(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体の基板上に、光を発生する活性層と前記活性層を上下から挾み光を前記基板に垂直な方向に閉じ込めるクラッド層からなるダブルヘテロ構造の活性層にキャリアを注入できる少なくとも１対の電極、発生した光からレーザ光を得るための共振器構造を有し、前記ダブルヘテロ構造の上部に、周囲よりも屈折率が高く、光を前記基板に平行な方向に閉じ込めるためのストライプ状の光導波路層、前記光導波路層の上部に、前記基板と反対の極性の電極から注入されたキャリアを前記活性層に導くリッジ部、前記リッジ部の側面上に埋め込まれた電流ブロック層を含む半導体レーザにおいて、一部または全部の前記光導波路層の幅が、前記リッジ部の前記光導波路層に接する部分の幅より広いことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
請求項１において、前記半導体基板の極性がｎ型である半導体レーザ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記半導体基板がＧａＡｓである半導体レーザ。
【請求項４】
請求項３において、前記活性層が、膜厚が電子のドゥブロイ波長以下のInGaAs量子井戸層を含む半導体レーザ。
【請求項５】
請求項４において、前記クラッド層，前記リッジ部，前記電流ブロック層が、ＧａＡｓに格子整合するＩｎＧａＰである半導体レーザ。
【請求項６】
請求項４において、前記クラッド層，前記リッジ部，前記電流ブロック層が、ＧａＡｓに格子整合するＡｌＧａＡｓである半導体レーザ。
【請求項７】
請求項１，２，３，４，５または６において、前記基板の面方位が（００１）または（００１）からの傾斜が１５度以内である半導体レーザ。
【請求項８】
請求項１，２，３，４，５，６または７において、前記リッジ部の側面が    （１１１）Ａ面及び（１１１）Ｂ面から構成されている半導体レーザ。
【請求項９】
請求項８において、前記リッジ部内に、前記リッジ部を構成する材料よりもエッチングレートの低い層を含む半導体レーザ。
【請求項１０】
半導体基板上に、少なくとも、光を発生する活性層と前記活性層を上下から挾み光を基板に垂直な方向に閉じ込めるクラッド層からなるダブルヘテロ構造，リッジ形成用クラッド層，第一エッチング液に対するエッチングレートが前記リッジ形成用クラッド層より低く、屈折率が上下に接するいずれの層より高い光導波路層，第二エッチング液に対するエッチングレートが前記光導波路層より低い第一エッチングストップ層，前記第一エッチング液に対するエッチングレートが前記リッジ形成用クラッド層より低い第二エッチングストップ層とを、前記ダブルヘテロ構造，前記第二エッチングストップ層，前記第一エッチングストップ層，前記光導波路層，前記リッジ形成用クラッド層の順に結晶成長する工程と、前記第一エッチング液により前記リッジ形成用クラッド層をリッジ状に且つ前記光導波路層が露出するまでエッチングする工程と、前記リッジ部をマスクとして前記第二エッチング液により前記光導波路層をストライプ状に残し、前記第一エッチングストップ層が露出するまでエッチングする工程と、前記第一エッチング液により前記リッジ部の側面を、前記リッジ部が前記光導波路層と接する部分の幅が前記光導波路層の幅より狭くなるようにエッチングする工程と、前記リッジ部の側面上に電流ブロック層を埋込成長する工程をこの順に包含することを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項１１】
半導体基板上に、少なくとも、光を発生する活性層と活性層を上下から挾み光を基板に垂直な方向に対し閉じ込めるクラッド層からなるダブルヘテロ構造，第一エッチング液に対するエッチングレートが上下の層より低い第三エッチングストップ層を内部に含むリッジ形成用クラッド層，第一エッチング液に対するエッチングレートが前記リッジ形成用クラッド層より低く、屈折率が上下に接するいずれの層より高い光導波路層，第二エッチング液に対するエッチングレートが前記光導波路層より低い第一エッチングストップ層，前記第一エッチング液に対するエッチングレートが前記リッジ形成用クラッド層より低い第二エッチングストップ層とを、前記ダブルヘテロ構造，前記第二エッチングストップ層，前記第一エッチングストップ層，前記光導波路層，前記リッジ形成用クラッド層の順に結晶成長する工程と、前記第一エッチング液により前記リッジ形成用クラッド層を、前記第三エッチングストップ層が露出し、側面が（１１１）Ａ面であるリッジ状になるようにエッチングする工程と、第二エッチング液により前記第三エッチングストップ層を除去した後、前記第一エッチング液により前記リッジ形成用クラッド層を、前記光導波路層が露出し、側面が（１１１）Ｂ面であるリッジ状になるようにエッチングする工程と、前記リッジ部をマスクとして前記第二エッチング液により前記光導波路層をストライプ状に残し且つ前記第一エッチングストップ層が露出するまでエッチングする工程と、前記第一エッチング液により前記リッジ部の側面を、前記リッジ部が前記光導波路層と接する部分の幅が前記光導波路層の幅より狭くなるようにエッチングする工程と、前記リッジ部の側面上に電流ブロック層を埋込成長する工程をこの順に包含することを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリッジ導波路型半導体レーザに係り、特に、光通信システムにおける希土類添加光ファイバ増幅器の励起光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、希土類添加光ファイバ増幅器の励起光源として盛んに研究されている  ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を有するリッジ導波路型０.９８ μｍ帯半導体レーザを例に説明する。このレーザの従来構造の代表例として、エレクトロニクスレターズ，ボリューム  ３０，ナンバー  １７，１９９４年，第１４１０頁から第１４１１頁（Electronics Letters,volume １４，Number １７，１９９４，  ｐｐ.１４１０〜１４１１)が挙げられる。
【０００３】
この断面図を図２に示す。同図において、（Ａ）は素子部全体の断面図を、  （Ｂ）はその活性層部の断面、（Ｃ）は光導波路部の断面をそれぞれ示している。上記従来構造は、リッジ部をマスクとして直下の光導波路層６をストライプ状にエッチングした後、リッジ部側面が電流ブロック層１０により埋め込まれている。光導波路層６は周囲より屈折率の高い層であるため、屈折率導波構造となり、活性層４で発生するレーザ光が閉じ込められる。一方、レーザに注入された電流は、電流ブロック層１０のため、リッジ部内のみに分布する。リッジ部と光導波路層の中心を自己整合的に一致させられるため、活性層における光強度分布とキャリア分布のピークが一致するという長所がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図２の従来構造の場合、光導波路層６の幅Ｗ１は、キンク発生光出力と端面の光学的破壊（素子自身から発生するレーザ光により素子端面が溶融する現象）等の素子特性を決定する重要なパラメータである。Ｗ１が小さいほど、前端面における光密度が増大し、より低い光出力で光学的破壊が生じる。逆にＷ１が大きいほど、キンク発生光出力が減少する。キンクが発生する原因は、光強度が大きくなると光強度のピーク部でキャリアが不足し、横方向のホールバーニングが生じ、光強度分布とキャリア分布のピークが一致しなくなり、光強度分布が非対称となる、あるいは高次モードが励起されるからである。Ｗ１が増大するほど、活性層４内における横方向のキャリアの拡散が、キャリアの消費に追いつかなくなり、キンク発生光出力が減少する。
【０００５】
以上から、光学的破壊レベルを増大させるためにＷ１を大きくした場合に、キンク発生光出力が減少し、光ファイバとの結合損失が増大するという問題があった。図５は従来構造の素子の室温（２５℃）における電流対光出力特性の一例である。光出力１２０ｍＷ付近でキンクが生じており、これより高い光出力で使用することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、希土類添加光ファイバ増幅器の励起光源として用いられる、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を有するリッジ導波路型０.９８ μｍ帯半導体レーザ等のリッジ導波路型半導体レーザにおいて、光学的破壊レベルを増大させるべく光導波路層の幅を大きくした場合でも、安定な単一横モードを保つ素子構造とその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的はリッジ導波路型半導体レーザにおいて、リッジ部の底、即ち光導波路層に接する部分の幅を、光導波路層より狭くすることにより達成される。また、上記目的は、半導体基板をｎ型とすることにより達成される。また、上記目的は、半導体基板がＧａＡｓとすることにより達成される。また、上記目的は、半導体基板がＧａＡｓである場合は特に、活性層をＩｎＧａＡｓ量子井戸層を含む超格子構造とすることにより達成される。また、上記目的は、活性層がInGaAs量子井戸層を少なくとも１層含む超格子構造である場合、クラッド層，リッジ部，リッジ部の側面を埋め込む電流ブロック層を、ＧａＡｓに格子整合するInGaP とすることにより、またはクラッド層，リッジ部，リッジ部の側面を埋め込む電流ブロック層を、ＧａＡｓに格子整合するＡｌＧａＡｓとすることにより達成される。また、上記目的は、基板の面方位を（００１）または（００１）からの傾斜が１５度以内とすることにより達成される。また、上記目的は、リッジ部の側面を（１１１）Ａ面及び（１１１）Ｂ面から構成することにより達成される。
【０００８】
上記手段により、リッジ部から注入されるキャリアは、活性層内の光強度分布のピーク部に集中して分布する。このため、光強度が大きい場合でも、光強度分布とキャリア分布のピークは一致しており、光強度分布が非対称となったり、あるいは高次モードが励起されることがない。従って、リッジ導波路型半導体レーザにおいて、光学的破壊レベルを増大させるべく光導波路層の幅を大きくした場合でも、安定な単一横モードを保つ半導体レーザ素子を実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の第一の実施例を図１を用いて説明する。図１（Ａ）は、本実施例の素子の断面構造を、図１（Ｂ）は、活性層付近の断面構造の拡大図を、図１（Ｃ）は、三層光導波路の断面図を示している。
【００１０】
次に、素子の作製方法について述べる。（１００）面を持つＳｉドープｎ型  ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２(膜厚０.２μｍ），ｎ型ＩnＧaＰクラッド層３(膜厚１.５μｍ），１層のＩｎ0.16Ｇａ0.84Ａｓ歪量子井戸層２３（膜厚７ｎｍ）とこれを挾む２層のＩｎＧａＡｓＰ障壁層２２，２４（バンドギャップ波長８１０ｎｍ，歪量−０.３％，膜厚１０ｎｍ)，２層のＩｎＧａＡｓＰ−ＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）層２１，２５（バンドギャップ波長７９０ｎｍ，膜厚２０ｎｍ）より構成される歪量子井戸活性層４，ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層５(膜厚０.２５μｍ），ｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層３１（膜厚１ｎｍ），ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層３２(膜厚１ｎｍ)，１層のｐ型ＧａＡｓ層２７（膜厚５ｎｍ）とこれを挾む２層のｐ型InGaAsP層２６，２８(バンドギャップ波長７９０ｎｍ，膜厚２.５ｎｍ）より構成される三層光導波路層６，ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層７(膜厚１.３μｍ），ｐ型InGaAsPバッファ層８（バンドギャップ波長７９０ｎｍ，膜厚０.０５μｍ），ｐ型GaAsキャップ層９(膜厚０.１５μｍ）を順次、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）またはガスソースＭＢＥ法により連続成長させる。各層は、Ｉｎ0.16Ｇa0.84Ａs歪量子井戸層２３とＩｎＧａＡｓＰ障壁層２２，２４を除き、ＧａＡｓ基板１に格子整合している。
【００１１】
次に、通常のＣＶＤ工程と通常のホトエッチング工程により幅４.８μｍのストライプ状のＳｉＯ2エッチングマスクを形成する。これを用いて、まずブロム系エッチャント(ＨＢｒ：Ｈ2Ｏ：Ｈ2Ｏ2＝５０：５０：１；体積比）によりｐ型ＧａＡｓキャップ層９，ｐ型ＩｎＧａＡｓＰバッファ層８を除去し、濃塩酸によりｐ型ＩｎＧａＰクラッド層７を上端から約０.６５ μｍ、即ち半分の厚さまでが（１１１）Ａ面、残りの約０.６５ μｍが（１１１）Ｂ面からなる上下左右対称のリッジ形状となるようにエッチングする。このとき、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９，ｐ型ＩｎＧａＡｓＰバッファ層８のサイドエッチ量が両端部合わせて約  ０.８μｍであり、ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層７の上下端の幅は約３.５μｍとなる。
【００１２】
上記リッジ部をマスクとして、硫酸系エッチャント(Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ：Ｈ2Ｏ2＝１：５０：２；体積比）により三層光導波路層６を幅約３.５ μｍのストライプ状に形成する。ここでｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層３２によりエッチングが停止する。その後、濃塩酸により上記ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層７を上端から下端まで（１１１）Ａ面からなるリッジ形状となるようにエッチングする。この時、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層３２も除去される。ここでｐ型  ＧａＡｓエッチングストップ層３１によりエッチングが停止する。さらに、硫酸系エッチャントによりｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層３１を除去する。ここで、（００１）面と（１１１）面のなす角度が約５５度であるため、リッジ部の下端の幅は約１.７μｍとなる。
【００１３】
ＳｉＯ2 エッチングマスクを選択成長のマスクとして、ｎ型ＩｎＧａＰ電流ブロック層１０の埋込成長を行う。バッファードフッ酸(ＮＨ：ＮＨ4Ｆ＝１：６；体積比）により上記ＳｉＯ2 エッチングマスクを除去した後、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１１(膜厚０.１５μｍ）を成長する。Ｐ側電極１２，Ｎ側電極１３を蒸着形成し、劈開法により共振器長９００μｍの半導体レーザ素子を得た。
【００１４】
以下図示しないが、その後、素子の前面にλ／４（λ：発振波長）の厚みの  ＳｉＯ2 低反射膜を、素子の後面にＳｉＯ2 とａ−Ｓｉの４層膜からなる高反射膜を形成した。その後、Ｐ側電極１２がハンダ層に接する向きで、ヒートシンク上にボンディングした。
【００１５】
ここで、上記三層光導波路層６の幅が３.５ μｍであり、これを含むストライプ部全体の実効屈折率が、上記ストライプ部の両側にある部分全体の実効屈折率より０.２％だけ大きい。一方、リッジ部の下端の幅は約１.７μｍと、上記三層光導波路層６より狭く、キャリアは光強度分布のピーク部に集中して分布するため、光強度が大きい場合でも光強度分布とキャリア分布のピークは一致する。このため、光強度分布が非対称となりにくく、また高次モードが励起されにくくなる。試作した素子は、しきい値電流１５ｍＡで室温連続発振し、発振波長は980ｎｍであった。環境温度２５〜６０℃の条件で、光出力が２００ｍＷ程度まで安定に横単一モードで発振した。図６は室温（２５℃）における電流対光出力特性である。また最高光出力は４００ｍＷであった。３０素子について環境温度５０℃で１５０ｍＷ定光出力連続駆動させたところ、突然劣化することなく、全ての素子が１０万時間以上安定に動作した。
【００１６】
（実施例２）
本発明の第二の実施例を図３を用いて説明する。図３（Ａ）は、本実施例の素子の断面構造を、図３（Ｂ）は、活性層付近の断面構造の拡大図を、図３（Ｃ）は、三層光導波路の断面構造の拡大図を示している。
【００１７】
次に、素子の作製方法について述べる。（１００）面を持つｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２(膜厚０.２μｍ），ｎ型ＩｎＧａＰクラッド層３（膜厚１.５μｍ），第１に実施例と同一の歪量子井戸活性層４，ｐ型InGaPクラッド層５(膜厚０.２５μｍ），ｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層３１（膜厚１ｎｍ），ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層３２（膜厚１ｎｍ），第１に実施例と同一の三層光導波路層６，ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層３３(膜厚０.６５  μｍ)，ｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層３４（膜厚１ｎｍ)，ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層３５(膜厚０.６５μｍ），ｐ型ＩｎＧａＡｓＰバッファ層８（バンドギャップ波長７９０ｎｍ，膜厚０.０５μｍ)，ｐ型ＧａＡｓキャップ層９（膜厚０.１５μｍ)を順次、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）またはガスソース  ＭＢＥ法により連続成長させる。各層は、Ｉｎ0.16Ｇａ0.84Ａｓ歪量子井戸層  ２３とＩｎＧａＡｓＰ障壁層２２，２４を除き、ＧａＡｓ基板１に格子整合している。
【００１８】
次に、通常のＣＶＤ工程と通常のホトエッチング工程により幅４.８ μｍのストライプ状のＳｉＯ2 エッチングマスクを形成する。これを用いて、第一の実施例と同じブロム系エッチャントによりｐ型ＧａＡｓキャップ層９，ｐ型InGaAsPバッファ層８を除去し、濃塩酸によりｐ型ＩｎＧａＰクラッド層３５を１０分間エッチングする。これにより、ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層３５は、安定な(111)Ａ面が側壁に現われる。
【００１９】
次に、第一の実施例と同じ硫酸系エッチャントによりｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層３４を除去した後、濃塩酸によりｐ型ＩｎＧａＰクラッド層３３を１分間エッチングする。エッチング時間が短いため、(１１１)Ｂ面が側壁に現われる。この結果、上下左右対称のリッジ部が形成される。このとき、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９，ｐ型ＩｎＧａＡｓＰバッファ層８のサイドエッチ量が両端部合わせて約０.８ μｍであり、ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層３５の上端，ｐ型ＩnＧaＰクラッド層３３の下端の幅は約３.５ μｍとなる。リッジ部をマスクとして、硫酸系エッチャントにより三層光導波路層６を幅約３.５ μｍのストライプ状に形成する。ここでｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層３２によりエッチングが停止する。
【００２０】
その後、濃塩酸によりｐ型ＩｎＧａＰクラッド層３３を側面全部が（１１１）Ａ面からなるリッジ形状となるようにエッチングする。この時、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層３２も除去される。ここでｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層３１によりエッチングが停止する。さらに、硫酸系エッチャントによりｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層３１を除去する。ここでリッジ部の下端の幅は約１.７ μｍとなる。
【００２１】
ＳｉＯ2 エッチングマスクを選択成長のマスクとして、ｎ型ＩｎＧａＰ電流ブロック層１０の埋込成長を行う。第一の実施例と同じバッファードフッ酸によりＳｉＯ2 エッチングマスクを除去した後、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１１を成長する。Ｐ側電極１２，Ｎ側電極１３を蒸着形成し、劈開法により共振器長９００μｍの半導体レーザ素子を得た。
【００２２】
その後、第一の実施例と同じ端面保護膜を前後端面に形成した。Ｐ側電極１２がハンダ層に接する向きで、ヒートシンク上にボンディングした。三層光導波路層６の幅が３.５ μｍであり、これを含むストライプ部全体の実効屈折率が、ストライプ部の両側にある部分全体の実効屈折率より０.２ ％だけ大きい。一方、リッジ部の下端の幅は約１.７ μｍと、三層光導波路層６より狭く、第一の実施例と同様、光強度分布が非対称となりにくく、また高次モードが励起されにくくなる。試作した素子は、第一の実施例と同様、しきい値電流１５ｍＡで室温連続発振し、発振波長は９８０ｎｍであった。環境温度２５〜６０℃の条件で、光出力が２００ｍＷ程度まで安定に横単一モードで発振した。室温（２５℃）における電流対光出力特性は図５と同等である。また最高光出力は４００ｍＷであった。３０素子について環境温度５０℃で１５０ｍＷ定光出力連続駆動させたところ、突然劣化することなく、全ての素子が１０万時間以上安定に動作した。
【００２３】
（実施例３）
本発明の第三の実施例を図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、本実施例の素子の断面構造を、図４（Ｂ）は、活性層付近の断面図を示している。次に、素子の作製方法について述べる。（１００）面を持つｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型  ＧａＡｓバッファ層４２，ｎ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層４３(膜厚１.５μｍ），１層のＩｎ0.16Ｇａ0.84Ａｓ歪量子井戸層６３（膜厚７ｎｍ）とこれを挾む２層のＧａＡｓ障壁層６２，６４（膜厚２０ｎｍ）より構成される歪量子井戸活性層４４，ｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層４５(膜厚０.２５μｍ），ｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層７１(膜厚１ｎｍ)，ｐ型Ａｌ0.48Ｇa0.52Ａsエッチングストップ層７２、ｐ型ＧａＡｓ光導波路層４６（膜厚１０ｎｍ），ｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層７３(膜厚０.６５μｍ），ｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層７４（膜厚１ｎｍ），ｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層  ７５(膜厚０.６５μｍ），ｐ型ＧａＡｓキャップ層４９を順次、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）またはガスソースＭＢＥ法により連続成長させる。
【００２４】
次に、通常のＣＶＤ工程と通常のホトエッチング工程によりストライプ状の  ＳｉＯ2 エッチングマスクを形成する。これを用いて、アンモニア水と過酸化水素水と水の混合液（以下Ａ液と示す）によりｐ型ＧａＡｓキャップ層４９を除去し、煮沸した塩酸によりｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層７５を側面が    (１１１)Ａ面になるまで十分にエッチングする。次に、Ａ液によりｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層７４を除去した後、煮沸した塩酸によりｐ型            Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層７３を側面が（１１１）Ｂ面になるようにエッチングする。この結果、上下左右対称のリッジ部が形成される。このとき、ｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層７５の上端，ｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層７３の下端の幅は約３.５ μｍであった。
【００２５】
上記リッジ部をマスクとして、Ａ液によりｐ型ＧａＡｓ光導波路層４６を幅約３.５ μｍのストライプ状にエッチングする。ここでｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓエッチングストップ層７２によりエッチングが停止する。その後、煮沸した塩酸によりｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層７３を側面が（１１１）Ａ面になるまでエッチングする。リッジ部の下端の幅は約１.７ μｍとなる。この時、ｐ型Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓエッチングストップ層７２も除去される。ここでｐ型GaAsエッチングストップ層７１によりエッチングが停止する。さらに、Ａ液によりｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層７１を除去する。
【００２６】
ＳｉＯ2エッチングマスクを選択成長のマスクとして、ｎ型Ａl0.48Ｇa0.52Ａs電流ブロック層５０の埋込成長を行う。第一の実施例と同じバッファードフッ酸によりＳｉＯ2 エッチングマスクを除去した後、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５１を成長する。Ｐ側電極５２，Ｎ側電極５３を蒸着形成し、劈開法により共振器長９００μｍの半導体レーザ素子を得た。
【００２７】
その後、第一の実施例と同じ端面保護膜を前後端面に形成した。Ｐ側電極５２がハンダ層に接する向きで、ヒートシンク上にボンディングした。ｐ型ＧａＡｓ光導波路層４６の幅が３.５μｍであり、一方、リッジ部の下端の幅は約１.７  μｍと、ｐ型ＧａＡｓ光導波路層４６より狭く、第一の実施例と同様、光強度分布が非対称となりにくく、また高次モードが励起されにくくなる。
【００２８】
試作した素子は、第一の実施例と同様、しきい値電流１５ｍＡで室温連続発振し、発振波長は９８０ｎｍであった。環境温度２５〜６０℃の条件で、光出力が２００ｍＷ程度まで安定に横単一モードが発振した。室温（２５℃）における電流対光出力特性は図５と同等である。また最高光出力は４００ｍＷであった。  ３０素子について環境温度５０℃で１５０ｍＷ定光出力連続駆動させたところ、突然劣化することなく、全ての素子が１０万時間以上安定に動作した。
【００２９】
【発明の効果】
本発明により、リッジ導波路型半導体レーザにおいて、特に光学的破壊レベルを増大させるべく光ビーム径を大きくした場合でも、安定な単一横モードを保つことができる。特に希土類添加光ファイバ増幅器の励起光源として要求される光出力より、十分高い光出力において安定な単一横モードで発振し、且つ１０万時間以上の長時間にわたって安定に動作するＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を有する０.９８ μｍ帯半導体レーザを実現した。またこれを使用した希土類添加光ファイバ増幅器により、高帯域光通信ネットワークを実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第一の実施例の素子の断面図。
【図２】従来構造の素子の断面図。
【図３】本発明による第二の実施例の素子の断面図。
【図４】本発明による第三の実施例の素子の断面図。
【図５】従来の素子の電流対光出力特性図。
【図６】本発明による第一の実施例の素子の電流対光出力特性図。
【符号の説明】
１…ｎ型ＧａＡｓ基板、３…ｎ型ＩｎＧａＰクラッド層、４…歪量子井戸活性層、５…ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層、６…三層光導波路層、７…ｐ型ＩｎＧａＰクラッド層、１０…ｎ型ＩｎＧａＰ電流ブロック層、３１…ｐ型ＧａＡｓエッチングストップ層、３２…ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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