JP2003008145A - Semiconductor laser and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor laser and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動電圧を低くすることができる半導体レー
ザおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 基板10の一面に、第1の半導体層2
0,活性層30および第2の半導体層40が順に積層さ
れている。第1の半導体層20は、基板10の側から順
に、n型コンタクト層21,n型クラッド層22,n型
ガイド層23を有している。n型コンタクト層21とn
型ガイド層23との間には、活性層30の電流注入領域
を制限する電流狭窄層24が設けられている。よって、
p型コンタクト層43の面積を広くすることができ、p
型コンタクト層43とp側電極70との接触面積を広く
することができる。従って、接触抵抗を低くすることが
でき、駆動電圧を低くすることができる。
[PROBLEMS] To provide a semiconductor laser capable of reducing a driving voltage and a method of manufacturing the same. A first semiconductor layer is provided on one surface of a substrate.
0, an active layer 30, and a second semiconductor layer 40 are sequentially stacked. The first semiconductor layer 20 has an n-type contact layer 21, an n-type cladding layer 22, and an n-type guide layer 23 in this order from the substrate 10. n-type contact layer 21 and n
A current confinement layer 24 for limiting a current injection region of the active layer 30 is provided between the mold guide layer 23. Therefore,
The area of the p-type contact layer 43 can be increased,
The contact area between the mold contact layer 43 and the p-side electrode 70 can be increased. Therefore, the contact resistance can be reduced, and the drive voltage can be reduced.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に窒化物半導
体よりそれぞれなる第1の半導体層,活性層および第2
の半導体層が順に積層された半導体レーザおよびその製
造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a first semiconductor layer, an active layer and a second layer each made of a nitride semiconductor on a substrate.
And a method for manufacturing the same, in which the semiconductor layers are sequentially stacked.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、光ディスク装置あるいは光磁気デ
ィスク装置などの技術分野においては、記録・再生の高
密度化または高解像度化の要求が高まっており、それを
実現するために、青色波長帯域ないし紫外領域の短波長
域で発光可能な半導体レーザ(laser diode ;LD)の
研究開発が盛んに行われている。このような短波長域で
発光可能な半導体レーザを構成する材料としては、Ga
N,AlGaN混晶あるいはGaInN混晶に代表され
る窒化物半導体が注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, in the technical fields of optical disk devices, magneto-optical disk devices, etc., there is an increasing demand for higher density recording / reproducing and higher resolution. BACKGROUND ART Research and development of semiconductor lasers (laser diodes; LDs) capable of emitting light in the short wavelength region of the ultraviolet region have been actively conducted. As a material constituting such a semiconductor laser capable of emitting light in a short wavelength region, Ga is
Nitride semiconductors typified by N, AlGaN mixed crystals or GaInN mixed crystals are receiving attention.
【0003】図15は窒化物半導体を用いた従来の半導
体レーザの一構成例を表すものである。この半導体レー
ザは、基板110にn型コンタクト層121,n型クラ
ッド層122,n型ガイド層123,活性層130,p
型ガイド層141,p型クラッド層142およびp型コ
ンタクト層143が順次積層され、p型コンタクト層1
43およびp型クラッド層142の一部が帯状の突部と
されている。p型コンタクト層143には、開口が設け
られた絶縁膜150を介してp側電極170が電気的に
接続されている。FIG. 15 shows a configuration example of a conventional semiconductor laser using a nitride semiconductor. In this semiconductor laser, an n-type contact layer 121, an n-type clad layer 122, an n-type guide layer 123, an active layer 130, p are formed on a substrate 110.
The type guide layer 141, the p-type cladding layer 142, and the p-type contact layer 143 are sequentially stacked to form the p-type contact layer 1.
43 and a part of the p-type cladding layer 142 are strip-shaped protrusions. A p-side electrode 170 is electrically connected to the p-type contact layer 143 via an insulating film 150 having an opening.
【0004】このような半導体レーザを例えば書き込み
型光ディスクに用いる場合には、高出力下での低い駆動
電流、低い駆動電圧、水平放射角の安定性および長寿命
などが求められる。When such a semiconductor laser is used in, for example, a writable optical disk, it is required to have a low driving current at a high output, a low driving voltage, stability of horizontal radiation angle, and long life.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体レーザでは、以下に説明する例えば3点の問題が
あった。第1の問題点は、p型コンタクト層143が帯
状とされているので、p側電極170とp型コンタクト
層143との接触面積が狭く、駆動電圧が高くなってし
まうことである。また、p側電極170は絶縁膜150
を介してp型コンタクト層143と接触しているので、
p側電極170と半導体層との接触面積も狭く、活性層
130で発生した熱を放散する作用を十分に得ることが
できず、活性層130の劣化を誘発してしまう。However, the conventional semiconductor laser has the following three problems, for example. The first problem is that since the p-type contact layer 143 has a strip shape, the contact area between the p-side electrode 170 and the p-type contact layer 143 is narrow and the driving voltage becomes high. In addition, the p-side electrode 170 is the insulating film 150.
Since it is in contact with the p-type contact layer 143 via
The contact area between the p-side electrode 170 and the semiconductor layer is also small, and the effect of dissipating the heat generated in the active layer 130 cannot be sufficiently obtained, which causes deterioration of the active layer 130.
【0006】第2の問題点は、n型クラッド層122が
AlGaN混晶により構成され、n型コンタクト層12
1がGaNにより構成される場合など、n型クラッド層
122とn型コンタクト層121とは組成が異なるの
で、格子定数あるいは熱膨張係数の違いによりn型クラ
ッド層122にクラックが生じやすく、寿命が制限され
てしまうことである。n型クラッド層122に作用する
応力を低減し、クラックを減少させる方法としては、n
型クラッド層122の厚みを薄くしたり、アルミニウム
の組成を低くしたりすることなどが考えられるが、これ
らは縦方向の光閉じ込め作用を弱めてしまうので、好ま
しくない。The second problem is that the n-type cladding layer 122 is made of AlGaN mixed crystal and the n-type contact layer 12 is
When n is composed of GaN, the n-type clad layer 122 and the n-type contact layer 121 have different compositions, so that the n-type clad layer 122 is likely to be cracked due to the difference in lattice constant or thermal expansion coefficient, resulting in a long life. It is limited. As a method for reducing the stress acting on the n-type cladding layer 122 and reducing the cracks, n
Although it is conceivable to reduce the thickness of the mold cladding layer 122 or reduce the composition of aluminum, these are not preferable because they weaken the light confinement effect in the vertical direction.
【0007】第3の問題点は、レーザ光の水平放射角
が、p型コンタクト層143およびp型クラッド層14
2の突部の深さ、換言すれば突部以外のp型クラッド層
142の厚みに強い依存性を有することである。そのた
め、p型クラッド層142を形成する際に高い寸法精度
が要求され、歩留りが低く、水平放射角の安定性を高め
ることも難しい。The third problem is that the horizontal emission angle of the laser light is determined by the p-type contact layer 143 and the p-type cladding layer 14.
2 has a strong dependence on the depth of the protrusions, in other words, the thickness of the p-type cladding layer 142 other than the protrusions. Therefore, high dimensional accuracy is required when forming the p-type cladding layer 142, the yield is low, and it is difficult to increase the stability of the horizontal radiation angle.
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第1の目的は、駆動電圧を低くすることがで
きる半導体レーザおよびその製造方法を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above problems, and a first object thereof is to provide a semiconductor laser capable of lowering a driving voltage and a manufacturing method thereof.
【0009】本発明の第2の目的は、熱放散性の向上あ
るいはクラックの低減により、長寿命化を図ることがで
きる半導体レーザおよびその製造方法を提供することに
ある。A second object of the present invention is to provide a semiconductor laser and a method for manufacturing the same which can prolong the life by improving heat dissipation or reducing cracks.
【0010】本発明の第3の目的は、容易に安定した水
平放射角を得ることができる半導体レーザおよびその製
造方法を提供することにある。A third object of the present invention is to provide a semiconductor laser capable of easily obtaining a stable horizontal radiation angle and a method of manufacturing the same.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザは、基板に、窒化物半導体よりそれぞれなる第1の半
導体層,活性層および第2の半導体層が順に積層された
ものであって、第1の半導体層に、活性層の電流注入領
域を制限する電流狭窄層を有するものである。A semiconductor laser according to the present invention comprises a substrate, on which a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer, each of which is made of a nitride semiconductor, are sequentially stacked. The first semiconductor layer has a current confinement layer that limits the current injection region of the active layer.
【0012】本発明による半導体レーザの製造方法は、
基板に、窒化物半導体よりそれぞれなる第1の半導体
層,活性層および第2の半導体層が順に積層された半導
体レーザを製造するものであって、第1の半導体層に、
活性層の電流注入領域を制限する電流狭窄層を形成する
工程を含むものである。The method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention is
A method for manufacturing a semiconductor laser in which a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer each made of a nitride semiconductor are sequentially laminated on a substrate, wherein the first semiconductor layer comprises:
It includes a step of forming a current confinement layer that limits a current injection region of the active layer.
【0013】本発明による半導体レーザでは、第1の半
導体層に設けられた電流狭窄層により活性層の電流注入
領域が制限される。よって、第2の半導体層に対して外
部電源を電気的に接続するための面積を広くすることが
でき、第2の半導体層に対する接触抵抗が低減し、駆動
電圧が低くなる。また、熱放散性が向上し、活性層の劣
化が防止される。In the semiconductor laser according to the present invention, the current injection region of the active layer is limited by the current confinement layer provided in the first semiconductor layer. Therefore, the area for electrically connecting the external power supply to the second semiconductor layer can be increased, the contact resistance with respect to the second semiconductor layer is reduced, and the driving voltage is lowered. In addition, heat dissipation is improved, and deterioration of the active layer is prevented.
【0014】本発明による半導体レーザの製造方法で
は、第1の半導体層に電流狭窄層が形成される。よっ
て、本発明の半導体レーザが容易に製造される。In the method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention, the current confinement layer is formed in the first semiconductor layer. Therefore, the semiconductor laser of the present invention is easily manufactured.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0016】[第1の実施の形態]図1は、本発明の第
1の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表すもので
ある。この半導体レーザは、基板10の一面側に、第1
の半導体層20,活性層30および第2の半導体層40
が順に積層された構造を有している。基板10は、例え
ば、積層方向における厚み(以下、単に厚みという)が
80μm程度のサファイア(α−Al2 O3 )により構
成されており、そのc面に第1の半導体層20,活性層
30および第2の半導体層40が形成されている。[First Embodiment] FIG. 1 shows a structure of a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention. This semiconductor laser is provided with a first
Semiconductor layer 20, active layer 30, and second semiconductor layer 40
Has a structure in which layers are sequentially stacked. The substrate 10 is made of, for example, sapphire (α-Al 2 O 3 ) having a thickness in the stacking direction (hereinafter, simply referred to as “thickness”) of about 80 μm, and the c-plane of the first semiconductor layer 20 and the active layer 30. And the second semiconductor layer 40 is formed.
【0017】第1の半導体層20,活性層30および第
2の半導体層40は、窒化物半導体によりそれぞれ構成
されている。なお、窒化物半導体というのは、短周期型
周期表における3B族元素のうちの少なくとも1種と、
短周期型周期表における5B族元素のうちの少なくとも
窒素(N)とを含む化合物半導体のことをいう。The first semiconductor layer 20, the active layer 30, and the second semiconductor layer 40 are each composed of a nitride semiconductor. The nitride semiconductor means at least one of the elements of Group 3B in the short periodic table,
A compound semiconductor containing at least nitrogen (N) among Group 5B elements in the short periodic table.
【0018】第1の半導体層20は、例えば、基板10
の側から順に積層されたn型コンタクト層21,n型ク
ラッド層22およびn型ガイド層23を有している。な
お、本実施の形態では、「n型」が「第1導電型」に、
「p型」が「第2導電型」にそれぞれ対応し、「n型ガ
イド層」が「第1のガイド層」に対応している。n型コ
ンタクト層21は、例えば、厚みが4μmであり、n型
不純物としてケイ素(Si)を添加したn型GaNによ
り構成されている。The first semiconductor layer 20 is, for example, the substrate 10
It has an n-type contact layer 21, an n-type clad layer 22, and an n-type guide layer 23 which are sequentially stacked from the side. In addition, in the present embodiment, “n-type” is changed to “first conductivity type”.
The "p-type" corresponds to the "second conductivity type", and the "n-type guide layer" corresponds to the "first guide layer". The n-type contact layer 21 has, for example, a thickness of 4 μm, and is made of n-type GaN doped with silicon (Si) as an n-type impurity.
【0019】n型クラッド層22は、例えば、厚みが1
μmであり、n型不純物としてケイ素を添加したn型A
lGaN混晶により構成されている。このn型クラッド
層22は、活性層30のうち電流が注入される電流注入
領域に対応して設けられており、共振器方向(図1にお
いては紙面に垂直な方向)に延長された細い帯状とされ
ている。n型クラッド層22の図1に示したI方向にお
ける幅(以下、単に幅という)は、活性層30およびn
型ガイド層23などの幅よりも狭くなっている。これに
より、この半導体レーザでは、n型クラッド層22に作
用する応力を低減し、n型クラッド層22におけるクラ
ックの発生を防止できるようになっている。なお、図1
に示したI方向は、積層方向および共振器方向に対して
それぞれ垂直な方向である。The n-type cladding layer 22 has, for example, a thickness of 1
μm, n-type A doped with silicon as an n-type impurity
It is composed of an lGaN mixed crystal. The n-type clad layer 22 is provided corresponding to a current injection region of the active layer 30 into which a current is injected, and has a thin strip shape extending in the resonator direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1). It is said that. The width of the n-type clad layer 22 in the I direction shown in FIG.
It is narrower than the width of the mold guide layer 23 and the like. As a result, in this semiconductor laser, the stress acting on the n-type cladding layer 22 can be reduced, and the occurrence of cracks in the n-type cladding layer 22 can be prevented. Note that FIG.
The I direction shown in is a direction perpendicular to the stacking direction and the resonator direction.
【0020】n型ガイド層23は、例えば、厚みが0.
1μmであり、n型不純物としてケイ素を添加したn型
GaNにより構成されている。The n-type guide layer 23 has, for example, a thickness of 0.
It is 1 μm and is made of n-type GaN to which silicon is added as an n-type impurity.
【0021】第1の半導体層20は、また、n型コンタ
クト層21とn型ガイド層23との間に、活性層30の
電流注入領域を制限する電流狭窄層24を有している。
この電流狭窄層24は、活性層30の電流注入領域に対
応して共振器方向に延長された開口部24Aを有してお
り、この開口部24Aを埋め込むようにn型クラッド層
22が設けられている。開口部24Aの幅は、例えば共
振器方向において同一とされている。電流狭窄層24
は、n型クラッド層22よりも高抵抗な材料あるいはp
型半導体により構成されており、それにより電流狭窄す
るようになっている。The first semiconductor layer 20 also has, between the n-type contact layer 21 and the n-type guide layer 23, a current confinement layer 24 that limits the current injection region of the active layer 30.
The current confinement layer 24 has an opening 24A extending in the cavity direction corresponding to the current injection region of the active layer 30, and the n-type cladding layer 22 is provided so as to fill the opening 24A. ing. The openings 24A have the same width in the resonator direction, for example. Current constriction layer 24
Is a material having a higher resistance than the n-type cladding layer 22 or p
It is made of a semiconductor, and the current is constricted thereby.
【0022】電流狭窄層24を構成する材料としては、
例えば、n型ガイド層23と同一組成の半導体が好まし
い。n型クラッド層22の図1における上面および側面
を同一組成の半導体により覆うようにすれば、横方向の
実行屈折率差がn型クラッド層22と電流狭窄層24と
の実行屈折率の差により決定されるので、寸法精度の影
響を受けず、ばらつきが少ない安定した水平放射角を得
ることができるからである。例えば、n型ガイド層23
がn型GaNにより構成される場合には、電流狭窄層2
4は不純物を添加しない高抵抗のundope−GaN
により構成されることが好ましい。As a material for forming the current constriction layer 24,
For example, a semiconductor having the same composition as the n-type guide layer 23 is preferable. If the upper surface and the side surface of the n-type cladding layer 22 in FIG. 1 are covered with the semiconductor of the same composition, the difference in effective refractive index in the lateral direction is caused by the difference in effective refractive index between the n-type cladding layer 22 and the current confinement layer 24. Since it is determined, it is possible to obtain a stable horizontal radiation angle that is not affected by the dimensional accuracy and has little variation. For example, the n-type guide layer 23
Is composed of n-type GaN, the current confinement layer 2
4 is high resistance undope-GaN with no added impurities
It is preferable that
【0023】活性層30は、例えば、厚みが30nmで
あり、不純物を添加しない組成の異なるundope−
Gax In1-x N(但し、1≧x≧0)混晶層を積層し
た多重量子井戸構造を有している。この活性層30は、
電流狭窄層24の開口部24Aすなわちn型クラッド層
22に対応して、電流が注入される電流注入領域を有し
ている。この電流注入領域は、発光領域として機能する
ようになっている。The active layer 30 has, for example, a thickness of 30 nm, and has an undope-type having a different composition without adding impurities.
It has a multiple quantum well structure in which Ga x In 1-x N (however, 1 ≧ x ≧ 0) mixed crystal layers are stacked. This active layer 30 is
A current injection region into which a current is injected is provided corresponding to the opening 24A of the current confinement layer 24, that is, the n-type cladding layer 22. The current injection region functions as a light emitting region.
【0024】第2の半導体層40は、例えば、活性層3
0の側から順に積層された第2導電型であるp型ガイド
層41,p型クラッド層42およびp型コンタクト層4
3を有している。p型ガイド層41は、例えば、厚みが
0.1μmであり、p型不純物としてマグネシウム(M
g)を添加したp型GaNにより構成されている。p型
クラッド層42は、例えば、厚みが0.5μmであり、
p型不純物としてマグネシウムを添加したAlGaN混
晶により構成されている。p型コンタクト層43は、例
えば、厚みが0.1μmであり、p型不純物としてマグ
ネシウムを添加したGaNにより構成されている。な
お、本実施の形態では、第1の半導体層20に電流狭窄
層24が設けられているので、第2の半導体層40の幅
は活性層30の幅と同一とされており、電流狭窄層24
の開口部24Aの幅すなわちn型クラッド層22の幅よ
りも広くなっている。The second semiconductor layer 40 is, for example, the active layer 3
The second conductivity type p-type guide layer 41, the p-type clad layer 42, and the p-type contact layer 4 which are sequentially stacked from the 0 side.
Have three. The p-type guide layer 41 has, for example, a thickness of 0.1 μm, and magnesium (M
g) is added to form p-type GaN. The p-type cladding layer 42 has, for example, a thickness of 0.5 μm,
It is composed of an AlGaN mixed crystal to which magnesium is added as a p-type impurity. The p-type contact layer 43 has, for example, a thickness of 0.1 μm, and is made of GaN to which magnesium is added as a p-type impurity. In the present embodiment, since the current confinement layer 24 is provided in the first semiconductor layer 20, the width of the second semiconductor layer 40 is the same as the width of the active layer 30. 24
Is wider than the width of the opening 24A, that is, the width of the n-type cladding layer 22.
【0025】また、この半導体レーザでは、n型コンタ
クト層21の幅が他のn型クラッド層22,n型ガイド
層23,電流狭窄層24,活性層30,p型ガイド層4
1,p型クラッド層42およびp型コンタクト層43の
幅よりも広くなっており、n型コンタクト層21の一部
にn型クラッド層22,n型ガイド層23,電流狭窄層
24,活性層30,p型ガイド層41,p型クラッド層
42およびp型コンタクト層43が積層されている。In this semiconductor laser, the width of the n-type contact layer 21 is another n-type cladding layer 22, n-type guide layer 23, current confinement layer 24, active layer 30, p-type guide layer 4.
1, the width is wider than the widths of the p-type clad layer 42 and the p-type contact layer 43, and the n-type clad layer 22, the n-type guide layer 23, the current confinement layer 24, the active layer are formed in a part of the n-type contact layer 21. 30, p-type guide layer 41, p-type clad layer 42 and p-type contact layer 43 are laminated.
【0026】n型コンタクト層21からp型コンタクト
層43の表面には、例えば二酸化ケイ素(SiO2 )よ
りなる絶縁膜50が形成されている。絶縁膜50には、
n型コンタクト層21およびp型コンタクト層43に対
応して開口がそれぞれ設けられており、n型コンタクト
層21の上には開口を介してn側電極60が形成され、
p型コンタクト層43の上には開口に対応してp側電極
70が形成されている。An insulating film 50 made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on the surfaces of the n-type contact layer 21 to the p-type contact layer 43. The insulating film 50 includes
Openings are provided respectively corresponding to the n-type contact layer 21 and the p-type contact layer 43, and an n-side electrode 60 is formed on the n-type contact layer 21 through the opening.
A p-side electrode 70 is formed on the p-type contact layer 43 so as to correspond to the opening.
【0027】n側電極60は、例えばチタン(Ti),
アルミニウム(Al)および金(Au)を順次積層して
熱処理により合金化した構造を有しており、n型コンタ
クト層21と電気的に接続されている。p側電極70
は、例えばパラジウム(Pd),白金(Pt)および金
が順次積層された構造を有しており、p型コンタクト層
43と電気的に接続されている。本実施の形態では、上
述したように第1の半導体層20に電流狭窄層24が設
けられているので、p型コンタクト層43とp側電極7
0との接触面積を広くすることが可能であり、その接触
面積はできるだけ広くすることが好ましい。接触抵抗を
低くし、駆動電圧を低くすることができると共に、活性
層30で発生した熱の放散性を向上させ、活性層30の
劣化を防止することができるからである。The n-side electrode 60 is made of, for example, titanium (Ti),
It has a structure in which aluminum (Al) and gold (Au) are sequentially laminated and alloyed by heat treatment, and is electrically connected to the n-type contact layer 21. p-side electrode 70
Has a structure in which, for example, palladium (Pd), platinum (Pt), and gold are sequentially stacked, and is electrically connected to the p-type contact layer 43. In the present embodiment, since the current confinement layer 24 is provided in the first semiconductor layer 20 as described above, the p-type contact layer 43 and the p-side electrode 7 are provided.
The contact area with 0 can be widened, and the contact area is preferably as wide as possible. This is because the contact resistance can be lowered, the driving voltage can be lowered, the dissipation of the heat generated in the active layer 30 can be improved, and the deterioration of the active layer 30 can be prevented.
【0028】更に、この半導体レーザでは、共振器方向
において対向する一対の側面が共振器端面となってお
り、一対の共振器端面には図示しない一対の反射鏡膜が
それぞれ形成されている。これら一対の反射鏡膜のうち
一方は低反射率となるように、他方は高反射率となるよ
うに反射率がそれぞれ調整されている。これにより、活
性層30において発生した光は一対の反射鏡膜の間を往
復して増幅され、低反射率側の反射鏡膜からレーザビー
ムとして出射するようになっている。Further, in this semiconductor laser, a pair of side faces facing each other in the cavity direction are cavity end faces, and a pair of reflecting mirror films (not shown) are respectively formed on the cavity end faces. The reflectance is adjusted so that one of the pair of reflecting mirror films has a low reflectance and the other has a high reflectance. As a result, the light generated in the active layer 30 is amplified by traveling back and forth between the pair of reflecting mirror films, and is emitted as a laser beam from the reflecting film on the low reflectance side.
【0029】このような構成を有する半導体レーザは、
次のようにして製造することができる。A semiconductor laser having such a structure is
It can be manufactured as follows.
【0030】図2および図3は本実施の形態に係る半導
体レーザの製造方法を工程順に表すものである。まず、
図2(A)に示したように、例えば、厚さ400μmの
サファイアよりなる基板10を用意し、この基板10の
一面(c面)上に、MOCVD(Metal Organic Chemic
al Vapor Deposition ; 有機金属化学気相成長)法によ
り、n型GaNよりなるn型コンタクト層21およびu
ndope−GaNよりなる電流狭窄層24を順次成長
させる。その際、上述したように、電流狭窄層24を後
で成長させるn型ガイド層23と同一の材料で形成する
ことが好ましい。このようにすれば、横方向の実行屈折
率差が寸法精度の影響を受けないので、厳密な寸法精度
が不要となり、製造歩留りを向上させることができるか
らである。2 and 3 show a method of manufacturing a semiconductor laser according to this embodiment in the order of steps. First,
As shown in FIG. 2A, for example, a substrate 10 made of sapphire having a thickness of 400 μm is prepared, and MOCVD (Metal Organic Chemic) is formed on one surface (c-plane) of the substrate 10.
al Vapor Deposition; metal-organic chemical vapor deposition) method for forming the n-type contact layer 21 and u made of n-type GaN.
A current confinement layer 24 made of ndope-GaN is sequentially grown. At this time, as described above, it is preferable that the current confinement layer 24 is formed of the same material as the n-type guide layer 23 to be grown later. By doing so, the effective refractive index difference in the lateral direction is not affected by the dimensional accuracy, so strict dimensional accuracy becomes unnecessary, and the manufacturing yield can be improved.
【0031】次いで、図2(B)に示したように、例え
ば、電流狭窄層24の上に二酸化ケイ素よりなるマスク
層81を形成し、このマスク層81を利用してRIE
(Reactive Ion Etching;反応性イオンエッチング)に
より電流狭窄層24を選択的に除去し、n型クラッド層
22の形成位置に対応して開口部24Aを形成する。Next, as shown in FIG. 2B, for example, a mask layer 81 made of silicon dioxide is formed on the current confinement layer 24, and this mask layer 81 is used to perform RIE.
The current confinement layer 24 is selectively removed by (Reactive Ion Etching), and an opening 24A is formed corresponding to the formation position of the n-type cladding layer 22.
【0032】続いて、図3(A)に示したように、例え
ば、開口部24Aにより露出されたn型コンタクト層2
1の上に、n型コンタクト層21を基礎として、MOC
VD法により、開口部24Aを埋め込むようにn型Al
GaN混晶よりなるn型クラッド層22を成長させる。
ここでは、n型AlGaN混晶よりなるn型クラッド層
22を成長させる領域が狭いので、n型クラッド層22
にかかる応力が小さく、クラックの発生が少なくなる。
n型クラッド層22を成長させたのち、マスク層81を
除去する。Subsequently, as shown in FIG. 3A, for example, the n-type contact layer 2 exposed by the opening 24A.
1 on the basis of the n-type contact layer 21
N-type Al is formed by the VD method so as to fill the opening 24A.
An n-type clad layer 22 made of a GaN mixed crystal is grown.
Here, since the region where the n-type clad layer 22 made of n-type AlGaN mixed crystal is grown is narrow, the n-type clad layer 22 is
The stress applied to the surface is small and the occurrence of cracks is small.
After growing the n-type cladding layer 22, the mask layer 81 is removed.
【0033】マスク層81を除去したのち、図3(B)
に示したように、例えば、n型クラッド層22および電
流狭窄層24の上に、MOCVD法により、n型GaN
よりなるn型ガイド層23,不純物を添加しないund
ope−Gax In1-x N混晶よりなる活性層30,p
型GaNよりなるp型ガイド層41,p型AlGaN混
晶よりなるp型クラッド層42およびp型GaNよりな
るp型コンタクト層43を順次成長させる。After removing the mask layer 81, FIG.
, The n-type GaN is formed on the n-type clad layer 22 and the current confinement layer 24 by the MOCVD method.
N-type guide layer 23 made of und with no added impurities
active layer 30, p made of ope-Ga x In 1-x N mixed crystal
A p-type guide layer 41 made of p-type GaN, a p-type cladding layer 42 made of a p-type AlGaN mixed crystal, and a p-type contact layer 43 made of p-type GaN are sequentially grown.
【0034】なお、MOCVDを行う際、ガリウムの原
料ガスとしては例えばトリメチルガリウム((CH3 )
3 Ga)、アルミニウムの原料ガスとしては例えばトリ
メチルアルミニウム((CH3 )3 Al)、インジウム
の原料ガスとしては例えばトリメチルインジウム((C
H3 )3 In)、窒素の原料ガスとしては例えばアンモ
ニア(NH3 )をそれぞれ用いる。また、ケイ素の原料
ガスとしては例えばモノシラン(SiH4 )を用い、マ
グネシウムの原料ガスとしては例えばビス=シクロペン
タジエニルマグネシウム((C5 H5 )2 Mg)を用い
る。When MOCVD is performed, the source gas of gallium is, for example, trimethylgallium ((CH 3 )
3 Ga), aluminum source gas is, for example, trimethyl aluminum ((CH 3 ) 3 Al), and indium source gas is, for example, trimethyl indium ((C
As the source gas for H 3 ) 3 In) and nitrogen, for example, ammonia (NH 3 ) is used. Also, for example, monosilane (SiH 4 ) is used as the silicon source gas, and bis = cyclopentadienyl magnesium ((C 5 H 5 ) 2 Mg) is used as the magnesium source gas.
【0035】p型コンタクト層43を成長させたのち、
p型コンタクト層43,p型クラッド層42,p型ガイ
ド層41,活性層30,n型ガイド層23,電流狭窄層
24およびn型コンタクト層21の一部を例えばエッチ
ングにより選択的に除去し、n側電極60の形成位置に
対応してn型コンタクト層21の一部を表面に露出させ
る。そののち、基板10の上全面に、例えば蒸着法によ
り二酸化ケイ素よりなる絶縁膜50を形成する。After growing the p-type contact layer 43,
Part of the p-type contact layer 43, p-type cladding layer 42, p-type guide layer 41, active layer 30, n-type guide layer 23, current confinement layer 24 and n-type contact layer 21 is selectively removed by, for example, etching. A part of the n-type contact layer 21 is exposed on the surface corresponding to the formation position of the n-side electrode 60. After that, the insulating film 50 made of silicon dioxide is formed on the entire surface of the substrate 10 by, for example, a vapor deposition method.
【0036】絶縁膜50を形成したのち、絶縁膜50の
上に、図示しないレジスト膜を塗布形成し、この図示し
ないレジスト膜をマスクとして絶縁膜50を選択的に除
去し、n側電極60の形成位置に対応して開口を形成す
る。そののち、基板10の上全面に、例えば真空蒸着法
によりチタン,アルミニウムおよび金を順次積層し、図
示しないレジスト膜をその上に積層された金属と共に除
去し(リフトオフ)、合金化してn側電極60を形成す
る。After forming the insulating film 50, a resist film (not shown) is formed by coating on the insulating film 50, and the insulating film 50 is selectively removed by using the resist film (not shown) as a mask to form the n-side electrode 60. An opening is formed corresponding to the formation position. After that, titanium, aluminum, and gold are sequentially laminated on the entire surface of the substrate 10 by, for example, a vacuum evaporation method, and a resist film (not shown) is removed together with the metal laminated thereon (lift-off) and alloyed to form an n-side electrode. Form 60.
【0037】n側電極60を形成したのち、同様にし
て、基板10の上全面に図示しないレジスト膜を塗布形
成し、この図示しないレジスト膜をマスクとして絶縁膜
50を選択的に除去し、p側電極70の形成位置に対応
して開口を形成する。そののち、基板10の上全面に、
例えば真空蒸着法によりパラジウム,白金および金を順
次積層し、図示しないレジスト膜をその上に形成された
金属と共に除去して(リフトオフ)、p側電極70を形
成する。After forming the n-side electrode 60, similarly, a resist film (not shown) is formed on the entire surface of the substrate 10 by coating, and the insulating film 50 is selectively removed using the resist film (not shown) as a mask. An opening is formed corresponding to the formation position of the side electrode 70. After that, on the entire upper surface of the substrate 10,
For example, palladium, platinum, and gold are sequentially laminated by a vacuum vapor deposition method, and a resist film (not shown) is removed together with the metal formed thereon (lift-off) to form the p-side electrode 70.
【0038】n側電極60およびp側電極70を形成し
たのち、基板10を例えば80μmの厚さとなるように
研削する。そののち、基板10を所定の大きさに整え、
共振器長方向において対向する一対の共振器端面に図示
しない反射鏡膜を形成する。これにより、図1に示した
半導体レーザが完成する。After forming the n-side electrode 60 and the p-side electrode 70, the substrate 10 is ground to have a thickness of, for example, 80 μm. After that, arrange the substrate 10 into a predetermined size,
A reflecting mirror film (not shown) is formed on a pair of resonator end faces facing each other in the resonator length direction. As a result, the semiconductor laser shown in FIG. 1 is completed.
【0039】この半導体レーザは次のように作用する。This semiconductor laser operates as follows.
【0040】この半導体レーザでは、n側電極60とp
側電極70との間に所定の電圧が印加されると、活性層
30のうちn型クラッド層22に対応する電流注入領域
に電流が注入されて、電子−正孔再結合により発光が起
こる。この光は、図示しない一対の反射鏡膜により反射
され、その間を往復してレーザ発振を生じ、レーザビー
ムとして外部に出射される。ここでは、第1の半導体層
20に電流狭窄層24が設けられ、p型コンタクト層4
3とp側電極70との接触面積が広くなっているので、
接触抵抗が低く、低い動作電圧で動作する。また、活性
層30において発生した熱は、p側電極70を介して積
極的に放散され、活性層30の劣化が防止される。更
に、電流狭窄層24とn型ガイド層23とが例えば同一
組成の半導体によりそれぞれ構成されているので、横方
向の実行屈折率差のばらつきが少なく、水平放射角が安
定する。In this semiconductor laser, the n-side electrode 60 and p
When a predetermined voltage is applied between the side electrode 70 and the side electrode 70, a current is injected into the current injection region of the active layer 30 corresponding to the n-type cladding layer 22, and light is emitted by electron-hole recombination. This light is reflected by a pair of reflecting mirror films (not shown), reciprocates between them to generate laser oscillation, and is emitted to the outside as a laser beam. Here, the current confinement layer 24 is provided on the first semiconductor layer 20, and the p-type contact layer 4 is provided.
Since the contact area between 3 and the p-side electrode 70 is wide,
It has low contact resistance and operates at low operating voltage. Further, the heat generated in the active layer 30 is positively dissipated through the p-side electrode 70, and the deterioration of the active layer 30 is prevented. Further, since the current confinement layer 24 and the n-type guide layer 23 are each made of, for example, a semiconductor having the same composition, there is little variation in the effective refractive index difference in the lateral direction, and the horizontal radiation angle is stable.
【0041】このように本実施の形態に係る半導体レー
ザによれば、第1の半導体層20に電流狭窄層24を有
するようにしたので、p型コンタクト層43とp側電極
70との接触面積を広くすることができる。よって、接
触抵抗を低くすることができ、駆動電圧を低くすること
ができる。また、熱放散性を向上させることができ、活
性層30で発生した熱を積極的に放散することができ
る。従って、活性層30の劣化を防止することができ、
寿命を延長させることができる。As described above, according to the semiconductor laser of the present embodiment, the first semiconductor layer 20 has the current confinement layer 24. Therefore, the contact area between the p-type contact layer 43 and the p-side electrode 70. Can be widened. Therefore, the contact resistance can be reduced and the drive voltage can be reduced. Further, the heat dissipation property can be improved, and the heat generated in the active layer 30 can be actively dissipated. Therefore, deterioration of the active layer 30 can be prevented,
The life can be extended.
【0042】特に、n型クラッド層22を活性層30の
電流注入領域に対応して電流狭窄層24の開口部24A
に設け、n型クラッド層22の幅を狭くしたので、n型
クラッド層22の格子定数あるいは熱膨張係数がn型コ
ンタクト層21と異なることによりn型クラッド層22
に作用する応力を低減することができ、クラックの発生
を防止することができる。よって、寿命を延長させるこ
とができる。In particular, the opening 24A of the current confinement layer 24 is formed in the n-type cladding layer 22 corresponding to the current injection region of the active layer 30.
Since the width of the n-type clad layer 22 is narrowed, the n-type clad layer 22 has a lattice constant or a thermal expansion coefficient different from that of the n-type clad layer 22.
It is possible to reduce the stress acting on and to prevent the occurrence of cracks. Therefore, the life can be extended.
【0043】また、電流狭窄層24をn型ガイド層23
と同一組成の半導体により構成するようにすれば、横方
向の実行屈折率差がn型クラッド層22と電流狭窄層2
4との実行屈折率の差により決定され、寸法精度の影響
を受けないようにすることができる。よって、ばらつき
が少ない安定した水平放射角を得ることができると共
に、厳密な寸法精度が不要となり、製造歩留りを向上さ
せることができる。Further, the current confinement layer 24 is replaced with the n-type guide layer 23.
If it is made of a semiconductor having the same composition as that of the n-type clad layer 22 and the current confinement layer 2 in the lateral effective refractive index difference,
It is determined by the difference between the effective refractive index of 4 and the effective refractive index of 4 and can be made not to be influenced by the dimensional accuracy. Therefore, it is possible to obtain a stable horizontal radiation angle with little variation, and it is not necessary to have strict dimensional accuracy, so that the manufacturing yield can be improved.
【0044】更に、本実施の形態に係る半導体レーザの
製造方法によれば、電流狭窄層24を成長させたのち、
電流狭窄層24に開口部24Aを形成し、この開口部2
4Aにn型クラッド層22を成長させるようにしたの
で、本実施の形態に係る半導体レーザを容易に製造する
ことができる。また、n型クラッド層22を成長させる
領域が狭いので、n型クラッド層22にかかる応力を小
さくすることができ、クラックの少ないn型クラッド層
22を形成することができる。よって、寿命を延長させ
ることができる。Further, according to the method of manufacturing the semiconductor laser of this embodiment, after growing the current confinement layer 24,
An opening 24A is formed in the current confinement layer 24, and the opening 2A is formed.
Since the n-type cladding layer 22 is grown on 4A, the semiconductor laser according to the present embodiment can be easily manufactured. Moreover, since the region where the n-type cladding layer 22 is grown is narrow, the stress applied to the n-type cladding layer 22 can be reduced, and the n-type cladding layer 22 with few cracks can be formed. Therefore, the life can be extended.
【0045】[第2の実施の形態]図4は本発明の第2
の実施の形態に係る半導体レーザの断面構成を表すもの
である。この半導体レーザは、n型コンタクト層21と
電流狭窄層24との間に誘電体層90を備えると共に、
第1の半導体層20,活性層30および第2の半導体層
40の積層形態が異なることを除き、第1の実施の形態
と同一の構成,作用および効果を有している。よって、
ここでは、第1の実施の形態と同一の構成要素には同一
の符号を付し、同一部分についての詳細な説明を省略す
る。[Second Embodiment] FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
2 shows a cross-sectional structure of the semiconductor laser according to the embodiment. This semiconductor laser includes a dielectric layer 90 between the n-type contact layer 21 and the current confinement layer 24, and
The first semiconductor layer 20, the active layer 30, and the second semiconductor layer 40 have the same configuration, action, and effect as those of the first embodiment except that the laminated form is different. Therefore,
Here, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description of the same portions will be omitted.
【0046】誘電体層90は、例えば、厚さが0.3μ
mであり、二酸化ケイ素あるいは窒化ケイ素(Si3 N
4 )などの誘電体材料により構成されている。この誘電
体層90には、電流狭窄層24と同様に、活性層30の
電流注入領域に対応して開口部91が設けられており、
この開口部91および電流狭窄層24の開口部24Aを
埋め込むようにn型クラッド層22が設けられている。The dielectric layer 90 has, for example, a thickness of 0.3 μm.
m, and silicon dioxide or silicon nitride (Si 3 N
4 ) and other dielectric materials. Like the current confinement layer 24, the dielectric layer 90 is provided with an opening 91 corresponding to the current injection region of the active layer 30,
The n-type cladding layer 22 is provided so as to fill the opening 91 and the opening 24A of the current confinement layer 24.
【0047】電流狭窄層24のI方向に位置する側面
は、例えば、基板10側に向かって幅が広くなるように
傾斜している。電流狭窄層24の共振器方向に対して垂
直な断面形状は台形となっている。電流狭窄層24の上
に積層されているn型ガイド層23,活性層30,p型
ガイド層41,p型クラッド層42およびp型コンタク
ト層43は、電流狭窄層24の上面および側面を覆うよ
うに形成されている。The side surface of the current confinement layer 24 located in the I direction is inclined, for example, so that the width becomes wider toward the substrate 10. The cross-sectional shape of the current confinement layer 24 perpendicular to the cavity direction is trapezoidal. The n-type guide layer 23, the active layer 30, the p-type guide layer 41, the p-type clad layer 42, and the p-type contact layer 43, which are stacked on the current confinement layer 24, cover the upper surface and side surfaces of the current confinement layer 24. Is formed.
【0048】このような構成を有する半導体レーザは、
次のようにして製造することができる。The semiconductor laser having such a structure is
It can be manufactured as follows.
【0049】図5および図6は本実施の形態に係る半導
体レーザの製造方法を工程順に表すものである。まず、
図5(A)に示したように、例えば第1の実施の形態と
同様にして、基板10の上にn型コンタクト層21を成
長させる。次いで、n型コンタクト層21の上に、例え
ば蒸着法により二酸化ケイ素などよりなる誘電体層90
を形成したのち、例えばリソグラフィーにより誘電体層
90を選択的に除去し、n型クラッド層22の形成位置
に対応して開口部91を形成する。5 and 6 show a method of manufacturing a semiconductor laser according to this embodiment in the order of steps. First,
As shown in FIG. 5A, for example, the n-type contact layer 21 is grown on the substrate 10 in the same manner as in the first embodiment. Then, on the n-type contact layer 21, a dielectric layer 90 made of, for example, silicon dioxide is formed by a vapor deposition method.
Then, the dielectric layer 90 is selectively removed by, for example, lithography to form an opening 91 corresponding to the formation position of the n-type cladding layer 22.
【0050】続いて、図5(B)に示したように、例え
ば、開口部91により露出されたn型コンタクト層21
の上に、n型コンタクト層21を基礎として、MOCV
D法によりn型AlGaN混晶よりなるn型クラッド層
22を成長させる。その際、誘電体層90は、n型クラ
ッド層22を選択的に成長させるためのマスク層として
機能する。Subsequently, as shown in FIG. 5B, for example, the n-type contact layer 21 exposed by the opening 91.
On top of the n-type contact layer 21 as a basis for MOCV
An n-type clad layer 22 made of an n-type AlGaN mixed crystal is grown by the D method. At that time, the dielectric layer 90 functions as a mask layer for selectively growing the n-type cladding layer 22.
【0051】n型クラッド層22を成長させたのち、図
6(A)に示したように、このn型クラッド層22の側
面を基礎として、undope−GaNよりなる電流狭
窄層24を横方向に選択成長させる。その際、電流狭窄
層24の側面は、例えば結晶方位に応じて、基板10側
が広く傾斜した状態で成長していく。この電流狭窄層2
4を成長させる工程は、電流狭窄層24の幅が所定値に
達した時点で終了させる。After the n-type clad layer 22 is grown, as shown in FIG. 6A, the current confinement layer 24 made of undope-GaN is laterally formed on the side surface of the n-type clad layer 22. Selectively grow. At that time, the side surface of the current confinement layer 24 grows in a state in which the substrate 10 side is widely inclined depending on the crystal orientation, for example. This current constriction layer 2
The step of growing No. 4 is finished when the width of the current constriction layer 24 reaches a predetermined value.
【0052】電流狭窄層24を形成したのち、図6
(B)に示したように、n型クラッド層22および電流
狭窄層24の上に、第1の実施の形態と同様にして、n
型ガイド層23,活性層30,p型ガイド層41,p型
クラッド層42およびp型コンタクト層43を順次成長
させる。その際、これらn型ガイド層23などは、例え
ば電流狭窄層24の上面および側面を覆うようにして形
成される。After forming the current confinement layer 24, FIG.
As shown in (B), n is formed on the n-type cladding layer 22 and the current confinement layer 24 in the same manner as in the first embodiment.
The type guide layer 23, the active layer 30, the p type guide layer 41, the p type clad layer 42, and the p type contact layer 43 are sequentially grown. At this time, the n-type guide layer 23 and the like are formed so as to cover the upper surface and the side surface of the current constriction layer 24, for example.
【0053】このように、本実施の形態では、電流狭窄
層24,n型ガイド層23,活性層30,p型ガイド層
41,p型クラッド層42およびp型コンタクト層43
が、n型コンタクト層21の一部に選択的に形成され
る。よって、第1の実施の形態とは異なり、これらの各
半導体層をエッチングしてn型コンタクト層21の一部
を露出させる必要がない。As described above, in this embodiment, the current confinement layer 24, the n-type guide layer 23, the active layer 30, the p-type guide layer 41, the p-type cladding layer 42 and the p-type contact layer 43.
Are selectively formed on a part of the n-type contact layer 21. Therefore, unlike the first embodiment, it is not necessary to etch each of these semiconductor layers to expose a part of the n-type contact layer 21.
【0054】p型コンタクト層43を形成したのち、例
えば、第1の実施の形態と同様にして、基板10の上全
面に絶縁膜50を形成したのち、n側電極60およびp
側電極70をそれぞれ形成する。そののち、例えば、第
1の実施の形態と同様にして、基板10を所定の大きさ
に整えたのち、一対の共振器端面に図示しない反射鏡膜
を形成する。これにより、図4に示した半導体レーザが
完成する。After the p-type contact layer 43 is formed, the insulating film 50 is formed on the entire surface of the substrate 10 in the same manner as in the first embodiment, and then the n-side electrode 60 and the p-type electrode are formed.
The side electrodes 70 are formed respectively. After that, for example, as in the case of the first embodiment, the substrate 10 is adjusted to a predetermined size, and then a reflecting mirror film (not shown) is formed on the pair of resonator end faces. As a result, the semiconductor laser shown in FIG. 4 is completed.
【0055】このように本実施の形態によれば、開口部
91が設けられた誘電体層90を介してn型コンタクト
層21の上にn型クラッド層22を成長させたのち、n
型クラッド層22の側面を基礎として電流狭窄層24を
横方向成長させるようにしたので、n型コンタクト層2
1の一部に、電流狭窄層24,n型ガイド層23,活性
層30,p型ガイド層41,p型クラッド層42および
p型コンタクト層43を選択的に形成することができ
る。よって、n型コンタクト層21の一部を露出させる
工程が不要となり、生産性を向上させることができる。As described above, according to the present embodiment, the n-type cladding layer 22 is grown on the n-type contact layer 21 through the dielectric layer 90 having the opening 91, and then n
Since the current confinement layer 24 is grown laterally based on the side surface of the n-type clad layer 22, the n-type contact layer 2
The current confinement layer 24, the n-type guide layer 23, the active layer 30, the p-type guide layer 41, the p-type clad layer 42, and the p-type contact layer 43 can be selectively formed in a part of 1. Therefore, the step of exposing a part of the n-type contact layer 21 becomes unnecessary, and the productivity can be improved.
【0056】[第3の実施の形態]図7は本発明の第3
の実施の形態に係る半導体レーザの断面構成を表すもの
である。この半導体レーザは、第1の半導体層20,活
性層30および第2の半導体層40の積層形態が異なる
ことを除き、第1の実施の形態と同一の構成,作用およ
び効果を有している。よって、ここでは、第1の実施の
形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一部分
についての詳細な説明を省略する。[Third Embodiment] FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
2 shows a cross-sectional structure of the semiconductor laser according to the embodiment. This semiconductor laser has the same configuration, action, and effect as those of the first embodiment, except that the first semiconductor layer 20, the active layer 30, and the second semiconductor layer 40 are different in stacking form. . Therefore, here, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description of the same portions will be omitted.
【0057】この半導体レーザでは、電流狭窄層24の
うちn型クラッド層22と接する側の厚さが厚く、n型
クラッド層22から離れた側の厚さが薄くなっている。
よって、この電流狭窄層24の上に積層されているn型
ガイド層23,活性層30,p型ガイド層41,p型ク
ラッド層42,p型コンタクト層43は、電流狭窄層2
4に対応して湾曲している。In this semiconductor laser, the thickness of the current confinement layer 24 on the side in contact with the n-type cladding layer 22 is large, and the thickness on the side away from the n-type cladding layer 22 is small.
Therefore, the n-type guide layer 23, the active layer 30, the p-type guide layer 41, the p-type clad layer 42, and the p-type contact layer 43, which are stacked on the current confinement layer 24, are the current confinement layer 2
It is curved corresponding to 4.
【0058】このような構成を有する半導体レーザは、
次のようにして製造することができる。The semiconductor laser having such a structure is
It can be manufactured as follows.
【0059】図8は本実施の形態に係る半導体レーザの
製造方法を工程順に表すものである。まず、図8(A)
に示したように、例えば第1の実施の形態と同様にし
て、基板10の上にn型コンタクト層21を成長させ
る。次いで、n型コンタクト層21の上に、例えば、n
型クラッド層22の形成位置に対応して開口を有する二
酸化ケイ素よりなるマスク層82を形成する。続いて、
例えば、開口から露出しているn型コンタクト層21の
上に、n型コンタクト層21を基礎として、MOCVD
法によりn型AlGaN混晶よりなるn型クラッド層2
2を成長させる。FIG. 8 shows a method of manufacturing the semiconductor laser according to this embodiment in the order of steps. First, FIG. 8 (A)
As shown in, the n-type contact layer 21 is grown on the substrate 10 in the same manner as in the first embodiment, for example. Then, on the n-type contact layer 21, for example, n
A mask layer 82 made of silicon dioxide having an opening corresponding to the formation position of the mold cladding layer 22 is formed. continue,
For example, on the n-type contact layer 21 exposed from the opening, based on the n-type contact layer 21, MOCVD is performed.
N-type clad layer 2 made of n-type AlGaN mixed crystal by method
Grow two.
【0060】n型クラッド層22を成長させたのち、図
8(B)に示したように、例えば、マスク層82を除去
し、n型クラッド層22の側面を基礎として、undo
pe−GaNよりなる電流狭窄層24を横方向に選択成
長させる。その際、電流狭窄層24は、n型クラッド層
22の側面から横方向に成長していくが、n型コンタク
ト層21の上面からもわずかに成長する。よって、電流
狭窄層24の厚さは、n型クラッド層22と接する側が
厚く、n型クラッド層22から離れた側が薄くなる。After growing the n-type cladding layer 22, as shown in FIG. 8B, for example, the mask layer 82 is removed and the side surface of the n-type cladding layer 22 is used as a base for undo.
The current confinement layer 24 made of pe-GaN is selectively grown in the lateral direction. At this time, the current confinement layer 24 grows laterally from the side surface of the n-type cladding layer 22, but also slightly grows from the upper surface of the n-type contact layer 21. Therefore, the thickness of the current confinement layer 24 is thicker on the side in contact with the n-type cladding layer 22 and thinner on the side away from the n-type cladding layer 22.
【0061】電流狭窄層24を成長させたのち、図8
(C)に示したように、n型クラッド層22および電流
狭窄層24の上に、第1の実施の形態と同様にして、n
型ガイド層23,活性層30,p型ガイド層41,p型
クラッド層42およびp型コンタクト層43を順次成長
させる。その際、これらn型ガイド層23などは、例え
ば電流狭窄層24に対応して湾曲して形成される。After growing the current confinement layer 24, FIG.
As shown in (C), on the n-type cladding layer 22 and the current confinement layer 24, n is formed in the same manner as in the first embodiment.
The type guide layer 23, the active layer 30, the p type guide layer 41, the p type clad layer 42, and the p type contact layer 43 are sequentially grown. At that time, the n-type guide layer 23 and the like are formed to be curved corresponding to the current confinement layer 24, for example.
【0062】p型コンタクト層43を成長させたのち、
例えば、第1の実施の形態と同様にして、p型コンタク
ト層43,p型クラッド層42,p型ガイド層41,活
性層30,n型ガイド層23および電流狭窄層24を選
択的に除去し、n型コンタクト層21の一部を露出させ
る。その際、本実施の形態では、電流狭窄層24のn型
クラッド層22から離れた側の厚さが薄くなっているの
で、第1の実施の形態に比べて、n型コンタクト層21
の露出に要する時間が短くなる。そののち、例えば第1
の実施の形態と同様にして、絶縁膜50,n側電極60
およびp側電極70を形成し、所定の大きさに整えて反
射鏡膜を形成する。これにより図7に示した半導体レー
ザが完成する。After growing the p-type contact layer 43,
For example, as in the first embodiment, the p-type contact layer 43, the p-type cladding layer 42, the p-type guide layer 41, the active layer 30, the n-type guide layer 23, and the current confinement layer 24 are selectively removed. Then, a part of the n-type contact layer 21 is exposed. At this time, in the present embodiment, the thickness of the current confinement layer 24 on the side away from the n-type cladding layer 22 is thin, so that the n-type contact layer 21 is different from that of the first embodiment.
It takes less time to expose. After that, for example, the first
In the same manner as in the above embodiment, the insulating film 50 and the n-side electrode 60
Then, the p-side electrode 70 is formed and adjusted to a predetermined size to form a reflecting mirror film. As a result, the semiconductor laser shown in FIG. 7 is completed.
【0063】また、この半導体レーザは次のようにして
も製造することができる。This semiconductor laser can also be manufactured as follows.
【0064】図9は本実施の形態に係る半導体レーザの
他の製造方法を工程順に表すものである。まず図9
(A)に示したように、例えば第1の実施の形態と同様
にして、基板10の上にn型コンタクト層21およびn
型クラッド層22を順次成長させる。FIG. 9 shows another method of manufacturing the semiconductor laser according to the present embodiment in the order of steps. First, FIG.
As shown in (A), the n-type contact layers 21 and n are formed on the substrate 10 in the same manner as in the first embodiment, for example.
The mold cladding layer 22 is sequentially grown.
【0065】次いで、図9(B)に示したように、例え
ば、n型クラッド層22の上に、n型クラッド層22の
形成位置に対応して二酸化ケイ素よりなるマスク層83
を形成する。続いて、このマスク層83を利用してRI
Eによりn型クラッド層22を選択的に除去し、n型ク
ラッド層22を活性層30の電流注入領域に対応した帯
状とする。そののち、マスク層83を除去し、後は先の
製造方法と同様にして半導体レーザを作製する。Next, as shown in FIG. 9B, for example, a mask layer 83 made of silicon dioxide is formed on the n-type clad layer 22 corresponding to the position where the n-type clad layer 22 is formed.
To form. Then, using this mask layer 83, RI
The n-type clad layer 22 is selectively removed by E to form the n-type clad layer 22 into a strip shape corresponding to the current injection region of the active layer 30. After that, the mask layer 83 is removed, and thereafter, a semiconductor laser is manufactured in the same manner as the above manufacturing method.
【0066】このように本実施の形態によれば、n型ク
ラッド層22の側面を基礎として電流狭窄層24を横方
向成長させるようにしたので、電流狭窄層24の厚さ
は、n型クラッド層22と接する側が厚く、n型クラッ
ド層22から離れた側が薄くなる。よって、n型コンタ
クト層21の露出に要する時間を短くすることができ、
生産性を向上させることができる。As described above, according to the present embodiment, the current confinement layer 24 is laterally grown on the basis of the side surface of the n-type clad layer 22, so that the thickness of the current confinement layer 24 is n-type. The side in contact with the layer 22 is thick, and the side away from the n-type cladding layer 22 is thin. Therefore, the time required to expose the n-type contact layer 21 can be shortened,
Productivity can be improved.
【0067】[第4の実施の形態]図10は本発明の第
4の実施の形態に係る半導体レーザの断面構成を表すも
のである。この半導体レーザは、基板10を導電材料で
構成し、n側電極60を基板10の裏面に形成するよう
にしたことを除き、第1の実施の形態と同一の構成,作
用および効果を有している。また、第1の実施の形態と
同様にして製造することができる。よって、ここでは、
第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付
し、同一部分についての詳細な説明を省略する。[Fourth Embodiment] FIG. 10 shows a sectional structure of a semiconductor laser according to a fourth embodiment of the present invention. This semiconductor laser has the same configuration, operation and effect as the first embodiment except that the substrate 10 is made of a conductive material and the n-side electrode 60 is formed on the back surface of the substrate 10. ing. Further, it can be manufactured in the same manner as in the first embodiment. So here,
The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description of the same components will be omitted.
【0068】基板10は、例えば、n型不純物としてケ
イ素を添加したn型GaNの単結晶により構成されてい
る。この半導体レーザでは、n型コンタクト層21の一
部を露出させ、n側電極60を電気的に接続させる必要
がないので、n型コンタクト層21の幅は、n型ガイド
層23, 活性層30,p型ガイド層41,p型クラッド
層42およびp型コンタクト層43の幅と同一とされて
いる。The substrate 10 is made of, for example, an n-type GaN single crystal doped with silicon as an n-type impurity. In this semiconductor laser, it is not necessary to expose a part of the n-type contact layer 21 and electrically connect the n-side electrode 60. Therefore, the width of the n-type contact layer 21 is the width of the n-type guide layer 23 and the active layer 30. , P-type guide layer 41, p-type cladding layer 42, and p-type contact layer 43 have the same width.
【0069】このように本実施の形態によれば、基板1
0を導電性材料で構成するようにしたので、n側電極6
0を基板10の裏面側、すなわちp側電極70と反対側
に設けることができる。よって、半導体レーザに対する
配線を容易とすることができる。As described above, according to this embodiment, the substrate 1
Since n is made of a conductive material, the n-side electrode 6
0 can be provided on the back surface side of the substrate 10, that is, on the side opposite to the p-side electrode 70. Therefore, wiring for the semiconductor laser can be facilitated.
【0070】なお、ここでは詳細に説明しないが、本実
施の形態は、第2および第3の実施の形態についても同
様にして適用することができる。Although not described in detail here, this embodiment can be similarly applied to the second and third embodiments.
【0071】[第5の実施の形態]図11および図12
は本発明の第5の実施の形態に係る半導体レーザの断面
構成を表すものであり、積層方向に対して垂直なn型ク
ラッド層22を含む面を表している。この半導体レーザ
は、電流狭窄層24の開口部24Aの幅が共振器方向の
中央部よりも共振器端面側で広くあるいは狭くなってい
ることを除き、第1の実施の形態と同一の構成,作用お
よび効果を有している。また、第1の実施の形態と同様
にして製造することができる。よって、ここでは、第1
の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、
同一部分についての詳細な説明を省略する。[Fifth Embodiment] FIGS. 11 and 12
Shows a cross-sectional structure of the semiconductor laser according to the fifth embodiment of the present invention, and shows a surface including the n-type cladding layer 22 perpendicular to the stacking direction. This semiconductor laser has the same configuration as that of the first embodiment, except that the width of the opening 24A of the current confinement layer 24 is wider or narrower on the resonator end face side than the central portion in the resonator direction. Has an action and an effect. Further, it can be manufactured in the same manner as in the first embodiment. Therefore, here, the first
The same components as those of the embodiment are given the same reference numerals,
Detailed description of the same parts will be omitted.
【0072】電流狭窄層24の開口部24Aの幅は、目
的とする半導体レーザの特性に応じて調整される。例え
ば、高出力の半導体レーザであれば、図11に示したよ
うに、開口部24Aの幅は中央部よりも共振器端面側で
広くされることが好ましい。活性層30の電流注入領域
は電流狭窄層24の開口部24Aに対応しており、電流
注入領域の共振器端面側の幅を広くすることにより、共
振器端面およびその近傍における光学損傷(Catastroph
ic Optical Damage ;COD)を防止することができる
からである。また、低出力の半導体レーザであれば、図
12に示したように、開口部24Aの幅は中央部よりも
共振器端面側で狭くされることが好ましい。高出力の場
合に比べて共振器端面およびその近傍における光学損傷
は小さく、電流注入領域の共振器端面側の幅を狭くする
ことにより、水平方向の遠視野像(FFP)の半値幅
(θ//)を大きくすることができ、使いやすくなるから
である。The width of the opening 24A of the current confinement layer 24 is adjusted according to the intended characteristics of the semiconductor laser. For example, in the case of a high-power semiconductor laser, as shown in FIG. 11, the width of the opening 24A is preferably wider on the resonator end face side than on the central portion. The current injection region of the active layer 30 corresponds to the opening 24A of the current confinement layer 24. By increasing the width of the current injection region on the cavity end face side, optical damage (Catastroph) on the cavity end face and its vicinity is formed.
This is because ic optical damage (COD) can be prevented. Further, in the case of a low-power semiconductor laser, as shown in FIG. 12, it is preferable that the width of the opening 24A is narrower on the resonator end face side than on the central portion. Compared to the case of high output, the optical damage on the resonator end face and its vicinity is small, and by narrowing the width of the current injection region on the resonator end face side, the half-width (θ / This is because / ) can be increased and it becomes easier to use.
【0073】なお、n型クラッド層22は電流狭窄層2
4の開口部24Aに設けられているので、n型クラッド
層22の幅も開口部24Aの幅と同様に、共振器方向の
中央部よりも共振器端面側で広くあるいは狭くなってい
る。The n-type cladding layer 22 is the current confinement layer 2
The width of the n-type cladding layer 22 is wider or narrower on the resonator end face side than on the central portion in the resonator direction, like the width of the opening 24A.
【0074】このように本実施の形態では、電流狭窄層
24により活性層30の電流注入領域を制御しているの
で、p型コンタクト層を突状とした従来の半導体レーザ
と異なり、電流注入領域の幅を容易に変えることができ
ると共に、電流注入領域の幅を容易に変えてもp側電極
70の接続状態が変わらず安定した特性を得られるよう
になっている。As described above, in the present embodiment, the current injection region of the active layer 30 is controlled by the current confinement layer 24, so that the current injection region is different from the conventional semiconductor laser in which the p-type contact layer is projected. The width can be easily changed, and even if the width of the current injection region is easily changed, the connection state of the p-side electrode 70 does not change and stable characteristics can be obtained.
【0075】このように本実施の形態によれば、第1の
半導体層20に電流狭窄層24を有するようにしたの
で、電流狭窄層24の開口部24Aの形状を変えること
により、容易に電流注入領域の幅を調整することができ
る。また、開口部24Aの形状を変えても、p側電極7
0の接続状態が変わらず、安定した特性を得ることがで
きる。よって、目的とする特性に応じて、電流狭窄層2
4の開口部24Aの幅を共振器方向の中央部よりも共振
器端面側で広くあるいは狭くするようにすれば、容易に
安定して特性を向上させることができる。As described above, according to the present embodiment, the current confinement layer 24 is provided in the first semiconductor layer 20. Therefore, by changing the shape of the opening 24A of the current confinement layer 24, the current can be easily generated. The width of the implant area can be adjusted. Even if the shape of the opening 24A is changed, the p-side electrode 7
The connection state of 0 does not change, and stable characteristics can be obtained. Therefore, the current confinement layer 2 can be formed according to the desired characteristics.
If the width of the opening 24A of No. 4 is made wider or narrower on the resonator end face side than the central portion in the resonator direction, the characteristics can be easily and stably improved.
【0076】なお、ここでは詳細に説明しないが、本実
施の形態は、第2ないし第4の実施の形態についても同
様にして適用することができる。Although not described in detail here, this embodiment can be similarly applied to the second to fourth embodiments.
【0077】[第6の実施の形態]図13は、本発明の
第6の実施の形態に係る半導体レーザの断面構成を表す
ものである。この半導体レーザは、電流狭窄層24に複
数(図13では3個)の開口部24Aを有すると共に、
複数のn型クラッド層22が対応して設けられたことを
除き、第1の実施の形態と同一の構成,作用および効果
を有している。また、第1の実施の形態と同様にして製
造することができる。よって、ここでは、第1の実施の
形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一部分
についての詳細な説明を省略する。[Sixth Embodiment] FIG. 13 shows a sectional structure of a semiconductor laser according to a sixth embodiment of the present invention. This semiconductor laser has a plurality of (three in FIG. 13) openings 24A in the current confinement layer 24, and
Except that a plurality of n-type cladding layers 22 are provided correspondingly, it has the same configuration, operation, and effect as the first embodiment. Further, it can be manufactured in the same manner as in the first embodiment. Therefore, here, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description of the same portions will be omitted.
【0078】電流狭窄層24の複数の開口部24Aは互
いに並列に設けられている。これに対応して、活性層3
0も並列に位置する複数の電流注入領域を有している。
この複数の電流注入領域は互いに分離されておらず、n
側電極60およびp側電極70はそれらで共通とされて
いる。すなわち、この半導体レーザでは、複数の平行な
レーザビームを出射するようになっている。The plurality of openings 24A of the current confinement layer 24 are provided in parallel with each other. Corresponding to this, the active layer 3
0 also has a plurality of current injection regions located in parallel.
The plurality of current injection regions are not separated from each other, and
The side electrode 60 and the p-side electrode 70 are common to them. That is, this semiconductor laser is adapted to emit a plurality of parallel laser beams.
【0079】このように、本発明は本実施の形態に係る
半導体レーザ、すなわち複数のレーザビームを出射する
半導体レーザについても応用することができる。なお、
本実施の形態は、第1の実施の形態に限らず、図14に
示したように第2の実施の形態についても同様に適用す
ることができる。また、第3ないし第5の実施の形態に
ついても同様に適用することができる。As described above, the present invention can be applied to the semiconductor laser according to the present embodiment, that is, the semiconductor laser emitting a plurality of laser beams. In addition,
This embodiment is not limited to the first embodiment, but can be similarly applied to the second embodiment as shown in FIG. Further, the same can be applied to the third to fifth embodiments.
【0080】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態で
は、n型クラッド層22を電流狭窄層24の開口部24
に設け、活性層30の電流注入領域に対応して帯状とす
るようにしたが、n型クラッド層の一部、より好ましく
は活性層の側の一部を電流狭窄層の開口部に設け、活性
層の電流注入領域に対応して帯状とするようにしてもよ
い。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the n-type cladding layer 22 is formed in the opening 24 of the current confinement layer 24.
Although it is formed into a strip shape corresponding to the current injection region of the active layer 30, a part of the n-type cladding layer, more preferably a part of the active layer side is provided in the opening of the current constriction layer, A band may be formed corresponding to the current injection region of the active layer. Also in this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
【0081】また、n型クラッド層に加えてあるいはn
型クラッド層に代えて、n型コンタクト層の少なくとも
一部あるいはn型ガイド層の少なくとも一部を電流狭窄
層の開口部に設けるようにしてもよい。In addition to the n-type cladding layer or n
Instead of the type cladding layer, at least part of the n-type contact layer or at least part of the n-type guide layer may be provided in the opening of the current confinement layer.
【0082】更に、上記実施の形態では、半導体レーザ
の構成について具体的に例を挙げて説明したが、本発明
は、他の構造を有する半導体レーザについても同様に適
用することができる。例えば、n型ガイド層およびp型
ガイド層を備えていなくてもよく、活性層とp型ガイド
層との間に劣化防止層を備えていてもよい。また、上記
実施の形態では、第1の半導体層20がn型コンタクト
層21,n型クラッド層22およびn型ガイド層23を
有し、第2の半導体層40がp型ガイド層41,p型ク
ラッド層42およびp型コンタクト層43を有する場合
について説明したが、第1の半導体層がp型コンタクト
層,p型クラッド層およびp型ガイド層などを有し、第
2の半導体層がn型ガイド層,n型クラッド層およびn
型コンタクト層などを有する場合についても同様に適用
することができる。この場合、「p型」が「第1導電
型」に「n型」が「第2導電型」にそれぞれ対応し、
「p型ガイド層」が「第1のガイド層」に対応する。Further, in the above-mentioned embodiment, the structure of the semiconductor laser has been described by giving a concrete example, but the present invention can be applied to the semiconductor lasers having other structures in the same manner. For example, the n-type guide layer and the p-type guide layer may not be provided, and the deterioration prevention layer may be provided between the active layer and the p-type guide layer. Further, in the above-described embodiment, the first semiconductor layer 20 has the n-type contact layer 21, the n-type cladding layer 22 and the n-type guide layer 23, and the second semiconductor layer 40 is the p-type guide layers 41, p. Although the case where the first clad layer 42 and the p-type contact layer 43 are provided has been described, the first semiconductor layer has a p-type contact layer, a p-type clad layer, a p-type guide layer, and the like, and the second semiconductor layer has an n-type. Type guide layer, n-type cladding layer and n
The same can be applied to the case where the mold contact layer is provided. In this case, “p-type” corresponds to “first conductivity type”, “n-type” corresponds to “second conductivity type”,
The “p-type guide layer” corresponds to the “first guide layer”.
【0083】加えて、上記実施の形態では、基板10を
サファイアまたは窒化ガリウムにより構成するようにし
たが、炭化ケイ素(SiC)またはスピネル(MgAl
2 O 4 )などの他の材料により構成するようにしてもよ
い。In addition, in the above embodiment, the substrate 10 is
Use sapphire or gallium nitride
However, silicon carbide (SiC) or spinel (MgAl
2O Four) And other materials
Yes.
【0084】更にまた、上記実施の形態では、第1の半
導体層20,活性層30および第2の半導体層40をM
OCVD法により形成する場合について説明したが、M
BE( Molecular Beam Epitaxy ; 分子線エンピタキシ
ー)法,ハイドライド気相成長法あるいはハライド気相
成長法などの他の気相成長法により形成するようにして
もよい。なお、ハイドライド気相成長法とは、ハイドラ
イド(水素化物)が反応もしくは原料ガスの輸送に寄与
する気相成長法のことである。また、ハライド気相成長
法とは、ハライド(ハロゲン化物)が反応もしくは原料
ガスの輸送に寄与する気相成長法のことである。Furthermore, in the above-described embodiment, the first semiconductor layer 20, the active layer 30, and the second semiconductor layer 40 are M.
Although the case of forming by the OCVD method has been described, M
It may be formed by another vapor phase growth method such as a BE (Molecular Beam Epitaxy) method, a hydride vapor phase growth method, or a halide vapor phase growth method. Note that the hydride vapor phase epitaxy method is a vapor phase epitaxy method in which hydride (hydride) contributes to a reaction or transportation of a source gas. Further, the halide vapor phase growth method is a vapor phase growth method in which a halide (halide) contributes to a reaction or transportation of a source gas.
【0085】加えてまた、上記実施の形態では、窒化物
半導体を用いた半導体レーザについて説明したが、本発
明は、他のIII−V族化合物半導体あるいはII−V
I族化合物半導体などの他の半導体を用いた半導体レー
ザについても適用することができる。In addition, although the semiconductor laser using the nitride semiconductor has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to the other III-V group compound semiconductor or II-V.
It can also be applied to a semiconductor laser using another semiconductor such as a group I compound semiconductor.
【0086】[0086]
【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし請求
項9のいずれか1項に記載の半導体レーザによれば、第
1の半導体層に電流狭窄層を有するようにしたので、第
2の半導体層に対して外部電源を電気的に接続するため
の面積を広くすることができる。よって、第2の半導体
層に対する接触抵抗を低くすることができ、駆動電圧を
低くすることができる。また、熱放散性を向上させるこ
とができ、活性層で発生した熱を積極的に放散すること
ができる。従って、活性層の劣化を防止することがで
き、寿命を延長させることができる。As described above, according to the semiconductor laser of any one of claims 1 to 9, since the first semiconductor layer has the current confinement layer, The area for electrically connecting the external power supply to the semiconductor layer can be increased. Therefore, the contact resistance with respect to the second semiconductor layer can be reduced and the driving voltage can be reduced. Further, the heat dissipation property can be improved, and the heat generated in the active layer can be actively dissipated. Therefore, deterioration of the active layer can be prevented and the life can be extended.
【0087】特に、請求項2ないし請求項6のいずれか
1項に記載の半導体レーザによれば、第1導電型クラッ
ド層の少なくとも一部を電流注入領域に対応した帯状と
するようにしたので、第1導電型クラッド層に作用する
応力を低減することができ、クラックの発生を防止する
ことができる。よって、寿命を延長させることができ
る。Particularly, according to the semiconductor laser of any one of claims 2 to 6, at least a part of the first-conductivity-type cladding layer is formed into a strip shape corresponding to the current injection region. The stress acting on the first conductivity type cladding layer can be reduced, and the occurrence of cracks can be prevented. Therefore, the life can be extended.
【0088】また、請求項6記載の半導体レーザによれ
ば、電流狭窄層と第1のガイド層とを同一組成の半導体
によりそれぞれ構成するようにしたので、横方向の実行
屈折率差が第1導電型クラッド層と電流狭窄層との実行
屈折率の差により決定され、寸法精度の影響を受けない
ようにすることができる。よって、ばらつきが少ない安
定した水平放射角を得ることができると共に、厳密な寸
法精度が不要となり、製造歩留りを向上させることがで
きる。According to the sixth aspect of the semiconductor laser, since the current confinement layer and the first guide layer are made of semiconductors having the same composition, the lateral effective refractive index difference is the first. It is determined by the difference in effective refractive index between the conductivity type cladding layer and the current constriction layer, and can be prevented from being affected by the dimensional accuracy. Therefore, it is possible to obtain a stable horizontal radiation angle with little variation, and it is not necessary to have strict dimensional accuracy, so that the manufacturing yield can be improved.
【0089】更に、請求項9記載の半導体レーザによれ
ば、電流狭窄層の開口部の幅を共振器方向の中央部より
も共振器端面側で広くあるいは狭くするようにしたの
で、目的に応じて、容易に安定して特性を向上させるこ
とができる。Further, according to the semiconductor laser of the ninth aspect, the width of the opening of the current confinement layer is made wider or narrower on the resonator end face side than on the central portion in the resonator direction. Therefore, the characteristics can be easily and stably improved.
【0090】加えて、請求項10ないし請求項20のい
ずれか1項に記載の半導体レーザの製造方法によれば、
第1の半導体層に電流狭窄層を形成する工程を含むよう
にしたので、本発明の半導体レーザを容易に実現するこ
とができる。In addition, according to the method of manufacturing a semiconductor laser of any one of claims 10 to 20,
Since the step of forming the current confinement layer in the first semiconductor layer is included, the semiconductor laser of the present invention can be easily realized.
【0091】更にまた、請求項12,請求項14または
請求項15に記載の半導体レーザの製造方法によれば、
電流狭窄層に開口部を形成したのち、この開口部に第1
導電型クラッド層を成長させるようにしたので、または
開口部を有する誘電体層あるいはマスク層を形成したの
ち、この開口部に第1導電型クラッド層を成長させるよ
うにしたので、第1導電型クラッド層にかかる応力を小
さくすることができ、クラックの少ない第1導電型クラ
ッド層を形成することができる。よって、寿命を延長さ
せることができる。Furthermore, according to the method of manufacturing a semiconductor laser of claim 12, claim 14 or claim 15,
After forming an opening in the current confinement layer, the first portion is formed in this opening.
Since the conductive type clad layer is grown, or after the dielectric layer or the mask layer having the opening is formed, the first conductive type clad layer is grown in the opening. The stress applied to the clad layer can be reduced, and the first conductivity type clad layer with few cracks can be formed. Therefore, the life can be extended.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る半導体レーザ
の構成を表す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示した半導体レーザの製造工程を表す断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor laser shown in FIG.
【図3】図2に続く製造工程を表す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process following FIG.
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る半導体レーザ
の構成を表す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.
【図5】図4に示した半導体レーザの製造工程を表す断
面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor laser shown in FIG.
【図6】図5に続く製造工程を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process that follows FIG.
【図7】本発明の第3の実施の形態に係る半導体レーザ
の構成を表す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図7に示した半導体レーザの製造工程を表す断
面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor laser shown in FIG.
【図9】図7に示した半導体レーザの他の製造工程を表
す断面図である。9 is a cross-sectional view showing another manufacturing process of the semiconductor laser shown in FIG.
【図10】本発明の第4の実施の形態に係る半導体レー
ザの構成を表す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第5の実施の形態に係る半導体レー
ザの構成を表す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第5の実施の形態に係る他の半導体
レーザの構成を表す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing the configuration of another semiconductor laser according to the fifth embodiment of the invention.
【図13】本発明の第6の実施の形態に係る半導体レー
ザの構成を表す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to a sixth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第6の実施の形態の変形例に係る半
導体レーザの構成を表す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to a modification of the sixth embodiment of the present invention.
【図15】従来の半導体レーザの構成を表す断面図であ
る。FIG. 15 is a sectional view showing a configuration of a conventional semiconductor laser.
10…基板、20…第1の半導体層、21,121…n
型コンタクト層、22,122…n型クラッド層、2
3,123…n型ガイド層、24…電流狭窄層、24
A,91…開口部、30,130…活性層、40…第2
の半導体層、41,141…p型ガイド層、42,14
2…p型クラッド層、43,143…p型コンタクト
層、50,150…絶縁膜、60…n側電極、70,1
70…p側電極、81.82,83…マスク層、90…
誘電体層10 ... Substrate, 20 ... First semiconductor layer, 21, 121 ... N
-Type contact layer, 22, 122 ... N-type cladding layer, 2
3, 123 ... N-type guide layer, 24 ... Current constriction layer, 24
A, 91 ... Opening part, 30, 130 ... Active layer, 40 ... Second
Semiconductor layers, 41, 141 ... P-type guide layers, 42, 14
2 ... P-type cladding layer, 43, 143 ... P-type contact layer, 50, 150 ... Insulating film, 60 ... N-side electrode, 70, 1
70 ... P-side electrode, 81.82, 83 ... Mask layer, 90 ...
Dielectric layer
フロントページの続き (72)発明者 内田 史朗 宮城県白石市白鳥3丁目53番2号 ソニー 白石セミコンダクタ株式会社内 Fターム(参考) 5F073 AA21 AA45 AA74 AA83 BA06 CA07 CB22 DA05 DA25 EA28 EA29 Continued front page (72) Inventor Shiro Uchida 3-53-2, Shiratori, Shiroishi, Miyagi Prefecture Sony Shiraishi Semiconductor Co., Ltd. F-term (reference) 5F073 AA21 AA45 AA74 AA83 BA06 CA07 CB22 DA05 DA25 EA28 EA29
Claims (20)
第1の半導体層,活性層および第2の半導体層が順に積
層された半導体レーザであって、 前記第1の半導体層に、前記活性層の電流注入領域を制
限する電流狭窄層を有することを特徴とする半導体レー
ザ。1. A semiconductor laser in which a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer each made of a nitride semiconductor are sequentially stacked on a substrate, wherein the first semiconductor layer has the active layer. A semiconductor laser having a current confinement layer that limits the current injection region of the semiconductor laser.
ド層を有すると共に、前記第2の半導体層は第2導電型
クラッド層を有し、前記第1導電型クラッド層の少なく
とも一部は前記電流注入領域に対応した帯状とされてい
ることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。2. The first semiconductor layer has a first conductivity type clad layer, the second semiconductor layer has a second conductivity type clad layer, and at least a part of the first conductivity type clad layer. 2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the semiconductor laser has a strip shape corresponding to the current injection region.
応して開口部を有しており、前記第1導電型クラッド層
の少なくとも一部は前記開口部に設けられていることを
特徴とする請求項2記載の半導体レーザ。3. The current confinement layer has an opening corresponding to the current injection region, and at least a part of the first conductivity type cladding layer is provided in the opening. The semiconductor laser according to claim 2.
混晶よりなることを特徴とする請求項2記載の半導体レ
ーザ。4. The first conductivity type clad layer is AlGaN
The semiconductor laser according to claim 2, wherein the semiconductor laser is made of a mixed crystal.
ことを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ。5. The semiconductor laser according to claim 2, wherein the first conductivity type cladding layer is n-type.
ラッド層の前記活性層の側に第1のガイド層を有してお
り、この第1のガイド層と前記電流狭窄層とは同一組成
の半導体よりそれぞれなることを特徴とする請求項2記
載の半導体レーザ。6. The first semiconductor layer has a first guide layer on the side of the active layer of the first conductivity type cladding layer, and the first guide layer and the current confinement layer are different from each other. 3. The semiconductor laser according to claim 2, wherein the semiconductor lasers are made of semiconductors having the same composition.
特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。7. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the current confinement layer is made of GaN.
ない半導体よりなることを特徴とする請求項1記載の半
導体レーザ。8. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the current confinement layer is made of a semiconductor to which impurities are not added.
の共振器端面を有すると共に、前記電流狭窄層は前記電
流注入領域に対応して共振器方向に延長された開口部を
有し、この開口部の幅は共振器方向の中央部よりも共振
器端面側が広くあるいは狭くなっていることを特徴とす
る請求項1記載の半導体レーザ。9. A pair of resonator end faces facing each other in the resonator direction are provided, and the current confinement layer has an opening extending in the resonator direction corresponding to the current injection region. 2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the width of the portion is wider or narrower on the cavity facet side than on the central portion in the cavity direction.
る第1の半導体層,活性層および第2の半導体層が順に
積層された半導体レーザの製造方法であって、 第1の半導体層に、活性層の電流注入領域を制限する電
流狭窄層を形成する工程を含むことを特徴とする半導体
レーザの製造方法。10. A method of manufacturing a semiconductor laser in which a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer each made of a nitride semiconductor are sequentially stacked on a substrate, wherein the first semiconductor layer has an active layer. A method of manufacturing a semiconductor laser, comprising the step of forming a current confinement layer that limits a current injection region of the layer.
流注入領域に対応して少なくとも一部を帯状とした第1
導電型クラッド層を形成する工程を含むことを特徴とす
る請求項10記載の半導体レーザの製造方法。11. A first semiconductor layer, at least a part of which has a band shape corresponding to the current injection region of the active layer.
11. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 10, further comprising the step of forming a conductive clad layer.
注入領域に対応して電流狭窄層に開口部を形成したの
ち、この開口部に第1導電型クラッド層を成長させるこ
とを特徴とする請求項11記載の半導体レーザの製造方
法。12. A current confinement layer is grown, an opening is formed in the current confinement layer corresponding to the current injection region of the active layer, and then a first conductivity type cladding layer is grown in the opening. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 11.
礎として電流狭窄層を成長させることを特徴とする請求
項11記載の半導体レーザの製造方法。13. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 11, wherein the current confinement layer is grown at least on the basis of the first conductivity type cladding layer.
工程は、 活性層の電流注入領域に対応して開口部を有する誘電体
層を形成する工程と、 この誘電体層の開口部に第1導電型クラッド層を成長さ
せる工程とを含むことを特徴とする請求項13記載の半
導体レーザの製造方法。14. The step of forming the first-conductivity-type cladding layer includes the step of forming a dielectric layer having an opening corresponding to the current injection region of the active layer, and the step of forming a dielectric layer in the opening of the dielectric layer. 14. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 13, further comprising the step of growing a one conductivity type cladding layer.
工程は、 活性層の電流注入領域に対応して開口部を有するマスク
層を形成する工程と、 このマスク層の開口部に第1導電型クラッド層を成長さ
せる工程と、 第1導電型クラッド層を成長させたのち、マスク層を除
去する工程とを含むことを特徴とする請求項13記載の
半導体レーザの製造方法。15. The step of forming the first-conductivity-type cladding layer comprises the step of forming a mask layer having an opening corresponding to the current injection region of the active layer, and the step of forming the first conductive layer in the opening of the mask layer. 14. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 13, further comprising: a step of growing the type clad layer; and a step of growing the first conductivity type clad layer and then removing the mask layer.
工程は、 第1導電型クラッド層を成長させる工程と、 この第1導電型クラッド層の少なくとも一部を活性層の
電流注入領域に対応して帯状とする工程とを含むことを
特徴とする請求項13記載の半導体レーザの製造方法。16. The step of forming the first-conductivity-type clad layer corresponds to the step of growing the first-conductivity-type clad layer, and at least a part of the first-conductivity-type clad layer corresponds to the current injection region of the active layer. 14. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 13, further comprising a step of forming a strip shape.
晶により形成することを特徴とする請求項11記載の半
導体レーザの製造方法。17. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 11, wherein the first conductivity type cladding layer is formed of an AlGaN mixed crystal.
より形成することを特徴とする請求項11記載の半導体
レーザの製造方法。18. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 11, wherein the first conductivity type cladding layer is formed of an n-type semiconductor.
とを特徴とする請求項10記載の半導体レーザの製造方
法。19. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 10, wherein the current confinement layer is made of GaN.
体により形成することを特徴とする請求項10記載の半
導体レーザの製造方法。20. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 10, wherein the current confinement layer is formed of a semiconductor to which impurities are not added.
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