active layer 312 is formed. A first laser beam having an oscillation wavelength in the 650 nm band oscillates in the region 312a. In this case, the first laser beam oscillates using the front cleavage plane 331 and the boundary surface 335 as resonators in the stripe region 312a of the active layer 312, but the side wall growth portion 338
Is very small in comparison with the cavity length, so that the influence of the side wall growth portion 338 can be neglected. Therefore, the first laser light having a wavelength in the 650 nm band is emitted from the front cleavage plane 331 on which the antireflection coating layer 336 is formed.
【0096】また、第2のp型電極327から電流を注
入すると、電流はp型の第2クラッド層325における
一対の電流ブロック層324同士の間の領域に狭窄さ
れ、活性層322のストライプ領域322aにおいて7
80nm帯の発振波長を持つ第1のレーザ光が発振す
る。第1の半導体積層構造310の活性層312のスト
ライプ領域312aの中心線と、第2の半導体積層構造
320の活性層322のストライプ領域322aの中心
線とが一致していると共に、AlGaInP層を有する
活性層312は、第2のレーザ光に対する吸収係数が小
さくて第2のレーザ光に対して透明であるため、第2の
レーザ光は前方劈開面331と後方劈開面332とを共
振器として発振する。また、後方劈開面332には高反
射コーティング層337が形成されているので、前方劈
開面331から780nm帯の波長を持つ第2のレーザ
光が出射する。When a current is injected from the second p-type electrode 327, the current is confined to a region between the pair of current blocking layers 324 in the p-type second cladding layer 325, and the stripe region of the active layer 322 is formed. 7 at 322a
A first laser beam having an oscillation wavelength in the 80 nm band oscillates. The center line of the stripe region 312a of the active layer 312 of the first semiconductor multilayer structure 310 matches the center line of the stripe region 322a of the active layer 322 of the second semiconductor multilayer structure 320, and has an AlGaInP layer. Since the active layer 312 has a small absorption coefficient for the second laser light and is transparent to the second laser light, the second laser light oscillates using the front cleavage plane 331 and the rear cleavage plane 332 as resonators. I do. In addition, since the high-reflection coating layer 337 is formed on the rear cleavage plane 332, the second laser light having a wavelength in the 780 nm band is emitted from the front cleavage plane 331.
【0097】従って、前方劈開面331における1つの
発光スポットから、異なる波長を持つ第1のレーザ光及
び第2のレーザ光よりなる2つのレーザ光を出射させる
ことができる。Therefore, two laser beams having different wavelengths, ie, the first laser beam and the second laser beam, having different wavelengths can be emitted from one emission spot on the front cleavage plane 331.
【0098】尚、第3の実施形態においては、第1の半
導体積層構造310はAlGaInP層を有し、第2の
半導体積層構造320はAlGaAs層を有していた
が、これに代えて、前方側に位置しAlGaN層を有す
る第1の半導体積層構造と、後方側に位置しAlGaI
nP層を有する第2の半導体積層構造とを組み合わせ
て、400nm帯の青紫色レーザ光及び650nm帯の
赤色レーザ光を出射させてもよいし、前方側に位置しA
lGaN層を有する第1の半導体積層構造と、後方側に
位置しAlGaAs層を有する第2の半導体積層構造と
を組み合わせて、400nm帯の青紫色レーザ光及び7
80nm帯の赤外レーザ光を出射させてもよい。尚、2
波長の半導体レーザ装置においては、波長が短いレーザ
光を出射する半導体積層構造をレーザ光の出射側に配置
することが好ましい。In the third embodiment, the first semiconductor laminated structure 310 has an AlGaInP layer and the second semiconductor laminated structure 320 has an AlGaAs layer. A first semiconductor multilayer structure having an AlGaN layer located on the side, and an AlGaI layer located on the rear side.
By combining with the second semiconductor laminated structure having an nP layer, a blue-violet laser beam in a 400 nm band and a red laser beam in a 650 nm band may be emitted.
The combination of the first semiconductor multilayer structure having the lGaN layer and the second semiconductor multilayer structure having the AlGaAs layer located on the rear side provides a blue-violet laser
An infrared laser beam in the 80 nm band may be emitted. 2
In a semiconductor laser device having a wavelength, it is preferable to arrange a semiconductor laminated structure that emits laser light having a short wavelength on the laser light emission side.
【0099】以下、第3の実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法について、図6(a)、(b)、図7
(a)、(b)、図8(a)、(b)及び図9(a)、
(b)、図10(a)、(b)及び図11(a)、
(b)を参照しながら説明する。Hereinafter, a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
(A), (b), FIG. 8 (a), (b) and FIG. 9 (a),
(B), FIG. 10 (a), (b) and FIG. 11 (a),
This will be described with reference to FIG.
【0100】まず、図6(a)及び(b)に示すよう
に、n型GaAs基板300の上に、MOCVD法又は
MBE法により、n型AlGaAs層からなるn型クラ
ッド層321、AlGaAs層とGaAs層とが積層さ
れてなる活性層322、p型AlGaAs層からなるp
型の第1クラッド層323及びn型AlGaAs層から
なる電流ブロック層324を順次成長させる。First, as shown in FIGS. 6A and 6B, an n-type cladding layer 321 and an AlGaAs layer made of an n-type AlGaAs layer are formed on an n-type GaAs substrate 300 by MOCVD or MBE. An active layer 322 formed by stacking a GaAs layer and a p-type AlGaAs layer
A first cladding layer 323 and a current blocking layer 324 composed of an n-type AlGaAs layer are sequentially grown.
【0101】次に、図7(a)及び(b)に示すよう
に、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、電流ブ
ロック層324に光導波路方向に延びる溝部をp型の第
1クラッド層323が露出するように形成した後、MO
CVD法又はMBE法により、p型の第1クラッド層3
23及び一対の電流ブロック層324の上に、p型Al
GaAs層からなるp型の第2クラッド層325及びp
型GaAs層からなるコンタクト層326を順次成長さ
せて、第1の暫定半導体積層構造340を形成する。Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, a groove extending in the optical waveguide direction is formed in the current block layer 324 by photolithography and etching so that the p-type first cladding layer 323 is exposed. After forming into MO
P-type first cladding layer 3 by CVD or MBE
23 and a pair of current blocking layers 324, p-type Al
A p-type second cladding layer 325 made of a GaAs layer;
A contact layer 326 made of a type GaAs layer is sequentially grown to form a first provisional semiconductor stacked structure 340.
【0102】次に、図8(a)及び(b)に示すよう
に、第1の暫定半導体積層構造340における前方側の
部分をn型GaAs基板300が露出するまでエッチン
グにより除去して、第1の暫定半導体積層構造340の
後方側の部分からなる第2の半導体積層構造320を形
成する。Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, the front portion of the first temporary semiconductor laminated structure 340 is removed by etching until the n-type GaAs substrate 300 is exposed. A second semiconductor multilayer structure 320 including a portion on the rear side of one temporary semiconductor multilayer structure 340 is formed.
【0103】次に、図9(a)及び(b)に示すよう
に、MOCVD法又はMBE法により、n型GaAs基
板300における前方側の領域及び第2の半導体積層構
造320の上に、n型クラッド層321と同じ厚さを持
つn型のAlGaInP層からなるn型クラッド層31
1、AlGaInP層とGaInP層とが積層されてな
る活性層312、p型AlGaInP層からなるp型の
第1クラッド層313及びn型AlInP層からなる電
流ブロック層314を順次成長させた後、電流ブロック
層314に光導波路方向に延びる溝部をp型の第1クラ
ッド層313が露出するように形成し、その後、再びM
OCVD法又はMBE法を行なって、p型AlGaIn
P層からなるp型の第2クラッド層315及びp型Ga
As層からなるコンタクト層316を成長させて、第2
の暫定半導体積層構造350を形成する。Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, an n-type GaAs substrate 300 is formed on the front region and the second semiconductor laminated structure 320 by MOCVD or MBE. -Type cladding layer 31 composed of an n-type AlGaInP layer having the same thickness as that of type-cladding layer 321
1. After sequentially growing an active layer 312 formed by stacking an AlGaInP layer and a GaInP layer, a p-type first cladding layer 313 formed of a p-type AlGaInP layer, and a current block layer 314 formed of an n-type AlInP layer, A groove extending in the optical waveguide direction is formed in the block layer 314 so that the p-type first cladding layer 313 is exposed.
OCVD or MBE is performed to obtain p-type AlGaIn
P-type second cladding layer 315 made of P layer and p-type Ga
The contact layer 316 made of an As layer is grown,
Is formed.
【0104】次に、図10(a)及び(b)に示すよう
に、第2の暫定半導体積層構造350における第2の半
導体積層構造320よりも上側部分をエッチングにより
除去して、第2の暫定半導体積層構造350の前方側の
部分からなる第1の半導体積層構造310を形成する。
このようにすると、第1の半導体積層構造310におけ
る第2の半導体積層構造320側の後端部に、AlGa
InPを有する積層体からなる側壁成長部338が残存
する。尚、側壁成長部338は、第2の半導体積層構造
320の前端面との間における、結晶成長面の面方位の
相違から極めて薄くにしか形成されない。Next, as shown in FIGS. 10A and 10B, a portion of the second provisional semiconductor laminated structure 350 above the second semiconductor laminated structure 320 is removed by etching, and A first semiconductor multilayer structure 310 including a portion on the front side of the temporary semiconductor multilayer structure 350 is formed.
In this way, the rear end of the first semiconductor multilayer structure 310 on the side of the second semiconductor multilayer structure 320 has AlGa
The sidewall growth portion 338 made of the stacked body having InP remains. Note that the side wall growth portion 338 is formed only very thinly due to the difference in the plane orientation of the crystal growth surface between the side wall growth portion 338 and the front end surface of the second semiconductor laminated structure 320.
【0105】次に、図11(a)及び(b)に示すよう
に、第1の半導体積層構造310のコンタクト層316
と第2の半導体積層構造320のコンタクト層326と
の接合部に、光導波路が延びる方向と直交する方向に延
びる溝部334を形成した後、コンタクト層316の上
に第1のp型電極317を形成し且つコンタクト層32
6の上に第2のp型電極327を形成する。また、n型
GaAs基板300の下面にn型電極333を形成す
る。その後、第1の半導体積層構造310の前方劈開面
331に無反射コーティング層336を形成すると共
に、第2の半導体積層構造320の後方劈開面332に
高反射コーティング層337を形成する。Next, as shown in FIGS. 11A and 11B, the contact layer 316 of the first semiconductor multilayer structure 310 is formed.
A groove 334 extending in a direction orthogonal to the direction in which the optical waveguide extends is formed at a junction between the first semiconductor layer 320 and the contact layer 326 of the second semiconductor multilayer structure 320, and then the first p-type electrode 317 is formed on the contact layer 316. Formed and contact layer 32
A second p-type electrode 327 is formed on 6. Further, an n-type electrode 333 is formed on the lower surface of the n-type GaAs substrate 300. After that, the anti-reflection coating layer 336 is formed on the front cleavage plane 331 of the first semiconductor multilayer structure 310, and the high reflection coating layer 337 is formed on the rear cleavage plane 332 of the second semiconductor multilayer structure 320.
【0106】尚、第3の実施形態に係る半導体レーザ装
置の製造方法においては、n型GaAs基板300上に
全面に亘って、第2の半導体積層構造320と同じ積層
構造を有する第1の暫定半導体積層構造340を成長さ
せた後、該第1の暫定半導体積層構造340の前方側の
部分を除去して、n型GaAs基板300上の後方側の
領域に第2の半導体積層構造320を形成し、次に、n
型GaAs基板300上の前方側の領域及び第2の半導
体積層構造320の上に全面に亘って、第1の半導体積
層構造310と同じ積層構造を有する第2の暫定半導体
積層構造350を成長させた後、該第2の暫定半導体積
層構造350における第2の半導体積層構造320より
も上側の部分を除去して、n型GaAs基板300上の
前方側の領域に第1の半導体積層構造310を形成した
が、これに代えて、n型GaAs基板300上に全面に
亘って、第1の半導体積層構造310と同じ積層構造を
有する第1の暫定半導体積層構造を成長させた後、該第
1の暫定半導体積層構造の後方側の部分を除去して、n
型GaAs基板300上の前方側の領域に第1の半導体
積層構造310を形成し、次に、n型GaAs基板30
0上の後方側の領域及び第1の半導体積層構造310の
上に全面に亘って、第2の半導体積層構造320と同じ
積層構造を有する第2の暫定半導体積層構造を成長させ
た後、該第2の暫定半導体積層構造における第1の半導
体積層構造310よりも上側の部分を除去して、n型G
aAs基板300上の後方側の領域に第2の半導体積層
構造320を形成してもよい。In the method of manufacturing the semiconductor laser device according to the third embodiment, the first temporary structure having the same laminated structure as the second semiconductor laminated structure 320 over the entire surface of the n-type GaAs substrate 300 is used. After the semiconductor laminated structure 340 is grown, a portion on the front side of the first provisional semiconductor laminated structure 340 is removed, and a second semiconductor laminated structure 320 is formed in a rear region on the n-type GaAs substrate 300. And then n
A second provisional semiconductor laminated structure 350 having the same laminated structure as the first semiconductor laminated structure 310 is grown over the front region on the type GaAs substrate 300 and over the entire surface of the second semiconductor laminated structure 320. After that, the portion of the second provisional semiconductor laminated structure 350 above the second semiconductor laminated structure 320 is removed, and the first semiconductor laminated structure 310 is placed in the front region on the n-type GaAs substrate 300. Instead, after forming a first provisional semiconductor laminated structure having the same laminated structure as the first semiconductor laminated structure 310 over the entire surface of the n-type GaAs substrate 300, the first Removing the rear part of the provisional semiconductor laminated structure of
A first semiconductor laminated structure 310 is formed in a front region on the n-type GaAs substrate 300, and then the n-type GaAs substrate 30 is formed.
After growing a second provisional semiconductor stacked structure having the same stacked structure as the second semiconductor stacked structure 320 over the entire area on the rear side above the first semiconductor stacked structure 310 and the first semiconductor stacked structure 310, The portion above the first semiconductor multilayer structure 310 in the second temporary semiconductor multilayer structure is removed, and the n-type G
The second semiconductor laminated structure 320 may be formed in a rear region on the aAs substrate 300.
【0107】(第3の実施形態の第1変形例)以下、本
発明の第3の実施形態の第1変形例に係る半導体レーザ
装置について、図12及び図13を参照しながら説明す
る。尚、図12は第3の実施形態の第1変形例に係る半
導体レーザ装置の斜視図であって、図13は図12にお
けるXIII−XIII線の断面図である。(First Modification of Third Embodiment) Hereinafter, a semiconductor laser device according to a first modification of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a first modification of the third embodiment, and FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
【0108】尚、第3の実施形態の第1変形例において
は、図4及び図5を参照しながら説明した第3の実施形
態と同一の部材については同一の符号を付すことによ
り、説明を省略する。In the first modified example of the third embodiment, the same members as those of the third embodiment described with reference to FIGS. Omitted.
【0109】第3の実施形態の第1変形例の特徴とし
て、図12及び図13に示すように、側壁成長部338
は溝部334の底面から突出しておらず、側壁成長部3
38の上面と溝部334の底面とが面一である。As a feature of the first modification of the third embodiment, as shown in FIG. 12 and FIG.
Does not project from the bottom surface of the groove 334,
The upper surface of the groove 38 and the bottom surface of the groove 334 are flush with each other.
【0110】側壁成長部338における溝部334の底
面から突出する部分は、第1の半導体積層構造310の
コンタクト層316と第2の半導体積層構造320のコ
ンタクト層326との接合部に溝部334を形成する工
程(図11(a)、(b)を参照)においてエッチング
により除去されている。The portion protruding from the bottom surface of the groove 334 in the side wall growth portion 338 forms a groove 334 at the junction between the contact layer 316 of the first semiconductor laminated structure 310 and the contact layer 326 of the second semiconductor laminated structure 320. (See FIGS. 11 (a) and 11 (b)).
【0111】(第3の実施形態の第2変形例)以下、第
3の実施形態の第2変形例に係る半導体レーザ装置及び
その製造方法について、図14(a)及び(b)を参照
しながら説明する。尚、図14(a)は第3の実施形態
の第2変形例に係る半導体レーザ装置の斜視図であり、
図14(b)は図14(a)におけるXIVb−XIVb線
の断面図である。(Second Modification of Third Embodiment) Hereinafter, a semiconductor laser device according to a second modification of the third embodiment and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIGS. 14 (a) and 14 (b). I will explain it. FIG. 14A is a perspective view of a semiconductor laser device according to a second modification of the third embodiment.
FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line XIVb-XIVb in FIG.
【0112】尚、第3の実施形態の第2変形例において
は、図4及び図5を参照しながら説明した第3の実施形
態と同一の部材については同一の符号を付すことによ
り、説明を省略する。In the second modified example of the third embodiment, the same members as those of the third embodiment described with reference to FIGS. Omitted.
【0113】第3の実施形態の第2変形例の特徴とし
て、図14(a)及び(b)に示すように、第1の半導
体積層構造310と第2の半導体積層構造320との接
合部には、光導波路の方向と直交する方向に延び且つT
字状の断面を有する溝部334Aが形成されており、該
溝部334Aには、屈折率整合樹脂、酸化シリコン又は
窒化シリコン等からなる誘電体部材339が充填されて
いる。これにより、第1の半導体積層構造310と第2
の半導体積層構造320とが電気的に絶縁されている。As a feature of the second modification of the third embodiment, as shown in FIGS. 14A and 14B, a junction between the first semiconductor laminated structure 310 and the second semiconductor laminated structure 320 is formed. Has a direction extending perpendicular to the direction of the optical waveguide and T
A groove 334A having a U-shaped cross section is formed, and the groove 334A is filled with a dielectric member 339 made of a refractive index matching resin, silicon oxide, silicon nitride, or the like. Thereby, the first semiconductor laminated structure 310 and the second
Is electrically insulated from the semiconductor laminated structure 320 of FIG.
【0114】ところで、赤色レーザ光を発振する第1の
半導体積層構造310は、赤外レーザ光を発振する第2
の半導体積層構造320よりも発振のしきい値電流が大
きいため、第1の半導体積層構造310の動作時には、
第1の半導体積層構造310から第2の半導体積層構造
320に、僅かではあるが無効電流が流れる恐れがあ
る。しかしながら、第2変形例においては、第1の半導
体積層構造310と第2の半導体積層構造320との接
合部に絶縁性の誘電体部材339が介在しているため、
無効電流が流れなくなる。By the way, the first semiconductor laminated structure 310 that oscillates red laser light is the second semiconductor laminated structure 310 that oscillates infrared laser light.
Since the oscillation threshold current is larger than that of the semiconductor multilayer structure 320 of FIG.
A small amount of reactive current may flow from the first semiconductor laminated structure 310 to the second semiconductor laminated structure 320. However, in the second modified example, since the insulating dielectric member 339 is interposed at the joint between the first semiconductor laminated structure 310 and the second semiconductor laminated structure 320,
Reactive current stops flowing.
【0115】誘電体部材339の屈折率としては、第1
の半導体積層構造310における活性層312のストラ
イプ領域312aの実効屈折率と、第2の半導体積層構
造320における活性層322のストライプ領域322
aの実効屈折率との間の値であることが好ましい。The refractive index of the dielectric member 339 is the first
The effective refractive index of the stripe region 312a of the active layer 312 in the semiconductor laminated structure 310 of FIG.
It is preferably a value between a and the effective refractive index of a.
【0116】このようにすると、第1の半導体積層構造
310の活性層312から出射される第1のレーザ光と
第2の半導体積層構造320の活性層322との光の結
合効率が向上すると共に、第2の半導体積層構造320
の活性層322から出射される第2のレーザ光と第1の
半導体積層構造310の活性層312との光の結合効率
が向上するため、半導体レーザ装置の光学的特性が向上
する。In this way, the coupling efficiency between the first laser beam emitted from the active layer 312 of the first semiconductor multilayer structure 310 and the active layer 322 of the second semiconductor multilayer structure 320 is improved, and , Second semiconductor laminated structure 320
Since the coupling efficiency between the second laser beam emitted from the active layer 322 and the active layer 312 of the first semiconductor multilayer structure 310 is improved, the optical characteristics of the semiconductor laser device are improved.
【0117】尚、第3の実施形態の第2変形例に係る半
導体レーザ装置を製造するには、第1の半導体積層構造
310のコンタクト層316と第2の半導体積層構造3
20のコンタクト層326との接合部に溝部334を形
成した後(図13を参照)、側壁成長部338をエッチ
ングにより除去してT字状の溝部334Aを形成し、そ
の後、T字状の溝部334Aに誘電体部材339を充填
する。To manufacture the semiconductor laser device according to the second modification of the third embodiment, the contact layer 316 of the first semiconductor multilayer structure 310 and the second semiconductor multilayer structure 3
After forming a groove 334 at the junction with the contact layer 326 of FIG. 20 (see FIG. 13), the side wall growth portion 338 is removed by etching to form a T-shaped groove 334A, and then the T-shaped groove 334A is formed. 334A is filled with a dielectric member 339.
【0118】(第4の実施形態)本発明の第4の実施形
態に係る半導体レーザ装置について、図15(a)及び
(b)を参照しながら説明する。尚、図15(a)は第
4の実施形態に係る半導体レーザ装置の斜視図であり、
図15(b)は図15(a)におけるXVb−XVb線
の断面図である。(Fourth Embodiment) A semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 15A is a perspective view of a semiconductor laser device according to the fourth embodiment.
FIG. 15B is a cross-sectional view taken along line XVb-XVb in FIG.
【0119】図15(a)及び(b)に示すように、n
型GaAs基板400上の前方側の領域には、AlGa
InP層を有し650nm帯の発振波長を持つ第1の半
導体積層構造410が形成されており、n型GaAs基
板400上の後方側の領域には、AlGaAs層を有し
780nm帯の発振波長を持つ第2の半導体積層構造4
20が形成されている。As shown in FIGS. 15A and 15B, n
AlGaAs is formed in the front region on the type GaAs substrate 400.
A first semiconductor laminated structure 410 having an InP layer and having an oscillation wavelength of 650 nm band is formed, and a rear region on the n-type GaAs substrate 400 has an AlGaAs layer and has an oscillation wavelength of 780 nm band. Second semiconductor laminated structure 4 having
20 are formed.
【0120】第1の半導体積層構造410は、n型Ga
As基板400上におけるレーザ光の出射方向の前方側
の領域に順次形成された、n型AlGaInP層からな
るn型クラッド層411、AlGaInP層(障壁層)
とGaInP層(井戸層)とが積層されてなる活性層4
12、p型AlGaInP層からなる第1のp型クラッ
ド層413、一対のn型AlInP層からなる電流ブロ
ック層414、p型AlGaInP層からなる第2のp
型クラッド層415及びp型GaAs層からなるコンタ
クト層416により構成されている。コンタクト層41
6の上面には、該コンタクト層416とオーミック接触
する第1のp側電極417が形成されている。活性層4
12はレーザ光の発振波長がほぼ650nm帯となるよ
うに混晶の組成が設定されている。The first semiconductor laminated structure 410 has n-type Ga
An n-type cladding layer 411 made of an n-type AlGaInP layer and an AlGaInP layer (barrier layer) sequentially formed in a region on the As substrate 400 on the front side in the emission direction of the laser beam.
Layer 4 formed by stacking a GaInP layer (well layer)
12, a first p-type cladding layer 413 composed of a p-type AlGaInP layer, a current blocking layer 414 composed of a pair of n-type AlInP layers, and a second p-type layer composed of a p-type AlGaInP layer.
It comprises a mold cladding layer 415 and a contact layer 416 made of a p-type GaAs layer. Contact layer 41
A first p-side electrode 417 that is in ohmic contact with the contact layer 416 is formed on the upper surface of 6. Active layer 4
In No. 12, the composition of the mixed crystal is set so that the oscillation wavelength of the laser light is in the approximately 650 nm band.
【0121】第2の半導体積層構造420は、n型Ga
As基板400上におけるレーザ光の出射方向の後方側
の領域に順次形成された、n型AlGaAs層からなる
n型クラッド層421、AlGaAs層(障壁層)とG
aAs層(井戸層)とが積層されてなる活性層422、
p型AlGaAs層からなる第1のp型クラッド層42
3、一対のn型AlGaAs層からなる電流ブロック層
424、p型AlGaInP層からなる第2のp型クラ
ッド層425及びp型GaAs層からなるコンタクト層
426により構成されている。コンタクト層426の上
面には、該コンタクト層426とオーミック接触する第
2のp側電極427が第1のp側電極417と間隔をお
いて形成されている。活性層422はレーザ光の発振波
長がほぼ780nm帯となるように混晶の組成が設定さ
れている。The second semiconductor laminated structure 420 has an n-type Ga
An n-type cladding layer 421, an AlGaAs layer (barrier layer), and a G layer, which are sequentially formed in a region on the rear side of the laser beam emission direction on the As substrate 400, are formed of an n-type AlGaAs layer.
an active layer 422 in which an aAs layer (well layer) is laminated;
First p-type cladding layer 42 made of p-type AlGaAs layer
3, a current blocking layer 424 composed of a pair of n-type AlGaAs layers, a second p-type cladding layer 425 composed of a p-type AlGaInP layer, and a contact layer 426 composed of a p-type GaAs layer. On the upper surface of the contact layer 426, a second p-side electrode 427 that is in ohmic contact with the contact layer 426 is formed at a distance from the first p-side electrode 417. The composition of the mixed crystal of the active layer 422 is set such that the oscillation wavelength of the laser light is in the approximately 780 nm band.
【0122】n型GaAs基板400の下面には、該基
板400とオーミック接触するn側電極433が形成さ
れている。On the lower surface of the n-type GaAs substrate 400, an n-side electrode 433 that is in ohmic contact with the substrate 400 is formed.
【0123】第1の半導体積層構造410における活性
層412の前方劈開面431には、酸化シリコン、窒化
シリコン又は酸化アルミニウム等の誘電体膜からなる無
反射コート膜436が形成されている。第2の半導体積
層構造420における活性層422の後方劈開面432
には、酸化シリコン、窒化シリコン又は酸化アルミニウ
ム等の誘電体膜とアモルファスシリコン等とが積層され
てなる高反射コート膜437が形成されている。An antireflection coating film 436 made of a dielectric film such as silicon oxide, silicon nitride, or aluminum oxide is formed on the front cleavage surface 431 of the active layer 412 in the first semiconductor multilayer structure 410. Rear cleavage plane 432 of active layer 422 in second semiconductor multilayer structure 420
Is formed with a high-reflection coat film 437 formed by laminating a dielectric film such as silicon oxide, silicon nitride, or aluminum oxide and amorphous silicon.
【0124】第4の実施形態の第1の特徴として、第1
の半導体積層構造410のn型クラッド層411の厚さ
は、第2の半導体積層構造420のn型クラッド層42
1の厚さよりも大きい。これにより、第1の半導体積層
構造410の活性層412のストライプ領域412a
は、第2の半導体積層構造420の活性層422のスト
ライプ領域422aよりも上側に位置している。As a first feature of the fourth embodiment, the first feature
The thickness of the n-type cladding layer 411 of the semiconductor laminated structure 410 of the second
1 greater than the thickness. Thus, the stripe region 412a of the active layer 412 of the first semiconductor multilayer structure 410
Are located above the stripe region 422 a of the active layer 422 of the second semiconductor multilayer structure 420.
【0125】より具体的には、第1の半導体積層構造4
10のn型クラッド層411の膜厚は、第2の半導体積
層構造420のn型クラッド層421、活性層422及
び第1のp型クラッド層423の合計厚さよりも大き
く、且つ、第1の半導体積層構造410のn型クラッド
層411、活性層412及び第1のp型クラッド層41
3の合計厚さは、第2の半導体積層構造420のn型ク
ラッド層421、活性層422、第1のp型クラッド層
423及び第2のp型クラッド層425の合計厚さより
も小さい。その結果、第1の半導体積層構造410の活
性層412のストライプ領域412aの後端面は、第2
の半導体積層構造420の第2のp型クラッド層425
の前端面と接合する。More specifically, the first semiconductor laminated structure 4
The thickness of the n-type cladding layer 411 is larger than the total thickness of the n-type cladding layer 421, the active layer 422, and the first p-type cladding layer 423 of the second semiconductor laminated structure 420, and N-type cladding layer 411, active layer 412, and first p-type cladding layer 41 of semiconductor multilayer structure 410
The total thickness of No. 3 is smaller than the total thickness of the n-type cladding layer 421, the active layer 422, the first p-type cladding layer 423, and the second p-type cladding layer 425 of the second semiconductor multilayer structure 420. As a result, the rear end face of the stripe region 412a of the active layer 412 of the first semiconductor multilayer structure 410 is
Second p-type cladding layer 425 of the semiconductor laminated structure 420 of FIG.
To the front end face of
【0126】第4の実施形態の第2の特徴として、第1
の半導体積層構造410の第2のp型クラッド層415
と、第2の半導体積層構造420の第2のp型クラッド
層425との組成は同一である。As a second feature of the fourth embodiment, the first feature
Second p-type cladding layer 415 of the semiconductor multilayer structure 410 of FIG.
And the composition of the second p-type cladding layer 425 of the second semiconductor laminated structure 420 is the same.
【0127】以下、第4の実施形態に係る半導体レーザ
装置の動作を説明する。Hereinafter, the operation of the semiconductor laser device according to the fourth embodiment will be described.
【0128】まず、第1のp側電極417から電流を注
入すると、注入された電流は第2のp型クラッド層41
5における一対の電流ブロック層414同士の間の領域
に狭窄され、ストライプ領域412aにおいて650n
m帯の発振波長を持つ第1のレーザ光が発振する。First, when a current is injected from the first p-side electrode 417, the injected current is applied to the second p-type cladding layer 41.
5 is narrowed to a region between the pair of current blocking layers 414, and 650n is formed in the stripe region 412a.
A first laser beam having an m-band oscillation wavelength oscillates.
【0129】第1の半導体積層構造410の第2のp型
クラッド層415の組成と第2の半導体積層構造420
の第2のp型クラッド層425の組成とが同一であるた
め、境界面435においては、屈折率及び吸収係数の差
に起因するレーザ光の反射は生じない。このため、第1
のレーザ光は、前方劈開面431と後方劈開面432と
を実質的な共振器として発振し、無反射コート膜436
が形成されている前方劈開面431から650nm帯の
波長を持つレーザ光として出射する。The composition of the second p-type cladding layer 415 of the first semiconductor multilayer structure 410 and the second semiconductor multilayer structure 420
Since the composition of the second p-type cladding layer 425 is the same as that of the second p-type cladding layer 425, reflection of laser light due to the difference between the refractive index and the absorption coefficient does not occur at the boundary surface 435. Therefore, the first
Oscillates using the front cleavage plane 431 and the rear cleavage plane 432 as substantial resonators, and the non-reflection coating film 436
Are emitted as laser light having a wavelength in the 650 nm band from the front cleavage plane 431 in which is formed.
【0130】このように、第2の半導体積層構造420
の第2のp型クラッド層425のエネルギーギャップ
は、第1の半導体積層構造410の活性層412のエネ
ルギーギャップよりも大きいため、第2のp型クラッド
層425は第1のレーザ光に対して透明になるので、第
2の半導体積層構造420において光吸収損失は生じな
い。As described above, the second semiconductor laminated structure 420
Since the energy gap of the second p-type cladding layer 425 is larger than the energy gap of the active layer 412 of the first semiconductor multilayer structure 410, the second p-type cladding layer 425 Since it is transparent, light absorption loss does not occur in the second semiconductor laminated structure 420.
【0131】尚、第4の実施形態においては、第1の半
導体積層構造410の第2のp型クラッド層415の組
成と、第2の半導体積層構造420の第2のp型クラッ
ド層425の組成とを同一にしたが、これに限らず、第
2のp型クラッド層425のエネルギーギャップを、第
1の半導体積層構造410の活性層412のエネルギー
ギャップよりも大きくなるようにすればよい。In the fourth embodiment, the composition of the second p-type cladding layer 415 of the first semiconductor multilayer structure 410 and the composition of the second p-type cladding layer 425 of the second semiconductor multilayer structure 420 are different. Although the composition is the same, the present invention is not limited to this, and the energy gap of the second p-type cladding layer 425 may be made larger than the energy gap of the active layer 412 of the first semiconductor multilayer structure 410.
【0132】また、第2のp側電極427から電流を注
入すると、注入された電流は第2のp型クラッド層42
5における一対の電流ブロック層424同士の間の領域
に狭窄され、ストライプ領域422aにおいて780n
m帯の発振波長を持つ第2のレーザ光が発振する。When a current is injected from the second p-side electrode 427, the injected current is applied to the second p-type cladding layer 42.
5, the region between the pair of current blocking layers 424 is narrowed to 780n in the stripe region 422a.
A second laser beam having an m-band oscillation wavelength oscillates.
【0133】第2の半導体積層構造420の活性層42
2のストライプ領域422aの前端面は、第1の半導体
積層構造410のn型クラッド層411の後方面と接合
している。また、n型AlGaInP層からなるn型ク
ラッド層411は第2のレーザ光に対して透明であるた
め、第2のレーザ光は、前方劈開面431と後方劈開面
432とを共振器として発振する。また、後方劈開面4
32には高反射コート膜437が形成されているので、
前方劈開面431から780nm帯の波長を持つ第2の
レーザ光が出射する。Active layer 42 of second semiconductor multilayer structure 420
The front end surface of the second stripe region 422a is joined to the rear surface of the n-type cladding layer 411 of the first semiconductor multilayer structure 410. Since the n-type cladding layer 411 made of the n-type AlGaInP layer is transparent to the second laser light, the second laser light oscillates using the front cleavage plane 431 and the rear cleavage plane 432 as resonators. . Also, the rear cleavage plane 4
32 has a high reflection coating film 437 formed thereon,
A second laser beam having a wavelength in the 780 nm band is emitted from the front cleavage plane 431.
【0134】従って、第4の実施形態によると、前方劈
開面431における活性層412のストライプ領域41
2aが第1のレーザ光の発光スポットとなり、前方劈開
面431における活性層412のストライプ領域412
aの下側に第2の発光スポットが形成されるため、上下
に近接する2つの発光スポットを有する2波長の半導体
レーザ装置が実現できる。この場合、第1の発光スポッ
トと第2の発光スポットとのピッチは、第1の半導体積
層構造と第2の半導体積層構造とが横方向に並列される
2波長の半導体レーザ装置における発光スポットのピッ
チに比べると、極めて小さい。Therefore, according to the fourth embodiment, the stripe region 41 of the active layer 412 on the front cleavage plane 431 is formed.
2a becomes a light emission spot of the first laser beam, and the stripe region 412 of the active layer 412 on the front cleavage plane 431 is formed.
Since the second light emitting spot is formed below “a”, a two-wavelength semiconductor laser device having two vertically adjacent light emitting spots can be realized. In this case, the pitch between the first light emitting spot and the second light emitting spot is equal to the pitch of the light emitting spot in the two-wavelength semiconductor laser device in which the first semiconductor laminated structure and the second semiconductor laminated structure are arranged in parallel in the horizontal direction. Very small compared to the pitch.
【0135】尚、第4の実施形態においては、第1の半
導体積層構造410の活性層412の基板面からの位置
は、第2の半導体積層構造420の活性層422の基板
面からの位置よりも上であったが、これに代えて、第2
の半導体積層構造420の活性層422の位置を、第1
の半導体積層構造410の活性層412の位置よりも上
にしてもよい。この場合には、第2の半導体積層構造4
20における第1の半導体積層構造410の活性層41
2と対向する半導体層の組成を、第1の半導体積層構造
410のn型クラッド層411とほぼ同一にすればよ
い。In the fourth embodiment, the position of the active layer 412 of the first semiconductor multilayer structure 410 from the substrate surface is smaller than the position of the active layer 422 of the second semiconductor multilayer structure 420 from the substrate surface. Was also above, but instead of this
The position of the active layer 422 of the semiconductor laminated structure 420 of FIG.
Above the position of the active layer 412 of the semiconductor multilayer structure 410 of FIG. In this case, the second semiconductor laminated structure 4
Active layer 41 of first semiconductor multilayer structure 410 in 20
The composition of the semiconductor layer facing the second semiconductor layer 2 may be substantially the same as that of the n-type cladding layer 411 of the first semiconductor multilayer structure 410.
【0136】また、第4の実施形態においては、第1の
半導体積層構造410はAlGaInP層を有し、第2
の半導体積層構造420はAlGaAs層を有していた
が、これに代えて、前方側に位置しAlGaN層を有す
る第1の半導体積層構造と、後方側に位置しAlGaI
nP層を有する第2の半導体積層構造とを組み合わせ
て、400nm帯の青紫色レーザ光及び650nm帯の
赤色レーザ光を出射させてもよいし、前方側に位置しA
lGaN層を有する第1の半導体積層構造と、後方側に
位置しAlGaAs層を有する第2の半導体積層構造と
を組み合わせて、400nm帯の青紫色レーザ光及び7
80nm帯の赤外レーザ光を出射させてもよい。尚、2
波長の半導体レーザ装置においては、波長が短いレーザ
光を出射する半導体積層構造をレーザ光の出射側に配置
することが好ましい。In the fourth embodiment, the first semiconductor multilayer structure 410 has an AlGaInP layer,
Has a AlGaAs layer, but instead has a first semiconductor laminated structure having an AlGaN layer located on the front side and an AlGaI layer located on the rear side.
By combining with the second semiconductor laminated structure having an nP layer, a blue-violet laser beam in a 400 nm band and a red laser beam in a 650 nm band may be emitted.
The combination of the first semiconductor multilayer structure having the lGaN layer and the second semiconductor multilayer structure having the AlGaAs layer located on the rear side provides a blue-violet laser
An infrared laser beam in the 80 nm band may be emitted. 2
In a semiconductor laser device having a wavelength, it is preferable to arrange a semiconductor laminated structure that emits laser light having a short wavelength on the laser light emission side.
【0137】以下、第4の実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法について説明する。Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor laser device according to the fourth embodiment will be described.
【0138】第1の製造方法は、n型クラッド層411
の厚さがn型クラッド層421の厚さよりも大きくなる
ように、第1の半導体積層構造410及び第2の半導体
積層構造420を別々に作製しておく。その後、n型G
aAs基板400上の前方側の領域に第1の半導体積層
構造410を半田材等により固着すると共に、n型Ga
As基板400上の後方側の領域に第2の半導体積層構
造420を半田材等により固着すると共に、第1の半導
体積層構造410と第2の半導体積層構造420とを境
界面435で接合する。この場合、第1の半導体積層構
造410の活性層412のストライプ領域412aの中
心線と、第2の半導体積層構造420の活性層422の
ストライプ領域422aの中心線とを一致させる。尚、
第1の製造方法においては、第1及び第2の半導体積層
構造410、420はn型GaAs基板400の上に結
晶成長させる必要がないので、n型GaAs基板400
に代えて、導電性の基板を用いてもよい。The first manufacturing method uses the n-type cladding layer 411.
The first semiconductor multilayer structure 410 and the second semiconductor multilayer structure 420 are separately manufactured so that the thickness of the first semiconductor multilayer structure 410 is larger than the thickness of the n-type cladding layer 421. Then, n-type G
The first semiconductor laminated structure 410 is fixed to the front region on the aAs substrate 400 by a solder material or the like, and the n-type Ga
The second semiconductor laminated structure 420 is fixed to the rear region on the As substrate 400 with a solder material or the like, and the first semiconductor laminated structure 410 and the second semiconductor laminated structure 420 are joined at the boundary surface 435. In this case, the center line of the stripe region 412a of the active layer 412 of the first semiconductor multilayer structure 410 is aligned with the center line of the stripe region 422a of the active layer 422 of the second semiconductor multilayer structure 420. still,
In the first manufacturing method, since the first and second semiconductor multilayer structures 410 and 420 do not need to be grown on the n-type GaAs substrate 400, the n-type GaAs substrate 400 is not required.
Instead, a conductive substrate may be used.
【0139】第2の製造方法は、n型GaAs基板40
0の上に全面に亘って第1の半導体積層構造410を形
成すると共に、第2の半導体積層構造420を別途に形
成しておき、第1の半導体積層構造410における後方
側の領域をエッチングにより除去した後に、該後方側の
領域に第2の半導体積層構造420を接合するか、又
は、n型GaAs基板400の上に全面に亘って第2の
半導体積層構造420を形成すると共に、第1の半導体
積層構造410を別途に形成しておき、第2の半導体積
層構造420における前方側の領域をエッチングにより
除去した後に、該前方側の領域に第1の半導体積層構造
410を接合する。この場合、第1の半導体積層構造4
10の活性層412のストライプ領域412aの中心線
と、第2の半導体積層構造420の活性層422のスト
ライプ領域422aの中心線とを一致させる。The second manufacturing method uses the n-type GaAs substrate 40
The first semiconductor multilayer structure 410 is formed over the entire surface of the first semiconductor multilayer structure 410, and the second semiconductor multilayer structure 420 is separately formed, and the rear region of the first semiconductor multilayer structure 410 is etched. After the removal, the second semiconductor laminated structure 420 is joined to the rear region, or the second semiconductor laminated structure 420 is formed over the entire surface of the n-type GaAs substrate 400 and the first semiconductor laminated structure 420 is formed. The semiconductor stacked structure 410 is separately formed, the front region of the second semiconductor stacked structure 420 is removed by etching, and then the first semiconductor stacked structure 410 is joined to the front region. In this case, the first semiconductor laminated structure 4
The center line of the stripe region 412 a of the ten active layers 412 is aligned with the center line of the stripe region 422 a of the active layer 422 of the second semiconductor multilayer structure 420.
【0140】(第5の実施形態)以下、本発明の第5の
実施形態に係る半導体レーザ装置について、図16
(a)及び(b)を参照しながら説明する。尚、図16
(a)は第5の実施形態に係る半導体レーザ装置の斜視
図であり、図16(b)は図16(a)におけるXVIb
−XVIb線の断面図である。(Fifth Embodiment) Hereinafter, a semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) and (b). Note that FIG.
(A) is a perspective view of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment, and (b) of FIG. 16 shows XVIb in (a) of FIG.
It is sectional drawing of the -XVIb line.
【0141】図16(a)及び(b)に示すように、例
えば、導電性を持つシリコンからなる基板500上にお
けるレーザ光の出射方向の前方側の領域に、AlGaI
nP層を有し650nm帯の発振波長を持つ第1の半導
体積層構造510が設けられ、基板500上におけるレ
ーザ光の出射方向の後方側の領域に、AlGaAs層を
有し780nm帯の発振波長を持つ第2の半導体積層構
造520が第1の半導体積層構造510との間に空隙部
534を介して設けられている。As shown in FIGS. 16A and 16B, for example, an AlGaI layer is formed in a region on the front side in the laser light emission direction on a substrate 500 made of conductive silicon.
A first semiconductor laminated structure 510 having an nP layer and having an oscillation wavelength in the 650 nm band is provided. An AlGaAs layer is provided in a region on the substrate 500 on the rear side in the emission direction of the laser light, and the oscillation wavelength in the 780 nm band is changed. The second semiconductor multilayer structure 520 is provided between the first semiconductor multilayer structure 510 and a gap 534.
【0142】第1の半導体積層構造510は、レーザ光
の発振波長が650nm帯となるように混晶の組成が設
定された活性層512を有しており、第1の半導体積層
構造510の前端面には無反射コート膜536が形成さ
れていると共に、第1の半導体積層構造510の後端面
には、無反射コート膜536よりも反射率が大きい第1
の端面コート膜538が形成されている。The first semiconductor laminated structure 510 has an active layer 512 in which the composition of the mixed crystal is set so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 650 nm band. An anti-reflection coating film 536 is formed on the surface, and the first end of the first semiconductor multilayer structure 510 has a higher reflectance than the anti-reflection coating film 536 on the rear end surface.
The end face coat film 538 is formed.
【0143】第2の半導体積層構造520は、レーザ光
の発振波長が780nm帯となるように混晶の組成が設
定された活性層522を有しており、第2の半導体積層
構造520の後端面には高反射コート膜537が形成さ
れていると共に、第2の半導体積層構造520の前端面
には高反射コート膜537よりも反射率が小さい第2の
端面コート膜539が形成されている。The second semiconductor laminated structure 520 has an active layer 522 in which the composition of the mixed crystal is set so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 780 nm band. A high-reflection coating film 537 is formed on the end surface, and a second end-surface coating film 539 having a lower reflectance than the high-reflection coating film 537 is formed on the front end surface of the second semiconductor multilayer structure 520. .
【0144】第5の実施形態においては、第1の半導体
積層構造510における一対の電流ブロック層同士の間
の領域の中心線と、第2の半導体積層構造520におけ
る一対の電流ブロック層同士の間の領域の中心線とが一
致していると共に、第1の半導体積層構造510のn型
クラッド層の厚さと第2の半導体積層構造520のn型
クラッド層の厚さとは等しく設定されている。これによ
り、第1の半導体積層構造510の活性層512のスト
ライプ領域の中心線と、第2の半導体積層構造520の
活性層522のストライプ領域の中心線とは一致してい
る。In the fifth embodiment, the center line of the region between the pair of current blocking layers in the first semiconductor laminated structure 510 and the region between the pair of current blocking layers in the second semiconductor laminated structure 520 are arranged. And the thickness of the n-type cladding layer of the first semiconductor multilayer structure 510 and the thickness of the n-type cladding layer of the second semiconductor multilayer structure 520 are set to be equal. Thus, the center line of the stripe region of the active layer 512 of the first semiconductor multilayer structure 510 and the center line of the stripe region of the active layer 522 of the second semiconductor multilayer structure 520 match.
【0145】以下、第5の実施形態に係る半導体レーザ
装置の動作について説明する。Hereinafter, the operation of the semiconductor laser device according to the fifth embodiment will be described.
【0146】まず、第1の半導体積層構造510に電流
を注入した場合には、第1の半導体積層構造510の活
性層512において650nm帯の発振波長を持つ第1
のレーザ光が、活性層512における無反射コート膜5
36と第1の端面コート膜538とを共振器端面として
発振して、無反射コート膜536から出射する。First, when a current is injected into the first semiconductor multilayer structure 510, the first layer having an oscillation wavelength of 650 nm in the active layer 512 of the first semiconductor multilayer structure 510.
Of the non-reflective coating film 5 on the active layer 512
The light oscillates with the first end face coat film 538 and the first end face coat film 538 as resonator end faces, and is emitted from the non-reflection coat film 536.
【0147】また、第2の半導体積層構造520に電流
を注入した場合は、第2の半導体積層構造520の活性
層522において780nm帯の発振波長を持つ第2の
レーザ光が、活性層522における第2の端面コート膜
539と高反射コート膜537とを共振器端面として発
振して、第2の端面コート膜539から出射する。When a current is injected into the second semiconductor multilayer structure 520, the second laser light having an oscillation wavelength in the 780 nm band in the active layer 522 of the second semiconductor multilayer structure 520 is applied to the active layer 522. The second end face coat film 539 and the high reflection coat film 537 oscillate as resonator end faces, and are emitted from the second end face coat film 539.
【0148】従って、第5の実施形態によると、第2の
レーザ光は第1の半導体積層構造510の活性層512
からなるストライプ状の光導波路を伝播し、無反射コー
ト膜536における、第1の半導体積層構造510の光
導波路により決定される発光スポットから出射する。そ
の結果、1つの発光スポットから、第1のレーザ光及び
第2のレーザ光が出射する2波長の半導体レーザ装置を
実現できる。Therefore, according to the fifth embodiment, the second laser light is applied to the active layer 512 of the first semiconductor laminated structure 510.
Then, the light propagates through the stripe-shaped optical waveguide formed from the light-emitting spot of the antireflection coating film 536 determined by the optical waveguide of the first semiconductor multilayer structure 510. As a result, a two-wavelength semiconductor laser device in which the first laser light and the second laser light are emitted from one light emitting spot can be realized.
【0149】尚、第5の実施形態においては、第1の半
導体積層構造510の活性層512のストライプ領域の
中心線と、第2の半導体積層構造520の活性層522
のストライプ領域の中心線とが一致している場合につい
て説明したが、第4の実施形態のように、第1の半導体
積層構造510の活性層512のストライプ領域の中心
線が、第2の半導体積層構造520の活性層522のス
トライプ領域の中心線に対して上側又は下側に位置して
いてもよい。この場合でも、前方側に位置する第1の半
導体積層構造510が、第2のレーザ光に対して透明で
あれば、上下に位置し且つ互いに近接する2つの発光ス
ポットから、互いに波長が異なる2つのレーザ光を発振
させることができる。In the fifth embodiment, the center line of the stripe region of the active layer 512 of the first semiconductor multilayer structure 510 and the active layer 522 of the second semiconductor multilayer structure 520 are formed.
The case where the center line of the stripe region coincides with the center line of the stripe region of the active layer 512 of the first semiconductor multilayer structure 510 is described as in the fourth embodiment. It may be located above or below the center line of the stripe region of the active layer 522 of the stacked structure 520. Also in this case, if the first semiconductor laminated structure 510 located on the front side is transparent to the second laser beam, the two light emitting spots located above and below and adjacent to each other have different wavelengths from each other. Laser light can be oscillated.
【0150】尚、第5の実施形態においては、第1の半
導体積層構造510はAlGaInP層を有し、第2の
半導体積層構造520はAlGaAs層を有していた
が、これに代えて、前方側に位置しAlGaN層を有す
る第1の半導体積層構造と、後方側に位置しAlGaI
nP層を有する第2の半導体積層構造とを組み合わせ
て、400nm帯の青紫色レーザ光及び650nm帯の
赤色レーザ光を出射させてもよいし、前方側に位置しA
lGaN層を有する第1の半導体積層構造と、後方側に
位置しAlGaAs層を有する第2の半導体積層構造と
を組み合わせて、400nm帯の青紫色レーザ光及び7
80nm帯の赤外レーザ光を出射させてもよい。尚、2
波長の半導体レーザ装置においては、波長が短いレーザ
光を出射する半導体積層構造をレーザ光の出射側に配置
することが好ましい。In the fifth embodiment, the first semiconductor multilayer structure 510 has an AlGaInP layer and the second semiconductor multilayer structure 520 has an AlGaAs layer. A first semiconductor multilayer structure having an AlGaN layer located on the side, and an AlGaI layer located on the rear side.
By combining with the second semiconductor laminated structure having an nP layer, a blue-violet laser beam in a 400 nm band and a red laser beam in a 650 nm band may be emitted.
The combination of the first semiconductor multilayer structure having the lGaN layer and the second semiconductor multilayer structure having the AlGaAs layer located on the rear side provides a blue-violet laser
An infrared laser beam in the 80 nm band may be emitted. 2
In a semiconductor laser device having a wavelength, it is preferable to arrange a semiconductor laminated structure that emits laser light having a short wavelength on the laser light emission side.
【0151】以下、第5の実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法について説明する。Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor laser device according to the fifth embodiment will be described.
【0152】まず、前端面に無反射コート膜536を有
し且つ後端面に無反射コート膜536よりも反射率が大
きい第1の端面コート膜538を有するチップ状の第1
の半導体積層構造(第1のレーザチップ)510と、後
端面に高反射コート膜537を有し且つ前端面に高反射
コート膜537よりも反射率が小さい第2の端面コート
膜539を有するチップ状の第2の半導体積層構造(第
2のレーザチップ)520とをそれぞれ作製しておく。First, a chip-shaped first having a non-reflective coating film 536 on the front end surface and a first end surface coating film 538 having a higher reflectivity than the non-reflective coating film 536 on the rear end surface.
Having a semiconductor laminated structure (first laser chip) 510 and a second end surface coating film 539 having a high reflection coating film 537 on the rear end surface and a lower reflectance than the high reflection coating film 537 on the front end surface. And a second semiconductor laminated structure (second laser chip) 520 having a shape like that.
【0153】次に、基板500上の前方側の領域に第1
の半導体積層構造510を半田材等により固着すると共
に、基板500上の後方側の領域に第2の半導体積層構
造520を第1の半導体積層構造510との間に空隙部
534ができるように半田材等により固着する。この場
合に、第1の半導体積層構造510の活性層512のス
トライプ領域の中心線と、第2の半導体積層構造520
の活性層522のストライプ領域の中心線とを一致させ
る。Next, the first region is placed on the front region on the substrate 500.
The semiconductor laminated structure 510 is fixed by a solder material or the like, and the second semiconductor laminated structure 520 is soldered in the rear region on the substrate 500 so that a gap 534 is formed between the second semiconductor laminated structure 520 and the first semiconductor laminated structure 510. It is fixed by materials. In this case, the center line of the stripe region of the active layer 512 of the first semiconductor multilayer structure 510 and the center line of the second semiconductor multilayer structure 520
Center line of the stripe region of the active layer 522.
【0154】(第5の実施形態の変形例)以下、第5の
実施形態の一変形例に係る半導体レーザ装置について図
17を参照しながら説明する。図17は第5の実施形態
の一変形例に係る半導体レーザ装置の斜視図である。(Modification of Fifth Embodiment) Hereinafter, a semiconductor laser device according to a modification of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a modification of the fifth embodiment.
【0155】尚、第5の実施形態の変形例においては、
図16(a)及び(b)を参照しながら説明した第5の
実施形態と同一の部材については同一の符号を付すこと
により、説明を省略する。In the modification of the fifth embodiment,
The same members as those of the fifth embodiment described with reference to FIGS. 16A and 16B are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0156】第5の実施形態の変形例の特徴として、図
17に示すように、基板500の上における第1の半導
体積層構造510と第2の半導体積層構造520との間
の空隙部534には、屈折率整合樹脂、酸化シリコン又
は窒化シリコン等からなる誘電体部材540が充填され
ており、該誘電体部材540の屈折率は、第1の半導体
積層構造510における活性層512のストライプ領域
の実効屈折率と、第2の半導体積層構造520における
活性層522のストライプ領域の実効屈折率との間の値
を有している。As a feature of the modification of the fifth embodiment, as shown in FIG. 17, a gap 534 between a first semiconductor multilayer structure 510 and a second semiconductor multilayer structure 520 on a substrate 500 is formed. Is filled with a dielectric member 540 made of a refractive index matching resin, silicon oxide, silicon nitride, or the like. The dielectric member 540 has a refractive index of the stripe region of the active layer 512 in the first semiconductor multilayer structure 510. It has a value between the effective refractive index and the effective refractive index of the stripe region of the active layer 522 in the second semiconductor multilayer structure 520.
【0157】従って、第1の半導体積層構造510と第
2の半導体積層構造520とが誘電体部材540により
電気的に絶縁されている。また、第1の半導体積層構造
510の活性層512から出射される第1のレーザ光と
第2の半導体積層構造520の活性層522との光の結
合効率が向上するため、半導体レーザ装置の光学的特性
が向上する。Therefore, the first semiconductor laminated structure 510 and the second semiconductor laminated structure 520 are electrically insulated by the dielectric member 540. Further, since the coupling efficiency between the first laser beam emitted from the active layer 512 of the first semiconductor multilayer structure 510 and the active layer 522 of the second semiconductor multilayer structure 520 is improved, the optical characteristics of the semiconductor laser device are improved. Characteristic is improved.
【0158】(第6の実施形態)以下、本発明の第6の
実施形態に係る半導体レーザ装置について、図18を参
照しながら説明する。図18は第6の実施形態に係る半
導体レーザ装置の断面図である。(Sixth Embodiment) Hereinafter, a semiconductor laser device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a sectional view of a semiconductor laser device according to the sixth embodiment.
【0159】図18に示すように、第6の実施形態に係
る半導体レーザ装置は、導電性を持つシリコンからなる
基板600上におけるレーザ光の出射方向の前方側の領
域から後方側の領域に順次設けられ、AlGaInN層
を有し発振波長が400nm帯である第1の半導体積層
構造610と、AlGaInP層を有し発振波長が65
0nm帯である第2の半導体積層構造620と、AlG
aAs層を有し発振波長が780nm帯である第3の半
導体積層構造630とを有している。As shown in FIG. 18, in the semiconductor laser device according to the sixth embodiment, a substrate 600 made of conductive silicon is sequentially arranged from a front region to a rear region in a laser light emission direction. A first semiconductor laminated structure 610 having an AlGaInN layer and an oscillation wavelength in the 400 nm band, and an AlGaInP layer having an oscillation wavelength of 65 nm.
A second semiconductor laminated structure 620 of 0 nm band, and AlG
and a third semiconductor laminated structure 630 having an aAs layer and having an oscillation wavelength in the 780 nm band.
【0160】第1の半導体積層構造610は、レーザ光
の発振波長が400nm帯となるように混晶の組成が設
定された活性層612を有しており、第1の半導体積層
構造610の前端面には無反射コート膜636が形成さ
れている。第2の半導体積層構造620は、レーザ光の
発振波長が650nm帯となるように混晶の組成が設定
された活性層622を有している。第3の半導体積層構
造630は、レーザ光の発振波長が780nm帯となる
ように混晶の組成が設定された活性層632を有してお
り、第3の半導体積層構造630の後端面には高反射コ
ート膜637が形成されている。The first semiconductor laminated structure 610 has an active layer 612 in which the composition of the mixed crystal is set so that the oscillation wavelength of the laser beam is in the 400 nm band. An anti-reflection coating film 636 is formed on the surface. The second semiconductor laminated structure 620 has an active layer 622 in which the composition of the mixed crystal is set so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 650 nm band. The third semiconductor multilayer structure 630 has an active layer 632 in which the composition of the mixed crystal is set so that the oscillation wavelength of the laser light is in the 780 nm band. A high reflection coating film 637 is formed.
【0161】基板600上における第1の半導体積層構
造610と第2の半導体積層構造620との間には、屈
折率整合樹脂、酸化シリコン又は窒化シリコン等からな
る第1の誘電体部材638が充填されている。第1の誘
電体部材638の屈折率は、第1の半導体積層構造61
0における活性層612のストライプ領域の実効屈折率
と、第2の半導体積層構造620における活性層622
のストライプ領域の実効屈折率との間の値である。A first dielectric member 638 made of a refractive index matching resin, silicon oxide, silicon nitride, or the like is filled between the first semiconductor laminated structure 610 and the second semiconductor laminated structure 620 on the substrate 600. Have been. The refractive index of the first dielectric member 638 is equal to the first semiconductor laminated structure 61.
0, the effective refractive index of the stripe region of the active layer 612 and the active layer 622 of the second semiconductor laminated structure 620.
Of the stripe region with the effective refractive index.
【0162】基板600上における第2の半導体積層構
造620と第3の半導体積層構造630との間には、屈
折率整合樹脂、酸化シリコン又は窒化シリコン等からな
る第2の誘電体部材639が充填されている。第2の誘
電体部材639の屈折率は、第2の半導体積層構造62
0における活性層622のストライプ領域の実効屈折率
と、第3の半導体積層構造630における活性層632
のストライプ領域の実効屈折率との間の値である。A second dielectric member 639 made of a refractive index matching resin, silicon oxide, silicon nitride, or the like is filled between the second semiconductor laminated structure 620 and the third semiconductor laminated structure 630 on the substrate 600. Have been. The refractive index of the second dielectric member 639 is determined by the second semiconductor laminated structure 62.
0 and the active layer 632 in the third semiconductor multilayer structure 630.
Of the stripe region with the effective refractive index.
【0163】第1の半導体積層構造610における一対
の電流ブロック層同士の間の領域の中心線と、第2の半
導体積層構造620における一対の電流ブロック層同士
の間の領域の中心線とが一致していると共に、第1の半
導体積層構造610のn型クラッド層の厚さと第2の半
導体積層構造620のn型クラッド層の厚さとは等しく
設定されている。また、第2の半導体積層構造620に
おける一対の電流ブロック層同士の間の領域の中心線
と、第3の半導体積層構造630における一対の電流ブ
ロック層同士の間の領域の中心線とが一致していると共
に、第2の半導体積層構造620のn型クラッド層の厚
さと第3の半導体積層構造630のn型クラッド層の厚
さとは等しく設定されている。The center line of the region between the pair of current blocking layers in the first semiconductor laminated structure 610 and the center line of the region between the pair of current blocking layers in the second semiconductor laminated structure 620 are aligned. In addition, the thickness of the n-type cladding layer of the first semiconductor multilayer structure 610 and the thickness of the n-type cladding layer of the second semiconductor multilayer structure 620 are set to be equal. In addition, the center line of the region between the pair of current block layers in the second semiconductor laminated structure 620 matches the center line of the region between the pair of current block layers in the third semiconductor laminated structure 630. In addition, the thickness of the n-type cladding layer of the second semiconductor multilayer structure 620 and the thickness of the n-type cladding layer of the third semiconductor multilayer structure 630 are set to be equal.
【0164】これらにより、第1の半導体積層構造61
0の活性層612のストライプ領域の中心線、第2の半
導体積層構造620の活性層622のストライプ領域の
中心線、及び第3の半導体積層構造630の活性層63
2のストライプ領域の中心線は互いに一致している。Thus, the first semiconductor laminated structure 61
0, the center line of the stripe region of the active layer 612, the center line of the stripe region of the active layer 622 of the second semiconductor multilayer structure 620, and the active layer 63 of the third semiconductor multilayer structure 630.
The center lines of the two stripe regions coincide with each other.
【0165】以下、第6の実施形態に係る半導体レーザ
装置の動作について説明する。Hereinafter, the operation of the semiconductor laser device according to the sixth embodiment will be described.
【0166】まず、第1の半導体積層構造610に電流
を注入した場合には、第2の半導体積層構造620は、
第1の半導体積層構造610の活性層612のストライ
プ領域から発振し400nm帯の発振波長を持つ第1の
レーザ光に対する吸収係数が大きいため、第1のレーザ
光は第2の半導体積層構造620の内部に伝播し難い。
このため、第1のレーザ光は、無反射コート膜636と
第1の誘電体部材638とを共振器端面として発振し
て、無反射コート膜636から出射する。First, when a current is injected into the first semiconductor laminated structure 610, the second semiconductor laminated structure 620 becomes
The first laser light oscillates from the stripe region of the active layer 612 of the first semiconductor laminated structure 610 and has a large absorption coefficient with respect to the first laser light having an oscillation wavelength in the 400 nm band. Difficult to propagate inside.
Therefore, the first laser light oscillates with the non-reflection coating film 636 and the first dielectric member 638 serving as resonator end faces, and is emitted from the non-reflection coating film 636.
【0167】次に、第2の半導体積層構造620に電流
を注入した場合には、第1の半導体積層構造610は、
第2の半導体積層構造620の活性層622のストライ
プ領域から発振し650nm帯の発振波長を持つ第2の
レーザ光に対する吸収係数が小さくて第2のレーザ光に
対して透明であり、また、第3の半導体積層構造630
は第2のレーザ光に対する吸収係数が大きいから、第2
のレーザ光は第3の半導体積層構造630の内部に伝播
し難い。このため、第2のレーザ光は、第1の半導体積
層構造610の前端面と第2の半導体積層構造620と
を共振器として発振し、無反射コート膜636側から出
射する。Next, when a current is injected into the second semiconductor multilayer structure 620, the first semiconductor multilayer structure 610 becomes
The second semiconductor layer structure 620 oscillates from the stripe region of the active layer 622 and has a small absorption coefficient for a second laser beam having an oscillation wavelength in the 650 nm band, and is transparent to the second laser beam. Third semiconductor laminated structure 630
Has a large absorption coefficient for the second laser light,
Is difficult to propagate into the third semiconductor laminated structure 630. Therefore, the second laser light oscillates using the front end face of the first semiconductor laminated structure 610 and the second semiconductor laminated structure 620 as a resonator, and is emitted from the anti-reflection coating film 636 side.
【0168】また、第3の半導体積層構造630に電流
を注入した場合は、第3の半導体積層構造630の活性
層632における780nm帯の発振波長を持つ第3の
レーザ光に対して、第1の半導体積層構造610及び第
2の半導体積層構造620は共に吸収係数が小さくて第
3のレーザ光に対して透明であるから、第3のレーザ光
は、無反射コート膜636と第2の誘電体部材639と
を共振器として発振し、無反射コート膜636から出射
する。When a current is injected into the third semiconductor multilayer structure 630, the first laser beam having an oscillation wavelength in the 780 nm band in the active layer 632 of the third semiconductor multilayer structure 630 is applied to the first laser beam. Since both the semiconductor laminated structure 610 and the second semiconductor laminated structure 620 have a small absorption coefficient and are transparent to the third laser light, the third laser light is transmitted through the non-reflection coating film 636 and the second dielectric It oscillates with the body member 639 as a resonator and exits from the non-reflective coating film 636.
【0169】従って、第6の実施形態によると、第2の
レーザ光は第1の半導体積層構造610の活性層612
からなるストライプ状の光導波路を伝播して、無反射コ
ート膜636における発光スポットから出射する。ま
た、第3のレーザ光は、第1の半導体積層構造610の
活性層612からなるストライプ状の光導波路及び第2
の半導体積層構造620の活性層622からなるストラ
イプ状の光導波路を伝播して、無反射コート膜636に
おける発光スポットから出射する。その結果、第2のレ
ーザ光及び第3のレーザ光は、第1のレーザ光と同じ発
光スポットから出射するので、波長が異なる3つのレー
ザ光が1つの発光スポットから出射する3波長の半導体
レーザ装置を実現できる。Therefore, according to the sixth embodiment, the second laser light is applied to the active layer 612 of the first semiconductor laminated structure 610.
Then, the light propagates through the stripe-shaped optical waveguide made of and emits from the light emitting spot on the anti-reflection coating film 636. Further, the third laser beam is emitted from the striped optical waveguide formed of the active layer 612 of the first semiconductor laminated structure 610 and the second laser beam.
Of the active layer 622 of the semiconductor multilayer structure 620 of FIG. As a result, the second laser light and the third laser light are emitted from the same light emitting spot as the first laser light, so that three laser lights having different wavelengths are emitted from one light emitting spot. The device can be realized.
【0170】尚、第6の実施形態においては、第1の半
導体積層構造610の活性層612のストライプ領域の
中心線、第2の半導体積層構造620の活性層622の
ストライプ領域の中心線及び第3の半導体積層構造63
0の活性層632のストライプ領域の中心線は互いに一
致していたが、これに代えて、第1の半導体積層構造6
10の活性層612のストライプ領域の中心線と、第2
の半導体積層構造620の活性層622のストライプ領
域の中心線とを上下方向にオフセットさせる一方、第3
の半導体積層構造630の活性層632のストライプ領
域の中心線を、第1の半導体積層構造610の活性層6
12のストライプ領域の中心線又は第2の半導体積層構
造620の活性層622のストライプ領域の中心線と一
致させてもよい。このようにすると、上下方向に位置す
る2つの発光スポットから、波長が異なる3つのレーザ
光が出射する3波長の半導体レーザ装置を実現できる。In the sixth embodiment, the center line of the stripe region of the active layer 612 of the first semiconductor multilayer structure 610, the center line of the stripe region of the active layer 622 of the second semiconductor multilayer structure 620, and Third semiconductor laminated structure 63
However, the center lines of the stripe regions of the active layer 632 coincide with each other, but instead of this, the first semiconductor laminated structure 6
The center line of the stripe region of the ten active layers 612 and the second
While the center line of the stripe region of the active layer 622 of the semiconductor multilayer structure 620 is offset vertically,
The center line of the stripe region of the active layer 632 of the semiconductor stacked structure 630 of FIG.
The center line of the twelve stripe regions or the center line of the stripe region of the active layer 622 of the second semiconductor multilayer structure 620 may be matched. This makes it possible to realize a three-wavelength semiconductor laser device in which three laser beams having different wavelengths are emitted from two light emitting spots located in the vertical direction.
【0171】以下、第6の実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法について、図18、図19(a)〜
(c)及び図20を参照しながら説明する。Hereinafter, a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the sixth embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【0172】まず、図18に示すような、前端面に無反
射コート膜636が形成されたチップ状の第1の半導体
積層構造610(第1のレーザチップ)と、チップ状の
第2の半導体積層構造620(第2のレーザチップ)
と、後端面に高反射コート膜637が形成されたチップ
状の第3の半導体積層構造630(第3のレーザチッ
プ)とを、MOVPE法等のエピタキシャル成長法、リ
ソグラフィ法及びエッチング法等の微細加工法を用いて
作製しておく。First, as shown in FIG. 18, a chip-shaped first semiconductor laminated structure 610 (first laser chip) having a non-reflective coating film 636 formed on the front end face, and a chip-shaped second semiconductor chip Laminated structure 620 (second laser chip)
And a chip-shaped third semiconductor laminated structure 630 (third laser chip) having a high-reflection coating film 637 formed on the rear end face thereof are subjected to fine processing such as an epitaxial growth method such as MOVPE, a lithography method, and an etching method. It is manufactured by using the method.
【0173】次に、図19(a)に示すように、基板6
00上の前方側の領域に第1の半導体積層構造610を
半田材等によって固着する。Next, as shown in FIG.
The first semiconductor laminated structure 610 is fixed to a region on the front side of the first semiconductor layer 00 with a solder material or the like.
【0174】次に、図19(b)に示すように、基板6
00上における第1の半導体積層構造610の後方側の
領域(中央の領域)に第2の半導体積層構造620を第
1の半導体積層構造610との間に間隔をおいて半田材
等によって固着する。この場合、第1の半導体積層構造
610の活性層612のストライプ領域の中心線と、第
2の半導体積層構造620の活性層622のストライプ
領域の中心線とを一致させる。Next, as shown in FIG.
The second semiconductor laminated structure 620 is fixed to a region (center region) on the back side of the first semiconductor laminated structure 610 by a solder material or the like at an interval between the first semiconductor laminated structure 610 and the first semiconductor laminated structure 610. . In this case, the center line of the stripe region of the active layer 612 of the first semiconductor multilayer structure 610 and the center line of the stripe region of the active layer 622 of the second semiconductor multilayer structure 620 are aligned.
【0175】次に、図19(c)に示すように、基板6
00上における第2の半導体積層構造620の後方側の
領域に第3の半導体積層構造630を第2の半導体積層
構造620との間に間隔をおいて半田材等によって固着
する。この場合、第2の半導体積層構造620の活性層
622のストライプ領域の中心線と、第3の半導体積層
構造630の活性層632のストライプ領域の中心線と
を一致させる。Next, as shown in FIG.
The third semiconductor laminated structure 630 is fixed to a region on the rear side of the second semiconductor laminated structure 620 with a solder material or the like at an interval between the second semiconductor laminated structure 620 and the second semiconductor laminated structure 620. In this case, the center line of the stripe region of the active layer 622 of the second semiconductor multilayer structure 620 is aligned with the center line of the stripe region of the active layer 632 of the third semiconductor multilayer structure 630.
【0176】尚、基板600上の前方側の領域に第1の
半導体積層構造610が固着され、基板600上におけ
る中央の領域に第2の半導体積層構造620が固着さ
れ、基板600上における後方側の領域に第3の半導体
積層構造630が固着されるならば、第1、第2及び第
3の半導体積層構造610、620、630を固着する
順序については問わない。The first semiconductor laminated structure 610 is fixed to a front region on the substrate 600, the second semiconductor laminated structure 620 is fixed to a central region on the substrate 600, and the rear side The order in which the first, second, and third semiconductor laminated structures 610, 620, and 630 are fixed is not limited as long as the third semiconductor laminated structure 630 is fixed to the region.
【0177】次に、図20に示すように、基板600上
における第1の半導体積層構造610と第2の半導体積
層構造620との間に第1の誘電体部材638を充填す
ると共に、基板600上における第2の半導体積層構造
620と第3の半導体積層構造630との間に第2の誘
電体部材639を充填する。Next, as shown in FIG. 20, a first dielectric member 638 is filled between the first semiconductor laminated structure 610 and the second semiconductor laminated structure 620 on the substrate 600, and the substrate 600 A second dielectric member 639 is filled between the second semiconductor stacked structure 620 and the third semiconductor stacked structure 630 above.
【0178】[0178]
【発明の効果】本発明に係る半導体レーザ装置による
と、波長が異なる第1及び第2のレーザ光を、前方側の
領域に設けられている第1の半導体積層構造の前端面に
おける、1つの発光スポット又は極めて接近した2つの
発光スポットから出射させることができるので、波長が
異なる複数のレーザ光を、光ディスクの微少なスポット
に確実に集光できると共に1つのフォトディテクタによ
り検出することができる。According to the semiconductor laser device of the present invention, the first and second laser beams having different wavelengths are supplied to one of the front end faces of the first semiconductor laminated structure provided in the front region. Since the light can be emitted from the light emitting spot or two light emitting spots that are very close to each other, a plurality of laser lights having different wavelengths can be surely focused on a minute spot on the optical disk and can be detected by one photodetector.
【0179】本発明に係る第1又は第2の半導体レーザ
装置の製造方法によると、基板上の前方側の領域に第1
のレーザ光を発振させる第1の半導体積層構造が設けら
れ且つ基板上の後方側の領域に第2のレーザ光を発振さ
せる第2の半導体積層構造が設けられていると共に、第
1のレーザ光の出射方向と第2のレーザ光の出射方向と
が同方向であるモノリシック型の半導体レーザ装置を確
実に製造することができる。According to the first or second method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, the first region is formed in the front region on the substrate.
A first semiconductor laminated structure for oscillating the second laser light is provided in a rear region on the substrate, and a first semiconductor laminated structure for oscillating the second laser light is provided. It is possible to reliably manufacture a monolithic semiconductor laser device in which the emission direction of the laser beam is the same as the emission direction of the second laser light.
【0180】本発明に係る第3の半導体レーザ装置の製
造方法によると、基板上の前方側の領域に第1のレーザ
光を発振させる第1のレーザチップが設けられ且つ基板
上の後方側の領域に第2のレーザ光を発振させる第2の
レーザチップが設けられていると共に、第1のレーザ光
の出射方向と第2のレーザ光の出射方向とが同方向であ
るハイブリッド型の2波長半導体レーザ装置を確実に製
造することができる。According to the third method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first laser chip for oscillating the first laser beam is provided in the front region on the substrate and the rear laser chip on the substrate is provided. A second laser chip for oscillating the second laser light is provided in the region, and a two-wavelength hybrid type in which the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are the same. The semiconductor laser device can be manufactured reliably.
【0181】本発明に係る第4の半導体レーザ装置の製
造方法によると、基板上の前方側の領域に第1のレーザ
光を発振させる第1のレーザチップが設けられ、基板上
の中央の領域に第2のレーザ光を発振させる第2のレー
ザチップが設けられ且つ基板上の後方側の領域に第3の
レーザ光を発振させる第3のレーザチップが設けられて
いると共に、第1のレーザ光の出射方向と第2のレーザ
光の出射方向と第3のレーザ光の出射方向とが同方向で
あるハイブリッド型の3波長半導体レーザ装置を確実に
製造することができる。According to the fourth method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first laser chip for oscillating the first laser beam is provided in the front region on the substrate, and the central region on the substrate is provided. A second laser chip for oscillating the second laser light is provided, and a third laser chip for oscillating the third laser light is provided in a rear region on the substrate; A hybrid three-wavelength semiconductor laser device in which the light emission direction, the second laser light emission direction, and the third laser light emission direction are the same can be reliably manufactured.
【図1】第1の実施形態に係る半導体レーザ装置の斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a first embodiment.
【図2】第1の実施形態に係る半導体レーザ装置を示
し、図1におけるII−II線の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the semiconductor laser device according to the first embodiment, taken along line II-II in FIG.
【図3】第2の実施形態に係る半導体レーザ装置の断面
図である。FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a second embodiment.
【図4】第3の実施形態に係る半導体レーザ装置の斜視
図である。FIG. 4 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a third embodiment.
【図5】第3の実施形態に係る半導体レーザ装置を示
し、図4におけるV−V線の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of the semiconductor laser device according to the third embodiment, taken along line VV in FIG. 4;
【図6】(a)及び(b)は第3の実施形態に係る半導
体レーザ装置の製造方法の一工程を示し、(a)は斜視
図であって、(b)は(a)におけるVIb−VIb線
の断面図である。FIGS. 6A and 6B show one step of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to a third embodiment, wherein FIG. 6A is a perspective view, and FIG. 6B is a view showing VIb in FIG. It is sectional drawing of the -VIb line.
【図7】(a)及び(b)は第3の実施形態に係る半導
体レーザ装置の製造方法の一工程を示し、(a)は斜視
図であって、(b)は(a)におけるVIIb−VIIb線
の断面図である。FIGS. 7A and 7B show a step of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to a third embodiment, in which FIG. 7A is a perspective view, and FIG. 7B is a VIIb in FIG. It is sectional drawing of the -VIIb line.
【図8】(a)及び(b)は第3の実施形態に係る半導
体レーザ装置の製造方法の一工程を示し、(a)は斜視
図であって、(b)は(a)におけるVIIIb−VIIIb
線の断面図である。FIGS. 8A and 8B show one step of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to a third embodiment, in which FIG. 8A is a perspective view and FIG. 8B is a view showing VIIIb in FIG. -VIIIb
It is sectional drawing of a line.
【図9】(a)及び(b)は第3の実施形態に係る半導
体レーザ装置の製造方法の一工程を示し、(a)は斜視
図であって、(b)は(a)におけるIXb−IXb線
の断面図である。FIGS. 9A and 9B show one step of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to the third embodiment, wherein FIG. 9A is a perspective view and FIG. 9B is a view showing IXb in FIG. It is sectional drawing of the -IXb line.
【図10】(a)及び(b)は第3の実施形態に係る半
導体レーザ装置の製造方法の一工程を示し、(a)は斜
視図であって、(b)は(a)におけるXb−Xb線の
断面図である。FIGS. 10A and 10B show one step of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to a third embodiment, in which FIG. 10A is a perspective view, and FIG. 10B is a view showing Xb in FIG. It is sectional drawing of the -Xb line.
【図11】(a)及び(b)は第3の実施形態に係る半
導体レーザ装置の製造方法の一工程を示し、(a)は斜
視図であって、(b)は(a)におけるXIb−XIb
線の断面図である。FIGS. 11A and 11B show one step of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to a third embodiment, in which FIG. 11A is a perspective view, and FIG. 11B is a view showing XIb in FIG. -XIb
It is sectional drawing of a line.
【図12】第3の実施形態の第1変形例に係る半導体レ
ーザ装置の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a first modification of the third embodiment.
【図13】第3の実施形態の第1変形例に係る半導体レ
ーザ装置を示し、図12におけるXIII−XIII線の断面
図である。FIG. 13 shows a semiconductor laser device according to a first modification of the third embodiment, and is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
【図14】(a)及び(b)は第3の実施形態の第2変
形例に係る半導体レーザ装置を示し、(a)は斜視図で
あり、(b)は(a)におけるXIVb−XIVb線の断面
図である。14A and 14B show a semiconductor laser device according to a second modification of the third embodiment, FIG. 14A is a perspective view, and FIG. 14B is a view showing XIVb-XIVb in FIG. It is sectional drawing of a line.
【図15】(a)及び(b)は第4の実施形態に係る半
導体レーザ装置を示し、(a)は斜視図であり、(b)
は(a)におけるXVb−XVb線の断面図である。FIGS. 15A and 15B show a semiconductor laser device according to a fourth embodiment, FIG. 15A is a perspective view, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line XVb-XVb in FIG.
【図16】(a)及び(b)は第5の実施形態に係る半
導体レーザ装置を示し、(a)は斜視図であり、(b)
は(a)におけるXVIb−XVIb線の断面図である。16A and 16B show a semiconductor laser device according to a fifth embodiment, where FIG. 16A is a perspective view, and FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line XVIb-XVIb in FIG.
【図17】第5の実施形態の一変形例に係る半導体レー
ザ装置の斜視図である。FIG. 17 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a modification of the fifth embodiment.
【図18】第6の実施形態に係る半導体レーザ装置の断
面図である。FIG. 18 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a sixth embodiment.
【図19】(a)〜(c)は第6の実施形態に係る半導
体レーザ装置の製造方法の各工程を示す斜視図である。FIGS. 19A to 19C are perspective views showing steps of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to a sixth embodiment.
【図20】第6の実施形態に係る半導体レーザ装置の製
造方法の一工程を示す斜視図である。FIG. 20 is a perspective view showing one step of a method for manufacturing a semiconductor laser device according to the sixth embodiment.
【図21】従来の半導体レーザ装置であるモノリシック
型半導体レーザ装置の一例を示す斜視図である。FIG. 21 is a perspective view showing an example of a monolithic semiconductor laser device which is a conventional semiconductor laser device.
100 n型GaAs基板 110 第1の半導体積層構造 111 n型クラッド層 112 活性層 112a ストライプ領域 113 p型の第1クラッド層 114 電流ブロック層 115 p型の第2クラッド層 116 コンタクト層 117 第1のp型電極 120 第2の半導体積層構造 121 n型クラッド層 122 活性層 122a ストライプ領域 123 p型の第1のクラッド層 124 電流ブロック層 125 p型の第2のクラッド層 126 コンタクト層 127 第2のp型電極 131 前方劈開面 132 後方劈開面 133 n型電極 134 溝部 135 境界面 136 無反射コーティング層 137 高反射コーティング層 200 n型GaAs基板 210 第1の半導体積層構造 211 活性層 220 第2の半導体積層構造 221 活性層 230 第3の半導体積層構造 231 活性層 241 前方劈開面 242 後方劈開面 243 無反射コーティング層 244 高反射コーティング層 245 第1の境界面 246 第2の境界面 300 n型GaAs基板 310 第1の半導体積層構造 311 n型クラッド層 312 活性層 312a ストライプ領域 313 p型の第1のクラッド層 314 電流ブロック層 315 p型の第2クラッド層 316 コンタクト層 317 第1のp型電極 320 第2の半導体積層構造 321 n型クラッド層 322 活性層 322a ストライプ領域 323 p型の第1クラッド層 324 電流ブロック層 325 p型の第2クラッド層 326 コンタクト層 327 第2のp型電極 331 前方劈開面 332 後方劈開面 333 n型電極 334 溝部 334A 溝部 335 境界面 336 無反射コーティング層 337 高反射コーティング層 338 側壁成長部 340 第1の暫定半導体積層構造 350 第2の暫定半導体積層構造 400 n型GaAs基板 410 第1の半導体積層構造 411 n型クラッド層 412 活性層 412a ストライプ領域 413 第1のp型クラッド層 414 電流ブロック層 415 第2のp型クラッド層 416 コンタクト層 417 第1のp型電極 420 第2の半導体積層構造 421 n型クラッド層 422 活性層 422a ストライプ領域 423 第1のp型クラッド層 424 電流ブロック層 425 第2のp型クラッド層 426 コンタクト層 427 第2のp型電極 431 前方劈開面 432 後方劈開面 433 n型電極 436 無反射コート膜 437 高反射コート膜 500 基板 510 第1の半導体積層構造 512 活性層 520 第2の半導体積層構造 522 活性層 534 空隙部 536 無反射コート膜 537 高反射コート膜 538 第1の端面コート膜 539 第2の端面コート膜 600 基板 610 第1の半導体積層構造 612 活性層 620 第2の半導体積層構造 622 活性層 630 第3の半導体積層構造 632 活性層 636 無反射コート膜 637 後反射コート膜 638 第1の誘電体部材 639 第2の誘電体部材 Reference Signs List 100 n-type GaAs substrate 110 first semiconductor laminated structure 111 n-type cladding layer 112 active layer 112 a stripe region 113 p-type first cladding layer 114 current blocking layer 115 p-type second cladding layer 116 contact layer 117 first p-type electrode 120 second semiconductor laminated structure 121 n-type cladding layer 122 active layer 122a stripe region 123 p-type first cladding layer 124 current blocking layer 125 p-type second cladding layer 126 contact layer 127 second p-type electrode 131 front cleavage plane 132 rear cleavage plane 133 n-type electrode 134 groove 135 boundary surface 136 antireflection coating layer 137 high reflection coating layer 200 n-type GaAs substrate 210 first semiconductor laminated structure 211 active layer 220 second semiconductor Stacked structure 221 Active layer Reference Signs List 30 third semiconductor laminated structure 231 active layer 241 front cleavage plane 242 rear cleavage plane 243 antireflection coating layer 244 high reflection coating layer 245 first boundary surface 246 second boundary surface 300 n-type GaAs substrate 310 first semiconductor Laminated structure 311 n-type cladding layer 312 active layer 312a stripe region 313 p-type first cladding layer 314 current blocking layer 315 p-type second cladding layer 316 contact layer 317 first p-type electrode 320 second semiconductor lamination Structure 321 n-type cladding layer 322 active layer 322a stripe region 323 p-type first cladding layer 324 current blocking layer 325 p-type second cladding layer 326 contact layer 327 second p-type electrode 331 forward cleavage plane 332 rear cleavage plane 333 n-type electrode 334 groove 334A Groove portion 335 Boundary surface 336 Non-reflective coating layer 337 Highly reflective coating layer 338 Side wall growth portion 340 First provisional semiconductor laminated structure 350 Second provisional semiconductor laminated structure 400 n-type GaAs substrate 410 First semiconductor laminated structure 411 n-type cladding Layer 412 Active layer 412a Stripe region 413 First p-type cladding layer 414 Current blocking layer 415 Second p-type cladding layer 416 Contact layer 417 First p-type electrode 420 Second semiconductor multilayer structure 421 N-type cladding layer 422 Active layer 422a Stripe region 423 First p-type cladding layer 424 Current blocking layer 425 Second p-type cladding layer 426 Contact layer 427 Second p-type electrode 431 Front cleavage plane 432 Rear cleavage plane 433 N-type electrode 436 Non-reflective Coating film 437 High reflection core Film 500 substrate 510 first semiconductor laminated structure 512 active layer 520 second semiconductor laminated structure 522 active layer 534 void 536 antireflection coating film 537 high reflection coating film 538 first end face coating film 539 second end face coating Film 600 Substrate 610 First semiconductor laminated structure 612 Active layer 620 Second semiconductor laminated structure 622 Active layer 630 Third semiconductor laminated structure 632 Active layer 636 Non-reflective coating film 637 Post-reflective coating film 638 First dielectric member 639 Second dielectric member
Claims (23)
の波長帯を持つ第1のレーザ光を発振させる第1の活性
層を有する第1の半導体積層構造と、 前記基板上の後方側の領域に設けられ、第2の波長帯を
持つ第2のレーザ光を発振させる第2の活性層を有する
第2の半導体積層構造とを備え、 前記第1のレーザ光の出射方向と前記第2のレーザ光の
出射方向とは同方向であることを特徴とする半導体レー
ザ装置。A first region provided on a front side of the substrate;
A first semiconductor laminated structure having a first active layer that oscillates a first laser beam having a second wavelength band, and a second semiconductor layer structure provided in a rear region on the substrate and having a second wavelength band. A second semiconductor laminated structure having a second active layer for oscillating laser light, wherein the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are the same. Semiconductor laser device.
2のレーザ光の出射方向とは同一直線上にあることを特
徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装置。2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are on the same straight line.
第1のレーザ光の出射方向の上側又は下側に位置してい
ることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装
置。3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the emission direction of the second laser light is located above or below the emission direction of the first laser light.
記第1の活性層の後端面と対向する半導体層のエネルギ
ーギャップは、前記第1の活性層のエネルギーギャップ
よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の半導体
レーザ装置。4. The semiconductor device according to claim 2, wherein an energy gap of the semiconductor layer facing a rear end face of the first active layer in the second semiconductor multilayer structure is larger than an energy gap of the first active layer. The semiconductor laser device according to claim 3.
と前記第1の活性層との間に位置する第1のクラッド層
と、前記第1の活性層の上方に位置する第2のクラッド
層とを有し、 前記第2の半導体積層構造は、前記基板と前記第2の活
性層との間に位置する第3のクラッド層と、前記第2の
活性層の上方に位置する第4のクラッド層とを有し、 前記第1のクラッド層の組成と前記第3のクラッド層の
組成とが同じであるか、又は前記第2のクラッド層の組
成と前記第4のクラッド層の組成とが同じであることを
特徴とする請求項3に記載の半導体レーザ装置。5. The first semiconductor laminated structure includes a first clad layer located between the substrate and the first active layer, and a second clad layer located above the first active layer. A second clad layer, wherein the second semiconductor laminated structure has a third clad layer located between the substrate and the second active layer, and a third clad layer located above the second active layer. And the composition of the first cladding layer and the composition of the third cladding layer are the same, or the composition of the second cladding layer and the composition of the fourth cladding layer. 4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the composition is the same.
は、前記第2の活性層のエネルギーギャップよりも大き
いことを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装
置。6. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein an energy gap of the first active layer is larger than an energy gap of the second active layer.
を含み、 前記第2の活性層はガリウム及びヒ素を含むことを特徴
とする請求項1に記載の半導体レーザ装置。7. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the first active layer contains indium and phosphorus, and the second active layer contains gallium and arsenic.
無反射コーティング層が設けられ、 前記第2の半導体積層構造の後端面には高反射コーティ
ング層が設けられていることを特徴とする請求項1に記
載の半導体レーザ装置。8. An anti-reflection coating layer is provided on a front end face of the first semiconductor laminated structure, and a high reflection coating layer is provided on a rear end face of the second semiconductor laminated structure. The semiconductor laser device according to claim 1.
記第2の半導体積層構造の前端面との間に誘電体部材を
さらに備え、 前記誘電体部材は、前記第1の活性層のストライプ領域
の実効屈折率と、前記第2の活性層のストライプ領域の
実効屈折率との間の屈折率を持つことを特徴とする請求
項1に記載の半導体レーザ装置。9. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a dielectric member between a rear end surface of the first semiconductor laminated structure and a front end surface of the second semiconductor laminated structure, wherein the dielectric member is provided on the first active layer. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device has a refractive index between an effective refractive index of the stripe region and an effective refractive index of the stripe region of the second active layer.
1の波長帯を持つ第1のレーザ光を発振させる第1の活
性層を有する第1の半導体積層構造と、前記基板上の後
方側の領域に設けられ、第2の波長帯を持つ第2のレー
ザ光を発振させる第2の活性層を有する第2の半導体積
層構造とを備えた半導体レーザ装置の製造方法であっ
て、 前記基板上に全面に亘って、前記第2の半導体積層構造
と同じ積層構造を有する第1の暫定半導体積層構造を成
長させる工程と、 前記第1の暫定半導体積層構造の前方側の部分を除去す
ることにより、前記基板上の後方側の領域に前記第2の
半導体積層構造を形成する工程と、 前記基板上の前方側の領域及び前記第2の半導体積層構
造の上に全面に亘って、前記第1の半導体積層構造と同
じ積層構造を有する第2の暫定半導体積層構造を成長さ
せる工程と、 前記第2の暫定半導体積層構造における前記第2の半導
体積層構造よりも上側の部分を除去することにより、前
記基板上の前方側の領域に前記第1の半導体積層構造を
形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体レ
ーザ装置の製造方法。10. A first semiconductor laminated structure having a first active layer provided in a front region on a substrate and oscillating a first laser beam having a first wavelength band, and a first semiconductor laminated structure on the substrate. A second semiconductor laminated structure having a second active layer provided in a rear region and oscillating a second laser beam having a second wavelength band. Growing a first temporary semiconductor multilayer structure having the same multilayer structure as the second semiconductor multilayer structure over the entire surface of the substrate; removing a front portion of the first temporary semiconductor multilayer structure; A step of forming the second semiconductor multilayer structure in a rear region on the substrate; and a step of forming the entire second surface on the front region and the second semiconductor multilayer structure on the substrate. It has the same laminated structure as the first semiconductor laminated structure Growing a second provisional semiconductor laminated structure, and removing a portion of the second provisional semiconductor laminated structure above the second semiconductor laminated structure, thereby forming a region on the front side on the substrate. Forming the first semiconductor laminated structure.
1の波長帯を持つ第1のレーザ光を発振させる第1の活
性層を有する第1の半導体積層構造と、前記基板上の後
方側の領域に設けられ、第2の波長帯を持つ第2のレー
ザ光を発振させる第2の活性層を有する第2の半導体積
層構造とを備えた半導体レーザ装置の製造方法であっ
て、 前記基板上に全面に亘って、前記第1の半導体積層構造
と同じ積層構造を有する第1の暫定半導体積層構造を成
長させる工程と、 前記第1の暫定半導体積層構造の後方側の部分を除去す
ることにより、前記基板上の前方側の領域に前記第1の
半導体積層構造を形成する工程と、 前記基板上の後方側の領域及び前記第1の半導体積層構
造の上に全面に亘って、前記第2の半導体積層構造と同
じ積層構造を有する第2の暫定半導体積層構造を成長さ
せる工程と、 前記第2の暫定半導体積層構造における前記第1の半導
体積層構造よりも上側の部分を除去することにより、前
記基板上の後方側の領域に前記第2の半導体積層構造を
形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体レ
ーザ装置の製造方法。11. A first semiconductor laminated structure having a first active layer provided in a front region on a substrate and oscillating a first laser beam having a first wavelength band, and a first semiconductor laminated structure on the substrate. A second semiconductor laminated structure having a second active layer provided in a rear region and oscillating a second laser beam having a second wavelength band. Growing a first temporary semiconductor multilayer structure having the same multilayer structure as the first semiconductor multilayer structure over the entire surface of the substrate; removing a rear portion of the first temporary semiconductor multilayer structure; A step of forming the first semiconductor laminated structure in a front region on the substrate; and a step of forming the first semiconductor laminated structure over the rear region and the first semiconductor laminated structure on the substrate. Has the same laminated structure as the second semiconductor laminated structure Growing a second provisional semiconductor laminated structure, and removing a portion of the second provisional semiconductor laminated structure above the first semiconductor laminated structure, thereby forming a region on the rear side of the substrate. Forming the second semiconductor laminated structure.
発振させる第1の活性層を有する第1のレーザチップ
と、第2の波長帯を持つ第2のレーザ光を発振させる第
2の活性層を有する第2のレーザチップとをそれぞれ形
成する第1の工程と、 基板上の前方側の領域に前記第1のレーザチップを固定
すると共に、前記基板上の後方側の領域に前記第2のレ
ーザチップを固定する第2の工程とを備え、 前記第2の工程は、前記第1のレーザ光の出射方向と前
記第2のレーザ光の出射方向とが同方向になるように、
前記第1のレーザチップ及び前記第2のレーザチップを
固定する工程を含むことを特徴とする半導体レーザ装置
の製造方法。12. A first laser chip having a first active layer that oscillates a first laser beam having a first wavelength band, and a first laser chip that oscillates a second laser beam having a second wavelength band. A first step of forming a second laser chip having two active layers, respectively, fixing the first laser chip in a front region on the substrate, and forming a second laser chip in a rear region on the substrate. And a second step of fixing the second laser chip. The second step is such that an emission direction of the first laser light and an emission direction of the second laser light are in the same direction. To
A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising a step of fixing the first laser chip and the second laser chip.
第2のレーザ光の出射方向とは同一直線上にあることを
特徴とする請求項10〜12のいずれか1項に記載の半
導体レーザ装置の製造方法。13. The semiconductor according to claim 10, wherein the emission direction of the first laser light and the emission direction of the second laser light are on the same straight line. A method for manufacturing a laser device.
記第1のレーザ光の出射方向の上側又は下側に位置して
いることを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項
に記載の半導体レーザ装置の製造方法。14. The device according to claim 10, wherein an emission direction of the second laser light is located above or below an emission direction of the first laser light. 3. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to item 1.
プは、前記第2の活性層のエネルギーギャップよりも大
きいことを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項
に記載の半導体レーザ装置の製造方法。15. The semiconductor laser device according to claim 10, wherein an energy gap of the first active layer is larger than an energy gap of the second active layer. Production method.
ンを含み、 前記第2の活性層はガリウム及びヒ素を含むことを特徴
とする請求項10〜12のいずれか1項に記載の半導体
レーザ装置の製造方法。16. The semiconductor laser according to claim 10, wherein the first active layer contains indium and phosphorus, and the second active layer contains gallium and arsenic. Device manufacturing method.
無反射コーティング層を形成する工程と、 前記第2の半導体積層構造の後端面に高反射コーティン
グ層を形成する工程とをさらに備えていることを特徴と
する請求項10〜12のいずれか1項に記載の半導体レ
ーザ装置の製造方法。17. The method according to claim 17, further comprising: forming a non-reflective coating layer on a front end face of the first semiconductor laminated structure; and forming a highly reflective coating layer on a rear end face of the second semiconductor laminated structure. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 10, wherein:
ップの前端面との間に、前記第1の活性層のストライプ
領域の実効屈折率と、前記第2の活性層のストライプ領
域の実効屈折率との間の屈折率を持つ誘電体部材を充填
する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項1
0〜12のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置の製
造方法。18. The effective refraction of a stripe region of the first active layer between a rear end surface of the first laser chip and a front end surface of the second laser chip after the second step. 2. The method of claim 1, further comprising the step of filling a dielectric member having a refractive index between the refractive index and an effective refractive index of the stripe region of the second active layer.
13. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to any one of 0 to 12.
発振させる第1の活性層を有する第1のレーザチップ
と、第2の波長帯を持つ第2のレーザ光を発振させる第
2の活性層を有する第2のレーザチップと、第3の波長
帯を持つ第3のレーザ光を発振させる第3の活性層を有
する第3のレーザチップとをそれぞれ形成する第1の工
程と、 基板上の前方側の領域に前記第1のレーザチップを固定
し、前記基板上の中央の領域に前記第2のレーザチップ
を固定し、前記基板上の後方側の領域に前記第3のレー
ザチップを固定する第2の工程とを備え、 前記第2の工程は、前記第1のレーザ光の出射方向と前
記第2のレーザ光の出射方向と前記第3のレーザ光の出
射方向とが同方向になるように、前記第1のレーザチッ
プ、前記第2のレーザチップ及び前記第3のレーザチッ
プを固定する工程を含むことを特徴とする半導体レーザ
装置の製造方法。19. A first laser chip having a first active layer that oscillates a first laser beam having a first wavelength band, and a first laser chip that oscillates a second laser beam having a second wavelength band. A first step of forming a second laser chip having a second active layer and a third laser chip having a third active layer for oscillating a third laser beam having a third wavelength band; Fixing the first laser chip in a front region on the substrate, fixing the second laser chip in a central region on the substrate, and setting the third laser chip in a rear region on the substrate. A second step of fixing a laser chip, wherein the second step includes: an emission direction of the first laser light, an emission direction of the second laser light, and an emission direction of the third laser light. The first laser chip and the second laser chip so that And a method of manufacturing a semiconductor laser device which comprises a step of fixing the third laser chip.
記第1のレーザ光の出射方向又は前記第2のレーザ光の
出射方向と同一直線上にあることを特徴とする請求項1
9に記載の半導体レーザ装置の製造方法。20. An emission direction of the third laser light, wherein the emission direction of the first laser light or the emission direction of the second laser light is on the same straight line.
10. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to item 9.
プは前記第2の活性層のエネルギーギャップよりも大き
く、 前記第2の活性層のエネルギーギャップは前記第3の活
性層のエネルギーギャップよりも大きいことを特徴とす
る半導体レーザ装置の製造方法。21. An energy gap of the first active layer is larger than an energy gap of the second active layer, and an energy gap of the second active layer is larger than an energy gap of the third active layer. A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising:
を含み、 前記第2の活性層はインジウム及びリンを含み、 前記第3の活性層はガリウム及びヒ素を含むことを特徴
とする請求項19に記載の半導体レーザ装置の製造方
法。22. The first active layer includes gallium and nitrogen, the second active layer includes indium and phosphorus, and the third active layer includes gallium and arsenic. 20. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to item 19.
ップの前端面との間に、前記第1の活性層のストライプ
領域の実効屈折率と、前記第2の活性層のストライプ領
域の実効屈折率との間の屈折率を持つ第1の誘電体部材
を充填する工程と、 前記第2のレーザチップの後端面と前記第3のレーザチ
ップの前端面との間に、前記第2の活性層のストライプ
領域の実効屈折率と、前記第3の活性層のストライプ領
域の実効屈折率との間の屈折率を持つ第2の誘電体部材
を充填する工程とをさらに備えていることを特徴とする
請求項19に記載の半導体レーザ装置の製造方法。23. An effective refraction of a stripe region of the first active layer between a rear end surface of the first laser chip and a front end surface of the second laser chip after the second step. Filling a first dielectric member having a refractive index between the refractive index and an effective refractive index of the stripe region of the second active layer; and a rear end face of the second laser chip and the third dielectric member. A second dielectric layer having a refractive index between the effective refractive index of the stripe region of the second active layer and the effective refractive index of the stripe region of the third active layer between the front end surface of the laser chip and the laser diode; 20. The method according to claim 19, further comprising a step of filling a body member.
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