半導体レーザ素子及びこれを用いた光ピックアップ装置
【課題】信頼性を向上させることが可能な半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】この半導体レーザ素子１０００は、活性層２５を有し、共振器端面２ａ及び２ｂが形成された半導体素子層２と、共振器端面２ａ及び２ｂ上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜８２及び９２を有する端面コート膜８及び９とを備え、端面コート膜８及び９は、共振器端面２ａ及び２ｂと酸化膜８２及び酸化膜９２との間に、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するように形成された窒化膜８１及び窒化膜９１をさらに有している。
【解決手段】この半導体レーザ素子１０００は、活性層２５を有し、共振器端面２ａ及び２ｂが形成された半導体素子層２と、共振器端面２ａ及び２ｂ上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜８２及び９２を有する端面コート膜８及び９とを備え、端面コート膜８及び９は、共振器端面２ａ及び２ｂと酸化膜８２及び酸化膜９２との間に、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するように形成された窒化膜８１及び窒化膜９１をさらに有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子及びこれを用いた光ピックアップ装置に関し、特に、共振器端面に端面コート膜が形成された半導体レーザ素子及びこれを用いた光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体レーザ素子の共振器端面に形成される端面コート膜に関しては、種々の材料及び構造のものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、ＡｌＧａＩｎＮ系の化合物半導体からなり、活性層を含む半導体層の前端面に、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２等の少なくとも１種類以上を含んでいる光出射側反射膜を備えた半導体レーザ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４７６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体レーザ素子では、レーザ光の短波長化及び高出力化に伴って、光吸収等による端面コート膜での発熱が顕著になってくる。ここで、短波長領域における吸収係数が小さいＨｆＯ２を用いた場合には、その結晶化温度が数百℃程度と低いので、端面コート膜が結晶化しやすく、端面コート膜の光学特性が変化しやすいという不具合があった。また、特に、窒化物系半導体レーザ素子の共振器端面に酸化膜からなる端面コート膜を形成した場合、外部雰囲気からの酸素の拡散によって、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化したりするという不具合があった。これらの結果、従来の半導体レーザ素子では、レーザ光の短波長化及び高出力化に伴って、信頼性が低下しやすいという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、信頼性を向上させることが可能な半導体レーザ素子を提供することである。
【０００７】
また、この発明のもう１つの目的は、信頼性を向上させることが可能な半導体レーザ素子を用いた光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の第１の局面による半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している。
【０００９】
この発明の第１の局面による半導体レーザ素子では、上記のように、共振器端面上の端面コート膜中に、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面とこの酸化膜との間には、共振器端面に接触するように窒化膜が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化しにくい。これらの結果、この発明の第１の局面による半導体レーザ素子では、信頼性を向上させることができる。
【００１０】
この場合、酸化膜としては、Ｈｆ０．３Ｓｉ０．１５Ｏ０．５５や、Ｈｆ０．１５Ａｌ０．３５Ｏ０．５５等の組成であることが好ましい。このように構成することによって、結晶化温度が高い安定した酸化膜を構成することができる。
【００１１】
上記第１の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、前記窒化膜は、前記酸化膜中に含まれているＳｉ及びＡｌの少なくとも一方の元素を含む。このように構成すれば、端面コート膜中における酸化膜と窒化膜とは、共通の元素を含むので、酸化膜と窒化膜との密着性が向上する。これにより、端面コート膜の剥離を抑制することができる。
【００１２】
上記第１の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、前記活性層が発するレーザ光の波長がλ、前記酸化膜の屈折率がｎ１、前記窒化膜の屈折率がｎ２、前記酸化膜の厚みがｔ１、前記窒化膜の厚みがｔ２である場合に、ｔ１＜λ／（４×ｎ１）、ｔ２＜λ／（４×ｎ２）、及び、ｔ１＜ｔ２である。このように構成すれば、共振器端面を出射したレーザ光は、窒化膜の厚みに影響されることなく透過して酸化膜に達することができる。その結果、所望の反射率を有するように設定された酸化膜の反射率制御機能が窒化膜によって影響されるのを容易に抑制することができる。また、窒化膜の厚みが薄いので、端面コート膜の形成後の応力に起因した剥離等も抑制することができる。
【００１３】
また、この発明の第２の局面による半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている。
【００１４】
この発明の第２の局面による半導体レーザ素子では、上記のように、共振器端面上の端面コート膜中に、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、この酸化膜中には窒素が含まれているとともに、共振器端面に接触するように酸化膜が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化しにくい。これらの結果、この発明の第２の局面による半導体レーザ素子では、信頼性を向上させることができる。
【００１５】
この場合、窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜としては、Ｈｆ０．３Ｓｉ０．１５Ｏ０．２５Ｎ０．３や、Ｈｆ０．１５Ａｌ０．３５Ｏ０．３Ｎ０．２５等の組成であることが好ましい。このように構成することによって、結晶化温度が高い安定した酸化膜を構成するとともに、外部雰囲気からの酸素の拡散も抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、前記酸化膜中におけるＨｆ、Ｓｉ、Ａｌ、酸素、窒素の原子数比が、それぞれ、ｗ、ｘ１、ｘ２、ｙ、ｚ（ｗ＞０、ｘ１≧０、ｘ２≧０、ｙ＞０、ｚ≧０。尚、ｘ１及びｘ２の少なくとも一方は０ではない。）の場合に、ｗ＋ｘ１≦ｙ＋ｚ、又は、ｗ＋ｘ２≦ｙ＋ｚである。このように構成すれば、酸化膜の抵抗率を大きくすることができるので、共振器端面に端面コート膜を形成した場合であっても、半導体素子層を構成する各層や表面側電極及び裏面側電極の間を容易に絶縁することができる。
【００１７】
また、この発明の第３の局面による光ピックアップ装置は、半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を調整する光学系とを備えた光ピックアップ装置であって、前記半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している、又は、前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている。
【００１８】
この発明の第３の局面による光ピックアップ装置では、上記のように、半導体レーザ素子の共振器端面上にハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜を備えている。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面とこの酸化膜との間には、共振器端面に接触するように窒化膜が形成されているか、この酸化膜中に窒素が含まれているとともに、共振器端面に接触するように酸化膜が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化しにくい。これらの結果、半導体レーザ素子の信頼性を向上させることができるので、レーザ光の出力が短波長化及び高出力化した場合にも、光ピックアップ装置の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、信頼性を向上させることが可能な半導体レーザ素子及び光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子を共振器方向と垂直に切断した際の縦断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態によるレーザ装置の概略図である。
【図５】本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子１０００の構造について説明する。
【００２３】
本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子１０００では、図１に示すように、半導体からなる基板１の上面上に活性層２５を含む複数の半導体層からなる半導体素子層２が形成されている。また、半導体素子層２の上面上に表面電極４が形成されており、基板１の下面上に裏面電極５が形成されている。また、半導体素子層２には、共振器の延びる方向（Ｌ方向）に、共振器端面２ａ及び２ｂがそれぞれ形成されており、共振器端面２ａ及び２ｂ上には、端面コート膜８及び９が形成されている。
【００２４】
共振器端面２ａ側の端面コート膜８は、共振器端面２ａに接触するように形成された窒化膜８１と、窒化膜８１上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜８２とから構成されている。また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９は、共振器端面２ｂに接触するように形成された窒化膜９１と、窒化膜９１上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜９２と、複数の誘電体膜からなる多層反射膜９３とから構成されている。
【００２５】
半導体レーザ素子１０００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜８及び９中に、それぞれ、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜８２及び酸化膜９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜８及び９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面２ａ及び２ｂと酸化膜８２及び酸化膜９２との間には、それぞれ、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するように窒化膜８１及び窒化膜９１が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜８及び９との界面が劣化しにくい。これらの結果、半導体レーザ素子１０００では、信頼性を向上させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子２０００の構造について説明する。
【００２７】
本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子２０００では、図２に示すように、共振器端面２ａ側の端面コート膜１８は、共振器端面２ａに接触するように形成された窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜１８２と、酸化膜１８２上に形成された誘電体膜からなる反射率制御膜１８３とから構成されている。また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜１９は、共振器端面２ｂに接触するように形成された窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜１９２と、複数の誘電体膜からなる多層反射膜９３とから構成されている。半導体レーザ素子２０００は、これら以外の構成は、第１実施形態の半導体レーザ素子１０００と同様である。
【００２８】
半導体レーザ素子２０００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜１８及び１９中に、それぞれ、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜１８２及び酸化膜１９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜１８及び１９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、この酸化膜１８２及び酸化膜１９２中には、窒素が含まれているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜１８及び１９との界面が劣化しにくい。これらの結果、半導体レーザ素子２０００では、信頼性を向上させることができる。
【００２９】
なお、半導体レーザ素子１０００及び２０００では、Ｌ方向に活性層から出射されるレーザ光に対して、主に多層反射膜９３を形成することによって、共振器端面２ｂ側の反射率を大きくすることができる。また、共振器端面２ａ側の反射率についても、半導体レーザ素子１０００では、窒化膜８１及び酸化膜８２の、半導体レーザ素子２０００では、酸化膜１８２及び反射率制御膜１８３の、各層の膜厚及び屈折率を制御することによって、反射率を小さくすることができる。これにより、半導体レーザ素子１０００及び２０００では、Ｌ方向に活性層から出射されるレーザ光に対する共振器端面２ｂ側の反射率の方が共振器端面２ａ側の反射率よりも大きくされている。その結果、共振器端面２ａ側から出射されるレーザ光の強度は、共振器端面２ｂ側から出射されるレーザ光の強度よりも大きくなるので、共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００３０】
（実施例１）
以下、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えた半導体レーザ素子の具体的な構成について説明する。
【００３１】
図３は、本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子を共振器方向と垂直に切断した際の縦断面図である。なお、図３は、図１のＡＡ線に沿った断面図であって、共振器の延びる方向（Ｌ方向：［１−１００］方向）に直交する断面を示している。図１及び図３を参照して、本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の構造について説明する。
【００３２】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９の構造について説明する。窒化物系半導体レーザ素子１１００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜８を構成する窒化膜８１は、約１０ｎｍの厚みｔ２を有するＡｌＮ（屈折率ｎ２：約２．１０）からなり、酸化膜８２は、約７０ｎｍの厚みｔ１を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１：約１．８５）からなる。
【００３３】
また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する窒化膜９１は、約１０ｎｍの厚みｔ２’を有するＡｌＮ（屈折率ｎ２’：約２．１０）からなり、窒化膜９１は、約８０ｎｍの厚みｔ１’を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１’：約１．８５）からなる。また、多層反射膜９３は、酸化膜９２に接触するように形成された約１４０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）上に、約７０ｎｍの厚みを有する６層のＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）及び約４８ｎｍの厚みを有する６層のＺｒＯ２層（屈折率：約２．１３）が、最表面側にＺｒＯ２層が配置されるように、交互に積層された構造を有している。
【００３４】
なお、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００では、共振器端面２ａ及び２ｂは、半導体素子層２を劈開して形成された劈開面を用いており、共振器端面２ａ及び２ｂ上に、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）スパッタ法によって、端面コート膜８及び９を構成する各層を順次形成している。
【００３５】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００では、共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００３６】
次に、図３を参照して、窒化物系半導体レーザ素子１１００の積層方向の構造について説明する。窒化物系半導体レーザ素子１１００では、酸素がドープされたｎ型ＧａＮからなる基板１は、約１００μｍの厚みを有しており、その上面（（０００１）面）上には、活性層２５を含む複数の窒化物系半導体層からなる半導体素子層２と、半導体素子層２上に形成された電流ブロック層３及び表面電極（ｐ側電極）４が形成されている。また、基板１の下面（（０００−１）面）上には、裏面電極（ｎ側電極）５が形成されている。なお、窒化物系半導体レーザ素子１１００は、約８００μｍの長さ（共振器長）、約２００μｍの幅及び約１２０μｍの厚みを有する外形を備えている。
【００３７】
半導体素子層２は、基板１側から、約０．１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮからなる下地層２１、約０．４μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎからなるｎ型クラッド層２２、約５ｎｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ｎからなるキャリアブロック層２３、約０．１μｍの厚みを有するアンドープのＧａＮからなるｎ側光ガイド層２４、複数のＩｎＧａＮからなる障壁層及び井戸層が積層された多重量子井戸構造を有する活性層２５、約０．１μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮからなるｐ側光ガイド層２６、約２０ｎｍの厚みを有するｐ型Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ｎからなるキャップ層２７、ｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎからなるｐ型クラッド層２８、及び、約１０ｎｍの厚みを有するｐ型Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎからなるコンタクト層２９がこの順に積層されて構成されている。
【００３８】
なお、下地層２１、ｎ型クラッド層２２及びｎ型キャリアブロック層２３には、約５×１０１８ｃｍ−３のＧｅがドープされている。また、ｐ側光ガイド層２６、キャップ層２７、ｐ型クラッド層２８及びコンタクト層２９には、約４×１０１９ｃｍ−３のＭｇがドープされている。
【００３９】
活性層２５は、約２０ｎｍの厚みを有するＩｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎからなる４層の障壁層と、約３ｎｍの厚みを有するＩｎ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる３層の井戸層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有している。なお、活性層２５を構成する障壁層及び井戸層は、いずれもアンドープである。
【００４０】
ｐ型クラッド層２８は、Ｌ方向にストライプ状に延びる約１．５μｍの幅を有する凸部２８ａと、凸部２８ａの両側の約８０ｎｍの厚みを有する平坦部２８ｂとから構成されている。また、凸部２８ａにおけるｐ型クラッド層２８の厚みは、約０．４μｍである。コンタクト層２９は、凸部２８ａの上面にのみ形成されており、ｐ型クラッド層２８の凸部２８ａとコンタクト層２９とによって、半導体素子層２の上面には、Ｌ方向にストライプ状に延びるリッジ部２ｃが形成されている。ここで、リッジ部２ｃは、電流注入部を構成し、リッジ部２ｃの下方の活性層２５を含む領域には、リッジ部２ｃに沿ってＬ方向にストライプ状に延びる導波路が形成される。
【００４１】
電流ブロック層３は、約０．３μｍの厚みを有するＳｉＯ２からなり、リッジ部２ｃの上面（コンタクト層２９の上面）を露出するように、ｐ型クラッド層２８の凸部２８ａの側面上及び平坦部２８ｂの上面上に形成されている。
【００４２】
表面電極（ｐ側電極）４は、リッジ部２ａの上面に接触するように形成されているオーミック電極層４１と、オーミック電極層４１及び電流ブロック層３上に形成されているｐ側パッド電極４２とから構成されている。オーミック電極４１では、コンタクト層２４側から、約５ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層、約１５０ｎｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。また、ｐ側パッド電極４２では、オーミック電極層４１及び電流ブロック層３側から、約０．１μｍの厚みを有するＴｉ層、約０．１μｍの厚みを有するＰｄ層、約３μｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。
【００４３】
また、裏面電極（ｎ側電極）５では、基板１側から、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ層、約２０ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１１００が構成されている。
【００４４】
窒化物系半導体レーザ素子１１００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜８及び９中に、それぞれ、ＨｆＳｉＯからなる酸化膜８２及び酸化膜９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜８及び９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面２ａ及び２ｂと酸化膜８２及び酸化膜９２との間には、それぞれ、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するようにＡｌＮからなる窒化膜８１及び窒化膜９１が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜８及び９との界面が劣化しにくい。これらの結果、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、上記のように、レーザ光の波長と、端面コート膜８及び９を構成する酸化膜８２、酸化膜９２、窒化膜８１及び窒化膜９１の屈折率及び厚みとの間には、端面コート膜８側においては、ｔ１＜λ／（４×ｎ１）、ｔ２＜λ／（４×ｎ２）、及び、ｔ１＜ｔ２の関係を有しており、端面コート膜９側においては、ｔ１’＜λ／（４×ｎ１’）、ｔ２’＜λ／（４×ｎ２’）、及び、ｔ１’＜ｔ２’の関係を有している。これにより、端面コート膜８及び９のそれぞれにおいて、共振器端面２ａ及び２ｂを出射したレーザ光は、窒化膜８１及び窒化膜９１の厚みに影響されることなく透過して酸化膜８２及び酸化膜９２に達することができる。その結果、所望の反射率を有するように設定された酸化膜８２及び酸化膜９２の反射率制御機能が窒化膜８１及び窒化膜９１によって影響されるのを容易に抑制することができる。また、窒化膜８１及び窒化膜９１の厚みが薄いので、端面コート膜８及び９の形成後の応力に起因した剥離等も抑制することができる。
【００４６】
また、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、窒化膜８１及び窒化膜９１の厚みは、約５ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲が好ましい。このように構成することにより、応力に起因した端面コート膜８及び９の剥離等を抑制することができるとともに、外部雰囲気からの酸素の拡散も抑制することができる。また、酸化膜８２及び酸化膜９２の厚みは、約６０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲が好ましい。このように構成することにより、共振器端面２ａ側の反射率を所望の値に容易に制御することができる。
【００４７】
また、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、上記のように、窒化物系半導体からなる半導体素子層２上に同じ窒素を含有する窒化膜８１及び窒化膜９１が接触するように形成されているので、さらに、端面コート膜８及び９の密着性を向上させることができる。
【００４８】
（実施例２）
本発明の実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００も、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えている。
【００４９】
図１を参照して、本発明の実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００では、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する酸化膜９２は、約６８ｎｍの厚みｔ１’を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１’：約１．８５）からなり、多層反射膜９３は、酸化膜９２に接触するように形成された約１４０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）上に、約８０ｎｍの厚みを有する７層のＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）及び約３５ｎｍの厚みを有する７層のＨｆＯ２層（屈折率：約１．９５）が、最表面側にＨｆＯ２層が配置されるように、交互に積層された構造を有している。実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００の端面コート膜８及び９のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９のその他の構成と同様である。
【００５０】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９５％となり、実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００５１】
また、半導体素子層２の構成においては、ｎ型クラッド層２２は、約０．７μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなり、キャリアブロック層２３は、約１０ｎｍの厚みを有するアンドープのＡｌ０．２Ｇａ０．８Ｎからなり、ｎ側光ガイド層２４は、約０．１５μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．０３Ｇａ０．９７Ｎからなる。また、活性層２５は、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ０．０６Ｇａ０．９４Ｎからなる２層の障壁層と、約１８ｎｍの厚みを有するＧａＮからなる１層の井戸層とが交互に積層された構造を有している。また、ｐ側光ガイド層２６は、約０．１５μｍの厚みを有するｐ型Ａｌ０．０３Ｇａ０．９７Ｎからなり、キャップ層２７は、約１０ｎｍの厚みを有するアンドープのＡｌ０．２Ｇａ０．８Ｎからなり、ｐ型クラッド層２８は、ｐ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる。また、ｎ側光ガイド層２４には、約５×１０１８ｃｍ−３のＧｅがドープされており、ｐ側光ガイド層２６、ｐ型クラッド層２８には、約３×１０１９ｃｍ−３のＭｇがドープされている。
【００５２】
実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００の半導体素子層２のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２のその他の構成と同様である。このようにして、約３６５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１２００が構成されている。
【００５３】
窒化物系半導体レーザ素子１２００では、上記のように、端面コート膜９の多層反射膜９３において、窒化物系半導体レーザ素子１１００で用いられていたＺｒＯ２層に代えて紫外領域で光吸収がより少ないＨｆＯ２層が用いられている。これにより、紫外領域のレーザ光に対して、効率よくレーザ光を取り出すことができる。この実施例２のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００５４】
（実施例３）
本発明の実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００も、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えている。
【００５５】
図１を参照して、本発明の実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜８を構成する窒化膜８１は、約１０ｎｍの厚みｔ２を有する窒素を含むＨｆＳｉＯ（ＨｆＳｉＯＮ、屈折率ｎ２：約２．００）からなり、酸化膜８２は、約６８ｎｍの厚みｔ１を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１：約１．８５）からなり、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する窒化膜９１は、約１０ｎｍの厚みｔ２’を有する窒素を含むＨｆＳｉＯ（ＨｆＳｉＯＮ、屈折率ｎ２’：約２．１０）からなる。実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００の端面コート膜８及び９のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９のその他の構成と同様である。
【００５６】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００５７】
また、実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００の半導体素子層２の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２の構成と同様である。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１３００が構成されている。
【００５８】
窒化物系半導体レーザ素子１３００では、上記のように、窒化膜８１は、酸化膜８２中に含まれているＳｉを含み、窒化膜９１は、酸化膜９２中に含まれているＳｉを含んでいるので、端面コート膜８及び９中における酸化膜８２と窒化膜８１との密着性、及び、酸化膜９２と窒化膜９１との密着性がそれぞれ向上する。これにより、端面コート膜８及び９の剥離を抑制することができる。この実施例３のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００５９】
（実施例４）
本発明の実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００も、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えている。
【００６０】
図１を参照して、本発明の実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜８を構成する窒化膜８１は、共振器端面２ａに接触するように形成されている約１０ｎｍの厚みを有するＡｌＮ膜（屈折率：約２．１０）と、このＡｌＮ膜上に形成されている約６９ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＳｉＯ膜（ＨｆＳｉＯＮ膜、屈折率：約２．００）との積層構造を有しており、窒化膜８１の厚みｔ２は約１０ｎｍ、平均屈折率ｎ２は約２．００である。
【００６１】
また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する窒化膜９１は、共振器端面２ｂに接触するように形成されている約１０ｎｍの厚みを有するＡｌＮ膜（屈折率：約２．１０）と、このＡｌＮ膜上に形成されている約３０ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＳｉＯ膜（ＨｆＳｉＯＮ膜、屈折率：約２．００）との積層構造を有しており、窒化膜９１の厚みｔ２’は約４０ｎｍ、平均屈折率ｎ２’は約２．１０である。実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００の端面コート膜８及び９のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９のその他の構成と同様である。
【００６２】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００６３】
また、実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００の半導体素子層２の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２の構成と同様である。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１４００が構成されている。
【００６４】
窒化物系半導体レーザ素子１４００では、上記のように、窒化膜８１及び窒化膜９１の酸化膜８２及び酸化膜９２側の組成が、酸化膜８２及び酸化膜９２と共通のＨｆ、Ｓｉ、Ｏを含んでいるので、端面コート膜８及び９中における酸化膜８２と窒化膜８１との密着性、及び、酸化膜９２と窒化膜９１との密着性がそれぞれ向上する。また、窒化膜８１及び窒化膜９１では、ＡｌＮ膜及びＨｆＳｉＯＮ膜が共通の窒素を含んでいるので、ＡｌＮ膜及びＨｆＳｉＯＮ膜の界面においても密着性が向上する。これにより、端面コート膜８及び９の剥離を抑制することができる。この実施例４のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００６５】
（実施例５）
本発明の実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００は、第２実施形態による半導体レーザ素子２０００と同様の構成を備えている。
【００６６】
図２を参照して、本発明の実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜１８を構成する酸化膜１８２は、約１０ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＡｌＯ（ＨｆＡｌＯＮ、屈折率：約２．０５）からなる。また、反射率制御膜１８３は、約８２ｎｍの厚みを有するＡｌ２Ｏ３（屈折率：約１．６５）からなる。
【００６７】
また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜１９を構成する酸化膜１９２は、約１００ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＡｌＯ（ＨｆＡｌＯＮ、屈折率：約２．０５）からなる。また、多層反射膜９３の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の多層反射膜９３の構成と同様である。
【００６８】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００６９】
また、実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００の半導体素子層２の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２の構成と同様である。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子２１００が構成されている。
【００７０】
窒化物系半導体レーザ素子２１００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜８及び９が、それぞれ、ＨｆＡｌＯＮからなる酸化膜１８２及び酸化膜１９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜８及び９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、この酸化膜１８２及び酸化膜１９２中には窒素が含まれているとともに、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するように酸化膜１８２及び酸化膜１９２が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜８及び９との界面が劣化しにくい。これらの結果、窒化物系半導体レーザ素子２１００では、信頼性を向上させることができる。
【００７１】
また、窒化物系半導体レーザ素子２１００では、酸化膜１８２及び酸化膜１９２の厚みは、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲が好ましい。このように構成することにより、応力に起因した端面コート膜８及び９の剥離等を抑制することができるとともに、外部雰囲気からの酸素の拡散も抑制することができる。
【００７２】
また、窒化物系半導体レーザ素子２１００では、上記のように、反射率制御膜１８３は、酸化膜１８２中に含まれているＡｌを含んでいるので、端面コート膜１８中における酸化膜１８２と反射率制御膜１８３との密着性がそれぞれ向上する。これにより、端面コート膜１８の剥離を抑制することができる。この実施例５のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００７３】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態によるレーザ装置の概略図である。この第３実施形態によるレーザ装置３０００には、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００が実装されており、図４（Ａ）は外観斜視図を、図４（Ｂ）はキャンパッケージの蓋体１５０４を外した状態での上面図を示している。
【００７４】
図４を参照して、第３実施形態によるレーザ装置３０００では、導電性材料からなり、略丸型のキャンパッケージ本体１５０３、給電ピン１５０１ａ、１５０１ｂ、１５０１ｃ、１５０２及び蓋体１５０４を備えている。キャンパッケージ本体１５０３には、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００が設けられており、蓋体１５０４により封止されている。蓋体１５０４には、レーザ光を透過する材料からなる取り出し窓１５０４ａが設けられている。また、給電ピン１５０２は、機械的及び電気的にキャンパッケージ本体１５０３と接続されている。給電ピン１５０２は接地端子として用いられる。キャンパッケージ本体１５０３の外部に延びる給電ピン１５０１ａ、１５０１ｂ、１５０１ｃ、１５０２の一端は、それぞれ図示しない駆動回路に接続される。
【００７５】
キャンパッケージ本体１５０３と一体化された導電性の支持部材１５０５上には、導電性のサブマウント１５０５Ｈが設けられている。支持部材１５０５及びサブマウント１５０５Ｈは導電性及び熱伝導性に優れた材料からなる。半導体レーザ素子１０００は、レーザ光の出射方向Ｌがレーザ装置３０００の外側（取り出し窓１５０４ａ側）に向かうとともに、半導体レーザ素子１０００の発光点（リッジ部２ｃの下方に形成される導波路）がレーザ装置３０００の中心線に位置するように接合されている。
【００７６】
給電ピン１５０１ａ、１５０１ｂ、１５０１ｃは、それぞれ、絶縁リング１５０１ｚによりキャンパッケージ本体１５０３と電気的に絶縁されている。給電ピン１５０１ａは、ワイヤーＷ１を介して、半導体レーザ素子１０００の表面電極４の上面に接続されている。また、給電ピン１５０１ｃは、ワイヤーＷ２を介して、サブマウント１５０５Ｈの上面に接続されている。
【００７７】
第３実施形態によるレーザ装置３０００においては、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００を用いているので、レーザ光の出力が短波長化及び高出力化した場合にも、信頼性を向上させることができる。
【００７８】
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置の構成図である。この光ピックアップ装置４０００は、第３実施形態によるレーザ装置３０００が内蔵されている。次に、図５を参照して、本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置４０００について説明する。
【００７９】
図１３に示すように、第４実施形態による光ピックアップ装置４０００は、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００が実装されたレーザ装置３０００と、偏光ビームスプリッタ（以下、偏光ＢＳと略記する。）１９０２、コリメータレンズ１９０３、ビームエキスパンダ１９０４、λ／４板１９０５、対物レンズ１９０６、シリンドリカルレンズ１９０７及び光検出部１９０８を有する光学系１９００を備えている。
【００８０】
光学系１９００においては、以下のように、半導体レーザ素子１０００から出射されたレーザ光を調整することができる。まず、偏光ＢＳ１９０２は、半導体レーザ素子１０００から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスクＤＩから帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ１９０３は、偏光ＢＳ１９０２を透過した窒化物系半導体レーザ素子１２００からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ１９０４は、凹レンズ、凸レンズ及びアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは図示しないサーボ回路からのサーボ信号に応じて凹レンズ及び凸レンズの距離を変化させる。これにより、半導体レーザ素子１０００から出射されたレーザ光の波面状態が補正される。
【００８１】
λ／４板１９０５は、コリメータレンズ１９０３によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板１９０５は光ディスクＤＩから帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、半導体レーザ素子１０００から出射されるレーザ光の直線偏光の偏光方向に直交する。それにより、光ディスクＤＩから帰還するレーザ光は、偏光ＢＳ１９０２によってほぼ全反射される。対物レンズ１９０６は、λ／４板１９０５を透過したレーザ光を光ディスクＤＩの表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ１９０６は、サーボ回路からのサーボ信号（トラッキングサーボ信号、フォーカスサーボ信号及びチルトサーボ信号）に応じて図示しない対物レンズアクチュエータにより、フォーカス方向、トラッキング方向及びチルト方向に移動可能である。
【００８２】
偏光ＢＳ１９０２により全反射されるレーザ光の光軸に沿うようにシリンドリカルレンズ１９０７及び光検出部１９０８が配置されている。シリンドリカルレンズ１９０７は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光検出部１９０８は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。ここで、光検出部１９０８は再生信号とともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びチルトエラー信号が得られるように所定のパターンの検出領域を有する。フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ１９０４のアクチュエータ及び対物レンズアクチュエータがフィードバック制御される。このようにして、本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置４０００が構成される。
【００８３】
第４実施形態による光ピックアップ装置４０００においては、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００及び第３実施形態によるレーザ装置３０００を用いているので、レーザ光の出力が短波長化及び高出力化した場合にも、信頼性の向上が可能である。
【００８４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態及び実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８５】
たとえば、上記実施形態及び実施例では、共振器端面２ａ及び２ｂに形成されている端面コート膜８、９、１８及び１９は、いずれも、窒化膜とＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜との積層構造、又は、窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有していたが、本発明はこれに限らず、いずれか一方の端面コート膜だけが上記構成を備えていてもよい。この場合、光出射面（前端面）となる端面コート膜８及び１８の方がより変質等が生じやすいことから、端面コート膜８及び１８が上記構成を備えているのが好ましい。また、共振器端面２ａ及び２ｂの内の一方の端面コートが、窒化膜とＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜との積層構造を有し、他方の端面コートが、窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有していてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態及び実施例において、端面コート膜９及び１９を構成する多層反射膜９３を他の酸化物、窒化物及び酸窒化物を含む誘電体膜を積層して形成してもよく、同様に、第２実施形態及び実施例５において、反射率制御膜１８３を他の酸化物、窒化物及び酸窒化物を含む誘電体膜により形成してもよい。
【００８７】
また、上記実施形態及び実施例において、端面コート２ａの表面側（半導体素子層２に接している側とは反対側）、即ち、酸化膜８２及び反射率制御膜１８３上にさらに他の誘電体膜を形成してもよく、同様に、端面コート２ｂの表面側（半導体素子層２に接している側とは反対側）、即ち、多層反射膜９３上にさらに他の誘電体膜を形成してもよい。
【００８８】
また、実施例４において、２層の積層膜からなる窒化膜８１及び窒化膜９１を用いたように、他の実施形態及び実施例においても端面コート膜８、１８、９、１９を構成する窒化膜及び酸化膜を２層以上の積層膜で構成してもよい。この場合、積層される各層には、共通の元素が含まれているのが好ましい。
【００８９】
また、上記各実施例では、酸化膜８２、１８２及び酸化膜９２、１９２は、いずれも、Ｓｉ及びＡｌのいずれか一方だけを含んでいたが、本発明はこれに限らず、Ｓｉ及びＡｌの両方を含んでいてもよい。
【００９０】
また、上記各実施例では、半導体素子層２は、窒化物系半導体により構成されていたが、本発明はこれに限らず、半導体素子層は、その他の半導体から構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１ 基板
２ 半導体素子層
２５ 活性層
２ａ、２ｂ 共振器端面
２ｃ リッジ部
３ 電流ブロック層
４ 表面電極（ｐ側電極）
５ 裏面電極（ｎ側電極）
８、９ 端面コート膜
８１、９１、１８１、１９１ 窒化膜
８２、９２、１８２、１９２ 酸化膜
９３ 多層反射膜
１８３ 反射率制御膜
１０００、２０００ 半導体レーザ素子
１１００、１２００、１３００、１４００、２１００ 窒化物系半導体レーザ素子
１９００ 光学系
３０００ レーザ装置
４０００ 光ピックアップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子及びこれを用いた光ピックアップ装置に関し、特に、共振器端面に端面コート膜が形成された半導体レーザ素子及びこれを用いた光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体レーザ素子の共振器端面に形成される端面コート膜に関しては、種々の材料及び構造のものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、ＡｌＧａＩｎＮ系の化合物半導体からなり、活性層を含む半導体層の前端面に、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２等の少なくとも１種類以上を含んでいる光出射側反射膜を備えた半導体レーザ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４７６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体レーザ素子では、レーザ光の短波長化及び高出力化に伴って、光吸収等による端面コート膜での発熱が顕著になってくる。ここで、短波長領域における吸収係数が小さいＨｆＯ２を用いた場合には、その結晶化温度が数百℃程度と低いので、端面コート膜が結晶化しやすく、端面コート膜の光学特性が変化しやすいという不具合があった。また、特に、窒化物系半導体レーザ素子の共振器端面に酸化膜からなる端面コート膜を形成した場合、外部雰囲気からの酸素の拡散によって、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化したりするという不具合があった。これらの結果、従来の半導体レーザ素子では、レーザ光の短波長化及び高出力化に伴って、信頼性が低下しやすいという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、信頼性を向上させることが可能な半導体レーザ素子を提供することである。
【０００７】
また、この発明のもう１つの目的は、信頼性を向上させることが可能な半導体レーザ素子を用いた光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の第１の局面による半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している。
【０００９】
この発明の第１の局面による半導体レーザ素子では、上記のように、共振器端面上の端面コート膜中に、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面とこの酸化膜との間には、共振器端面に接触するように窒化膜が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化しにくい。これらの結果、この発明の第１の局面による半導体レーザ素子では、信頼性を向上させることができる。
【００１０】
この場合、酸化膜としては、Ｈｆ０．３Ｓｉ０．１５Ｏ０．５５や、Ｈｆ０．１５Ａｌ０．３５Ｏ０．５５等の組成であることが好ましい。このように構成することによって、結晶化温度が高い安定した酸化膜を構成することができる。
【００１１】
上記第１の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、前記窒化膜は、前記酸化膜中に含まれているＳｉ及びＡｌの少なくとも一方の元素を含む。このように構成すれば、端面コート膜中における酸化膜と窒化膜とは、共通の元素を含むので、酸化膜と窒化膜との密着性が向上する。これにより、端面コート膜の剥離を抑制することができる。
【００１２】
上記第１の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、前記活性層が発するレーザ光の波長がλ、前記酸化膜の屈折率がｎ１、前記窒化膜の屈折率がｎ２、前記酸化膜の厚みがｔ１、前記窒化膜の厚みがｔ２である場合に、ｔ１＜λ／（４×ｎ１）、ｔ２＜λ／（４×ｎ２）、及び、ｔ１＜ｔ２である。このように構成すれば、共振器端面を出射したレーザ光は、窒化膜の厚みに影響されることなく透過して酸化膜に達することができる。その結果、所望の反射率を有するように設定された酸化膜の反射率制御機能が窒化膜によって影響されるのを容易に抑制することができる。また、窒化膜の厚みが薄いので、端面コート膜の形成後の応力に起因した剥離等も抑制することができる。
【００１３】
また、この発明の第２の局面による半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている。
【００１４】
この発明の第２の局面による半導体レーザ素子では、上記のように、共振器端面上の端面コート膜中に、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、この酸化膜中には窒素が含まれているとともに、共振器端面に接触するように酸化膜が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化しにくい。これらの結果、この発明の第２の局面による半導体レーザ素子では、信頼性を向上させることができる。
【００１５】
この場合、窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜としては、Ｈｆ０．３Ｓｉ０．１５Ｏ０．２５Ｎ０．３や、Ｈｆ０．１５Ａｌ０．３５Ｏ０．３Ｎ０．２５等の組成であることが好ましい。このように構成することによって、結晶化温度が高い安定した酸化膜を構成するとともに、外部雰囲気からの酸素の拡散も抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、前記酸化膜中におけるＨｆ、Ｓｉ、Ａｌ、酸素、窒素の原子数比が、それぞれ、ｗ、ｘ１、ｘ２、ｙ、ｚ（ｗ＞０、ｘ１≧０、ｘ２≧０、ｙ＞０、ｚ≧０。尚、ｘ１及びｘ２の少なくとも一方は０ではない。）の場合に、ｗ＋ｘ１≦ｙ＋ｚ、又は、ｗ＋ｘ２≦ｙ＋ｚである。このように構成すれば、酸化膜の抵抗率を大きくすることができるので、共振器端面に端面コート膜を形成した場合であっても、半導体素子層を構成する各層や表面側電極及び裏面側電極の間を容易に絶縁することができる。
【００１７】
また、この発明の第３の局面による光ピックアップ装置は、半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を調整する光学系とを備えた光ピックアップ装置であって、前記半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している、又は、前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている。
【００１８】
この発明の第３の局面による光ピックアップ装置では、上記のように、半導体レーザ素子の共振器端面上にハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜を備えている。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面とこの酸化膜との間には、共振器端面に接触するように窒化膜が形成されているか、この酸化膜中に窒素が含まれているとともに、共振器端面に接触するように酸化膜が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面と端面コート膜との界面が劣化しにくい。これらの結果、半導体レーザ素子の信頼性を向上させることができるので、レーザ光の出力が短波長化及び高出力化した場合にも、光ピックアップ装置の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、信頼性を向上させることが可能な半導体レーザ素子及び光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子を共振器方向と垂直に切断した際の縦断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態によるレーザ装置の概略図である。
【図５】本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子１０００の構造について説明する。
【００２３】
本発明の第１実施形態による半導体レーザ素子１０００では、図１に示すように、半導体からなる基板１の上面上に活性層２５を含む複数の半導体層からなる半導体素子層２が形成されている。また、半導体素子層２の上面上に表面電極４が形成されており、基板１の下面上に裏面電極５が形成されている。また、半導体素子層２には、共振器の延びる方向（Ｌ方向）に、共振器端面２ａ及び２ｂがそれぞれ形成されており、共振器端面２ａ及び２ｂ上には、端面コート膜８及び９が形成されている。
【００２４】
共振器端面２ａ側の端面コート膜８は、共振器端面２ａに接触するように形成された窒化膜８１と、窒化膜８１上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜８２とから構成されている。また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９は、共振器端面２ｂに接触するように形成された窒化膜９１と、窒化膜９１上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜９２と、複数の誘電体膜からなる多層反射膜９３とから構成されている。
【００２５】
半導体レーザ素子１０００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜８及び９中に、それぞれ、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜８２及び酸化膜９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜８及び９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面２ａ及び２ｂと酸化膜８２及び酸化膜９２との間には、それぞれ、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するように窒化膜８１及び窒化膜９１が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜８及び９との界面が劣化しにくい。これらの結果、半導体レーザ素子１０００では、信頼性を向上させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子２０００の構造について説明する。
【００２７】
本発明の第２実施形態による半導体レーザ素子２０００では、図２に示すように、共振器端面２ａ側の端面コート膜１８は、共振器端面２ａに接触するように形成された窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜１８２と、酸化膜１８２上に形成された誘電体膜からなる反射率制御膜１８３とから構成されている。また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜１９は、共振器端面２ｂに接触するように形成された窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜１９２と、複数の誘電体膜からなる多層反射膜９３とから構成されている。半導体レーザ素子２０００は、これら以外の構成は、第１実施形態の半導体レーザ素子１０００と同様である。
【００２８】
半導体レーザ素子２０００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜１８及び１９中に、それぞれ、ＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜１８２及び酸化膜１９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜１８及び１９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、この酸化膜１８２及び酸化膜１９２中には、窒素が含まれているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜１８及び１９との界面が劣化しにくい。これらの結果、半導体レーザ素子２０００では、信頼性を向上させることができる。
【００２９】
なお、半導体レーザ素子１０００及び２０００では、Ｌ方向に活性層から出射されるレーザ光に対して、主に多層反射膜９３を形成することによって、共振器端面２ｂ側の反射率を大きくすることができる。また、共振器端面２ａ側の反射率についても、半導体レーザ素子１０００では、窒化膜８１及び酸化膜８２の、半導体レーザ素子２０００では、酸化膜１８２及び反射率制御膜１８３の、各層の膜厚及び屈折率を制御することによって、反射率を小さくすることができる。これにより、半導体レーザ素子１０００及び２０００では、Ｌ方向に活性層から出射されるレーザ光に対する共振器端面２ｂ側の反射率の方が共振器端面２ａ側の反射率よりも大きくされている。その結果、共振器端面２ａ側から出射されるレーザ光の強度は、共振器端面２ｂ側から出射されるレーザ光の強度よりも大きくなるので、共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００３０】
（実施例１）
以下、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えた半導体レーザ素子の具体的な構成について説明する。
【００３１】
図３は、本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子を共振器方向と垂直に切断した際の縦断面図である。なお、図３は、図１のＡＡ線に沿った断面図であって、共振器の延びる方向（Ｌ方向：［１−１００］方向）に直交する断面を示している。図１及び図３を参照して、本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の構造について説明する。
【００３２】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９の構造について説明する。窒化物系半導体レーザ素子１１００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜８を構成する窒化膜８１は、約１０ｎｍの厚みｔ２を有するＡｌＮ（屈折率ｎ２：約２．１０）からなり、酸化膜８２は、約７０ｎｍの厚みｔ１を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１：約１．８５）からなる。
【００３３】
また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する窒化膜９１は、約１０ｎｍの厚みｔ２’を有するＡｌＮ（屈折率ｎ２’：約２．１０）からなり、窒化膜９１は、約８０ｎｍの厚みｔ１’を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１’：約１．８５）からなる。また、多層反射膜９３は、酸化膜９２に接触するように形成された約１４０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）上に、約７０ｎｍの厚みを有する６層のＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）及び約４８ｎｍの厚みを有する６層のＺｒＯ２層（屈折率：約２．１３）が、最表面側にＺｒＯ２層が配置されるように、交互に積層された構造を有している。
【００３４】
なお、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００では、共振器端面２ａ及び２ｂは、半導体素子層２を劈開して形成された劈開面を用いており、共振器端面２ａ及び２ｂ上に、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）スパッタ法によって、端面コート膜８及び９を構成する各層を順次形成している。
【００３５】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００では、共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００３６】
次に、図３を参照して、窒化物系半導体レーザ素子１１００の積層方向の構造について説明する。窒化物系半導体レーザ素子１１００では、酸素がドープされたｎ型ＧａＮからなる基板１は、約１００μｍの厚みを有しており、その上面（（０００１）面）上には、活性層２５を含む複数の窒化物系半導体層からなる半導体素子層２と、半導体素子層２上に形成された電流ブロック層３及び表面電極（ｐ側電極）４が形成されている。また、基板１の下面（（０００−１）面）上には、裏面電極（ｎ側電極）５が形成されている。なお、窒化物系半導体レーザ素子１１００は、約８００μｍの長さ（共振器長）、約２００μｍの幅及び約１２０μｍの厚みを有する外形を備えている。
【００３７】
半導体素子層２は、基板１側から、約０．１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮからなる下地層２１、約０．４μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎからなるｎ型クラッド層２２、約５ｎｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ｎからなるキャリアブロック層２３、約０．１μｍの厚みを有するアンドープのＧａＮからなるｎ側光ガイド層２４、複数のＩｎＧａＮからなる障壁層及び井戸層が積層された多重量子井戸構造を有する活性層２５、約０．１μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮからなるｐ側光ガイド層２６、約２０ｎｍの厚みを有するｐ型Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ｎからなるキャップ層２７、ｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎからなるｐ型クラッド層２８、及び、約１０ｎｍの厚みを有するｐ型Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎからなるコンタクト層２９がこの順に積層されて構成されている。
【００３８】
なお、下地層２１、ｎ型クラッド層２２及びｎ型キャリアブロック層２３には、約５×１０１８ｃｍ−３のＧｅがドープされている。また、ｐ側光ガイド層２６、キャップ層２７、ｐ型クラッド層２８及びコンタクト層２９には、約４×１０１９ｃｍ−３のＭｇがドープされている。
【００３９】
活性層２５は、約２０ｎｍの厚みを有するＩｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎからなる４層の障壁層と、約３ｎｍの厚みを有するＩｎ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる３層の井戸層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有している。なお、活性層２５を構成する障壁層及び井戸層は、いずれもアンドープである。
【００４０】
ｐ型クラッド層２８は、Ｌ方向にストライプ状に延びる約１．５μｍの幅を有する凸部２８ａと、凸部２８ａの両側の約８０ｎｍの厚みを有する平坦部２８ｂとから構成されている。また、凸部２８ａにおけるｐ型クラッド層２８の厚みは、約０．４μｍである。コンタクト層２９は、凸部２８ａの上面にのみ形成されており、ｐ型クラッド層２８の凸部２８ａとコンタクト層２９とによって、半導体素子層２の上面には、Ｌ方向にストライプ状に延びるリッジ部２ｃが形成されている。ここで、リッジ部２ｃは、電流注入部を構成し、リッジ部２ｃの下方の活性層２５を含む領域には、リッジ部２ｃに沿ってＬ方向にストライプ状に延びる導波路が形成される。
【００４１】
電流ブロック層３は、約０．３μｍの厚みを有するＳｉＯ２からなり、リッジ部２ｃの上面（コンタクト層２９の上面）を露出するように、ｐ型クラッド層２８の凸部２８ａの側面上及び平坦部２８ｂの上面上に形成されている。
【００４２】
表面電極（ｐ側電極）４は、リッジ部２ａの上面に接触するように形成されているオーミック電極層４１と、オーミック電極層４１及び電流ブロック層３上に形成されているｐ側パッド電極４２とから構成されている。オーミック電極４１では、コンタクト層２４側から、約５ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層、約１５０ｎｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。また、ｐ側パッド電極４２では、オーミック電極層４１及び電流ブロック層３側から、約０．１μｍの厚みを有するＴｉ層、約０．１μｍの厚みを有するＰｄ層、約３μｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。
【００４３】
また、裏面電極（ｎ側電極）５では、基板１側から、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ層、約２０ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１１００が構成されている。
【００４４】
窒化物系半導体レーザ素子１１００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜８及び９中に、それぞれ、ＨｆＳｉＯからなる酸化膜８２及び酸化膜９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜８及び９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、共振器端面２ａ及び２ｂと酸化膜８２及び酸化膜９２との間には、それぞれ、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するようにＡｌＮからなる窒化膜８１及び窒化膜９１が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜８及び９との界面が劣化しにくい。これらの結果、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、上記のように、レーザ光の波長と、端面コート膜８及び９を構成する酸化膜８２、酸化膜９２、窒化膜８１及び窒化膜９１の屈折率及び厚みとの間には、端面コート膜８側においては、ｔ１＜λ／（４×ｎ１）、ｔ２＜λ／（４×ｎ２）、及び、ｔ１＜ｔ２の関係を有しており、端面コート膜９側においては、ｔ１’＜λ／（４×ｎ１’）、ｔ２’＜λ／（４×ｎ２’）、及び、ｔ１’＜ｔ２’の関係を有している。これにより、端面コート膜８及び９のそれぞれにおいて、共振器端面２ａ及び２ｂを出射したレーザ光は、窒化膜８１及び窒化膜９１の厚みに影響されることなく透過して酸化膜８２及び酸化膜９２に達することができる。その結果、所望の反射率を有するように設定された酸化膜８２及び酸化膜９２の反射率制御機能が窒化膜８１及び窒化膜９１によって影響されるのを容易に抑制することができる。また、窒化膜８１及び窒化膜９１の厚みが薄いので、端面コート膜８及び９の形成後の応力に起因した剥離等も抑制することができる。
【００４６】
また、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、窒化膜８１及び窒化膜９１の厚みは、約５ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲が好ましい。このように構成することにより、応力に起因した端面コート膜８及び９の剥離等を抑制することができるとともに、外部雰囲気からの酸素の拡散も抑制することができる。また、酸化膜８２及び酸化膜９２の厚みは、約６０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲が好ましい。このように構成することにより、共振器端面２ａ側の反射率を所望の値に容易に制御することができる。
【００４７】
また、窒化物系半導体レーザ素子１１００では、上記のように、窒化物系半導体からなる半導体素子層２上に同じ窒素を含有する窒化膜８１及び窒化膜９１が接触するように形成されているので、さらに、端面コート膜８及び９の密着性を向上させることができる。
【００４８】
（実施例２）
本発明の実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００も、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えている。
【００４９】
図１を参照して、本発明の実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００では、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する酸化膜９２は、約６８ｎｍの厚みｔ１’を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１’：約１．８５）からなり、多層反射膜９３は、酸化膜９２に接触するように形成された約１４０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）上に、約８０ｎｍの厚みを有する７層のＳｉＯ２層（屈折率：約１．４６）及び約３５ｎｍの厚みを有する７層のＨｆＯ２層（屈折率：約１．９５）が、最表面側にＨｆＯ２層が配置されるように、交互に積層された構造を有している。実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００の端面コート膜８及び９のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９のその他の構成と同様である。
【００５０】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９５％となり、実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００５１】
また、半導体素子層２の構成においては、ｎ型クラッド層２２は、約０．７μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなり、キャリアブロック層２３は、約１０ｎｍの厚みを有するアンドープのＡｌ０．２Ｇａ０．８Ｎからなり、ｎ側光ガイド層２４は、約０．１５μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．０３Ｇａ０．９７Ｎからなる。また、活性層２５は、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ０．０６Ｇａ０．９４Ｎからなる２層の障壁層と、約１８ｎｍの厚みを有するＧａＮからなる１層の井戸層とが交互に積層された構造を有している。また、ｐ側光ガイド層２６は、約０．１５μｍの厚みを有するｐ型Ａｌ０．０３Ｇａ０．９７Ｎからなり、キャップ層２７は、約１０ｎｍの厚みを有するアンドープのＡｌ０．２Ｇａ０．８Ｎからなり、ｐ型クラッド層２８は、ｐ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなる。また、ｎ側光ガイド層２４には、約５×１０１８ｃｍ−３のＧｅがドープされており、ｐ側光ガイド層２６、ｐ型クラッド層２８には、約３×１０１９ｃｍ−３のＭｇがドープされている。
【００５２】
実施例２による窒化物系半導体レーザ素子１２００の半導体素子層２のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２のその他の構成と同様である。このようにして、約３６５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１２００が構成されている。
【００５３】
窒化物系半導体レーザ素子１２００では、上記のように、端面コート膜９の多層反射膜９３において、窒化物系半導体レーザ素子１１００で用いられていたＺｒＯ２層に代えて紫外領域で光吸収がより少ないＨｆＯ２層が用いられている。これにより、紫外領域のレーザ光に対して、効率よくレーザ光を取り出すことができる。この実施例２のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００５４】
（実施例３）
本発明の実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００も、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えている。
【００５５】
図１を参照して、本発明の実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜８を構成する窒化膜８１は、約１０ｎｍの厚みｔ２を有する窒素を含むＨｆＳｉＯ（ＨｆＳｉＯＮ、屈折率ｎ２：約２．００）からなり、酸化膜８２は、約６８ｎｍの厚みｔ１を有するＨｆＳｉＯ（屈折率ｎ１：約１．８５）からなり、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する窒化膜９１は、約１０ｎｍの厚みｔ２’を有する窒素を含むＨｆＳｉＯ（ＨｆＳｉＯＮ、屈折率ｎ２’：約２．１０）からなる。実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００の端面コート膜８及び９のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９のその他の構成と同様である。
【００５６】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００５７】
また、実施例３による窒化物系半導体レーザ素子１３００の半導体素子層２の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２の構成と同様である。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１３００が構成されている。
【００５８】
窒化物系半導体レーザ素子１３００では、上記のように、窒化膜８１は、酸化膜８２中に含まれているＳｉを含み、窒化膜９１は、酸化膜９２中に含まれているＳｉを含んでいるので、端面コート膜８及び９中における酸化膜８２と窒化膜８１との密着性、及び、酸化膜９２と窒化膜９１との密着性がそれぞれ向上する。これにより、端面コート膜８及び９の剥離を抑制することができる。この実施例３のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００５９】
（実施例４）
本発明の実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００も、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００と同様の構成を備えている。
【００６０】
図１を参照して、本発明の実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜８を構成する窒化膜８１は、共振器端面２ａに接触するように形成されている約１０ｎｍの厚みを有するＡｌＮ膜（屈折率：約２．１０）と、このＡｌＮ膜上に形成されている約６９ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＳｉＯ膜（ＨｆＳｉＯＮ膜、屈折率：約２．００）との積層構造を有しており、窒化膜８１の厚みｔ２は約１０ｎｍ、平均屈折率ｎ２は約２．００である。
【００６１】
また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成する窒化膜９１は、共振器端面２ｂに接触するように形成されている約１０ｎｍの厚みを有するＡｌＮ膜（屈折率：約２．１０）と、このＡｌＮ膜上に形成されている約３０ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＳｉＯ膜（ＨｆＳｉＯＮ膜、屈折率：約２．００）との積層構造を有しており、窒化膜９１の厚みｔ２’は約４０ｎｍ、平均屈折率ｎ２’は約２．１０である。実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００の端面コート膜８及び９のその他の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の端面コート膜８及び９のその他の構成と同様である。
【００６２】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００６３】
また、実施例４による窒化物系半導体レーザ素子１４００の半導体素子層２の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２の構成と同様である。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子１４００が構成されている。
【００６４】
窒化物系半導体レーザ素子１４００では、上記のように、窒化膜８１及び窒化膜９１の酸化膜８２及び酸化膜９２側の組成が、酸化膜８２及び酸化膜９２と共通のＨｆ、Ｓｉ、Ｏを含んでいるので、端面コート膜８及び９中における酸化膜８２と窒化膜８１との密着性、及び、酸化膜９２と窒化膜９１との密着性がそれぞれ向上する。また、窒化膜８１及び窒化膜９１では、ＡｌＮ膜及びＨｆＳｉＯＮ膜が共通の窒素を含んでいるので、ＡｌＮ膜及びＨｆＳｉＯＮ膜の界面においても密着性が向上する。これにより、端面コート膜８及び９の剥離を抑制することができる。この実施例４のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００６５】
（実施例５）
本発明の実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００は、第２実施形態による半導体レーザ素子２０００と同様の構成を備えている。
【００６６】
図２を参照して、本発明の実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００では、共振器端面２ａ側の端面コート膜１８を構成する酸化膜１８２は、約１０ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＡｌＯ（ＨｆＡｌＯＮ、屈折率：約２．０５）からなる。また、反射率制御膜１８３は、約８２ｎｍの厚みを有するＡｌ２Ｏ３（屈折率：約１．６５）からなる。
【００６７】
また、共振器端面２ｂ側の端面コート膜１９を構成する酸化膜１９２は、約１００ｎｍの厚みを有する窒素を含むＨｆＡｌＯ（ＨｆＡｌＯＮ、屈折率：約２．０５）からなる。また、多層反射膜９３の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００の多層反射膜９３の構成と同様である。
【００６８】
上記構成を有する端面コート膜８及び９を形成することによって、共振器端面２ａ及び２ｂ側における約４０５ｎｍのレーザ光の波長に対する反射率は、それぞれ、約８％及び約９８％となり、実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００の共振器端面２ａ側の側端面が光出射面（前端面）に、共振器端面２ｂ側の側端面が光反射面（後端面）として機能する。
【００６９】
また、実施例５による窒化物系半導体レーザ素子２１００の半導体素子層２の構成は、実施例１による窒化物系半導体レーザ素子１１００半導体素子層２の構成と同様である。このようにして、約４０５ｎｍの発振波長λを有する窒化物系半導体レーザ素子２１００が構成されている。
【００７０】
窒化物系半導体レーザ素子２１００では、上記のように、共振器端面２ａ及び２ｂ上の端面コート膜８及び９が、それぞれ、ＨｆＡｌＯＮからなる酸化膜１８２及び酸化膜１９２を有している。これらの材料からなる酸化膜の結晶化温度は１０００℃以上であって、ＨｆＯ２と比べても熱的安定性に優れているので、端面コート膜８及び９における発熱が顕著になった場合でも光学特性が変化しにくい。また、この酸化膜１８２及び酸化膜１９２中には窒素が含まれているとともに、共振器端面２ａ及び２ｂに接触するように酸化膜１８２及び酸化膜１９２が形成されているので、外部雰囲気からの酸素の拡散を抑制することができる。これにより、共振器端面２ａ及び２ｂと端面コート膜８及び９との界面が劣化しにくい。これらの結果、窒化物系半導体レーザ素子２１００では、信頼性を向上させることができる。
【００７１】
また、窒化物系半導体レーザ素子２１００では、酸化膜１８２及び酸化膜１９２の厚みは、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲が好ましい。このように構成することにより、応力に起因した端面コート膜８及び９の剥離等を抑制することができるとともに、外部雰囲気からの酸素の拡散も抑制することができる。
【００７２】
また、窒化物系半導体レーザ素子２１００では、上記のように、反射率制御膜１８３は、酸化膜１８２中に含まれているＡｌを含んでいるので、端面コート膜１８中における酸化膜１８２と反射率制御膜１８３との密着性がそれぞれ向上する。これにより、端面コート膜１８の剥離を抑制することができる。この実施例５のその他の効果は、上記実施例１のその他の効果と同様である。
【００７３】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態によるレーザ装置の概略図である。この第３実施形態によるレーザ装置３０００には、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００が実装されており、図４（Ａ）は外観斜視図を、図４（Ｂ）はキャンパッケージの蓋体１５０４を外した状態での上面図を示している。
【００７４】
図４を参照して、第３実施形態によるレーザ装置３０００では、導電性材料からなり、略丸型のキャンパッケージ本体１５０３、給電ピン１５０１ａ、１５０１ｂ、１５０１ｃ、１５０２及び蓋体１５０４を備えている。キャンパッケージ本体１５０３には、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００が設けられており、蓋体１５０４により封止されている。蓋体１５０４には、レーザ光を透過する材料からなる取り出し窓１５０４ａが設けられている。また、給電ピン１５０２は、機械的及び電気的にキャンパッケージ本体１５０３と接続されている。給電ピン１５０２は接地端子として用いられる。キャンパッケージ本体１５０３の外部に延びる給電ピン１５０１ａ、１５０１ｂ、１５０１ｃ、１５０２の一端は、それぞれ図示しない駆動回路に接続される。
【００７５】
キャンパッケージ本体１５０３と一体化された導電性の支持部材１５０５上には、導電性のサブマウント１５０５Ｈが設けられている。支持部材１５０５及びサブマウント１５０５Ｈは導電性及び熱伝導性に優れた材料からなる。半導体レーザ素子１０００は、レーザ光の出射方向Ｌがレーザ装置３０００の外側（取り出し窓１５０４ａ側）に向かうとともに、半導体レーザ素子１０００の発光点（リッジ部２ｃの下方に形成される導波路）がレーザ装置３０００の中心線に位置するように接合されている。
【００７６】
給電ピン１５０１ａ、１５０１ｂ、１５０１ｃは、それぞれ、絶縁リング１５０１ｚによりキャンパッケージ本体１５０３と電気的に絶縁されている。給電ピン１５０１ａは、ワイヤーＷ１を介して、半導体レーザ素子１０００の表面電極４の上面に接続されている。また、給電ピン１５０１ｃは、ワイヤーＷ２を介して、サブマウント１５０５Ｈの上面に接続されている。
【００７７】
第３実施形態によるレーザ装置３０００においては、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００を用いているので、レーザ光の出力が短波長化及び高出力化した場合にも、信頼性を向上させることができる。
【００７８】
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置の構成図である。この光ピックアップ装置４０００は、第３実施形態によるレーザ装置３０００が内蔵されている。次に、図５を参照して、本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置４０００について説明する。
【００７９】
図１３に示すように、第４実施形態による光ピックアップ装置４０００は、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００が実装されたレーザ装置３０００と、偏光ビームスプリッタ（以下、偏光ＢＳと略記する。）１９０２、コリメータレンズ１９０３、ビームエキスパンダ１９０４、λ／４板１９０５、対物レンズ１９０６、シリンドリカルレンズ１９０７及び光検出部１９０８を有する光学系１９００を備えている。
【００８０】
光学系１９００においては、以下のように、半導体レーザ素子１０００から出射されたレーザ光を調整することができる。まず、偏光ＢＳ１９０２は、半導体レーザ素子１０００から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスクＤＩから帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ１９０３は、偏光ＢＳ１９０２を透過した窒化物系半導体レーザ素子１２００からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ１９０４は、凹レンズ、凸レンズ及びアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは図示しないサーボ回路からのサーボ信号に応じて凹レンズ及び凸レンズの距離を変化させる。これにより、半導体レーザ素子１０００から出射されたレーザ光の波面状態が補正される。
【００８１】
λ／４板１９０５は、コリメータレンズ１９０３によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板１９０５は光ディスクＤＩから帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、半導体レーザ素子１０００から出射されるレーザ光の直線偏光の偏光方向に直交する。それにより、光ディスクＤＩから帰還するレーザ光は、偏光ＢＳ１９０２によってほぼ全反射される。対物レンズ１９０６は、λ／４板１９０５を透過したレーザ光を光ディスクＤＩの表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ１９０６は、サーボ回路からのサーボ信号（トラッキングサーボ信号、フォーカスサーボ信号及びチルトサーボ信号）に応じて図示しない対物レンズアクチュエータにより、フォーカス方向、トラッキング方向及びチルト方向に移動可能である。
【００８２】
偏光ＢＳ１９０２により全反射されるレーザ光の光軸に沿うようにシリンドリカルレンズ１９０７及び光検出部１９０８が配置されている。シリンドリカルレンズ１９０７は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光検出部１９０８は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。ここで、光検出部１９０８は再生信号とともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びチルトエラー信号が得られるように所定のパターンの検出領域を有する。フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ１９０４のアクチュエータ及び対物レンズアクチュエータがフィードバック制御される。このようにして、本発明の第４実施形態による光ピックアップ装置４０００が構成される。
【００８３】
第４実施形態による光ピックアップ装置４０００においては、第１実施形態による半導体レーザ素子１０００及び第３実施形態によるレーザ装置３０００を用いているので、レーザ光の出力が短波長化及び高出力化した場合にも、信頼性の向上が可能である。
【００８４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態及び実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８５】
たとえば、上記実施形態及び実施例では、共振器端面２ａ及び２ｂに形成されている端面コート膜８、９、１８及び１９は、いずれも、窒化膜とＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜との積層構造、又は、窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有していたが、本発明はこれに限らず、いずれか一方の端面コート膜だけが上記構成を備えていてもよい。この場合、光出射面（前端面）となる端面コート膜８及び１８の方がより変質等が生じやすいことから、端面コート膜８及び１８が上記構成を備えているのが好ましい。また、共振器端面２ａ及び２ｂの内の一方の端面コートが、窒化膜とＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜との積層構造を有し、他方の端面コートが、窒素を含むＨｆＳｉＯ又はＨｆＡｌＯからなる酸化膜を有していてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態及び実施例において、端面コート膜９及び１９を構成する多層反射膜９３を他の酸化物、窒化物及び酸窒化物を含む誘電体膜を積層して形成してもよく、同様に、第２実施形態及び実施例５において、反射率制御膜１８３を他の酸化物、窒化物及び酸窒化物を含む誘電体膜により形成してもよい。
【００８７】
また、上記実施形態及び実施例において、端面コート２ａの表面側（半導体素子層２に接している側とは反対側）、即ち、酸化膜８２及び反射率制御膜１８３上にさらに他の誘電体膜を形成してもよく、同様に、端面コート２ｂの表面側（半導体素子層２に接している側とは反対側）、即ち、多層反射膜９３上にさらに他の誘電体膜を形成してもよい。
【００８８】
また、実施例４において、２層の積層膜からなる窒化膜８１及び窒化膜９１を用いたように、他の実施形態及び実施例においても端面コート膜８、１８、９、１９を構成する窒化膜及び酸化膜を２層以上の積層膜で構成してもよい。この場合、積層される各層には、共通の元素が含まれているのが好ましい。
【００８９】
また、上記各実施例では、酸化膜８２、１８２及び酸化膜９２、１９２は、いずれも、Ｓｉ及びＡｌのいずれか一方だけを含んでいたが、本発明はこれに限らず、Ｓｉ及びＡｌの両方を含んでいてもよい。
【００９０】
また、上記各実施例では、半導体素子層２は、窒化物系半導体により構成されていたが、本発明はこれに限らず、半導体素子層は、その他の半導体から構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１ 基板
２ 半導体素子層
２５ 活性層
２ａ、２ｂ 共振器端面
２ｃ リッジ部
３ 電流ブロック層
４ 表面電極（ｐ側電極）
５ 裏面電極（ｎ側電極）
８、９ 端面コート膜
８１、９１、１８１、１９１ 窒化膜
８２、９２、１８２、１９２ 酸化膜
９３ 多層反射膜
１８３ 反射率制御膜
１０００、２０００ 半導体レーザ素子
１１００、１２００、１３００、１４００、２１００ 窒化物系半導体レーザ素子
１９００ 光学系
３０００ レーザ装置
４０００ 光ピックアップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、
前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、
前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している、半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記窒化膜は、前記酸化膜中に含まれているＳｉ及びＡｌの少なくとも一方の元素を含む、請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記活性層が発するレーザ光の波長がλ、前記酸化膜の屈折率がｎ１、前記窒化膜の屈折率がｎ２、前記酸化膜の厚みがｔ１、前記窒化膜の厚みがｔ２である場合に、ｔ１＜λ／（４×ｎ１）、ｔ２＜λ／（４×ｎ２）、及び、ｔ１＜ｔ２である、請求項１または２に記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、
前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、
前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている、半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記酸化膜中におけるＨｆ、Ｓｉ、Ａｌ、酸素、窒素の原子数比が、それぞれ、ｗ、ｘ１、ｘ２、ｙ、ｚ（ｗ＞０、ｘ１≧０、ｘ２≧０、ｙ＞０、ｚ≧０。尚、ｘ１及びｘ２の少なくとも一方は０ではない。）の場合に、ｗ＋ｘ１≦ｙ＋ｚ、又は、ｗ＋ｘ２≦ｙ＋ｚである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】
半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を調整する光学系とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、
前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している、又は、
前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている、光ピックアップ装置。
【請求項１】
活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、
前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、
前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している、半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記窒化膜は、前記酸化膜中に含まれているＳｉ及びＡｌの少なくとも一方の元素を含む、請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記活性層が発するレーザ光の波長がλ、前記酸化膜の屈折率がｎ１、前記窒化膜の屈折率がｎ２、前記酸化膜の厚みがｔ１、前記窒化膜の厚みがｔ２である場合に、ｔ１＜λ／（４×ｎ１）、ｔ２＜λ／（４×ｎ２）、及び、ｔ１＜ｔ２である、請求項１または２に記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、
前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、
前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている、半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記酸化膜中におけるＨｆ、Ｓｉ、Ａｌ、酸素、窒素の原子数比が、それぞれ、ｗ、ｘ１、ｘ２、ｙ、ｚ（ｗ＞０、ｘ１≧０、ｘ２≧０、ｙ＞０、ｚ≧０。尚、ｘ１及びｘ２の少なくとも一方は０ではない。）の場合に、ｗ＋ｘ１≦ｙ＋ｚ、又は、ｗ＋ｘ２≦ｙ＋ｚである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】
半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を調整する光学系とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記半導体レーザ素子は、活性層を有し、共振器端面が形成された半導体素子層と、前記共振器端面上に形成されたハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）又はハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯ）からなる酸化膜を有する端面コート膜とを備え、
前記端面コート膜は、前記共振器端面と前記酸化膜との間に、前記共振器端面に接触するように形成された窒化膜をさらに有している、又は、
前記酸化膜は、窒素を含むとともに、前記共振器端面に接触するように形成されている、光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２７８３３５（Ｐ２０１０−２７８３３５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０９４７（Ｐ２００９−１３０９４７）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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