(57)【要約】【課題】信頼性と高温動作特性とが良好な半導体光素子および集積型半導体光素子を提供すること。【解決手段】ＩＩＩ―Ｖ族化合物半導体を用いた半導体光素子であって、ｎ型クラッド層と、ｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層と前記ｐ型クラッド層との間に介挿された、多重量子井戸構造を含む活性領域と、を備え、前記活性領域と前記ｎ型クラッド層とは、接合界面を挟んで互いにＶ族組成元素が異なり、前記活性領域は、前記多重量子井戸構造よりも前記ｎ型クラッド層側に配置された、正孔に対してエネルギー障壁となる多重の正孔障壁層を有する半導体光素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＩＩ―Ｖ族化合物半導体を用いた半導体光素子であって、
ｎ型クラッド層と、
ｐ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層と前記ｐ型クラッド層との間に介挿された、多重量子井戸構造を含む活性領域と、
を備え、前記活性領域と前記ｎ型クラッド層とは、接合界面を挟んで互いにＶ族組成元素が異なり、前記活性領域は、前記多重量子井戸構造よりも前記ｎ型クラッド層側に配置された、正孔に対してエネルギー障壁となる多重の正孔障壁層を有することを特徴とする半導体光素子。
【請求項２】
前記活性領域は、少なくとも、前記多重量子井戸構造および該多重量子井戸構造よりも前記ｎ型クラッド層側の領域においてＡｌを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項３】
前記多重量子井戸構造はＡｌＧａＩｎＡｓからなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体光素子。
【請求項４】
前記接合界面を挟んで前記活性領域側のＶ族組成元素はＡｓであり、前記ｎ型クラッド層側のＶ族組成元素はＰであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体光素子。
【請求項５】
前記活性領域の、少なくとも前記多重量子井戸構造よりも前記ｎ型クラッド層側の領域はＡｌＧａＩｎＡｓからなり、前記ｎ型クラッド層はＩｎＰからなることを特徴とする請求項４に記載の半導体光素子。
【請求項６】
前記多重の正孔障壁層は前記活性領域と前記ｎ型クラッド層との前記接合界面に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の半導体光素子。
【請求項７】
当該半導体光素子は半導体レーザ素子であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の半導体光素子。
【請求項８】
当該半導体光素子は半導体光増幅器であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の半導体光素子。
【請求項９】
請求項７に記載の複数の半導体レーザ素子と、
前記複数の半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を合流させて出力することができる光合流器と、
前記光合流器から出力されたレーザ光を増幅して出力する半導体光増幅器と、
を集積したものであることを特徴とする集積型半導体光素子。
【請求項１０】
前記半導体光増幅器は、請求項８に記載の半導体光増幅器であることを特徴とする請求項９に記載の集積型半導体光素子。
【請求項１１】
請求項７に記載の半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を変調して出力する半導体光変調器と、  を集積したものであることを特徴とする集積型半導体光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光素子および集積型半導体光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１．３μｍ〜１．５５μｍ波長帯用の半導体レーザ素子として、活性領域にＡｌＧａＩｎＡｓ半導体材料を用いたものが開示されている（非特許文献１）。ＡｌＧａＩｎＡｓで量子井戸層を構成した場合、高温環境下でもキャリアがオーバーフローしにくいため、これを活性領域に用いた半導体レーザ素子は、高温動作に適する。そのため、半導体レーザ素子冷却用の電力を削減でき、低消費電力化が可能であると期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Jen-Wei  Pan  et  al.,”Suppression  of  electron  and  hole  leakage  in  1.3  um  AlGaInAs/InP  quantum  well  lasers  using  multiquantum  barrier”,  Applied  Physics  Letters,  vol.72,  No.17,  pp.2090-2092,  27  April  1998.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＡｌＧａＩｎＡｓ活性領域を、ＩｎＰからなる半導体層（たとえばクラッド層）等と接合させた場合、両者は組成元素としてのＶ族元素が、一方がＡｓ、もう一方がＰであり、全く異なる。本発明者らが精査したところによると、このようなＶ族元素が異なる半導体層の接合界面で転位が発生して広がり、半導体レーザ素子を劣化させ、信頼性を低下させることを発見した。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性と高温動作特性とが良好な半導体光素子および集積型半導体光素子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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る半導体光素子は、ＩＩＩ―Ｖ族化合物半導体を用いた半導体光素子であって、ｎ型クラッド層と、ｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層と前記ｐ型クラッド層との間に介挿された、多重量子井戸構造を含む活性領域と、を備え、前記活性領域と前記ｎ型クラッド層とは、接合界面を挟んで互いにＶ族組成元素が異なり、前記活性領域は、前記多重量子井戸構造よりも前記ｎ型クラッド層側に配置された、正孔に対してエネルギー障壁となる多重の正孔障壁層を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る半導体光素子は、上記発明において、前記活性領域は、少なくとも、前記多重量子井戸構造および該多重量子井戸構造よりも前記ｎ型クラッド層側の領域においてＡｌを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る半導体光素子は、上記発明において、前記多重量子井戸構造はＡｌＧａＩｎＡｓからなることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る半導体光素子は、上記発明において、前記接合界面を挟んで前記活性領域側のＶ族組成元素はＡｓであり、前記ｎ型クラッド層側のＶ族組成元素はＰであることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る半導体光素子は、上記発明において、前記活性領域の、少なくとも前記多重量子井戸構造よりも前記ｎ型クラッド層側の領域はＡｌＧａＩｎＡｓからなり、前記ｎ型クラッド層はＩｎＰからなることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る半導体光素子は、上記発明において、前記多重の正孔障壁層は前記活性領域と前記ｎ型クラッド層との前記接合界面に隣接して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る半導体光素子は、上記発明において、当該半導体光素子は半導体レーザ素子であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る半導体光素子は、上記発明において、当該半導体光素子は半導体光増幅器であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る集積型半導体光素子は、上記発明の複数の半導体レーザ素子と、前記複数の半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を合流させて出力することができる光合流器と、前記光合流器から出力されたレーザ光を増幅して出力する半導体光増幅器と、を集積したものであることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る集積型半導体光素子は、上記発明において、前記半導体光増幅器は、上記発明の半導体光増幅器であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る集積型半導体光素子は、上記発明の半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を変調して出力する半導体光変調器と、を集積したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、信頼性と高温動作特性とが良好な半導体光素子および集積型半導体光素子を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る半導体レーザ素子の模式的な断面図である。
【図２】図２は、図１に示す活性領域の層構造を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す多重正孔障壁領域の層構造を示す図である。
【図４】図４は、図２に示す活性領域の価電子帯のエネルギー構造を示す図である。
【図５】図５は、加速信頼性試験における比較例の半導体レーザ素子のしきい値電流の変化率の経時変化を示す図である。
【図６】図６は、加速信頼性試験における実施例の半導体レーザ素子のしきい値電流の変化率の経時変化を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る集積型半導体レーザ素子の模式的な平面図である。
【図８】図８は、実施の形態３に係る集積型半導体レーザ素子の模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して本発明に係る半導体光素子および集積型半導体光素子の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各層の厚さや厚さの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、本明細書では、半導体光素子とは、半導体レーザ素子といった発光素子や半導体光増幅器を含むものを意味する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体光素子である半導体レーザ素子の模式的な断面図である。半導体レーザ素子１０は、ＩＩＩ―Ｖ族化合物半導体を用いたものであって、裏面にｎ側電極１が形成された基板２と、基板２上に形成された、ｎ型クラッド層３、活性領域４、ｐ型クラッド層５、埋め込み半導体層６、ｐ型クラッド層７、コンタクト層８、およびｐ側電極９とを備える。なお、半導体レーザ素子１０は端面発光型の半導体レーザ素子であり、紙面と略平行な半導体レーザ素子１０の２つの端面には、光共振器を形成する反射膜がそれぞれ形成されている。
【００２１】
基板２は、ｎ型ＩｎＰからなる。ｎ側電極１は基板２とオーミック接触するように構成されており、たとえばＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ構造を有する。
【００２２】
ｎ型クラッド層３、活性領域４およびｐ型クラッド層５はこの順に積層し、かつメサ構造を形成している。埋め込み半導体層６はメサ構造の両側を埋め込んでいる。
【００２３】
ｐ型クラッド層７およびコンタクト層８は、ｐ型クラッド層５および埋め込み半導体層６の上にこの順に積層形成されている。
【００２４】
ｎ型クラッド層３、ｐ型クラッド層５、７は、それぞれｎ型ＩｎＰ、ｐ型ＩｎＰからなる。コンタクト層８はｐ型ドーパントを高濃度にドーピングしたｐ型ＩｎＧａＡｓからなる。埋め込み半導体層６は、ｐ型ＩｎＰからなる下部層６ａとｎ型ＩｎＰからなる上部層６ｂとが積層した構造を有し、電流狭窄層として機能する。
【００２５】
ｐ側電極９はコンタクト層８の表面に、コンタクト層８とオーミック接触するように形成されており、たとえばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ構造やＡｕからなる。
【００２６】
活性領域４は、ｎ型クラッド層３とｐ型クラッド層５との間に介挿されている。図２は、活性領域４の層構造を示す図である。活性領域４は、複数（たとえば６）の井戸層４ａと複数の障壁層４ｂとが交互に積層した多重量子井戸（ＭＱＷ：Multi  Quantum  Well）構造を含んでいる。この多重量子井戸構造は、さらに分離閉じ込めヘテロ構造（ＳＣＨ：Separate  Confinement  Heterostructure）層４ｃ、４ｄによって挟まれている。これによって活性領域４はＭＱＷ−ＳＣＨ構造を有する。
【００２７】
井戸層４ａは、たとえば１５５０ｎｍ波長帯の所望の波長で発光できる組成のｉ型ＡｌＧａＩｎＡｓからなる。障壁層４ｂは、井戸層４ａよりもバンドギャップが広く、井戸層４ａに対してエネルギー障壁となるように組成が調整されたｉ型ＡｌＧａＩｎＡｓからなる。ＳＣＨ層４ｃ、４ｄは、バンドギャップが障壁層４ｂのバンドギャップ以上の広さであり、かつｎ型クラッド層３およびｐ型クラッド層５よりも屈折率が高くなるように組成が調整されたｉ型ＡｌＧａＩｎＡｓからなる。
【００２８】
活性領域４のＭＱＷ構造は、Ａｌを含むｉ型ＡｌＧａＩｎＡｓからなるため、伝導帯でのエネルギー障壁を高くできるので、高温環境下でも電子キャリアがオーバーフローしにくい。そのため、高温動作に適する。ここで、高温環境とは、たとえば６０℃〜１００℃程度を意味する。さらに、ｉ型ＡｌＧａＩｎＡｓからなるＭＱＷ構造は、価電子帯でのエネルギー障壁を低くできるので、高速電流変調時にも正孔キャリアが移動しやすいため、活性領域４は高速変調に適する活性領域である。
【００２９】
さらに、活性領域４のＭＱＷ構造は、ＳＣＨ層４ｃ、４ｄによって挟まれているので、ＭＱＷ構造における光の閉じ込め係数を高くでき、しきい値電流を低くできる。
【００３０】
ここで、活性領域４は、ＭＱＷ構造よりもｎ型クラッド層３側に配置された、多重正孔障壁領域４ｄを有する。図３は、多重正孔障壁領域４ｄの層構造を示す図である。多重正孔障壁領域４ｄは、複数の正孔障壁層４ｄ１と、複数のスペーサー層４ｄ２とが交互に積層した構造を有する。
【００３１】
正孔障壁層４ｄ１は、活性領域４の他の層よりもバンドギャップが広くなるように組成が調整されたｉ型のＡｌＧａＩｎＡｓもしくはＡｌＩｎＡｓからなる。正孔障壁層４ｄ１の層厚はたとえば５ＭＬ（モノレイヤー）である。スペーサー層４ｄ２は、正孔障壁層４ｄ１よりも狭いバンドギャップを有するように組成が調整されたｉ型ＡｌＧａＩｎＡｓからなる。スペーサー層４ｄ２の組成はＳＣＨ層４ｃと同じ組成でもよい。スペーサー層４ｄ２の層厚はたとえば１２ＭＬである。
【００３２】
なお、１５５０ｎｍ波長帯におけるＭＱＷ構造の障壁層４ｂのバンドギャップはたとえば約１ｅＶである。これに対して、正孔障壁層４ｄ１の構成材料として、バンドギャップが最も大きくなるＡｌＩｎＡｓを採用した場合、正孔障壁層４ｄ１のバンドギャップは１．３７ｅＶである。
【００３３】
つぎに、半導体レーザ素子１０の動作について説明する。ｎ側電極１とｐ側電極９との間に電圧を印加して、駆動電流を注入すると、ｐ側電極９側からはキャリアとして正孔が注入され、ｎ側電極１側からはキャリアとして電子が注入される。正孔は、コンタクト層８、ｐ型クラッド層７を経由して、埋め込み半導体層６によって電流経路が狭窄されてｐ型クラッド層５を流れ、活性領域４に注入される。一方、電子は、基板２、ｎ型クラッド層３を流れて活性領域４に注入される。活性領域４に注入された各キャリアは井戸層４ａにおいて結合して発光し、発光は井戸層４ａの光増幅作用と光共振器の作用とによって所定の波長でレーザ発振する。
【００３４】
ここで、図４は、活性領域４の価電子帯のエネルギー構造を示す図である。実線は各層での価電子帯の下端のレベルを示している。上述したように、ｎ型クラッド層はｎ型ＩｎＰからなる。一方、ｎ型クラッド層３と活性領域４との接合界面の活性領域４側の層であるスペーサー層４ｄ２は、ｉ型ＡｌＧａＩｎＡｓからなる。したがって、活性領域４とｎ型クラッド層３とは、接合界面を挟んで互いにＶ族組成元素が異なり、それぞれＡｓとＰとである。このようにＶ族元素が異なる半導体層の接合界面では、エネルギー構造にスパイクＳが発生する。
【００３５】
上述したように、本発明者らは、Ｖ族元素が異なる半導体層の接合界面で転位が発生して広がり、半導体レーザ素子を劣化させ、信頼性を低下させることを発見した。そして、その原因を精査したところ、Ｖ族元素が異なる半導体層の接合界面では、エネルギーバンドにスパイクが生じ、活性層からオーバーフローした正孔がｎ型領域におけるスパイクに到達し、そこでトラップされ、電子と非発光再結合して熱が発生し、その熱によって転位が広がるのではないかと推定した。また、このようなスパイクは、Ｖ族元素がＡｓの半導体層とＰの半導体層との接合界面（Ａｓ／Ｐ界面とする）で、特に急峻になると考えられる。
【００３６】
これに対して、本実施の形態１に係る半導体レーザ素子１０では、活性領域４のＭＱＷ構造よりもｎ型クラッド層３側に、正孔に対してエネルギー障壁となる多重の正孔障壁層４ｄ１が配置された構成を有している。これによって、図４に示すように、正孔ｈが活性領域４とｎ型クラッド層３との接合界面のスパイクＳに到達することが抑制または防止される。その結果、転位の広がりが抑制され、素子の信頼性が向上する。なお、接合界面がＡｓ／Ｐ界面の場合はスパイクＳが特に急峻になりやすく、ホールのトラップおよび非発光再結合が発生しやすいので、正孔障壁層４ｄ１を設けることが特に効果的である。
【００３７】
特に、ＭＱＷ構造がＡｌを含むＡｌＧａＩｎＡｓからなる場合、伝導帯でのエネルギー障壁を高くできるので、高温環境下でも電子キャリアがオーバーフローしにくく、高温動作に適する一方、価電子帯でのエネルギー障壁が低くなるので、正孔キャリアはオーバーフローしやすい。同様に、活性領域４が、ＭＱＷ構造よりもｎ型クラッド層３側の領域においてＡｌを含む場合（すなわち、スパイクＳが発生する界面が、Ａｓ／Ｐ界面であり、かつＡｌを含む層とＰを含む層との界面である場合）も、価電子帯でのエネルギー障壁が低くなるので、正孔キャリアはオーバーフローしやすい。特に、高温環境下においては正孔キャリアのオーバーフローはより顕著になる。
【００３８】
これに対して、本実施の形態１に係る半導体レーザ素子１０では、多重の正孔障壁層４ｄ１によって正孔ｈがスパイクＳに到達することが抑制されるので、高温動作に適するＡｌＧａＩｎＡｓからなるＭＱＷ構造の特性を、より効果的に発揮できる。さらに、半導体レーザ素子１０は高温動作に適するので、高温でも、素子の特性の低下をあまり発生させずに動作させることができる。したがって、素子冷却用の電力を削減でき、本半導体レーザ素子１０を搭載したレーザモジュールにおいて低消費電力化が可能である。
【００３９】
なお、正孔障壁層４ｄ１の数は特に限定されないが、たとえば２〜１０程度である。また、正孔障壁層４ｄ１の位置は、活性領域４のＭＱＷ構造よりもｎ型クラッド層３側であればよいが、活性領域４とｎ型クラッド層３との接合界面に近い程好ましく、接合界面に隣接して配置されていることが特に好ましい。正孔障壁層４ｄ１と接合界面との距離については、好ましくは１０ｎｍ以下であり、０ｎｍが特に好ましい。
【００４０】
つぎに、本発明の実施例として、図１に示す実施の形態１に係る半導体レーザ素子と同様の半導体レーザ素子を１０個作製した。また、比較例として、実施例の半導体レーザ素子とは、多重正孔障壁領域を設けない以外は同様の構成の半導体レーザ素子を５個作製した。各素子は、共振器長３００μｍ，活性層幅１．８μｍで両端面へき開構造を有する。そして、実施例、比較例の半導体レーザ素子を、環境温度１２０℃下にて、駆動電流１５０ｍＡのＡＣＣ（Auto  current  control）動作で駆動し、そのしきい値電流の変化率を調べる加速信頼性試験を行った。ここで、しきい値電流の変化率とは、試験前のしきい値電流を基準とした変化率である。
【００４１】
図５は、加速信頼性試験における比較例の半導体レーザ素子のしきい値電流の変化率の経時変化を示す図である。図６は、加速信頼性試験における実施例の半導体レーザ素子のしきい値電流の変化率の経時変化を示す図である。図５、６に示すように、比較例の半導体レーザ素子は、各サンプルとも時間の経過につれてしきい値電流が増加し、素子が劣化することが確認された。一方、実施例の半導体レーザ素子は、このような高温環境下においても、各サンプルとも時間の経過につれてしきい値電流の増加がきわめて低く、素子の劣化が抑制されており、比較例の半導体レーザ素子より信頼性が高いことが確認された。
【００４２】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る集積型半導体レーザ素子の模式的な平面図である。図７に示すように、この集積型半導体レーザ素子１００は、アレイ状に配列されたＤＦＢ（Distributed  Feedback）レーザ２０−１〜２０−ｎ（ｎは２以上の整数）と、ＤＦＢレーザ２０−１〜２０−ｎとは光導波路３０−３０〜２−ｎを介して接続した多モード干渉（Multi-Mode  Interference：ＭＭＩ）型の光合流器４０と、光合流器４０の光出力ポート４０ａに接続した、光出力端５０ａを有する半導体光増幅器５０とを備えている。集積型半導体レーザ素子１００は、ＤＦＢレーザ２０−１〜２０−ｎ、光合流器４０、および半導体光増幅器５０が、基板上にモノリシックに集積されて構成されたものである。
【００４３】
ＤＦＢレーザ２０−１−２０−１〜１−ｎは、図１に示す実施の形態１に係る半導体レーザ素子１００と同一の半導体積層構造を有するが、活性領域の近傍のｐ型クラッド層内に、互いに周期が異なる回折格子層が形成されている点が異なる。ＤＦＢレーザ２０−１−２０−１〜１−ｎは、回折格子層の作用によって、例えば、波長１５３０ｎｍ〜１５７０ｎｍにおいて互いに異なるレーザ発振波長を有するものである。光合流器４０は、入力された複数の導波路光を１本の導波路に出力できるものである。
【００４４】
この集積型半導体レーザ素子１００は以下のように動作する。まず、ＤＦＢレーザ２０−１〜２０−ｎのうち選択されたいずれか一つのＤＦＢレーザが電流を注入されてレーザ光を出力する。光導波路３０−１〜３０−ｎのうち電流が注入されたＤＦＢレーザに接続された光導波路は、レーザ光を光合流器４０に入力させる。光合流器４０は入力されたレーザ光を光出力ポート４０ａから出力して半導体光増幅器５０に入力させる。半導体光増幅器５０は入力されたレーザ光を増幅して光出力端５０ａから出力する。集積型半導体レーザ素子１００は、ＤＦＢレーザ２０−１〜２０−ｎのうちの選択するＤＦＢレーザを変更すること，また、素子の温度を変更することによって、波長を制御することができる、波長可変光源として機能する。
【００４５】
この集積型半導体レーザ素子１００は、図１に示す実施の形態１に係る半導体レーザ素子１０と同様に多重正孔障壁領域を有するＤＦＢレーザ２０−１−２０−１〜１−ｎを備えている。その結果、この集積型半導体レーザ素子１００は、信頼性と高温動作特性とが良好なものであり、かつこの集積型半導体レーザ素子１００を搭載したモジュールは、低消費電力なものである。
【００４６】
なお、集積型半導体レーザ素子１００の半導体光増幅器５０を、図１に示す実施の形態１に係る半導体レーザ素子１００と同様に多重正孔障壁領域を有する半導体積層構造で構成してもよい。これによって集積型半導体レーザ素子１００の信頼性と高温動作特性とがさらに良好なものとなり、かつさらにこの集積型半導体レーザ素子１００を搭載したモジュールは、低消費電力化される。
【００４７】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る集積型半導体レーザ素子の模式的な平面図である。図８に示すように、この集積型半導体レーザ素子２００は、ＤＦＢレーザ２０と、電界吸収型（ＥＡ）変調器６０とが、基板上にモノリシックに集積されて構成されたものである。
【００４８】
ＤＦＢレーザ２０は、実施の形態２のＤＦＢレーザ２０−１と同様の構成のＤＦＢレーザである。ＥＡ変調器６０は、ＤＦＢレーザ２０が出力したレーザ光を変調して信号光として出力するためのものである。
【００４９】
この集積型半導体レーザ素子２００は、図１に示す実施の形態１に係る半導体レーザ素子１０と同様に多重正孔障壁領域を有するＤＦＢレーザ２０を備えている。その結果、この集積型半導体レーザ素子２００も、信頼性と高温動作特性とが良好なものであり、かつこの集積型半導体レーザ素子２００を搭載したモジュールは、低消費電力なものである。
【００５０】
なお、上記実施の形態では、活性領域はＳＣＨ層を備えているが、ＳＣＨ層を備えない活性領域を有する半導体光素子に対しても、本発明は適用できるものである。
【００５１】
また、上記実施の形態では、活性領域とｎ型クラッド層との接合界面はＡｓ／Ｐ界面であるが、活性領域とｎ型クラッド層との接合界面を挟んで互いにＶ族組成元素が異なるものであれば、他のＶ族組成元素の組み合わせであっても、本発明の効果を奏する。
【００５２】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ｎ側電極
２  基板
３  ｎ型クラッド層
４  活性領域
４ａ  井戸層
４ｂ  障壁層
４ｃ  ＳＣＨ層
４ｄ  多重正孔障壁領域
４ｄ１  正孔障壁層
４ｄ２  スペーサー層
５、７  ｐ型クラッド層
６  埋め込み半導体層
６ａ  下部層
６ｂ  上部層
８  コンタクト層
９  ｐ側電極
１０  半導体レーザ素子
２０、２０−１〜２０−ｎ  ＤＦＢレーザ
３０−１〜３０−ｎ  光導波路
４０  光合流器
４０ａ  光出力ポート
５０  半導体光増幅器
５０ａ  光出力端
６０  ＥＡ変調器
１００、２００  集積型半導体レーザ素子
ｈ  正孔
Ｓ  スパイク
【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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【図７】
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【図８】
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