JP2003008145A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JP2003008145A JP2003008145A JP2001195103A JP2001195103A JP2003008145A JP 2003008145 A JP2003008145 A JP 2003008145A JP 2001195103 A JP2001195103 A JP 2001195103A JP 2001195103 A JP2001195103 A JP 2001195103A JP 2003008145 A JP2003008145 A JP 2003008145A
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
次のようにして製造することができる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００３９】この半導体レーザは次のように作用する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
次のようにして製造することができる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
次のようにして製造することができる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
も製造することができる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の構成を表す断面図である。
【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。
面図である。
【図３】図２に続く製造工程を表す断面図である。
【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。
の構成を表す断面図である。
【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。
面図である。
【図６】図５に続く製造工程を表す断面図である。
【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。
の構成を表す断面図である。
【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。
面図である。
【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。
す断面図である。
【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。
ザの構成を表す断面図である。
【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。
ザの構成を表す断面図である。
【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。
レーザの構成を表す断面図である。
【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。
ザの構成を表す断面図である。
【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。
導体レーザの構成を表す断面図である。
【図１５】従来の半導体レーザの構成を表す断面図であ
る。
る。
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
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
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
Claims (20)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 前記第１の半導体層は第１導電型クラッ
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。 - 【請求項３】 前記電流狭窄層は前記電流注入領域に対
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。 - 【請求項４】 前記第１導電型クラッド層はＡｌＧａＮ
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。 - 【請求項５】 前記第１導電型クラッド層はｎ型である
ことを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ。 - 【請求項６】 前記第１の半導体層は前記第１導電型ク
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。 - 【請求項７】 前記電流狭窄層はＧａＮ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。 - 【請求項８】 前記電流狭窄層は不純物が添加されてい
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。 - 【請求項９】 更に、共振器方向において対向する一対
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。 - 【請求項１０】 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。 - 【請求項１１】 更に、第１の半導体層に、活性層の電
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。 - 【請求項１２】 電流狭窄層を成長させ、活性層の電流
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。 - 【請求項１３】 第１導電型クラッド層を少なくとも基
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。 - 【請求項１４】 前記第１導電型クラッド層を形成する
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。 - 【請求項１５】 前記第１導電型クラッド層を形成する
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。 - 【請求項１６】 前記第１導電型クラッド層を形成する
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。 - 【請求項１７】 第１導電型クラッド層をＡｌＧａＮ混
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。 - 【請求項１８】 第１導電型クラッド層をｎ型半導体に
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。 - 【請求項１９】 電流狭窄層をＧａＮ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。 - 【請求項２０】 電流狭窄層を不純物を添加しない半導
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195103A JP2003008145A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195103A JP2003008145A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003008145A true JP2003008145A (ja) | 2003-01-10 |
| JP2003008145A5 JP2003008145A5 (ja) | 2008-03-27 |
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ID=19033136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001195103A Pending JP2003008145A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003008145A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009141933A1 (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | パナソニック株式会社 | 窒化物半導体レーザ |
| JP2011014792A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Sony Corp | 半導体レーザ装置 |
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| JP2013524527A (ja) * | 2010-04-06 | 2013-06-17 | オクラロ テクノロジー リミテッド | 半導体レーザーダイオード |
| CN116722438A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-09-08 | 东莞市中镓半导体科技有限公司 | 一种半导体激光器及其制备方法 |
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| JP2003524901A (ja) * | 2000-02-24 | 2003-08-19 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電磁線を放出するための半導体構造素子およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001195103A patent/JP2003008145A/ja active Pending
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| CN116722438A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-09-08 | 东莞市中镓半导体科技有限公司 | 一种半导体激光器及其制备方法 |
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