JP2003031902A

JP2003031902A - 半導体レーザ

Info

Publication number: JP2003031902A
Application number: JP2001215184A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Abe; 克則安部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】キャリア密度分布の均一性を向上させて、しき
い値電流が低く高効率なレーザを得ることができる半導
体レーザを提供する。【解決手段】ＧａＡｓ基板と、ｎ型クラッド層３と、ｐ
型クラッド層７と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性
層５を有している。ｎ型クラッド層３とｐ型クラッド層
７と多重量子井戸活性層５がＡｌＧａＡｓ系材料で構成
され、多重量子井戸活性層５を構成する障壁層１４の厚
さｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４がｎ型クラッド層３から離れ
るにしたがって順に厚くなっている（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３
＜ｔ４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザに係
り、例えば、ロボットの目やレーザレーダシステム等を
構成する測距用あるいは、レーザ溶接等の加工用半導体
レーザとして用いられる半導体レーザに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザの発振しきい値電流を低減
したり、発光効率を向上させる手段として、活性層を複
数の量子井戸で構成する多重量子井戸構造（Multiple
Quantum Ｗell：ＭＱＷ）が用いられている。この構造
では、エネルギーバンドギャップの小さい井戸層とエネ
ルギーバンドギャップの大きい障壁層を交互に積層して
形成している。ここで、井戸層の厚さを２０ｎｍ程度以
下に薄くすると量子効果が現れる。上記ＭＱＷ構造のレ
ーザはこの量子効果を利用したレーザである。

【０００３】通常、これらＭＱＷ構造において、複数の
井戸層及び障壁層の膜厚及びエネルギーバンドギャップ
は、例えば特開平７−２２１３９５号公報に開示されて
いるように、井戸層同士、障壁層同士はそれぞれ同一に
して形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１７に、一般にＳＣ
Ｈ−ＭＱＷ（ＳＣＨ：Separate Confinement Heteros
tructure）と呼ばれる構造のエネルギーバンド図の一例
を示す。キャリアである電子と正孔はそれぞれ、電子は
ｎ型クラッド層側から、正孔はｐ型クラッド層側からＭ
ＱＷ活性層内に注入される。注入された電子及び正孔は
ＭＱＷ活性層内の井戸層で再結合することによって発光
し、レーザ光となる。したがって、効率の良いレーザ特
性を得るためには、効率良く電子と正孔を再結合させる
必要がある。しかしながら、半導体レーザは通常ｐｎ接
合のダイオード構造となっているため、電子と正孔の注
入方向が逆方向となっている。すなわち、電子はｎ型ク
ラッド層側から注入されるのに対し、正孔はｐ型クラッ
ド層側から注入される。したがって、活性層がＭＱＷ構
造の場合には、図１７において、ＭＱＷ活性層における
ｎ−光ガイド層と接する位置ｘ＝０からｐ−光ガイド層
と接する位置ｘ＝１においてキャリア密度としては図１
８のようになる。この図１８に示すように電子はｎ型層
側に偏った分布となり、また、正孔はｐ型層側に偏った
分布になるため、電子−正孔間の再結合速度は図１９に
示すように活性層内で均一ではなく、ある位置で最大と
なる不均一な分布となる。このような分布の不均一性は
レーザ特性を低下させる原因となる。また、分布の形状
はバンドオフセット（伝導帯側：ΔＥｃ、価電子帯側Δ
Ｅｖ）の大小関係によって変わってくるため、材料に応
じて適切に設計する必要がある。

【０００５】そこで、この発明の目的は、キャリア密度
分布の均一性を向上させて、しきい値電流が低く高効率
なレーザを得ることができる半導体レーザを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、ｎ
型クラッド層と、ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の
多重量子井戸活性層を含む半導体レーザにおいて、伝導
帯側のバンドオフセットが価電子帯側のバンドオフセッ
トよりも大きい材料（ΔＥｃ＞ΔＥｖ）で構成されてい
る。このような材料系では、伝導帯側のポテンシャル障
壁が高いため、伝導帯側のキャリア、すなわち、電子の
方が多重量子井戸活性層内に注入されにくい構造となっ
ている。したがって、電子が効率良く注入されるよう
に、ｎ型クラッド層側の障壁層の厚さを薄くし、徐々に
厚くしていくことによって電子がｐ型クラッド層側へ注
入され易くしている。この結果、電子のキャリア密度分
布の均一性がさらに向上し、その結果より効果的にしき
い値電流を低くし、高効率のレーザを得ることができ
る。

【０００７】請求項２の発明では、ｎ型クラッド層と、
ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性
層を含む半導体レーザにおいて、価電子帯側のバンドオ
フセットが伝導帯側のバンドオフセットよりも大きい材
料（ΔＥｃ＜ΔＥｖ）で構成されている。このような材
料系では、価電子帯側のポテンシャル障壁が高いため、
価電子帯側のキャリア、すなわち、正孔の方が多重量子
井戸活性層内に注入されにくい構造となっている。した
がって、正孔が効率良く注入されるように、ｐ型クラッ
ド層側の障壁層の厚さを薄くし、徐々に厚くしていくこ
とによって正孔がｎ型クラッド層側へ注入され易くして
いる。この結果、正孔のキャリア密度分布の均一性がさ
らに向上し、その結果より効果的にしきい値電流を低く
し、高効率のレーザを得ることができる。

【０００８】請求項３の発明では、ＧａＡｓ基板上に多
重量子井戸活性層がＡｌＧａＡｓ系材料で構成されてい
る。この材料では、伝導帯側のバンドオフセットが価電
子帯側のバンドオフセットよりも大きくなっているた
め、電子の方が多重量子井戸活性層内に注入されにくい
構造となっている。したがって、多重量子井戸活性層を
構成する障壁層の厚さがｎ型クラッド層から離れるにし
たがって順に厚く形成することにより電子については、
ｎ型クラッド層に近い障壁層が薄いためトンネリングし
易くなる（通り抜けやすくなる）。その結果、主として
活性層内の電子のキャリア密度分布の均一性が向上する
ことで電子−正孔間の再結合速度分布の均一性が向上
し、しきい値電流が低く高効率のレーザを得ることがで
きる。

【０００９】請求項４の発明では、ＩｎＰ基板上に多重
量子井戸活性層がＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で構成されて
いる。この材料系では、伝導帯側のバンドオフセットが
価電子帯側のバンドオフセットよりも大きくなってい
る。したがって、多重量子井戸活性層を構成する障壁層
の厚さがｎ型クラッド層から離れるにしたがって順に厚
く形成することにより、請求項３と同様の作用及び効果
を得ることができる。

【００１０】請求項５の発明では、ＩｎＰ基板上に多重
量子井戸活性層がＩｎＧａＡｓＰ系材料で構成されてい
る。この材料系では、価電子帯側のバンドオフセットが
伝導帯側のバンドオフセットよりも大きくなっているた
め、正孔の方が多重量子井戸活性層内に注入されにくい
構造となっている。したがって、多重量子井戸活性層を
構成する障壁層の厚さがｐ型クラッド層から離れるにし
たがって順に厚く形成することにより正孔については、
ｐ型クラッド層に近い障壁層が薄いためトンネリングし
易くなる（通り抜けやすくなる）。その結果、主として
活性層内の正孔のキャリア密度分布の均一性が向上する
ことで電子−正孔間の再結合速度分布の均一性が向上
し、しきい値電流が低く高効率のレーザを得ることがで
きる。

【００１１】請求項６の発明では、ｎ型クラッド層と、
ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性
層を含む半導体レーザにおいて、多重量子井戸活性層を
構成する障壁層のエネルギーバンドギャップがそれぞれ
異なっている構造としている。したがって、構成材料に
応じて電子及び正孔のキャリア密度の分布が均一になる
ように伝導帯側及び価電子帯側それぞれに適切に設計す
ることができるため、しきい値電流が低く高効率のレー
ザを得ることができる。

【００１２】請求項７の発明では、ｎ型クラッド層と、
ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性
層を含む半導体レーザにおいて、多重量子井戸活性層を
構成する障壁層のエネルギーバンドギャップがｎ型クラ
ッド層から離れるにしたがって順に大きくなっているこ
とを特徴としている。電子については、ｎ型クラッド層
に近い障壁層のエネルギーバンドギャップが小さいた
め、隣の井戸層へ注入され易くなる。したがって、主と
して活性層内の電子のキャリア密度分布の均一性が向上
することで電子−正孔間の再結合速度分布の均一性が向
上し、しきい値電流が低く高効率のレーザを得ることが
できる。

【００１３】請求項８の発明では、ｎ型クラッド層と、
ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性
層を含む半導体レーザにおいて、多重量子井戸活性層を
構成する障壁層のエネルギーバンドギャップがｐ型クラ
ッド層から離れるにしたがって順に大きくなっているこ
とを特徴としている。正孔については、ｐ型クラッド層
に近い障壁層のエネルギーバンドギャップが小さいた
め、隣の井戸層へ注入され易くなる。したがって、主と
して活性層内の正孔のキャリア密度分布の均一性が向上
することで電子−正孔間の再結合速度分布の均一性が向
上し、しきい値電流が低く高効率のレーザを得ることが
できる。

【００１４】請求項９の発明では、請求項７に記載の発
明において、伝導帯側のバンドオフセットが価電子帯側
のバンドオフセットよりも大きい材料で構成されてい
る。このような材料系では、伝導帯側のポテンシャル障
壁が高いため、伝導帯側のキャリア、すなわち、電子の
方が多重量子井戸活性層内に注入されにくい構造となっ
ている。したがって、電子が効率良く注入されるよう
に、ｎ型クラッド層に近い側の障壁層のエネルギーバン
ドギャップを小さくし、徐々に大きくしていくことによ
って電子をｐ型クラッド層側へ注入し易くしている。こ
の結果、主として活性層内の電子のキャリア密度分布の
均一性が向上することにより電子−正孔間の再結合速度
分布の均一性が向上し、しきい値電流が低く高効率のレ
ーザを得ることができる。

【００１５】請求項１０の発明では、請求項８に記載の
発明において、価電子帯側のバンドオフセットが伝導帯
側のバンドオフセットよりも大きい材料で構成されてい
る。このような材料系では、価電子帯側のポテンシャル
障壁が高いため、価電子帯側のキャリア、すなわち、正
孔の方が多重量子井戸活性層内に注入されにくい構造と
なっている。したがって、正孔が効率良く注入されるよ
うに、ｐ型クラッド層に近い側の障壁層のエネルギーバ
ンドギャップを小さくし、徐々に大きくしていくことに
よって正孔をｎ型クラッド層側へ注入し易くしている。
この結果、主として活性層内の正孔のキャリア密度分布
の均一性が向上することにより電子−正孔間の再結合速
度分布の均一性が向上し、しきい値電流が低く高効率の
レーザを得ることができる。

【００１６】請求項１１の発明では、請求項６〜９に記
載の半導体レーザにおいて、基板としてＧａＡｓを用
い、多重量子井戸活性層がＡｌＧａＡｓ系材料で構成さ
れているため、伝導帯側のバンドオフセットが価電子帯
側のバンドオフセットよりも大きくなっている。この材
料構成では電子の方が多重量子井戸活性層内に注入され
にくい構造となっている。したがって、多重量子井戸活
性層のそれぞれの障壁層のエネルギーバンドギャップを
変えることにより、主として電子のキャリア密度分布を
より均一に近い分布とすることができ、その結果しきい
値電流の低い高効率のレーザを得ることができる。

【００１７】請求項１２の発明では、請求項６〜９に記
載の半導体レーザにおいて、基板としてＩｎＰを用い、
多重量子井戸活性層がＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で構成さ
れているため、伝導帯側のバンドオフセットが価電子帯
側のバンドオフセットよりも大きくなっている。この材
料構成では電子の方が多重量子井戸活性層内に注入され
にくい構造となっている。したがって、多重量子井戸活
性層のそれぞれの障壁層のエネルギーバンドギャップを
変えることにより、主として電子のキャリア密度分布を
より均一に近い分布とすることができ、その結果しきい
値電流の低い高効率のレーザを得ることができる。

【００１８】請求項１３の発明では、請求項６，７，
８，１０に記載の半導体レーザにおいて、基板としてＩ
ｎＰを用い、多重量子井戸活性層がＩｎＧａＡｓＰ系材
料で構成されているため、価電子帯側のバンドオフセッ
トが伝導帯側のバンドオフセットよりも大きくなってい
る。この材料構成では正孔の方が多重量子井戸活性層内
に注入されにくい構造となっている。したがって、多重
量子井戸活性層のそれぞれの障壁層のエネルギーバンド
ギャップを変えることにより、主として正孔のキャリア
密度分布をより均一に近い分布とすることができ、その
結果しきい値電流の低い高効率のレーザを得ることがで
きる。

【００１９】請求項１４の発明では、ＧａＡｓ基板上に
多重量子井戸活性層がＡｌＧａＡｓ系材料で構成されて
いる。この材料系では、伝導帯側のバンドオフセットが
価電子帯側のバンドオフセットよりも大きくなっている
ため、電子の方が多重量子井戸活性層内に注入されにく
い構造となっている。したがって、多重量子井戸活性層
を構成する障壁層のエネルギーバンドギャップがｎ型ク
ラッド層から離れるにしたがって順に大きくなるように
することにより電子については、ｎ型クラッド層に近い
障壁層のエネルギーバンドギャップが小さいため、隣の
井戸層へ注入され易い。その結果、主として活性層内の
電子のキャリア密度分布の均一性が向上することで電子
−正孔間の再結合速度分布の均一性が向上し、しきい値
電流が低く高効率のレーザを得ることができる。

【００２０】請求項１５の発明では、ＩｎＰ基板上に多
重量子井戸活性層がＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で構成され
ている。この材料系では、伝導帯側のバンドオフセット
が価電子帯側のバンドオフセットよりも大きくなってい
るため、電子の方が多重量子井戸活性層内に注入されに
くい構造となっている。したがって、多重量子井戸活性
層を構成する障壁層のエネルギーバンドギャップがｎ型
クラッド層から離れるにしたがって順に大きくなるよう
にすることにより、請求項１４と同様の作用及び効果を
得ることができる。

【００２１】請求項１６の発明では、ＩｎＰ基板上に多
重量子井戸活性層がＩｎＧａＡｓＰ系材料で構成されて
いる。この材料系では、価電子帯側のバンドオフセット
が伝導帯側のバンドオフセットよりも大きくなっている
ため、正孔の方が多重量子井戸活性層内に注入されにく
い構造となっている。したがって、多重量子井戸活性層
を構成する障壁層のエネルギーバンドギャップがｐ型ク
ラッド層から離れるにしたがって順に大きくなるように
することにより正孔については、ｐ型クラッド層に近い
障壁層のエネルギーバンドギャップが小さいため、隣の
井戸層へ注入され易くなる。その結果、主として活性層
内の正孔のキャリア密度分布の均一性が向上することで
電子−正孔間の再結合速度分布の均一性が向上し、しき
い値電流が低く高効率のレーザを得ることができる。

【００２２】請求項１７の発明では、請求項１に記載の
発明と請求項７に記載の発明の両方の効果を狙ったもの
である。すなわち、ｎ型クラッド層と、ｐ型クラッド層
と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層を含む半導体
レーザにおいて、伝導帯側のバンドオフセットが価電子
帯側のバンドオフセットよりも大きい材料系で構成され
ており、多重量子井戸活性層を構成する障壁層の厚さを
ｎ型クラッド層から離れるにしたがって順に厚く形成す
るとともに、障壁層のエネルギーバンドギャップをｎ型
クラッド層から離れるにしたがって順に大きくしてい
る。この材料構成では伝導帯側のポテンシャル障壁が高
いため、伝導帯側のキャリア、すなわち、電子の方が多
重量子井戸活性層内に注入されにくい構造となってい
る。そこで、上述したように多重量子井戸活性層の障壁
層の厚さとエネルギーバンドギャップの両方を変えるこ
とにより、電子について隣の井戸層への注入がより効果
的に行われる。その結果、主として活性層内の電子のキ
ャリア密度分布の均一性が向上することで電子−正孔間
の再結合速度分布の均一性が向上し、しきい値電流が低
く高効率のレーザを得ることができる。

【００２３】請求項１８の発明では、請求項２に記載の
発明と請求項８に記載の発明の両方の効果を狙ったもの
である。すなわち、ｎ型クラッド層と、ｐ型クラッド層
と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層を含む半導体
レーザにおいて、価電子帯側のバンドオフセットが伝導
帯側のバンドオフセットよりも大きい材料系で構成され
ており、多重量子井戸活性層を構成する障壁層の厚さを
ｐ型クラッド層から離れるにしたがって順に厚く形成す
るとともに、障壁層のエネルギーバンドギャップをｐ型
クラッド層から離れるにしたがって順に大きくしてい
る。この材料構成では価電子帯側のポテンシャル障壁が
高いため、価電子帯側のキャリア、すなわち、正孔の方
が多重量子井戸活性層内に注入されにくい構造となって
いる。そこで、上述したように多重量子井戸活性層の障
壁層の厚さとエネルギーバンドギャップの両方を変える
ことにより、正孔について隣の井戸層への注入がより効
果的に行われる。その結果、主として活性層内の正孔の
キャリア密度分布の均一性が向上することで電子−正孔
間の再結合速度分布の均一性が向上し、しきい値電流が
低く高効率のレーザを得ることができる。

【００２４】請求項１９の発明では、請求項３に記載の
発明と請求項１４に記載の発明の両方の効果を狙ったも
のである。すなわち、ＧａＡｓ基板と、ｎ型クラッド層
と、ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の多重量子井戸
活性層を含む半導体レーザにおいて、ｎ型クラッド層と
ｐ型クラッド層と多重量子井戸活性層がＡｌＧａＡｓ系
材料で構成されており、多重量子井戸活性層を構成する
障壁層の厚さをｎ型クラッド層から離れるにしたがって
順に厚く形成するとともに、障壁層のエネルギーバンド
ギャップをｎ型クラッド層から離れるにしたがって順に
大きくしている。この材料構成では伝導帯側のポテンシ
ャル障壁が高いため、伝導帯側のキャリア、すなわち、
電子の方が多重量子井戸活性層内に注入されにくい構造
となっている。そこで、上述したように多重量子井戸活
性層の障壁層の厚さとエネルギーバンドギャップの両方
を変えることにより、電子について隣の井戸層への注入
がより効果的に行われる。その結果、主として活性層内
の電子のキャリア密度分布の均一性が向上することで電
子−正孔間の再結合速度分布の均一性が向上し、しきい
値電流が低く高効率のレーザを得ることができる。

【００２５】請求項２０の発明では、請求項４に記載の
発明と請求項１５に記載の発明の両方の効果を狙ったも
のである。すなわち、ＩｎＰ基板と、ｎ型クラッド層
と、ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の多重量子井戸
活性層を含む半導体レーザにおいて、ｎ型クラッド層と
ｐ型クラッド層がＩｎＰまたはＡｌＩｎＧａＡｓ系材料
で、また、多重量子井戸活性層がＡｌＩｎＧａＡｓ系材
料で構成されており、多重量子井戸活性層を構成する障
壁層の厚さをｎ型クラッド層から離れるにしたがって順
に厚く形成するとともに、障壁層のエネルギーバンドギ
ャップをｎ型クラッド層から離れるにしたがって順に大
きくしている。この材料構成では伝導帯側のポテンシャ
ル障壁が高いため、伝導帯側のキャリア、すなわち、電
子の方が多重量子井戸活性層内に注入されにくい構造と
なっている。そこで、上述したように多重量子井戸活性
層の障壁層の厚さとエネルギーバンドギャップの両方を
変えることにより、電子について隣の井戸層への注入が
より効果的に行われる。その結果、主として活性層内の
電子のキャリア密度分布の均一性が向上することで電子
−正孔間の再結合速度分布の均一性が向上し、しきい値
電流が低く高効率のレーザを得ることができる。

【００２６】請求項２１の発明では、請求項５に記載の
発明と請求項１６に記載の発明の両方の効果を狙ったも
のである。すなわち、ＩｎＰ基板と、ｎ型クラッド層
と、ｐ型クラッド層と、井戸数が２以上の多重量子井戸
活性層を含む半導体レーザにおいて、ｎ型クラッド層と
ｐ型クラッド層と多重量子井戸活性層がＩｎＧａＡｓＰ
系材料で構成されており、多重量子井戸活性層を構成す
る障壁層の厚さをｐ型クラッド層から離れるにしたがっ
て順に厚く形成するとともに、障壁層のエネルギーバン
ドギャップをｐ型クラッド層から離れるにしたがって順
に大きくしている。この材料構成では価電子帯側のポテ
ンシャル障壁が高いため、価電子帯側のキャリア、すな
わち、正孔の方が多重量子井戸活性層内に注入されにく
い構造となっている。そこで、上述したように多重量子
井戸活性層の障壁層の厚さとエネルギーバンドギャップ
の両方を変えることにより、正孔について隣の井戸層へ
の注入がより効果的に行われる。その結果、主として活
性層内の正孔のキャリア密度分布の均一性が向上するこ
とで電子−正孔間の再結合速度分布の均一性が向上し、
しきい値電流が低く高効率のレーザを得ることができ
る。

【００２７】請求項２２の発明では、請求項１〜２１の
いずれかに記載の半導体レーザにおいて、多重量子井戸
活性層の井戸数を５以上としている。したがって、大電
流駆動時においても多重量子井戸活性層内に注入された
キャリアがオーバーフローすることなく大出力の半導体
レーザを得ることができる。

【００２８】請求項２３の発明では、請求項１〜２２の
いずれかに記載の半導体レーザにおいて、半導体活性層
の発光領域のストライプ幅を１００μｍ以上としている
ため、数十Ａのパルス電流によって、数十Ｗクラスの大
出力半導体レーザを得ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に基づいて説
明する。

【００３０】図１に、本実施形態における大出力半導体
レーザの断面構造を示す。また、図２に、本実施形態の
大出力半導体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図
を示す。

【００３１】図１において、ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ
−ＧａＡｓバッファ層２、ｎ−Ａｌ _0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラ
ッド層３、ｎ−Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ光ガイド層４、Ａｌ
_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸構造からなる活
性層５、ｐ−Ａｌ_0.2Ｇａ_0. ₈Ａｓ光ガイド層６、ｐ−Ａ
ｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラッド層７、ｐ−ＧａＡｓキャップ
層８が順に積層されている。活性層５は、図２に示すよ
うにＡｌ_0.2Ｇａ_0.8ＡｓとＧａＡｓとが交互に積層さ
れ、Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓが４層、ＧａＡｓが５層形成さ
れている。この場合、エネルギーバンドギャップの小さ
いＧａＡｓが井戸層１３となり、エネルギーバンドギャ
ップの大きいＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓが障壁層１４となる。
また、図１において、ｎ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラッド
層３とｎ−Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ光ガイド層４とＭＱＷ活
性層５とｐ−Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ光ガイド層６とｐ−Ａ
ｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラッド層７とｐ−ＧａＡｓキャップ
層８はメサ形となっている。このメサ部及びｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層２の上面には絶縁膜９が形成されるととも
に、絶縁膜９におけるメサ部の上面（ｐ−ＧａＡｓキャ
ップ層８の上面）には窓部９ａが形成されている。この
窓部９ａを含めた絶縁膜９の上には、Ｃｒ／Ｐｔ／Ａｕ
からなるｐ型電極１０が形成されている。

【００３２】ｎ−ＧａＡｓバッファ層２の厚さは５００
ｎｍ、ｎ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラッド層３の厚さは１
μｍ、ｎ−Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ光ガイド層４の厚さは１
μｍである。

【００３３】また、活性層５においては、図２に示すよ
うに、障壁層１４であるＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓの厚さｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ４はｎ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラッ
ド層３から離れるにしたがって順にｔ１＝３ｎｍ、ｔ２
＝４ｎｍ、ｔ３＝５ｎｍ、ｔ４＝６ｎｍと１ｎｍずつ厚
く形成している。また、活性層５におけるＧａＡｓ井戸
層１３の厚さについては各々１２ｎｍであり、一層の厚
さは一定である。したがって、活性層５のトータルの厚
さは７８ｎｍとなっている。

【００３４】さらに、図１のｐ−Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ光
ガイド層６の厚さは１μｍ、ｐ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓク
ラッド層７の厚さは１μｍ、ｐ−ＧａＡｓキャップ層８
の厚さは０．８μｍである。

【００３５】一方、ｎ−ＧａＡｓ基板１の裏面にはＡｕ
Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ型電極１１が形成され、ｎ
−ＧａＡｓ基板１とオーミックコンタクトが取られてい
る。このｎ型電極１１の表面には接合材としてのＡｕ／
Ｓｎ層１２が形成されており、これによって半導体レー
ザ素子と図示しないＣｕ又はＦｅ製の台座が接合され
る。

【００３６】次に、この大出力半導体レーザの製造方法
を説明する。まず、図１でのｎ−ＧａＡｓ基板１上にＭ
ＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法やＭＯＣＶＤ（Me
tal Organic Chemical Vapor Deposition）法等に
よりｎ−ＧａＡｓバッファ層２、ｎ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａ
ｓクラッド層３、ｎ−Ａｌ_0. ₂Ｇａ_0.8Ａｓ光ガイド層
４、Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸構造か
らなる活性層５、ｐ−Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ光ガイド層
６、ｐ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラッド層７、ｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層８を順次積層する。その後、エッチングに
よりメサ部を形成する。

【００３７】引き続き、ｎ−ＧａＡｓバッファ層２及び
メサ部の上面にＳｉＯ₂からなる絶縁膜９をプラズマＣ
ＶＤ法により成膜し、エッチングにより窓あけして窓部
９ａを形成する。この窓部９ａの幅がストライプ幅（活
性層における発光領域のストライプ幅）となる。その
後、絶縁膜９上に、Ｃｒ／Ｐｔ／Ａｕ（膜厚１５ｎｍ／
３００ｎｍ／６００ｎｍ）からなるｐ型電極１０を電子
ビーム蒸着法により形成し、約３６０℃において熱処理
を行いオーミックコンタクトを取る。ｐ型電極１０の材
料としては他にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ等を用いてもよい。

【００３８】さらに、ｎ−ＧａＡｓ基板１の裏面にＡｕ
Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ型電極１１を電子ビーム蒸
着法により形成し、熱処理を行いオーミック電極を取
る。その後、Ａｕ／Ｓｎ層１２を電子ビーム蒸着法によ
り形成する。最後に、端面を劈開して半導体レーザチッ
プとする。

【００３９】この大出力半導体レーザ（半導体レーザチ
ップ）の縦横の寸法は５００μｍ×８００μｍであり、
ストライプ幅は４００μｍである。なお、数十Ｗクラス
の大出力半導体レーザでは、大出力を得るため、素子に
電流を流すための電極のストライプ幅が少なくとも１０
０μｍ以上必要である。

【００４０】本実施形態では多重量子井戸活性層５がＡ
ｌＧａＡｓ系材料で構成されている。つまり、Ａｌ_xＧ
ａ_1-xＡｓにおいて井戸層１３がｘ＝０のＧａＡｓであ
り、障壁層１４がｘ＝０．２のＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓであ
る。そのため、図２で示すように伝導帯側のバンドオフ
セットΔＥｃが価電子帯側のバンドオフセットΔＥｖよ
りも大きくなっている。したがって、伝導帯側のポテン
シャル障壁が高く電子の方がＭＱＷ内に注入されにくい
構造であるため、ＭＱＷ内の障壁層１４の厚さｔ１，ｔ
２，ｔ３，ｔ４がｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層３から離
れるにしたがって順に厚く形成することによって（ｔ１
＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４）、電子が効率良く注入でき（電子
がｐ型クラッド層７側へ注入され易く）、より均一に近
い分布とすることができる。即ち、電子についてはｎ型
クラッド層３に近い障壁層が薄いためトンネリングし易
くなり（通り抜けやすくなり）、主として活性層内の電
子のキャリア密度分布の均一性が向上する。その結果、
電子と正孔の再結合速度は均一に近い分布となり、低し
きい値電流で高効率のレーザを得ることができる。

【００４１】電子及び正孔のキャリア密度分布のシミュ
レーション結果を図３に、再結合速度分布のシミュレー
ション結果を図４に示す。図３，４における横軸は活性
層内の位置ｘ（図２参照）であり、ｎ−光ガイド層４と
接する位置をｘ＝０とし、ｐ−光ガイド層６と接する位
置をｘ＝１としている。

【００４２】なお、シミュレーションは電子及び正孔の
キャリア密度をそれぞれＤ_e（ｘ）、Ｄ_h（ｘ）として次
式のように簡略化したモデルで計算した。Ｄ_e（ｘ）＝１／α_e・[１−ｅｘｐ（−α_e）]＊ｅｘｐ［−α_eｘ］・・・（１）Ｄ_h（ｘ）＝１／α_h・[１−ｅｘｐ（−α_h）]＊ｅｘｐ［−α_h（１−ｘ）］・・・（２）ただし、α_eは電子密度の減衰係数、α_hは正孔密度の減
衰係数である。

【００４３】また、電子−正孔間の再結合速度は上記
（１）、（２）式で計算される電子及び正孔の密度のう
ち小さい方によって制限されるとして計算した。ここ
で、計算のパラメータα_e及びα_hを変化させることで電
子及び正孔の注入のされ易さを定量的に表現することが
できる（本計算ではα_e＝α_h＝０．２とし、電子のキャ
リア注入が正孔のキャリア注入と同じであると仮定して
いる）。

【００４４】図３，４に示すシミュレーション結果か
ら、ＭＱＷ活性層において障壁層の厚さを順に変化させ
て形成することによって以下の効果を奏することが確認
できた。

【００４５】まず、図３と図１８を比較する。図１８は
図１７のごとく障壁層の厚さを一定とした場合における
シミュレーション結果である。図１８に比べ図３は電子
及び正孔のキャリア密度分布が均一に近くなる。次に、
図４と図１９を比較する。図１９は図１７のごとく障壁
層の厚さを一定とした場合におけるシミュレーション結
果である。図１９に比べ図４は電子−正孔間の再結合速
度分布が均一化している。その結果、本実施形態の構造
をレーザ素子として適用した場合、しきい値電流が低く
高効率のレーザを得ることができることとなる。

【００４６】さらに、ストライプ長を１００μｍ以上と
することによって数十Ａのパルス電流において数十Ｗク
ラスのレーザ光を得ることができる。以上詳述したよう
に本実施形態によれば、電子及び正孔の密度分布を材料
特有のバンドオフセットに応じて均一な分布になるよう
にすることでＭＱＷ活性層内でのキャリアの再結合速度
分布を均一にできる。したがって、本構造を半導体レー
ザに適用した場合、低しきい値電流で高効率のレーザ特
性を得ることができる。

【００４７】また、多重量子井戸活性層の井戸数を５以
上とすることにより、大電流駆動時においても多重量子
井戸活性層内に注入されたキャリアがオーバーフローす
ることなく大出力の半導体レーザを得ることができる。
さらに、前にも述べたが半導体活性層の発光領域のスト
ライプ幅を１００μｍ以上とすることにより、数十Ａの
パルス電流によって、数十Ｗクラスの大出力半導体レー
ザを得ることができる。（第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００４８】図５に、本実施形態における大出力半導体
レーザの断面図を示す。また、図６に、本実施形態の大
出力半導体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を
示す。

【００４９】図５において、ｎ−ＩｎＰ基板２１上にｎ
−ＩｎＰバッファ層２２、ｎ−ＩｎＰクラッド層２３、
ｎ−Ａｌ_0.23Ｉｎ_0.53Ｇａ_0.24Ａｓ光ガイド層２４、Ａ
ｌＩｎＧａＡｓ多重量子井戸構造からなる活性層２５、
ｐ−Ａｌ_0.23Ｉｎ_0.53Ｇａ_0. ₂₄Ａｓ光ガイド層２６、ｐ
−ＩｎＰクラッド層２７、ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層
２８が順に積層されている。なお、ｎ型クラッド層２３
とｐ型クラッド層２７はＡｌＩｎＧａＡｓ系材料を用い
てもよい。活性層２５は、図６に示すようにＡｌＩｎＧ
ａＡｓ井戸層２９とＡｌＩｎＧａＡｓ障壁層３０とが交
互に配置されている。具体的な組成は、Ａｌ_xＩｎ_yＧａ
_1-x-yＡｓにおいて、井戸層２９はｘ＝０，ｙ＝０．５
３であり、障壁層３０はｘ＝０．２３，ｙ＝０．５３で
ある。

【００５０】このように、ＩｎＰ基板２１と、ｎ型クラ
ッド層２３と、ｐ型クラッド層２７と、井戸数が２以上
の多重量子井戸活性層２５を含む半導体レーザであり、
ｎ型クラッド層２３とｐ型クラッド層２７がＩｎＰ（ま
たはＡｌＩｎＧａＡｓ）系材料で、また、多重量子井戸
活性層２５がＡｌＩｎＧａＡｓ系材料（Ａｌ_xＩｎ_yＧａ
_1-x-yＡｓ）で構成されている。そして、多重量子井戸
活性層２５を構成する障壁層３０の厚さｔ１１，ｔ１
２，ｔ１３，ｔ１４がｎ型クラッド層２３から離れるに
したがって順に厚くなっている（ｔ１１＜ｔ１２＜ｔ１
３＜ｔ１４）。

【００５１】以上のごとく、ＩｎＰ基板２１上に多重量
子井戸活性層２５としてＡｌＩｎＧａＡｓ系材料を用い
た本実施形態の半導体レーザにおいては、伝導帯側のバ
ンドオフセットΔＥｃが価電子帯側のバンドオフセット
ΔＥｖよりも大きくなっており、多重量子井戸活性層２
５を構成する障壁層３０の厚さをｎ型クラッド層２３か
ら離れるにしたがって順に厚く形成することにより、第
１の実施形態と同様の作用及び効果を得ることができ
る。（第３の実施の形態）次に、第３の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００５２】図７に、本実施形態における大出力半導体
レーザの断面図を示す。また、図８に、本実施形態の大
出力半導体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を
示す。

【００５３】ｎ−ＩｎＰ基板３１上にｎ−ＩｎＰバッフ
ァ層３２、ｎ−ＩｎＰクラッド層３３、エネルギーバン
ドギャップＥｇ＝１．０５ｅＶとなる組成のｎ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ光ガイド層３４、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡ
ｓ多重量子井戸構造からなる活性層３５、エネルギーバ
ンドギャップＥｇ＝１．０５ｅＶとなる組成のｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ光ガイド層３６、ｐ−ＩｎＰクラッド層３
７、ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層３８が順に積層されて
いる。活性層３５は、エネルギーバンドギャップＥｇ＝
１．０５ｅＶとなる組成のＩｎＧａＡｓＰと、Ｉｎ_0.53
Ｇａ_0.47Ａｓとが交互に積層され、ＩｎＧａＡｓＰが４
層、Ｉｎ_0.53Ｇａ_0.47Ａｓが５層形成されている。この
場合、エネルギーバンドギャップの小さいＩｎ_0.53Ｇａ
_0.47Ａｓ（Ｅｇ＝０．７５ｅＶ）が井戸層３９となり、
エネルギーバンドギャップの大きいＩｎＧａＡｓＰ（Ｅ
ｇ＝１．０５ｅＶ）が障壁層４０となる。また、ｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層３３、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３
４、ＭＱＷ活性層３５、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層
３６、ｐ−ＩｎＰクラッド層３７、ｐ−ＩｎＧａＡｓキ
ャップ層３８はメサ形となっている。

【００５４】ｎ−ＩｎＰバッファ層３２の厚さは５００
ｎｍ、ｎ−ＩｎＰクラッド層３３の厚さは１μｍ、ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３４の厚さは１μｍである。
また、活性層３５においては、障壁層４０であるＩｎＧ
ａＡｓＰの厚さｔ２１，ｔ２２，ｔ２３，ｔ２４がｐ−
ＩｎＰクラッド層３７から離れるにしたがって順にｔ２
１＝３ｎｍ、ｔ２２＝４ｎｍ、ｔ２３＝５ｎｍ、ｔ２４
＝６ｎｍと１ｎｍずつ厚く形成している。また、活性層
３５におけるＩｎＧａＡｓ井戸層３９の厚さは各々１２
ｎｍであり、一層の厚さは一定である。したがって、活
性層３５のトータルの厚さは７８ｎｍとなっている。

【００５５】ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層３６の厚さ
は１μｍ、ｐ−ＩｎＰクラッド層３７の厚さは１μｍ、
ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層３８の厚さは０．８μｍで
ある。

【００５６】ｎ−ＩｎＰ基板３１の裏面にはＡｕＧｅ／
Ｎｉ／Ａｕからなるｎ型電極１１が形成され、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板３１とオーミックコンタクトが取られている。こ
のｎ型電極１１の表面には接合材としてのＡｕ／Ｓｎ層
１２が形成されており、これによって半導体レーザ素子
と図示しないＣｕ又はＦｅ製の台座が接合される。

【００５７】この大出力半導体レーザの縦横の寸法は５
００μｍ×８００μｍであり、ストライプ幅は４００μ
ｍである。なお、数十Ｗクラスの大出力半導体レーザで
は、大出力を得るため、素子に電流を流すための電極の
ストライプ幅が少なくとも１００μｍ以上必要である。

【００５８】本実施形態では多重量子井戸活性層がＩｎ
ＧａＡｓＰ系材料で構成されている。つまり、Ｉｎ_xＧ
ａ_1-xＡｓ_yＰ_1-yにおいて井戸層３９がｘ＝０．５３、
ｙ＝１のＩｎ_0.53Ｇａ_0.47Ａｓであり、障壁層４０がｘ
＝０．７９、ｙ＝０．４５のＩｎＧａＡｓＰである。そ
のため、価電子帯側のバンドオフセットΔＥｖが伝導帯
側のバンドオフセットΔＥｃよりも大きくなっている
（ΔＥｃ＜ΔＥｖ）。したがって、価電子帯側のキャリ
ア、すなわち、正孔の方がＭＱＷ内に注入されにくい構
造であるため、ＭＱＷ内の障壁層４０の厚さｔ２１，ｔ
２２，ｔ２３，ｔ２４がｐ−ＩｎＰクラッド層３７から
離れるにしたがって順に厚く形成することによって（ｔ
２１＜ｔ２２＜ｔ２３＜ｔ２４）、正孔が効率良く注入
でき（正孔がｎ型クラッド層３３側へ注入され易く）、
正孔のキャリア密度分布をより均一に近い分布とするこ
とができる。即ち、正孔についてはｐ型クラッド層３７
に近い障壁層が薄いためトンネリングし易くなり（通り
抜けやすくなり）、主として活性層内の正孔のキャリア
密度分布の均一性が向上する。その結果、電子と正孔の
再結合速度は均一に近い分布となり、低しきい値電流で
高効率のレーザを得ることができる。

【００５９】つまり、本実施形態においても第１実施形
態と同様にキャリア密度分布、再結合速度をシミュレー
ションすると図３及び図４に示す結果となり、再結合速
度が均一に近い分布となることがわかる。その結果、低
しきい値電流で高効率のレーザを得ることができる。

【００６０】さらに、ストライプ長を１００μｍ以上と
することによって数十Ａのパルス電流において数十Ｗク
ラスのレ−ザ光を得ることができる。（第４の実施の形態）次に、第４の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００６１】図９に、本実施形態における大出力半導体
レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を示す。本実
施形態では、多重量子井戸活性層５において、障壁層５
０であるＡｌ_xＧａ_1-xＡｓのＡｌ組成比ｘがｎ−Ａｌ
_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラッド層３から離れるにしたがって順
にｘ＝０．０４、０．０８、０．１２、０．１６と０．
０４ずつ大きくなるように形成している。この時、障壁
層５０の厚さは４ｎｍで一定としている。このようにＡ
ｌ組成比を変えることで障壁層５０のエネルギーバンド
ギャップＥｇ１，Ｅｇ２，Ｅｇ３，Ｅｇ４が図９のよう
に順に変化するような構成としている。つまり、障壁層
５０のエネルギーバンドギャップＥｇ１，Ｅｇ２，Ｅｇ
３，Ｅｇ４がｎ型クラッド層３から離れるにしたがって
順に大きくなっている（Ｅｇ１＜Ｅｇ２＜Ｅｇ３＜Ｅｇ
４）。その他の構成、膜厚は第１の実施形態と同一であ
る。

【００６２】このような構成においても第１実施形態と
同様の効果を得ることができる。すなわち、本構成にお
いても伝導帯側のバンドオフセットΔＥｃが価電子帯側
のバンドオフセットΔＥｖよりも大きい材料で構成され
ているため伝導帯側のポテンシャル障壁が高く、電子の
方がＭＱＷ活性層内に注入されにくい材料構成となって
いる。したがって、本実施形態ではｎ型クラッド層３に
近い側の障壁層５０のエネルギーバンドギャップを小さ
くし、徐々に大きくしていくことによって電子をｐ型ク
ラッド層７側へ注入し易くしている。即ち、電子が効率
良く注入されるように、ｎ型クラッド層３に近い側の障
壁層のエネルギーバンドギャップを小さくし、徐々に大
きくしていくことによって電子をｐ型クラッド層７側へ
注入し易くしている。この結果、第１実施形態と同様に
主として活性層５内の電子のキャリア密度分布の均一性
が向上することにより電子−正孔間の再結合速度分布の
均一性が向上し、しきい値電流が低く高効率のレ−ザを
得ることができる。（第５の実施の形態）次に、第５の実施の形態を、第２
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００６３】図１０に、本実施形態における大出力半導
体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を示す。ｎ
型クラッド層２３とｐ型クラッド層２７がＩｎＰ（また
はＡｌＩｎＧａＡｓ）系材料で、また、多重量子井戸活
性層２５がＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で構成されており、
多重量子井戸活性層２５を構成する障壁層６０のエネル
ギーバンドギャップＥｇ１１，Ｅｇ１２，Ｅｇ１３，Ｅ
ｇ１４がｎ型クラッド層２３から離れるにしたがって順
に大きくなっている（Ｅｇ１１＜Ｅｇ１２＜Ｅｇ１３＜
Ｅｇ１４）。

【００６４】このように本実施形態においても、伝導帯
側のバンドオフセットΔＥｃが価電子帯側のバンドオフ
セットΔＥｖよりも大きくなっており、電子の方が多重
量子井戸活性層２５内に注入されにくい構造となってい
る。したがって、多重量子井戸活性層２５のそれぞれの
障壁層６０のエネルギーバンドギャップを変えることに
より（Ｅｇ１１＜Ｅｇ１２＜Ｅｇ１３＜Ｅｇ１４）、主
として電子のキャリア密度分布をより均一に近い分布と
することができ、その結果しきい値電流の低い高効率の
レーザを得ることができる。（第６の実施の形態）次に、第６の実施の形態を、第３
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００６５】図１１に、本実施形態における大出力半導
体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を示す。本
実施形態では、多重量子井戸活性層３５において、障壁
層７０であるＩｎＧａＡｓＰのエネルギーバンドギャッ
プＥｇ２１，Ｅｇ２２，Ｅｇ２３，Ｅｇ２４がｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層３７から離れるにしたがって順にＥｇ２１
＝０．８１ｅＶ、Ｅｇ２２＝０．８７ｅＶ、Ｅｇ２３＝
０．９３ｅＶ、Ｅｇ２４＝０．９９ｅＶと０．０６ｅＶ
ずつ大きくなるように形成している。この時、障壁層７
０の厚さは４ｎｍで一定としている。このようにＩｎＧ
ａＡｓＰの組成を変えることで障壁層７０のエネルギー
バンドギャップが図１１のように順に変化するような構
成としている（Ｅｇ２１＜Ｅｇ２２＜Ｅｇ２３＜Ｅｇ２
４）。その他の構成、膜厚は第３実施形態と同一であ
る。

【００６６】このような構成においても第３実施形態と
同様の効果を得ることができる。すなわち、本構成にお
いても価電子帯側のバンドオフセットΔＥｖが伝導帯側
のバンドオフセットΔＥｃよりも大きい材料で構成され
ているため価電子帯側のポテンシャル障壁が高く、正孔
の方がＭＱＷ活性層内に注入されにくい材料構成となっ
ている。したがって、本実施形態ではｐ型クラッド層３
７に近い側の障壁層７０のエネルギーバンドギャップを
小さくし、徐々に大きくしていくことによって正孔をｎ
型クラッド層３３側へ注入し易くしている。即ち、正孔
が効率良く注入されるように、ｐ型クラッド層３７に近
い側の障壁層のエネルギーバンドギャップを小さくし、
徐々に大きくしていくことによって正孔をｎ型クラッド
層３３側へ注入し易くしている。この結果、第３実施形
態と同様に、主として活性層内の正孔のキャリア密度分
布の均一性が向上することにより電子−正孔間の再結合
速度分布の均一性が向上し、しきい値電流が低く高効率
のレーザを得ることができる。（第７の実施の形態）次に、第７の実施の形態を、第１
および第４の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００６７】図１２に、本実施形態における大出力半導
体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を示す。本
実施形態では、第１実施形態と第４実施形態を組み合わ
せた構成としている。すなわち、ＭＱＷ活性層５におい
て、障壁層８０であるＡｌ_xＧａ_1-xＡｓの厚さｔ３１，
ｔ３２，ｔ３３，ｔ３４がｎ−Ａｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓクラ
ッド層３から離れるにしたがって順にｔ３１＝３ｎｍ、
ｔ３２＝４ｎｍ、ｔ３３＝５ｎｍ、ｔ３４＝６ｎｍと１
ｎｍずつ厚く形成している。同時に、Ａｌ組成比ｘがｎ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層３から離れるにしたがって順
にｘ＝０．０４、０．０８、０．１２、０．１６と０．
０４ずつ大きくなるように形成しており、障壁層８０の
エネルギーバンドギャップＥｇ３１，Ｅｇ３２，Ｅｇ３
３，Ｅｇ３４がｎ型クラッド層３から離れるにしたがっ
て順に大きくなっている（Ｅｇ３１＜Ｅｇ３２＜Ｅｇ３
３＜Ｅｇ３４）。このように障壁層８０の厚さとＡｌ組
成比を同時に変えることで図１２のごとく障壁層８０の
厚さｔ３１〜ｔ３４とエネルギーバンドギャップＥｇ３
１〜Ｅｇ３４が順に変化するような構成としている。そ
の他の構成、膜厚は第１実施形態と同一である。

【００６８】このような構成においては、第１実施形態
と第４実施形態の効果を同時に得ることができるため、
その効果を増大させることができる。すなわち、本構成
においても伝導帯側のバンドオフセットΔＥｃが価電子
帯側のバンドオフセットΔＥｖよりも大きい材料で構成
されているため伝導帯側のポテンシャル障壁が高く、電
子の方がＭＱＷ活性層内に注入されにくい材料構成とな
っている。

【００６９】したがって、本実施形態ではｎ型クラッド
層３に近い側の障壁層８０の膜厚を薄くしかつエネルギ
ーバンドギャップを小さくしているため、電子をよりｐ
型クラッド層７側へ注入し易くしている。即ち、電子に
ついて隣の井戸層への注入がより効果的に行われるよう
にしている。この結果、第１実施形態及び第４実施形態
をそれぞれ単独で実施した場合と比較し、図１３に示す
ように図３に比べ活性層内のキャリア密度分布の均一性
をさらに向上させることができる。これによって、図１
４に示すように図４に比べ電子−正孔間の再結合速度分
布の均一性がさらに向上し、しきい値電流がさらに低
く、より高効率のレーザを得ることができるようにな
る。（第８の実施の形態）次に、第８の実施の形態を、第２
および第５の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００７０】図１５に、本実施形態における大出力半導
体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を示す。本
実施形態では、第２実施形態と第５実施形態を組み合わ
せた構成としている。すなわち、ｎ型クラッド層２３と
ｐ型クラッド層２７がＩｎＰ（またはＡｌＩｎＧａＡ
ｓ）系材料で、また、多重量子井戸活性層２５がＡｌＩ
ｎＧａＡｓ系材料で構成されており、多重量子井戸活性
層２５を構成する障壁層９０の厚さｔ４１，ｔ４２，ｔ
４３，ｔ４４がｎ型クラッド層２３から離れるにしたが
って順に厚くなるとともに（ｔ４１＜ｔ４２＜ｔ４３＜
ｔ４４）、障壁層９０のエネルギーバンドギャップＥｇ
４１，Ｅｇ４２，Ｅｇ４３，Ｅｇ４４がｎ型クラッド層
２３から離れるにしたがって順に大きくなっている（Ｅ
ｇ４１＜Ｅｇ４２＜Ｅｇ４３＜Ｅｇ４４）。

【００７１】このように本実施形態では、伝導帯側のポ
テンシャル障壁が高いため、伝導帯側のキャリア、すな
わち、電子の方が多重量子井戸活性層内に注入されにく
い構造となっており、多重量子井戸活性層の障壁層の厚
さとエネルギーバンドギャップの両方を変えることによ
り、電子について隣の井戸層への注入がより効果的に行
われる。その結果、主として活性層内の電子のキャリア
密度分布の均一性が向上することで電子−正孔間の再結
合速度分布の均一性が向上し、しきい値電流が低く高効
率のレーザを得ることができる。（第９の実施の形態）次に、第９の実施の形態を、第３
および第６の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００７２】図１６に、本実施形態における大出力半導
体レーザの活性層付近のエネルギーバンド図を示す。本
実施形態では、第３実施形態と第６実施形態を組み合わ
せた構成としている。すなわち、ＭＱＷ活性層３５にお
いて、ＩｎＧａＡｓＰ障壁層１００の厚さｔ５１，ｔ５
２，ｔ５３，ｔ５４がｐ−ＩｎＰクラッド層３７から離
れるにしたがって順にｔ５１＝３ｎｍ、ｔ５２＝４ｎ
ｍ、ｔ５３＝５ｎｍ、ｔ５４＝６ｎｍと１ｎｍずつ厚く
形成するとともに、ＩｎＧａＡｓＰ障壁層１００のエネ
ルギーバンドギャップＥｇ５１，Ｅｇ５２，Ｅｇ５３，
Ｅｇ５４がｐ−ＩｎＰクラッド層３７から離れるにした
がって順にＥｇ５１＝０．８１ｅＶ、Ｅｇ５２＝０．８
７ｅＶ、Ｅｇ５３＝０．９３ｅＶ、Ｅｇ５４＝０．９９
ｅＶと０．０６ｅＶずつ大きくなるように形成してい
る。このように障壁層１００の厚さとエネルギーバンド
ギャップを同時に図１６のように変化するような構成と
している。その他の構成、膜厚は第３実施形態と同一で
ある。

【００７３】このような構成においては、第３実施形態
と第６実施形態の効果を同時に得ることができるため、
その効果を増大させることができる。すなわち、本構成
においては価電子帯側のバンドオフセットΔＥｖが伝導
帯側のバンドオフセットΔＥｃよりも大きい材料で構成
されているため価電子帯側のポテンシャル障壁が高く、
正孔の方がＭＱＷ活性層内に注入されにくい材料構成と
なっている。したがって、本実施形態ではｐ型クラッド
層３７に近い側の障壁層１００の膜厚を薄くしかつエネ
ルギーバンドギャップを小さくしているため、正孔をよ
りｎ型クラッド層３３側へ注入し易くしている。即ち、
正孔について隣の井戸層への注入をより効果的に行うよ
うにしている。この結果、第３実施形態及び第６実施形
態をそれぞれ単独で実施した場合と比較し、主として活
性層内の正孔のキャリア密度分布の均一性をさらに向上
させることができる。これによって、電子−正孔間の再
結合速度分布の均一性がさらに向上し、しきい値電流が
低く高効率のレーザを得ることができる。

【００７４】なお、上記各実施形態ではｎ型基板上にレ
ーザ構造を積層して形成しているがｐ型基板上にレーザ
構造を形成しても全く同様の効果が得られる。また、上
記各実施形態ではｎ−クラッド層（３）及びｎ−光ガイ
ド層（４）、ｐ−光ガイド層（６）、ｐ−クラッド層
（７）の各層の厚さは共に１μｍとしているが、これに
限定されるものではなく、１μｍより厚く形成しても、
薄く形成してもよく、各層それぞれの厚さは同一でも異
なっていてもよい。さらに、ＭＱＷ活性層における井戸
層一層の厚さは１２ｎｍとしているがこれに限定される
ものではなく、通常、量子効果が現れる３０ｎｍ以下が
用いられるが、特性及び成膜の均一性を考えると２．５
ｎｍ〜２０ｎｍが適当である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の半導体レーザの構成を示す断
面図。

【図２】第１実施形態の半導体レーザの活性層付近の
エネルギーバンド図。

【図３】第１実施形態の活性層内のキャリア密度分布
図。

【図４】第１実施形態の活性層内でのキャリア再結合
速度分布図。

【図５】第２実施形態の半導体レーザの構成を示す断
面図。

【図６】第２実施形態の半導体レーザの活性層付近の
エネルギーバンド図。

【図７】第３実施形態の半導体レーザの構成を示す断
面図。

【図８】第３実施形態の半導体レーザの活性層付近の
エネルギーバンド図。

【図９】第４実施形態の半導体レーザの活性層付近の
エネルギーバンド図。

【図１０】第５実施形態の半導体レーザの活性層付近
のエネルギーバンド図。

【図１１】第６実施形態の半導体レーザの活性層付近
のエネルギーバンド図。

【図１２】第７実施形態の半導体レーザの活性層付近
のエネルギーバンド図。

【図１３】第７実施形態の活性層内のキャリア密度分
布図。

【図１４】第７実施形態の活性層内でのキャリア再結
合速度分布図。

【図１５】第８実施形態の半導体レーザの活性層付近
のエネルギーバンド図。

【図１６】第９実施形態の半導体レーザの活性層付近
のエネルギーバンド図。

【図１７】従来の半導体レーザの活性層付近のエネル
ギーバンド図（ΔＥｃ＞ΔＥｖの場合）

【図１８】従来の活性層内のキャリア密度分布図（Δ
Ｅｃ＞ΔＥｖの場合）

【図１９】従来の活性層内でのキャリア再結合速度分
布図（ΔＥｃ＞ΔＥｖの場合）

【図２０】従来の半導体レーザの活性層付近のエネル
ギーバンド図（ΔＥｃ＜ΔＥｖの場合）

【図２１】従来の活性層内のキャリア密度分布図（Δ
Ｅｃ＜ΔＥｖの場合）

【図２２】従来の活性層内でのキャリア再結合速度分
布図（ΔＥｃ＜ΔＥｖの場合）

【符号の説明】

１…ｎ−ＧａＡｓ基板、２…ｎ−ＧａＡｓバッファ層、
３…ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、４…ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓ光ガイド層、５…ＭＱＷ活性層（ＡｌＧａＡｓ／Ｇａ
Ａｓ多重量子井戸）、６…ｐ−ＡｌＧａＡｓ光ガイド
層、７…ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、８…ｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層、９…絶縁膜、１０…ｐ型電極（Ｃｒ／Ｐ
ｔ／Ａｕ）、１１…ｎ型電極（ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａ
ｕ）、１２…Ａｕ−Ｓｎ層、１３…井戸層、１４…障壁
層、２１…ｎ−ＩｎＰ基板、２２…ｎ−ＩｎＰバッファ
層、２３…ｎ−ＩｎＰクラッド層、２４…ｎ−Ａｌ_0.23
Ｉｎ_0.53Ｇａ_0.24Ａｓ光ガイド層、２５…ＭＱＷ活性層
（ＡｌＩｎＧａＡｓ／ＡｌＩｎＧａＡｓ多重量子井
戸）、２６…ｐ−Ａｌ_0.23Ｉｎ_0.53Ｇａ_0.24Ａｓ光ガイ
ド層、２７…ｐ−ＩｎＰクラッド層、２８…ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓキャップ層、２９…井戸層、３０…障壁層、３１
…ｎ−ＩｎＰ基板、３２…ｎ−ＩｎＰバッファ層、３３
…ｎ−ＩｎＰクラッド層、３４…ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光
ガイド層、３５…ＭＱＷ活性層（ＩｎＧａＡｓＰ／Ｉｎ
ＧａＡｓ多重量子井戸）、３６…ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光
ガイド層、３７…ｐ−ＩｎＰクラッド層、３８…ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓキャップ層、３９…井戸層、４０…障壁層、
５０…障壁層、６０…障壁層、７０…障壁層、８０…障
壁層、９０…障壁層、１００…障壁層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ型クラッド層（３）と、ｐ型クラッド
層（７）と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層
（５）を含み、伝導帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）
が価電子帯側のバンドオフセット（ΔＥｖ）よりも大き
い材料系で構成されている半導体レーザにおいて、前記多重量子井戸活性層（５）を構成する障壁層（１
４）の厚さ（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４）がｎ型クラッド
層（３）から離れるにしたがって順に厚くなっているこ
とを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】ｎ型クラッド層（３３）と、ｐ型クラッ
ド層（３７）と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層
（３５）を含み、価電子帯側のバンドオフセット（ΔＥ
ｖ）が伝導帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）よりも大
きい材料系で構成されている半導体レーザにおいて、前記多重量子井戸活性層（３５）を構成する障壁層（４
０）の厚さ（ｔ２１，ｔ２２，ｔ２３，ｔ２４）がｐ型
クラッド層（３７）から離れるにしたがって順に厚くな
っていることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項３】ＧａＡｓ基板（１）と、ｎ型クラッド層
（３）と、ｐ型クラッド層（７）と、井戸数が２以上の
多重量子井戸活性層（５）を含む半導体レーザにおい
て、前記ｎ型クラッド層（３）と前記ｐ型クラッド層（７）
と前記多重量子井戸活性層（５）がＡｌＧａＡｓ系材料
で構成されており、前記多重量子井戸活性層（５）を構
成する障壁層（１４）の厚さ（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ
４）がｎ型クラッド層（３）から離れるにしたがって順
に厚くなっていることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項４】ＩｎＰ基板（２１）と、ｎ型クラッド層
（２３）と、ｐ型クラッド層（２７）と、井戸数が２以
上の多重量子井戸活性層（２５）を含む半導体レーザに
おいて、前記ｎ型クラッド層（２３）と前記ｐ型クラッド層（２
７）がＩｎＰまたはＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で、また、
前記多重量子井戸活性層（２５）がＡｌＩｎＧａＡｓ系
材料で構成されており、前記多重量子井戸活性層（２
５）を構成する障壁層（３０）の厚さ（ｔ１１，ｔ１
２，ｔ１３，ｔ１４）がｎ型クラッド層（２３）から離
れるにしたがって順に厚くなっていることを特徴とする
半導体レーザ。
【請求項５】ＩｎＰ基板（３１）と、ｎ型クラッド層
（３３）と、ｐ型クラッド層（３７）と、井戸数が２以
上の多重量子井戸活性層（３５）を含む半導体レーザに
おいて、前記ｎ型クラッド層（３３）と前記ｐ型クラッド層（３
７）と前記多重量子井戸活性層（３５）がＩｎＧａＡｓ
Ｐ系材料で構成されており、前記多重量子井戸活性層
（３５）を構成する障壁層（４０）の厚さ（ｔ２１，ｔ
２２，ｔ２３，ｔ２４）がｐ型クラッド層（３７）から
離れるにしたがって順に厚くなっていることを特徴とす
る半導体レーザ。
【請求項６】ｎ型クラッド層（３）と、ｐ型クラッド
層（７）と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層
（５）を含む半導体レーザにおいて、前記多重量子井戸活性層（５）を構成する障壁層（５
０）のエネルギーバンドギャップ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，Ｅ
ｇ３，Ｅｇ４）がそれぞれ異なっていることを特徴とす
る半導体レーザ。
【請求項７】ｎ型クラッド層（３）と、ｐ型クラッド
層（７）と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層
（５）を含む半導体レーザにおいて、前記多重量子井戸活性層（５）を構成する障壁層（５
０）のエネルギーバンドギャップ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，Ｅ
ｇ３，Ｅｇ４）がｎ型クラッド層（３）から離れるにし
たがって順に大きくなっていることを特徴とする半導体
レーザ。
【請求項８】ｎ型クラッド層（３３）と、ｐ型クラッ
ド層（３７）と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層
（３５）を含む半導体レーザにおいて、前記多重量子井戸活性層（３５）を構成する障壁層（７
０）のエネルギーバンドギャップ（Ｅｇ２１，Ｅｇ２
２，Ｅｇ２３，Ｅｇ２４）がｐ型クラッド層（３７）か
ら離れるにしたがって順に大きくなっていることを特徴
とする半導体レーザ。
【請求項９】伝導帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）
が価電子帯側のバンドオフセット（ΔＥｖ）よりも大き
い材料で構成されていることを特徴とする請求項７に記
載の半導体レーザ。
【請求項１０】価電子帯のバンドオフセット（ΔＥ
ｖ）が伝導帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）よりも大
きい材料で構成されていることを特徴とする請求項８に
記載の半導体レーザ。
【請求項１１】基板（１）としてＧａＡｓを用い、多
重量子井戸活性層（５）がＡｌＧａＡｓ系材料で構成さ
れていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項
に記載の半導体レーザ。
【請求項１２】基板（２１）としてＩｎＰを用い、多
重量子井戸活性層（２５）がＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で
構成されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれ
か１項に記載の半導体レーザ。
【請求項１３】基板（３１）としてＩｎＰを用い、多
重量子井戸活性層（３５）がＩｎＧａＡｓＰ系材料で構
成されていることを特徴とする請求項６，７，８，１０
のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【請求項１４】ＧａＡｓ基板（１）と、ｎ型クラッド
層（３）と、ｐ型クラッド層（７）と、井戸数が２以上
の多重量子井戸活性層（５）を含む半導体レーザにおい
て、前記ｎ型クラッド層（３）と前記ｐ型クラッド層（７）
と前記多重量子井戸活性層（５）がＡｌＧａＡｓ系材料
で構成されており、前記多重量子井戸活性層（５）を構
成する障壁層（５０）のエネルギーバンドギャップ（Ｅ
ｇ１，Ｅｇ２，Ｅｇ３，Ｅｇ４）がｎ型クラッド層
（３）から離れるにしたがって順に大きくなっているこ
とを特徴とする半導体レーザ。
【請求項１５】ＩｎＰ基板（２１）と、ｎ型クラッド
層（２３）と、ｐ型クラッド層（２７）と、井戸数が２
以上の多重量子井戸活性層（２５）を含む半導体レーザ
において、前記ｎ型クラッド層（２３）と前記ｐ型クラッド層（２
７）がＩｎＰまたはＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で、また、
前記多重量子井戸活性層（２５）がＡｌＩｎＧａＡｓ系
材料で構成されており、前記多重量子井戸活性層（２
５）を構成する障壁層（６０）のエネルギーバンドギャ
ップ（Ｅｇ１１，Ｅｇ１２，Ｅｇ１３，Ｅｇ１４）がｎ
型クラッド層（２３）から離れるにしたがって順に大き
くなっていることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項１６】ＩｎＰ基板（３１）と、ｎ型クラッド
層（３３）と、ｐ型クラッド層（３７）と、井戸数が２
以上の多重量子井戸活性層（３５）を含む半導体レーザ
において、前記ｎ型クラッド層（３３）と前記ｐ型クラッド層（３
７）と前記多重量子井戸活性層（３５）がＩｎＧａＡｓ
Ｐ系材料で構成されており、前記多重量子井戸活性層
（３５）を構成する障壁層（７０）のエネルギーバンド
ギャップ（Ｅｇ２１，Ｅｇ２２，Ｅｇ２３，Ｅｇ２４）
がｐ型クラッド層（３７）から離れるにしたがって順に
大きくなっていることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項１７】ｎ型クラッド層（３）と、ｐ型クラッ
ド層（７）と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性層
（５）を含む半導体レーザにおいて、伝導帯側のバンドオフセット（ΔＥｃ）が価電子帯側の
バンドオフセット（ΔＥｖ）よりも大きい材料系で構成
されており、前記多重量子井戸活性層（５）を構成する
障壁層（８０）の厚さ（ｔ３１，ｔ３２，ｔ３３，ｔ３
４）がｎ型クラッド層（３）から離れるにしたがって順
に大きくなっているとともに、障壁層（８０）のエネル
ギーバンドギャップ（Ｅｇ３１，Ｅｇ３２，Ｅｇ３３，
Ｅｇ３４）がｎ型クラッド層（３）から離れるにしたが
って順に大きくなっていることを特徴とする半導体レー
ザ。
【請求項１８】ｎ型クラッド層（３３）と、ｐ型クラ
ッド層（３７）と、井戸数が２以上の多重量子井戸活性
層（３５）を含む半導体レーザにおいて、価電子帯側のバンドオフセット（ΔＥｖ）が伝導帯側の
バンドオフセット（ΔＥｃ）よりも大きい材料系で構成
されており、前記多重量子井戸活性層（３５）を構成す
る障壁層（１００）の厚さ（ｔ５１，ｔ５２，ｔ５３，
ｔ５４）がｐ型クラッド層（３７）から離れるにしたが
って順に大きくなっているとともに、障壁層（１００）
のエネルギーバンドギャップ（Ｅｇ５１，Ｅｇ５２，Ｅ
ｇ５３，Ｅｇ５４）がｐ型クラッド層（３７）から離れ
るにしたがって順に大きくなっていることを特徴とする
半導体レーザ。
【請求項１９】ＧａＡｓ基板（１）と、ｎ型クラッド
層（３）と、ｐ型クラッド層（７）と、井戸数が２以上
の多重量子井戸活性層（５）を含む半導体レーザにおい
て、前記ｎ型クラッド層（３）と前記ｐ型クラッド層（７）
と前記多重量子井戸活性層（５）がＡｌＧａＡｓ系材料
で構成されており、前記多重量子井戸活性層（５）を構
成する障壁層（８０）の厚さ（ｔ３１，ｔ３２，ｔ３
３，ｔ３４）がｎ型クラッド層（３）から離れるにした
がって順に厚くなるとともに、障壁層（８０）のエネル
ギーバンドギャップ（Ｅｇ３１，Ｅｇ３２，Ｅｇ３３，
Ｅｇ３４）がｎ型クラッド層（３）から離れるにしたが
って順に大きくなっていることを特徴とする半導体レー
ザ。
【請求項２０】ＩｎＰ基板（２１）と、ｎ型クラッド
層（２３）と、ｐ型クラッド層（２７）と、井戸数が２
以上の多重量子井戸活性層（２５）を含む半導体レーザ
において、前記ｎ型クラッド層（２３）と前記ｐ型クラッド層（２
７）がＩｎＰまたはＡｌＩｎＧａＡｓ系材料で、また、
前記多重量子井戸活性層（２５）がＡｌＩｎＧａＡｓ系
材料で構成されており、前記多重量子井戸活性層（２
５）を構成する障壁層（９０）の厚さ（ｔ４１，ｔ４
２，ｔ４３，ｔ４４）がｎ型クラッド層（２３）から離
れるにしたがって順に厚くなるとともに、障壁層（９
０）のエネルギーバンドギャップ（Ｅｇ４１，Ｅｇ４
２，Ｅｇ４３，Ｅｇ４４）がｎ型クラッド層（２３）か
ら離れるにしたがって順に大きくなっていることを特徴
とする半導体レーザ。
【請求項２１】ＩｎＰ基板（３１）と、ｎ型クラッド
層（３３）と、ｐ型クラッド層（３７）と、井戸数が２
以上の多重量子井戸活性層（３５）を含む半導体レーザ
において、前記ｎ型クラッド層（３３）と前記ｐ型クラッド層（３
７）と前記多重量子井戸活性層（３５）がＩｎＧａＡｓ
Ｐ系材料で構成されており、前記多重量子井戸活性層
（３５）を構成する障壁層（１００）の厚さ（ｔ５１，
ｔ５２，ｔ５３，ｔ５４）がｐ型クラッド層（３７）か
ら離れるにしたがって順に厚くなるとともに、障壁層
（１００）のエネルギーバンドギャップ（Ｅｇ５１，Ｅ
ｇ５２，Ｅｇ５３，Ｅｇ５４）がｐ型クラッド層（３
７）から離れるにしたがって順に大きくなっていること
を特徴とする半導体レーザ。
【請求項２２】前記多重量子井戸活性層の井戸数が５
以上であることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか
１項に記載の半導体レーザ。
【請求項２３】前記半導体活性層における発光領域の
ストライプ幅が１００μｍ以上であることを特徴とする
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の半導体レーザ。