半導体レーザ装置および光ピックアップ装置
【課題】レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制し、ＣＯＤレベルが高く、発光効率が高い半導体レーザを提供する。
【解決手段】ＣＯＤレベルが高く、発光効率が高い半導体レーザにおいて、活性層５の基板側に隣接するクラッド層４に、拡散不純物Ｚｎをドーピングさせておくことによって、拡散不純物がドーピングされた部分で、拡散不純物の拡散係数が大きくなり、活性層５への不純物蓄積が抑制される。
【解決手段】ＣＯＤレベルが高く、発光効率が高い半導体レーザにおいて、活性層５の基板側に隣接するクラッド層４に、拡散不純物Ｚｎをドーピングさせておくことによって、拡散不純物がドーピングされた部分で、拡散不純物の拡散係数が大きくなり、活性層５への不純物蓄積が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに対して、情報書き込み用光源や情報読み出し用光源として用いられる半導体レーザ装置に関し、特に、高出力時の動作特性に優れた窓構造を有する半導体レーザ装置および、これを用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、この光ディスクから情報を読み出し可能とする光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高出力半導体レーザ装置は、従来の情報記録再生装置などに用いられる光ピックアップ装置において、ＣＤやＤＶＤなどの情報書き込み用光源や情報読み出し用光源として用いられている。特に、書き込み速度を高速化させるために、従来の半導体レーザ装置の更なる高出力化が求められている。
【０００３】
この従来の半導体レーザ装置の高出力化を制限している要因の一つとして、レーザ共振器端面近傍の活性層領域において、光出力密度の増加に伴って発生する光学損傷（ＣＯＤ）が挙げられる。この光学損傷（ＣＯＤ）の発生原因は、レーザ共振器端面近傍の活性層領域がレーザ光に対する吸収領域になることである。レーザ共振器端面では、表面準位または界面準位と呼ばれる非発光再結合中心が存在する。注入されたキャリアがこの非発光再結合中心にて消滅する結果として発熱が生じ、レーザ共振器端面近傍におけるバンドギャップが縮小される。その結果、レーザ共振器端面の活性層領域において、さらにレーザ光が吸収されるようになり、さらに、温度が上昇するという正帰還がかかり、最終的にはレーザ共振器端面近傍の温度が融点まで達して光学損傷（ＣＯＤ）が発生することになる。
【０００４】
従来、光学損傷（ＣＯＤ）レベルを改善させるためには、例えば特許文献１〜特許文献５に開示されているような、不純物拡散による窓構造を利用する手法が採用されてきている。
【０００５】
これは、例えばＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓからなる超格子構造を活性層とする半導体レーザ装置において、Ｚｎなどの不純物を表面から拡散させることにより、レーザ共振器端面近傍に超格子構造を混晶化させるという技術である。これによって、レーザ共振器端面近傍において活性層のバンドギャップが広がった窓構造が形成され、レーザ光の吸収がなくなり、光学損傷（ＣＯＤ）レベルの改善が図られる。
【特許文献１】特開２０００−３２３７８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１０９０７号公報
【特許文献３】特開２００６−３１９１２０号公報
【特許文献４】特開平１０−３２１９４７号公報
【特許文献５】特開２００２−２６４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような問題がある。
【０００７】
図４は、従来の半導体レーザ装置における窓部において、拡散不純物Ｚｎの層方向における分布の一例を示す図である。
【０００８】
図４に示すように、従来の半導体レーザ装置における窓部において、拡散不純物Ｚｎは、表面側から活性層が設けられた内部へ向かって拡散されているが、その際に、活性層に不純物Ｚｎが蓄積されている。活性層の不純物濃度が増加すると、結晶のバンドギャップ自体は広がっても、多量の不純物によるバンドギャップ内の不純物帯による吸収、あるいは不純物による非発光過程の増加により、逆に窓部における吸収が増加してしまう。その結果、半導体レーザ装置の光学損傷（ＣＯＤ）レベルの改善低下や発光効率の低下が生じ、信頼性が低下するという問題がある。
【０００９】
一方、窓部以外の領域でも、例えばｐ型ドーパントとして拡散係数が大きい不純物Ｚｎを用いた従来の半導体レーザ装置では、窓構造形成のために不純物を拡散させる熱プロセスによって、不純物Ｚｎが活性層へ拡散され、窓部と同様に活性層へのＺｎ蓄積が生じる。この場合にも、活性層においてレーザ光の吸収が増加され、しきい値電流の増加や発光効率の低下などという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制させて、ＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い半導体レーザ装置およびこれを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板上に、クラッド層に挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、該活性層のレーザ共振器端面近傍領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、該活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、活性層の近傍で大きく設定されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、 該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該半導体基板とは反対側のガイド層における拡散係数と同等以上に設定されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、 該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該活性層の近傍で大きく設定されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における不純物が一導電型不純物であり、前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に該一導電型不純物がドーピングされている。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における不純物が一導電型不純物であり、前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層に該一導電型不純物がドーピングされている。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置において、前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層の厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、該クラッド層に前記一導電型不純物がドーピングされている部分が前記活性層の近傍である。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における一導電型不純物は、ｐ型不純物である。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置におけるｐ型不純物は、ＺｎまたはＭｇである。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部で他導電型不純物濃度が所定値以下に低減されている。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物濃度が低減されている部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、他導電型不純物濃度が低減されている部分の該他導電型不純物濃度が１×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１７ｃｍ−３以下の範囲である。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する基板側のクラッド層に不純物として前記他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部に該他導電型不純物がドーピングされていない部分が設けられている。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物がドーピングされていない部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における他導電型不純物は、ｎ型不純物である。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置におけるｎ型不純物は、Ｓｉ、ＳｅおよびＴｅのいずれかである。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置におけるクラッド層がＡｌＧａＩｎＰ系材料からなり、前記活性層がＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料からなる。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層の超格子構造は、ウェル層とバリア層とが交互に配置されている。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造は、上下の前記ウェル層の間に前記バリア層が挟み込まれている。
【００３３】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている。
【００３４】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている。
【００３５】
本発明の光ピックアップ装置は、本発明の上記半導体レーザ装置を用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、該光ディスクから情報を読み出し可能とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３６】
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
【００３７】
本発明にあっては、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制する。このためには、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）において、一導電型不純物、例えばＺｎの拡散係数を大きくすればよい。
【００３８】
従来の半導体レーザ装置において、活性層の基板側にはクラッド層が設けられており、他導電型不純物（ｎ型不純物）、例えばＳｉが不純物としてドーピングされている。一方、窓構造形成のための拡散不純物としては、一導電型不純物、例えばＺｎが用いられ、これはｐ型不純物である。このｐ型不純物Ｚｎとｎ型不純物Ｓｉとは、イオン結合によって相互に引き合うため、ｐ型不純物Ｚｎは、ｎ型不純物Ｓｉが存在するｎ型領域に拡散され難くなっている。その結果として、表面から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎは、拡散しにくい領域であるｎ型クラッド層の手前に存在する活性層に蓄積される。
【００３９】
一般に、半導体中の不純物の拡散係数は、その不純物濃度に依存し、不純物濃度が大きいほど、拡散係数が大きくなる。したがって、例えば、ｐ型不純物Ｚｎを拡散させる場合には、予めｐ型不純物Ｚｎを高濃度にドーピングさせておくことによって、その領域における拡散係数を大きくすることが可能となる。
【００４０】
また、上述したように、ｎ型ドーパントとｐ型ドーパントとのイオン結合によって拡散係数が小さくなる作用を抑えるためには、活性層に近い領域において、ｎ型ドーパントを低濃度に設定することによっても、その領域における拡散係数を大きくすることが可能となる。
【００４１】
そこで、本発明では、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）に、拡散不純物をドーピングさせておくかまたは、基板側クラッド層の領域において、ｎ型不純物濃度を低減させるかまたは、ｎ型不純物をドーピングさせないようにしておく。これによって、ｎ型不純物濃度が低減された領域またはｐ型不純物がドーピングされた領域で拡散不純物の拡散係数が大きくなり、活性層への不純物蓄積が抑制される。
【発明の効果】
【００４２】
以上により、本発明によれば、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）における拡散不純物の拡散係数を大きくするため、窓構造形成の際に、拡散させた不純物が活性層に蓄積されることを抑制することができて、よりＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い高出力半導体レーザ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に、本発明の半導体レーザ装置の実施形態１〜３について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施形態１に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の活性層部分の層構成例を示す拡大縦断面図である。
【００４４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態１の半導体レーザ装置１００は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４、ｕｎ（アンドープ）−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０がこの順で順次積層されている。なお、上記ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）はなくてもよい。
【００４５】
図１（ｂ）に示すように、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５は、ｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１とｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２が交互に配され、例えば上下のｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１でｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２を挟み込んで超格子構造が構成され、更にそれが上下のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３により挟み込まれた構成になっている。
【００４６】
このような層構成のウェハに対して、レーザ共振器端面となる領域（例えば幅４０μｍ）上に、フォトリソグラフィー工程によって不純物拡散源として例えばＺｎＯ膜が選択的に形成され、ウェハ表面がＳｉＯ２膜によりカバーされた後に、窒素雰囲気中で熱処理が行われることによって、ｐ型不純物Ｚｎが拡散処理される。これによって、レーザ共振器端面近傍領域のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５が混晶化されてバンドギャップが広げられ、窓構造が形成される。
【００４７】
本実施形態１では、この窓構造形成の際に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎがｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５に溜まらず、これを通り抜け、第２クラッド層４へ抜けて行くようにするために、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５の基板側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４には、上記拡散不純物Ｚｎがドーピングされている。この場合に、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５のｎ型ＧａＡｓ基板１側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４は、不純物拡散に用いられるｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５の近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている。なお、この第２クラッド層４において、ｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５の近傍位置で大きく設定されていれば、第２クラッド層４は、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５の基板側とは反対側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層７におけるＺｎ拡散係数と比べて同等以下に設定されていてもよい。
【００４８】
窓構造形成時に、表面側から拡散されてきた拡散不純物Ｚｎが活性層５には溜まらず、これを通り抜け、拡散係数が大きくされた第２クラッド層４へ抜けて行く効果を十分得るためには、第２クラッド層４のｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚みは、５０ｎｍ以上であることが望ましい。一方、この第２クラッド４にｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚みが厚すぎると、電子が、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５へ注入されにくくなるため、動作電圧の増大または発光効率の低下という不都合が生じる。このため、第２クラッド層４のｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚みは、２００ｎｍ以下であることが望ましい。要するに、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５に隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４において、一導電型不純物のｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。この場合に、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５に隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４の厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、ｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚さが、上記活性層５の近傍位置である。本実施形態１では、第２クラッド層４の厚みが、例えば１００ｎｍとされている。
【００４９】
また、第２クラッド層４は、拡散不純物Ｚｎの濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下であることが望ましい。Ｚｎ濃度が５×１０１７ｃｍ−３未満の場合には不純物拡散係数を上げるという本発明の効果が少なくなり、２×１０１８ｃｍ−３を超える場合には活性層自体に不純物が入ってしまい発光効率が低下するという不都合が生じるからである。本実施形態１では、第２クラッド層４に、拡散不純物Ｚｎが例えば濃度１×１０１８ｃｍ−３濃度でドーピングされている。
【００５０】
以上のように、本実施形態１の半導体レーザ装置１００では、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５の基板側に隣接する第２クラッド層４に対して、窓構造形成のために用いられる拡散不純物と同じＺｎが予めドーピングされているため、第２クラッド層４においてＺｎ拡散係数が大きくなり、窓部において活性層５へのＺｎ蓄積を抑制することができた。この結果、窓部での光吸収がより小さくなり、半導体レーザ装置１００の発光効率およびＣＯＤレベルが改善された。
（実施形態２）
上記実施形態１では、活性層５の半導体基板１側に設けられたクラッド層４は、拡散不純物Ｚｎがドーピングされており、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、活性層５の近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている場合について説明したが、本実施形態２では、活性層５の半導体基板１側に設けられたクラッド層４は、ｎ型不純物であるＳｉがドーピングされていないかまたは、Ｓｉ濃度を５×１０１７ｃｍ−３以下の低濃度として、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、活性層５の近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている場合について説明する。
【００５１】
図２（ａ）は、本発明の実施形態２に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、本実施形態２の半導体レーザ装置１００Ａは、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａ、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａ、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０がこの順に順次積層されている。本実施形態２では、ｎ型不純物としてＳｉを用い、ｐ型不純物としてＺｎを用いた場合である。なお、上記ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）はなくてもよい。
【００５３】
図２（ｂ）に示すように、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａは、ｕｎ−ＧａＡｓウェル層５１Ａとｕｎ−ＡｌＧａＡｓバリア層５２Ａが交互に配され、例えば上下のｕｎ−ＧａＡｓウェル層５１Ａでｕｎ−ＡｌＧａＡｓバリア層５２Ａを挟み込んで超格子構造が構成され、更にそれが上下のｕｎ−ＡｌＧａＡｓガイド層５３Ａにより挟み込まれた構成になっている。
【００５４】
このような層構成のウェハに対して、レーザ共振器端面となる領域（例えば幅４０μｍ）上に、フォトリソグラフィー工程によって不純物拡散源として例えばＺｎＯ膜が選択的に形成され、ウェハ表面がＳｉＯ２膜によりカバーされた後に、窒素雰囲気中で熱処理が行われることによって、ｐ型不純物Ｚｎが拡散される。これにより、レーザ共振器端面近傍領域のｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａが混晶化されてバンドギャップが広げられ、窓構造が形成される。
【００５５】
本実施形態２では、この窓構造形成の際に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎがｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａに溜まらず、これを通り抜け、第２クラッド層４Ａへ抜けて行くようにするために、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａの基板側に設けられたｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａには、ｎ型不純物であるＳｉがドーピングされていない。この場合に、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ａのｎ型ＧａＡｓ基板１側に設けられたun-ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａは、不純物拡散に用いられるｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ａの近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている。なお、この第２クラッド層４Ａにおいて、ｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５Ａの近傍位置で大きく設定されていれば、第２クラッド層４Ａは、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５Ａの基板側とは反対側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層７におけるＺｎ拡散係数と比べて同等以下に設定されていてもよい。
【００５６】
窓構造形成時に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎがｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａに溜まらず、これを通り抜け、拡散係数が大きくされた第２クラッド層４Ａへ抜けて行く効果を十分得るためには、第２クラッド層４Ａの厚みは、５０ｎｍ以上であることが望ましい。一方、この第２クラッド４Ａの厚みが厚すぎると、抵抗体となり、電子が、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａへ注入されにくくなるため、動作電圧の増大または発光効率の低下という不都合が生じる。このため、第２クラッド層４Ａの厚みは、２００ｎｍ以下であることが望ましい。要するに、上記活性層５Ａに隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のun-ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａにおいて、厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。この場合に、上記活性層５Ａに隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のun-ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａの厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、第２クラッド層４Ａが、上記活性層５Ａの近傍位置である。本実施形態２では、第２クラッド層４Ａの厚みが、例えば１００ｎｍとされている。
【００５７】
以上のように、本実施形態２の半導体レーザ１００Ａでは、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａの基板側に隣接する第２クラッド層４Ａに対して、ｎ型不純物Ｓｉがドーピングされていないため、第２クラッド層４Ａにおいてｐ型不純物Ｚｎとのイオン結合による妨げが生じることなく、Ｚｎ拡散係数が大きくなり、窓部においてｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５ＡへのＺｎ蓄積を抑制することができた。この結果、窓部での光吸収がより小さくなり、半導体レーザ装置１００Ａの発光効率およびＣＯＤレベルが改善された。さらに、窓構造が形成されていないレーザ共振器内部においても、窓構造形成時の熱処理によるｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５ＡへのＺｎ蓄積が抑制され、この結果、従来の半導体レーザ装置に比べて、発光効率を改善させ、信頼性を向上させることができた。
【００５８】
なお、本実施形態２では、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａの基板側にある第２クラッド層４Ａにシリコン（Ｓｉ）をドーピングさせない構造としたが、Ｓｉ濃度を１×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１７ｃｍ−３以下の低濃度とすることによっても、これと同様の作用効果を得ることができる。この場合、１×１０１７ｃｍ−３以下になれば抵抗が上がるし、５×１０１７ｃｍ−３以上になれば本発明の作用効果として発光効率が悪くなる。
（実施形態３）
本実施形態３では、超格子構造に隣接する半導体基板１側のガイド層に拡散不純物Ｚｎがドーピングされており、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、半導体基板１とは反対側のガイド層における拡散係数と比べて同等以上に設定されている場合について説明する。
【００５９】
図３（ａ）は、本発明の実施形態３に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【００６０】
図３（ａ）に示すように、本実施形態３の半導体レーザ１００Ｂは、ｎ型ＧａＡｓ基板１の上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３Ｂ、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂ、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６Ｂ、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層８Ｂ、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０がこの順に順次積層されている。なお、上記ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）はなくてもよい。
【００６１】
図３（ｂ）に示すように、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂは、ｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１とｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２が交互に配され、例えば上下のｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１でｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２を挟み込んで超格子構造が構成され、更にこれが上部のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３と下部のｐ型ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂにより挟み込まれた構成になっている。
【００６２】
このような層構成のウェハに対して、レーザ共振器端面となる領域（例えば幅４０μｍ）上に、フォトリソグラフィー工程によって不純物拡散源として例えばＺｎＯ膜が選択的に形成され、ウェハ表面がＳｉＯ２膜によりカバーされた後に、窒素雰囲気中で熱処理が行われることによって、ｐ型不純物Ｚｎが拡散される。これにより、レーザ共振器端面近傍領域のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂが混晶化されてバンドギャップが広げられ、窓構造が形成される。
【００６３】
本実施形態３では、この窓構造形成の際に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎが、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂの超格子構造に溜まらず、これを通り抜け、ガイド層５３Ｂへ抜けて行くようにするために、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂにおいてウェル層５１とバリア層５２により構成される超格子構造よりも半導体基板１側に設けられたＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂは、上記拡散不純物Ｚｎがドーピングされてｐ型とされている。これにより、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂは、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、超格子構造の基板側とは反対側に設けられたｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３におけるＺｎ拡散係数と同等以上に設定される。この場合に、超格子構造よりもｎ型ＧａＡｓ基板１側に設けられたＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂは、不純物拡散に用いられるｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５Ｂの近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている。
【００６４】
超格子構造に隣接する半導体基板側のＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂにおいて、一導電型不純物である拡散不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００６５】
ガイド層５３Ｂは、Ｚｎ濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下であることが望ましい。これは、Ｚｎ濃度が５×１０１７ｃｍ−３未満の場合には不純物拡散係数を上げるという本発明の効果が少なくなり、２×１０１８ｃｍ−３を超える場合には活性層自体に不純物が入ってしまい発光効率が低下するという不都合が生じるからである。本実施形態３では、ガイド層１３Ｂの厚みが例えば５０ｎｍとされており、拡散不純物Ｚｎが、例えば濃度１×１０１８ｃｍ−３でドーピングされている。
【００６６】
以上のように、本実施形態３の半導体レーザ装置１００Ｂでは、超格子構造の基板側に隣接するガイド層５３Ｂに対して、窓構造形成のために用いられる拡散不純物と同じＺｎがドーピングされているため、ガイド層５３ＢにおいてＺｎ拡散係数が大きくなり、窓部において活性層５ＢへのＺｎ蓄積を抑制することができた。この結果、窓部での光吸収がより小さくなり、半導体レーザの発光効率およびＣＯＤレベルが改善された。
【００６７】
なお、本実施形態３では、活性層にＡｌＧａＩｎＰ系材料を用いたが、ＡｌＧａＡｓ系材料を用いた場合にも、本発明は適用可能である。
【００６８】
以上により、上記実施形態１〜３によれば、活性層からみて半導体基板１側の領域における拡散不純物の拡散係数をその反対側の領域の拡散係数よりも大きくすることによって、窓形成での活性層への拡散不純物の蓄積を抑制するため、ＣＯＤレベルを改善し、発光効率が高い半導体レーザ装置を得ることができる。即ち、活性層の基板側に隣接するクラッド層に、ｐ型不純物Ｚｎをドーピングさせておくか、または、ｎ型不純物Ｓｉの濃度を所定値以下に低減させておくか、ｎ型不純物Ｓｉをドーピングさせないか、あるいは、活性層を構成する基板側ガイド層に拡散不純物Ｚｎをドーピングさせておくことによって、拡散不純物がドーピングされた部分やｎ型不純物濃度が低減されたり、ドーピングされていない部分で、拡散不純物の拡散係数が大きくなり、活性層への不純物蓄積が抑制される。このように、レーザ共振器端面近傍に、不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制し、これによって、ＣＯＤレベルを改善し、発光効率が高い半導体レーザ装置１００、１００Ａまたは１００Ｂを得ることができる。
【００６９】
要するに、詳細に前述したが、本発明では、活性層の基板側について、窓形成に用いる不純物の拡散係数を大きくすることについて、（１）基板側クラッド層については、活性層近傍で拡散係数を大きくする（方法は、例えばZnドープすること、または、Si濃度を下げることの二つ）ことと、（２）基板側ガイド層での拡散係数を大きくする（方法は、例えばZnドープ）ことがある。
【００７０】
なお、上記実施形態１〜３では、特に、説明しなかったが、半導体基板上に、クラッド層に挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、活性層のレーザ共振器端面近傍領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長が、活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層において、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、活性層の近傍で大きく設定されている。または、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、活性層の近傍で大きく設定されている。これによって、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制させて、ＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い半導体レーザ装置およびこれを用いた光ピックアップ装置を得ることができる本発明の目的を達成することができる。
【００７１】
また、上記実施形態１〜３では、特に、説明しなかったが、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、半導体基板とは反対側のガイド層における拡散係数と比べて同等以上に設定されている。これによっても、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制させて、ＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い半導体レーザ装置およびこれを用いた光ピックアップ装置を得ることができる本発明の目的を達成することができる。
【００７２】
これらの場合の光ピックアップ装置は、本発明の上記半導体レーザ装置を用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、光ディスクから情報を読み出し可能としている。
【００７３】
なお、上記実施形態１、３では、不純物が一導電型不純物であり、活性層に隣接する半導体基板１側のクラッド層に一導電型不純物がドーピングされているかまたは、不純物が一導電型不純物であり、活性層の超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層に一導電型不純物がドーピングされているが、一導電型不純物は、ｐ型不純物でＺｎの場合についいて説明したが、これに限らず、ｐ型不純物としてＭｇであってもよい。また、この場合に、一導電型不純物としてｎ型不純物であってもよい。また、上記実施形態２では、活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部で他導電型不純物濃度が所定値以下に低減されているかまたは、その少なくとも一部に他導電型不純物がドーピングされていない部分が設けられているが、他導電型不純物はｎ型不純物でＳｉの場合について説明したが、これに限らず、ｎ型不純物としてＳｅまたはＴｅでもよい。また、この場合に、他導電型不純物としてｐ型不純物であってもよい。
【００７４】
さらに、上記実施形態１〜３はそれぞれを組み合わせてもよく、いっそうの効果を奏する。
【００７５】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに対して、情報書き込み用光源や情報読み出し用光源として用いられる半導体レーザ装置に関し、特に、高出力時の動作特性に優れた窓構造を有する半導体レーザ装置および、これを用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、この光ディスクから情報を読み出し可能とする光ピックアップ装置の分野において、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）における拡散不純物の拡散係数を大きくするため、窓構造形成の際に、拡散させた不純物が活性層に蓄積されることを抑制することができて、よりＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い高出力半導体レーザ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態２に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態３に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【図４】従来の半導体レーザ装置における窓部において、拡散不純物Ｚｎの層方向における分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ ｎ型ＧａＡｓ基板
２ ｎ型ＧａＡｓバッファ層
３ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層
３Ｂ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層
４ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層
４Ａ ｐ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層
５ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層
５１ ｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層
５２ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層
５３ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層
５Ａ ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層
５１Ａ ｕｎ−ＡｌＧａＡｓウェル層
５２Ａ ｕｎ−ＧａＡｓバリア層
５３Ａ ｕｎ−ＡｌＧａＡｓガイド層
５Ｂ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層
５３Ｂ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰガイド層
６ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層
６Ｂ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層
７ ＧａＩｎＰエッチングストップ層
８ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層
８Ｂ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層
９ ｐ型ＧａＩｎＰ中間層
１０ ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１００、１００Ａ、１００Ｂ 半導体レーザ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに対して、情報書き込み用光源や情報読み出し用光源として用いられる半導体レーザ装置に関し、特に、高出力時の動作特性に優れた窓構造を有する半導体レーザ装置および、これを用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、この光ディスクから情報を読み出し可能とする光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高出力半導体レーザ装置は、従来の情報記録再生装置などに用いられる光ピックアップ装置において、ＣＤやＤＶＤなどの情報書き込み用光源や情報読み出し用光源として用いられている。特に、書き込み速度を高速化させるために、従来の半導体レーザ装置の更なる高出力化が求められている。
【０００３】
この従来の半導体レーザ装置の高出力化を制限している要因の一つとして、レーザ共振器端面近傍の活性層領域において、光出力密度の増加に伴って発生する光学損傷（ＣＯＤ）が挙げられる。この光学損傷（ＣＯＤ）の発生原因は、レーザ共振器端面近傍の活性層領域がレーザ光に対する吸収領域になることである。レーザ共振器端面では、表面準位または界面準位と呼ばれる非発光再結合中心が存在する。注入されたキャリアがこの非発光再結合中心にて消滅する結果として発熱が生じ、レーザ共振器端面近傍におけるバンドギャップが縮小される。その結果、レーザ共振器端面の活性層領域において、さらにレーザ光が吸収されるようになり、さらに、温度が上昇するという正帰還がかかり、最終的にはレーザ共振器端面近傍の温度が融点まで達して光学損傷（ＣＯＤ）が発生することになる。
【０００４】
従来、光学損傷（ＣＯＤ）レベルを改善させるためには、例えば特許文献１〜特許文献５に開示されているような、不純物拡散による窓構造を利用する手法が採用されてきている。
【０００５】
これは、例えばＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓからなる超格子構造を活性層とする半導体レーザ装置において、Ｚｎなどの不純物を表面から拡散させることにより、レーザ共振器端面近傍に超格子構造を混晶化させるという技術である。これによって、レーザ共振器端面近傍において活性層のバンドギャップが広がった窓構造が形成され、レーザ光の吸収がなくなり、光学損傷（ＣＯＤ）レベルの改善が図られる。
【特許文献１】特開２０００−３２３７８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１０９０７号公報
【特許文献３】特開２００６−３１９１２０号公報
【特許文献４】特開平１０−３２１９４７号公報
【特許文献５】特開２００２−２６４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような問題がある。
【０００７】
図４は、従来の半導体レーザ装置における窓部において、拡散不純物Ｚｎの層方向における分布の一例を示す図である。
【０００８】
図４に示すように、従来の半導体レーザ装置における窓部において、拡散不純物Ｚｎは、表面側から活性層が設けられた内部へ向かって拡散されているが、その際に、活性層に不純物Ｚｎが蓄積されている。活性層の不純物濃度が増加すると、結晶のバンドギャップ自体は広がっても、多量の不純物によるバンドギャップ内の不純物帯による吸収、あるいは不純物による非発光過程の増加により、逆に窓部における吸収が増加してしまう。その結果、半導体レーザ装置の光学損傷（ＣＯＤ）レベルの改善低下や発光効率の低下が生じ、信頼性が低下するという問題がある。
【０００９】
一方、窓部以外の領域でも、例えばｐ型ドーパントとして拡散係数が大きい不純物Ｚｎを用いた従来の半導体レーザ装置では、窓構造形成のために不純物を拡散させる熱プロセスによって、不純物Ｚｎが活性層へ拡散され、窓部と同様に活性層へのＺｎ蓄積が生じる。この場合にも、活性層においてレーザ光の吸収が増加され、しきい値電流の増加や発光効率の低下などという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制させて、ＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い半導体レーザ装置およびこれを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板上に、クラッド層に挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、該活性層のレーザ共振器端面近傍領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、該活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、活性層の近傍で大きく設定されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、 該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該半導体基板とは反対側のガイド層における拡散係数と同等以上に設定されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、 該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該活性層の近傍で大きく設定されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における不純物が一導電型不純物であり、前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に該一導電型不純物がドーピングされている。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における不純物が一導電型不純物であり、前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層に該一導電型不純物がドーピングされている。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置において、前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層の厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、該クラッド層に前記一導電型不純物がドーピングされている部分が前記活性層の近傍である。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における一導電型不純物は、ｐ型不純物である。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置におけるｐ型不純物は、ＺｎまたはＭｇである。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部で他導電型不純物濃度が所定値以下に低減されている。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物濃度が低減されている部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、他導電型不純物濃度が低減されている部分の該他導電型不純物濃度が１×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１７ｃｍ−３以下の範囲である。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する基板側のクラッド層に不純物として前記他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部に該他導電型不純物がドーピングされていない部分が設けられている。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物がドーピングされていない部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における他導電型不純物は、ｎ型不純物である。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置におけるｎ型不純物は、Ｓｉ、ＳｅおよびＴｅのいずれかである。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置におけるクラッド層がＡｌＧａＩｎＰ系材料からなり、前記活性層がＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料からなる。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層の超格子構造は、ウェル層とバリア層とが交互に配置されている。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造は、上下の前記ウェル層の間に前記バリア層が挟み込まれている。
【００３３】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている。
【００３４】
さらに、好ましくは、本発明の半導体レーザ装置における超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている。
【００３５】
本発明の光ピックアップ装置は、本発明の上記半導体レーザ装置を用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、該光ディスクから情報を読み出し可能とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３６】
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
【００３７】
本発明にあっては、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制する。このためには、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）において、一導電型不純物、例えばＺｎの拡散係数を大きくすればよい。
【００３８】
従来の半導体レーザ装置において、活性層の基板側にはクラッド層が設けられており、他導電型不純物（ｎ型不純物）、例えばＳｉが不純物としてドーピングされている。一方、窓構造形成のための拡散不純物としては、一導電型不純物、例えばＺｎが用いられ、これはｐ型不純物である。このｐ型不純物Ｚｎとｎ型不純物Ｓｉとは、イオン結合によって相互に引き合うため、ｐ型不純物Ｚｎは、ｎ型不純物Ｓｉが存在するｎ型領域に拡散され難くなっている。その結果として、表面から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎは、拡散しにくい領域であるｎ型クラッド層の手前に存在する活性層に蓄積される。
【００３９】
一般に、半導体中の不純物の拡散係数は、その不純物濃度に依存し、不純物濃度が大きいほど、拡散係数が大きくなる。したがって、例えば、ｐ型不純物Ｚｎを拡散させる場合には、予めｐ型不純物Ｚｎを高濃度にドーピングさせておくことによって、その領域における拡散係数を大きくすることが可能となる。
【００４０】
また、上述したように、ｎ型ドーパントとｐ型ドーパントとのイオン結合によって拡散係数が小さくなる作用を抑えるためには、活性層に近い領域において、ｎ型ドーパントを低濃度に設定することによっても、その領域における拡散係数を大きくすることが可能となる。
【００４１】
そこで、本発明では、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）に、拡散不純物をドーピングさせておくかまたは、基板側クラッド層の領域において、ｎ型不純物濃度を低減させるかまたは、ｎ型不純物をドーピングさせないようにしておく。これによって、ｎ型不純物濃度が低減された領域またはｐ型不純物がドーピングされた領域で拡散不純物の拡散係数が大きくなり、活性層への不純物蓄積が抑制される。
【発明の効果】
【００４２】
以上により、本発明によれば、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）における拡散不純物の拡散係数を大きくするため、窓構造形成の際に、拡散させた不純物が活性層に蓄積されることを抑制することができて、よりＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い高出力半導体レーザ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に、本発明の半導体レーザ装置の実施形態１〜３について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施形態１に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の活性層部分の層構成例を示す拡大縦断面図である。
【００４４】
図１（ａ）に示すように、本実施形態１の半導体レーザ装置１００は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４、ｕｎ（アンドープ）−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０がこの順で順次積層されている。なお、上記ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）はなくてもよい。
【００４５】
図１（ｂ）に示すように、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５は、ｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１とｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２が交互に配され、例えば上下のｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１でｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２を挟み込んで超格子構造が構成され、更にそれが上下のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３により挟み込まれた構成になっている。
【００４６】
このような層構成のウェハに対して、レーザ共振器端面となる領域（例えば幅４０μｍ）上に、フォトリソグラフィー工程によって不純物拡散源として例えばＺｎＯ膜が選択的に形成され、ウェハ表面がＳｉＯ２膜によりカバーされた後に、窒素雰囲気中で熱処理が行われることによって、ｐ型不純物Ｚｎが拡散処理される。これによって、レーザ共振器端面近傍領域のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５が混晶化されてバンドギャップが広げられ、窓構造が形成される。
【００４７】
本実施形態１では、この窓構造形成の際に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎがｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５に溜まらず、これを通り抜け、第２クラッド層４へ抜けて行くようにするために、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５の基板側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４には、上記拡散不純物Ｚｎがドーピングされている。この場合に、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５のｎ型ＧａＡｓ基板１側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４は、不純物拡散に用いられるｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５の近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている。なお、この第２クラッド層４において、ｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５の近傍位置で大きく設定されていれば、第２クラッド層４は、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５の基板側とは反対側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層７におけるＺｎ拡散係数と比べて同等以下に設定されていてもよい。
【００４８】
窓構造形成時に、表面側から拡散されてきた拡散不純物Ｚｎが活性層５には溜まらず、これを通り抜け、拡散係数が大きくされた第２クラッド層４へ抜けて行く効果を十分得るためには、第２クラッド層４のｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚みは、５０ｎｍ以上であることが望ましい。一方、この第２クラッド４にｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚みが厚すぎると、電子が、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５へ注入されにくくなるため、動作電圧の増大または発光効率の低下という不都合が生じる。このため、第２クラッド層４のｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚みは、２００ｎｍ以下であることが望ましい。要するに、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５に隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４において、一導電型不純物のｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。この場合に、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５に隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４の厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、ｐ型不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚さが、上記活性層５の近傍位置である。本実施形態１では、第２クラッド層４の厚みが、例えば１００ｎｍとされている。
【００４９】
また、第２クラッド層４は、拡散不純物Ｚｎの濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下であることが望ましい。Ｚｎ濃度が５×１０１７ｃｍ−３未満の場合には不純物拡散係数を上げるという本発明の効果が少なくなり、２×１０１８ｃｍ−３を超える場合には活性層自体に不純物が入ってしまい発光効率が低下するという不都合が生じるからである。本実施形態１では、第２クラッド層４に、拡散不純物Ｚｎが例えば濃度１×１０１８ｃｍ−３濃度でドーピングされている。
【００５０】
以上のように、本実施形態１の半導体レーザ装置１００では、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５の基板側に隣接する第２クラッド層４に対して、窓構造形成のために用いられる拡散不純物と同じＺｎが予めドーピングされているため、第２クラッド層４においてＺｎ拡散係数が大きくなり、窓部において活性層５へのＺｎ蓄積を抑制することができた。この結果、窓部での光吸収がより小さくなり、半導体レーザ装置１００の発光効率およびＣＯＤレベルが改善された。
（実施形態２）
上記実施形態１では、活性層５の半導体基板１側に設けられたクラッド層４は、拡散不純物Ｚｎがドーピングされており、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、活性層５の近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている場合について説明したが、本実施形態２では、活性層５の半導体基板１側に設けられたクラッド層４は、ｎ型不純物であるＳｉがドーピングされていないかまたは、Ｓｉ濃度を５×１０１７ｃｍ−３以下の低濃度として、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、活性層５の近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている場合について説明する。
【００５１】
図２（ａ）は、本発明の実施形態２に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、本実施形態２の半導体レーザ装置１００Ａは、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａ、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａ、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０がこの順に順次積層されている。本実施形態２では、ｎ型不純物としてＳｉを用い、ｐ型不純物としてＺｎを用いた場合である。なお、上記ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）はなくてもよい。
【００５３】
図２（ｂ）に示すように、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａは、ｕｎ−ＧａＡｓウェル層５１Ａとｕｎ−ＡｌＧａＡｓバリア層５２Ａが交互に配され、例えば上下のｕｎ−ＧａＡｓウェル層５１Ａでｕｎ−ＡｌＧａＡｓバリア層５２Ａを挟み込んで超格子構造が構成され、更にそれが上下のｕｎ−ＡｌＧａＡｓガイド層５３Ａにより挟み込まれた構成になっている。
【００５４】
このような層構成のウェハに対して、レーザ共振器端面となる領域（例えば幅４０μｍ）上に、フォトリソグラフィー工程によって不純物拡散源として例えばＺｎＯ膜が選択的に形成され、ウェハ表面がＳｉＯ２膜によりカバーされた後に、窒素雰囲気中で熱処理が行われることによって、ｐ型不純物Ｚｎが拡散される。これにより、レーザ共振器端面近傍領域のｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａが混晶化されてバンドギャップが広げられ、窓構造が形成される。
【００５５】
本実施形態２では、この窓構造形成の際に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎがｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａに溜まらず、これを通り抜け、第２クラッド層４Ａへ抜けて行くようにするために、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａの基板側に設けられたｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａには、ｎ型不純物であるＳｉがドーピングされていない。この場合に、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ａのｎ型ＧａＡｓ基板１側に設けられたun-ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａは、不純物拡散に用いられるｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ａの近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている。なお、この第２クラッド層４Ａにおいて、ｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５Ａの近傍位置で大きく設定されていれば、第２クラッド層４Ａは、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５Ａの基板側とは反対側に設けられたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層６およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層７におけるＺｎ拡散係数と比べて同等以下に設定されていてもよい。
【００５６】
窓構造形成時に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎがｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａに溜まらず、これを通り抜け、拡散係数が大きくされた第２クラッド層４Ａへ抜けて行く効果を十分得るためには、第２クラッド層４Ａの厚みは、５０ｎｍ以上であることが望ましい。一方、この第２クラッド４Ａの厚みが厚すぎると、抵抗体となり、電子が、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａへ注入されにくくなるため、動作電圧の増大または発光効率の低下という不都合が生じる。このため、第２クラッド層４Ａの厚みは、２００ｎｍ以下であることが望ましい。要するに、上記活性層５Ａに隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のun-ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａにおいて、厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。この場合に、上記活性層５Ａに隣接するｎ型ＧａＡｓ基板１側のun-ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層４Ａの厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、第２クラッド層４Ａが、上記活性層５Ａの近傍位置である。本実施形態２では、第２クラッド層４Ａの厚みが、例えば１００ｎｍとされている。
【００５７】
以上のように、本実施形態２の半導体レーザ１００Ａでは、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａの基板側に隣接する第２クラッド層４Ａに対して、ｎ型不純物Ｓｉがドーピングされていないため、第２クラッド層４Ａにおいてｐ型不純物Ｚｎとのイオン結合による妨げが生じることなく、Ｚｎ拡散係数が大きくなり、窓部においてｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５ＡへのＺｎ蓄積を抑制することができた。この結果、窓部での光吸収がより小さくなり、半導体レーザ装置１００Ａの発光効率およびＣＯＤレベルが改善された。さらに、窓構造が形成されていないレーザ共振器内部においても、窓構造形成時の熱処理によるｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５ＡへのＺｎ蓄積が抑制され、この結果、従来の半導体レーザ装置に比べて、発光効率を改善させ、信頼性を向上させることができた。
【００５８】
なお、本実施形態２では、ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層５Ａの基板側にある第２クラッド層４Ａにシリコン（Ｓｉ）をドーピングさせない構造としたが、Ｓｉ濃度を１×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１７ｃｍ−３以下の低濃度とすることによっても、これと同様の作用効果を得ることができる。この場合、１×１０１７ｃｍ−３以下になれば抵抗が上がるし、５×１０１７ｃｍ−３以上になれば本発明の作用効果として発光効率が悪くなる。
（実施形態３）
本実施形態３では、超格子構造に隣接する半導体基板１側のガイド層に拡散不純物Ｚｎがドーピングされており、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、半導体基板１とは反対側のガイド層における拡散係数と比べて同等以上に設定されている場合について説明する。
【００５９】
図３（ａ）は、本発明の実施形態３に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【００６０】
図３（ａ）に示すように、本実施形態３の半導体レーザ１００Ｂは、ｎ型ＧａＡｓ基板１の上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３Ｂ、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂ、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層６Ｂ、ＧａＩｎＰエッチングストップ層７、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層８Ｂ、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０がこの順に順次積層されている。なお、上記ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層（図示せず）はなくてもよい。
【００６１】
図３（ｂ）に示すように、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂは、ｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１とｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２が交互に配され、例えば上下のｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層５１でｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層５２を挟み込んで超格子構造が構成され、更にこれが上部のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３と下部のｐ型ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂにより挟み込まれた構成になっている。
【００６２】
このような層構成のウェハに対して、レーザ共振器端面となる領域（例えば幅４０μｍ）上に、フォトリソグラフィー工程によって不純物拡散源として例えばＺｎＯ膜が選択的に形成され、ウェハ表面がＳｉＯ２膜によりカバーされた後に、窒素雰囲気中で熱処理が行われることによって、ｐ型不純物Ｚｎが拡散される。これにより、レーザ共振器端面近傍領域のｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂが混晶化されてバンドギャップが広げられ、窓構造が形成される。
【００６３】
本実施形態３では、この窓構造形成の際に、表面側から拡散されてきたｐ型不純物Ｚｎが、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂの超格子構造に溜まらず、これを通り抜け、ガイド層５３Ｂへ抜けて行くようにするために、ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層５Ｂにおいてウェル層５１とバリア層５２により構成される超格子構造よりも半導体基板１側に設けられたＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂは、上記拡散不純物Ｚｎがドーピングされてｐ型とされている。これにより、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂは、拡散不純物Ｚｎの拡散係数が、超格子構造の基板側とは反対側に設けられたｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層５３におけるＺｎ拡散係数と同等以上に設定される。この場合に、超格子構造よりもｎ型ＧａＡｓ基板１側に設けられたＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂは、不純物拡散に用いられるｐ型不純物Ｚｎの拡散係数が、上記活性層５Ｂの近傍位置（基板側端面部よりも近傍）でその基板側端面部に比べて大きく設定されている。
【００６４】
超格子構造に隣接する半導体基板側のＡｌＧａＩｎＰガイド層５３Ｂにおいて、一導電型不純物である拡散不純物Ｚｎがドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。
【００６５】
ガイド層５３Ｂは、Ｚｎ濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下であることが望ましい。これは、Ｚｎ濃度が５×１０１７ｃｍ−３未満の場合には不純物拡散係数を上げるという本発明の効果が少なくなり、２×１０１８ｃｍ−３を超える場合には活性層自体に不純物が入ってしまい発光効率が低下するという不都合が生じるからである。本実施形態３では、ガイド層１３Ｂの厚みが例えば５０ｎｍとされており、拡散不純物Ｚｎが、例えば濃度１×１０１８ｃｍ−３でドーピングされている。
【００６６】
以上のように、本実施形態３の半導体レーザ装置１００Ｂでは、超格子構造の基板側に隣接するガイド層５３Ｂに対して、窓構造形成のために用いられる拡散不純物と同じＺｎがドーピングされているため、ガイド層５３ＢにおいてＺｎ拡散係数が大きくなり、窓部において活性層５ＢへのＺｎ蓄積を抑制することができた。この結果、窓部での光吸収がより小さくなり、半導体レーザの発光効率およびＣＯＤレベルが改善された。
【００６７】
なお、本実施形態３では、活性層にＡｌＧａＩｎＰ系材料を用いたが、ＡｌＧａＡｓ系材料を用いた場合にも、本発明は適用可能である。
【００６８】
以上により、上記実施形態１〜３によれば、活性層からみて半導体基板１側の領域における拡散不純物の拡散係数をその反対側の領域の拡散係数よりも大きくすることによって、窓形成での活性層への拡散不純物の蓄積を抑制するため、ＣＯＤレベルを改善し、発光効率が高い半導体レーザ装置を得ることができる。即ち、活性層の基板側に隣接するクラッド層に、ｐ型不純物Ｚｎをドーピングさせておくか、または、ｎ型不純物Ｓｉの濃度を所定値以下に低減させておくか、ｎ型不純物Ｓｉをドーピングさせないか、あるいは、活性層を構成する基板側ガイド層に拡散不純物Ｚｎをドーピングさせておくことによって、拡散不純物がドーピングされた部分やｎ型不純物濃度が低減されたり、ドーピングされていない部分で、拡散不純物の拡散係数が大きくなり、活性層への不純物蓄積が抑制される。このように、レーザ共振器端面近傍に、不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制し、これによって、ＣＯＤレベルを改善し、発光効率が高い半導体レーザ装置１００、１００Ａまたは１００Ｂを得ることができる。
【００６９】
要するに、詳細に前述したが、本発明では、活性層の基板側について、窓形成に用いる不純物の拡散係数を大きくすることについて、（１）基板側クラッド層については、活性層近傍で拡散係数を大きくする（方法は、例えばZnドープすること、または、Si濃度を下げることの二つ）ことと、（２）基板側ガイド層での拡散係数を大きくする（方法は、例えばZnドープ）ことがある。
【００７０】
なお、上記実施形態１〜３では、特に、説明しなかったが、半導体基板上に、クラッド層に挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、活性層のレーザ共振器端面近傍領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長が、活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層において、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、活性層の近傍で大きく設定されている。または、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、活性層の近傍で大きく設定されている。これによって、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制させて、ＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い半導体レーザ装置およびこれを用いた光ピックアップ装置を得ることができる本発明の目的を達成することができる。
【００７１】
また、上記実施形態１〜３では、特に、説明しなかったが、半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、半導体基板とは反対側のガイド層における拡散係数と比べて同等以上に設定されている。これによっても、レーザ共振器端面近傍に不純物拡散により窓構造を形成する際に、活性層に不純物が蓄積されることを抑制させて、ＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い半導体レーザ装置およびこれを用いた光ピックアップ装置を得ることができる本発明の目的を達成することができる。
【００７２】
これらの場合の光ピックアップ装置は、本発明の上記半導体レーザ装置を用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、光ディスクから情報を読み出し可能としている。
【００７３】
なお、上記実施形態１、３では、不純物が一導電型不純物であり、活性層に隣接する半導体基板１側のクラッド層に一導電型不純物がドーピングされているかまたは、不純物が一導電型不純物であり、活性層の超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層に一導電型不純物がドーピングされているが、一導電型不純物は、ｐ型不純物でＺｎの場合についいて説明したが、これに限らず、ｐ型不純物としてＭｇであってもよい。また、この場合に、一導電型不純物としてｎ型不純物であってもよい。また、上記実施形態２では、活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部で他導電型不純物濃度が所定値以下に低減されているかまたは、その少なくとも一部に他導電型不純物がドーピングされていない部分が設けられているが、他導電型不純物はｎ型不純物でＳｉの場合について説明したが、これに限らず、ｎ型不純物としてＳｅまたはＴｅでもよい。また、この場合に、他導電型不純物としてｐ型不純物であってもよい。
【００７４】
さらに、上記実施形態１〜３はそれぞれを組み合わせてもよく、いっそうの効果を奏する。
【００７５】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに対して、情報書き込み用光源や情報読み出し用光源として用いられる半導体レーザ装置に関し、特に、高出力時の動作特性に優れた窓構造を有する半導体レーザ装置および、これを用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、この光ディスクから情報を読み出し可能とする光ピックアップ装置の分野において、活性層に隣接する半導体基板側の領域（基板側クラッド層）や活性層の半導体基板側の領域（基板側ガイド層）における拡散不純物の拡散係数を大きくするため、窓構造形成の際に、拡散させた不純物が活性層に蓄積されることを抑制することができて、よりＣＯＤレベルを改善でき、発光効率が高い高出力半導体レーザ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態２に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態３に係る半導体レーザ装置に用いられるエピタキシャル層の要部構成例を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の活性層部分の層構成を示す拡大縦断面図である。
【図４】従来の半導体レーザ装置における窓部において、拡散不純物Ｚｎの層方向における分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ ｎ型ＧａＡｓ基板
２ ｎ型ＧａＡｓバッファ層
３ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層
３Ｂ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層
４ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層
４Ａ ｐ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層
５ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層
５１ ｕｎ−ＧａＩｎＰウェル層
５２ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰバリア層
５３ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰガイド層
５Ａ ｕｎ−ＡｌＧａＡｓ ＭＱＷ活性層
５１Ａ ｕｎ−ＡｌＧａＡｓウェル層
５２Ａ ｕｎ−ＧａＡｓバリア層
５３Ａ ｕｎ−ＡｌＧａＡｓガイド層
５Ｂ ｕｎ−ＡｌＧａＩｎＰ ＭＱＷ活性層
５３Ｂ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰガイド層
６ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層
６Ｂ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層
７ ＧａＩｎＰエッチングストップ層
８ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第４クラッド層
８Ｂ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第３クラッド層
９ ｐ型ＧａＩｎＰ中間層
１０ ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１００、１００Ａ、１００Ｂ 半導体レーザ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、クラッド層に挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、該活性層のレーザ共振器端面近傍領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置で、該活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層において、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該活性層の近傍で大きく設定されている半導体レーザ装置。
【請求項２】
半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、
該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該半導体基板とは反対側のガイド層における拡散係数と比べて同等以上に設定されている半導体レーザ装置。
【請求項３】
半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、
該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該活性層の近傍で大きく設定されている半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記不純物が一導電型不純物であり、前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に該一導電型不純物がドーピングされている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記不純物が一導電型不純物であり、前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層に該一導電型不純物がドーピングされている請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層の厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、該クラッド層に前記一導電型不純物がドーピングされている部分が前記活性層の近傍である請求項６に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である請求項５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記一導電型不純物は、ｐ型不純物である請求項４〜１０のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記ｐ型不純物は、ＺｎまたはＭｇである請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１３】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部で他導電型不純物濃度が所定値以下に低減されている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記活性層に隣接する基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物濃度が低減されている部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項１３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１５】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物濃度が低減されている部分の該他導電型不純物濃度が１×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１７ｃｍ−３以下の範囲である請求項１３または１４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１６】
前記活性層に隣接する基板側のクラッド層に不純物として他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部に該他導電型不純物がドーピングされていない部分が設けられている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１７】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物がドーピングされていない部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項１６に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１８】
前記他導電型不純物は、ｎ型不純物である請求項１３〜１７のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１９】
前記ｎ型不純物は、Ｓｉ、ＳｅおよびＴｅのいずれかである請求項１８に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２０】
前記クラッド層がＡｌＧａＩｎＰ系材料からなり、前記活性層がＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料からなる請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項２１】
前記活性層の超格子構造は、ウェル層とバリア層とが交互に配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項２２】
前記超格子構造は、上下の前記ウェル層の間に前記バリア層が挟み込まれている請求項２１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２３】
前記活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２４】
前記超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載の半導体レーザ装置を用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、該光ディスクから情報を読み出し可能とする光ピックアップ装置。
【請求項１】
半導体基板上に、クラッド層に挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、該活性層のレーザ共振器端面近傍領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置で、該活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層において、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該活性層の近傍で大きく設定されている半導体レーザ装置。
【請求項２】
半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、
該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該半導体基板とは反対側のガイド層における拡散係数と比べて同等以上に設定されている半導体レーザ装置。
【請求項３】
半導体基板上に、超格子構造がガイド層で挟まれた活性層が設けられ、不純物拡散により該活性層のレーザ共振器端面近傍領域が混晶化されて、その部分のフォトルミネッセンスピーク波長が、該活性層のレーザ共振器内部領域におけるフォトルミネッセンスピーク波長よりも小さくされている半導体レーザ装置において、
該超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層は、該不純物拡散に用いられる不純物の拡散係数が、該活性層の近傍で大きく設定されている半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記不純物が一導電型不純物であり、前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に該一導電型不純物がドーピングされている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記不純物が一導電型不純物であり、前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層に該一導電型不純物がドーピングされている請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層の厚さが１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であって、該クラッド層に前記一導電型不純物がドーピングされている部分が前記活性層の近傍である請求項６に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記超格子構造に隣接する半導体基板側のガイド層において、前記一導電型不純物がドーピングされている部分の一導電型不純物濃度が５×１０１７ｃｍ−３以上２×１０１８ｃｍ−３以下の範囲である請求項５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記一導電型不純物は、ｐ型不純物である請求項４〜１０のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記ｐ型不純物は、ＺｎまたはＭｇである請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１３】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層に他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部で他導電型不純物濃度が所定値以下に低減されている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記活性層に隣接する基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物濃度が低減されている部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項１３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１５】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物濃度が低減されている部分の該他導電型不純物濃度が１×１０１７ｃｍ−３以上５×１０１７ｃｍ−３以下の範囲である請求項１３または１４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１６】
前記活性層に隣接する基板側のクラッド層に不純物として他導電型不純物がドーピングされ、その少なくとも一部に該他導電型不純物がドーピングされていない部分が設けられている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１７】
前記活性層に隣接する半導体基板側のクラッド層において、前記他導電型不純物がドーピングされていない部分の厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である請求項１６に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１８】
前記他導電型不純物は、ｎ型不純物である請求項１３〜１７のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１９】
前記ｎ型不純物は、Ｓｉ、ＳｅおよびＴｅのいずれかである請求項１８に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２０】
前記クラッド層がＡｌＧａＩｎＰ系材料からなり、前記活性層がＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料からなる請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項２１】
前記活性層の超格子構造は、ウェル層とバリア層とが交互に配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項２２】
前記超格子構造は、上下の前記ウェル層の間に前記バリア層が挟み込まれている請求項２１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２３】
前記活性層の半導体基板側に設けられたクラッド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２４】
前記超格子構造よりも半導体基板側に設けられたガイド層の一部または全部が、前記不純物拡散に用いられる不純物と同じ不純物により拡散されている請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載の半導体レーザ装置を用いて情報を光ディスクに記録するかまたは、該光ディスクから情報を読み出し可能とする光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２７０１２（Ｐ２００９−２７０１２Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８９６１１（Ｐ２００７−１８９６１１）
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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