【事件の表示】
　特許第３０９８８２７号「半導体レーザ装置」の請求項１、３、４、７に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０９８８２７号の請求項１、３、４、７に係る特許を維持する。
【理　由】
【1】手続の経緯
　特許第3098827号の請求項1、3、4、7に係る発明は、平成3年12月5日に出願され、平成12年8月11日にその設定登録がなされ、その後、山本直子より特許異議申立がなされ、取消理由通知に対して平成13年8月24日に訂正請求がなされたものである。
　
【2】訂正の適否についての判断
《2-1》訂正の要旨
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
　訂正事項a:
　特許請求の範囲の請求項1、3、4および7中の「一方の側にリッジを有し」を特許請求の範囲の減縮を目的として、「一方の側に順メサ形状のリツジを有し」と訂正する。
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書の段落番号0008中の「一方の側にリッジを有し」を「一方の側に順メサ形状のリッジを有し」と訂正する。
　
　訂正事項b:
　特許請求の範囲の請求項1、3、4および7中の「4μm以下」を特許請求の範囲の減縮を目的として、「2.5μm以上4μm以下」と訂正する。
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書の段落番号0008中の「4μm以下」を「2.5μm以上4μm以下」と訂正する。
　
《2-2》訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項a、bは、願書に添付した明細書及び図面に記載した事項の範囲内で特許請求の範囲の減縮を目的とし、それに伴って不明りょうとなる記載の釈明を目的とするものである。
　そして、これらの訂正は実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
《2-3》むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第120条の4第2項及び同条第3項で規定する訂正について、平成6年法律第116号附則第6条第1項の規定によりなお従前の例によるとされる改正前の特許法第126条第1項ただし書き及び同条第2項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
【3】特許異議の申立てについての判断
《3-1》申立ての理由の概要
　特許異議申立人は、先願1及び刊行物1〜4を示して、本件特許発明1、3、4、7は、本件の出願の日前に出願され本件の出願後に出願公開された先願1の願書に最初に添付された明細書に記載された発明と同一であるから、特許法第29条の2 第1項に違反して特許されたものである旨主張している。
　
先願1: 特開平4-369884号公報 (甲第1号証)の願書に最初に添付された明細書に記載された発明
刊行物1: 特開昭61-284985号公報 (参考資料1)
刊行物2: 特開平3-227088号公報 (参考資料2)
刊行物3: 特開昭62-179790号公報 (参考資料3)
刊行物4: 第38回応用物理学関係連合講演会講演予稿集(平成3年春季)、第3分冊第964頁、29-a-D-5、「980nm帯GaInP埋込セイルフ-アライン型GaInAs/AlGaAs歪量子井戸レーザの高出力特性」 (参考資料4)
　
《3-2》訂正後の発明
　訂正後の請求項1、3、4、7に係る発明(以下、「本件発明1、3、4、7」という。)は、訂正明細書の特許請求の範囲に記載されたとおりの以下のものである。
　
　これに対して当審が通知した取消理由の概要は、「請求項1、3、4、7に係る発明は先願(甲第1号証)に記載された発明と同一であるから特許法第29条の2の規定に違反して特許されたものである」というものである。
　
《3-3》先願1及び刊行物の記載事項
《3-3-1》先願1
【0001】:
　「【産業上の利用分野】
　この発明は、情報の光通信または光消去・記憶・再生などに用いることのできるAlGaAs系やAlGaInP系の半導体レーザに係わり、特に2回以上の結晶成長工程を必要とする横モード制御型の半導体レーザおよびその製造方法に関するものである。」
【0028】:
　「図3はこの発明の第2の実施例の半導体レーザの製造方法を示す工程順断面図である。なお、図1と同様の部分には同符号を付した。結晶成長は上述第1の実施例と同様の減圧MOVPE法であり、2つのステップを歩む。先ず、図3(a) に示すように、第1回目のMOVPE成長により、n-GaAs基板1上に、膜厚1.5〔μm〕のn-AlXGa1-XAsクラッド層2(x=0.4),膜厚0.08〔μm〕のGaAs活性層3,膜厚1.5〔μm〕のp-AlGaAsクラッド層4(x=0.4)および膜厚4.0〔μm〕のp-GaAsコンタクト層12を順次エピタキシャル成長させる。」
【0029】:
【0030】:
　「次に、SiO2 マスク13を除去した後、図3(c) に示すように、p-GaAsコンタクト層9をマスクとして、選択的にp-AlGaAsクラッド層4を所望の厚み(例えば1.3〔μm〕)エッチングすることにより、断面がメサ形のストライプ状部4aを有するp-AlGaAsクラッド層4を形成する。次に、図3(d) に示すように、第2回目のMOVPE成長により、n-AlGaAs埋込み層8(x=0.6)およびp-GaAs埋込み層10を連続的に成長させる。p-AlGaAsクラッド層4が埋め込まれるまでは、p-GaAsコンタクト層9の表面である(111)B面上には成長が起こらないので、例えばn-AlGaAs埋込み層8の厚みを1〔μm〕とすると、p-GaAsコンタクト層9はp-GaAs埋込み層10の成長中に埋込まれることになる。したがって、成長膜厚を制御することにより、表面が略平坦なp-GaAs埋め込み層10を得ることができ、全面がコンタクト層として働くこととなる。」
【0031】:
　「その後、表面のp側の電極101およびn側の電極100を被着すると、図1に示した半導体レーザが得られる。以上のようにして形成した半導体レーザは、低しきい値電流で安定な単一横モード発振を達成できるとともに、ピンホールのような欠陥が発生せず長寿命化を図れた。」
　
　以上の記載及び図面から、先願1の願書に最初に添付された明細書には、
「膜厚0.08〔μm〕のGaAs活性層3の上面に、メサ形状のリッジを有し膜厚1.5〔μm〕のp-AlGaAsクラッド層4(x=0.4)を例えば1.3〔μm〕エッチングすることにより断面がメサ形のストライプ状部4aを有するp-AlGaAsクラッド層4を備えるとともに、前記リッジの長手方向の側面に沿ってn-AlGaAs埋込み層8(x=0.6)を備え、かつ前記埋込み層8の上に、前記埋込み層8よりもAlAs混晶比が低く、表面が略平坦なp-GaAs埋め込み層10が形成されて、p-AlGaAsクラッド層4は、2〔μm〕幅のマスク13をエッチングマスクとしてコンタクト層12をエッチングしてマスク13を除去した後、コンタクト層9をマスクとして選択的に所望の厚み1.3〔μm〕エッチングした半導体レーザ装置。」なる発明(以下、「先願発明」という。)が記載されている。
　
《3-3-2》刊行物1〜3
　刊行物1,2には、半導体レーザ素子において、リッジ形状が順メサ形状の半導体レーザ素子が記載されている。
　また、刊行物3,4には、2 層の電流ブロック層を有する半導体レーザ素子が記載されている。
　
《3-4》対比・判断
　先願発明における、
(1)「膜厚0.08〔μm〕のGaAs活性層3」、
(2)「膜厚1.5〔μm〕のp-AlGaAsクラッド層4(x=0.4)を例えば1.3〔μm〕エッチングすることにより断面がメサ形のストライプ状部4aを有するp-AlGaAsクラッド層4」、
(3)「リッジの長手方向の側面に沿ってn-AlGaAs埋込み層8(x=0.6)」、及び
(4)「略平坦なp-GaAs埋め込み層10」
は、それぞれ、本件発明1、3、4、7における
(1)「活性層となるGa1-XAlXAs層」、
(2)「前記リッジ以外の部分の膜厚が0.3ミクロン未満となる一導電型のGa1-YAlYAs層」、
(3)「逆導電型のGa1-ZAlZAs層」、及び
(4)「Ga1-ZAlZAs層の上の、前記Ga1-ZAlZAs層よりも表面がAlAs混晶比が低く、少なくとも1層以上からなるGaAlAs層またはGaAs層」
に相当する。
　また、本件発明1、3、4、7におけるAlAs混晶比に関するパラメータX、Y及びZに対応するパラメータの値は、先願発明においては、それぞれ、0、0.4及び0.6である。
　よって、本件発明1、3、4、7と先願発明とは、
　
　そして、本件発明1、3、4、7と先願発明とは、以下の点で相違する。
[相違点1] リッジが、本件発明1、3、4、7では順メサ形状であるのに対して、先願発明では逆メサ形状である点。
[相違点2]リッジの活性層にもっとも近い部分の幅が、本件発明1、3、4、7では2.5μm以上4μm以下であるのに対して、先願発明では約2μmとなると推定できる点。
　
　[相違点1]を検討するに、本件の明細書では、リッジの形状について、「ここでリッジ5aの形状は、逆メサ形状よりも、順メサ形状とすることが好ましい。逆メサ形状とした場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招く恐れがあるためである。実際に逆メサ形状の場合、リッジ5aの側面部分において選択成長したGaAlAsの結晶性が損なわれ、作製された素子のしきい値電流は順メサ形状の素子に比べて約10mA高くなった。」(【0018】)と記載されており、刊行物1〜4を検討しても、リッジの形状の違いは単なる設計上の微差ではなく、本件の発明の目的を達成するための本質的な相違と認められる。
　また、[相違点2]を検討するに、本件の明細書では、リッジの活性層にもっとも近い部分の幅について、「本発明の構造では、従来構造のようにストライプ幅を狭くしたときに電流ブロック層6での光吸収の増大による動作電流の増加がないので、ストライプ幅を従来構造に比べてかなり狭い値に設定でき、この点でも低動作電流化が実現できる。具体的には、従来構造ではストライプ幅が4μm以下になると動作電流が急激に増大したのに対し、本実施例の構造ではストライプ幅を狭くすると動作電流値が一段と低減される。本実施例の構造でストライプ幅を狭くした場合、電流ブロック層6への光のしみ出しがストライプ内部にある光に比べて相対的に増加するので、スペクトルの多モード性はより一層強くなる。すなわちストライプ幅を狭くすることでより低雑音になる。」(【0017】)と記載されており、当該部分の幅は、素子の性能を左右する重要な技術事項であり、刊行物1〜4を検討しても、先願発明の約2μmとの相違は単なる設計上の微差ではなく半導体レーザ装置としての本質的な相違と認められる。
　
　以上のとおりであるから、相違点3を検討するまでもなく、本件発明1、3、4、7と先願発明とが同一であると認めることはできない。
　
《3-5》むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠方法によっては、本件の請求項1に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件の請求項1に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律(平成6年法律第116号)附則第14条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令(平成7年政令第205号)第4条第2項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
　訂正事項ａ：
　特許請求の範囲の請求項１、３、４および７中の「一方の側にリッジを有し」を特許請求の範囲の減縮を目的として、「一方の側に順メサ形状のリツジを有し」と訂正する。
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書の段落番号０００８中の「一方の側にリッジを有し」を「一方の側に順メサ形状のリッジを有し」と訂正する。
　訂正事項ｂ：
　特許請求の範囲の請求項１、３、４および７中の「４μｍ以下」を特許請求の範囲の減縮を目的として、「２．５μｍ以上４μｍ以下」と訂正する。
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、明瞭でない記載の釈明を目的として、明細書の段落番号０００８中の「４μｍ以下」を「２．５μｍ以上４μｍ以下」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
半導体レーザ装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側に
順メサ形状の
２．５μｍ以上
　【請求項２】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側にリッジを有する一導電型のＧａ１−ＹＡｌＹＡｓ層を備えるとともに、前記リッジの長手方向の側面に沿って逆導電型のＧａ１−ＺＡｌＺＡｓ層を備え、かつ前記Ｇａ１−ＹＡｌＹＡｓ層と前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の間に一導電型で層厚が０．１μｍ以下のＧａ１−ＢＡｌＢＡｓ層が形成されており、かつＡｌＡｓ混晶比を決めるＸ、Ｙ、ＺおよびＢがＺ＞Ｙ＞Ｘ≧０、Ｂ＞Ｘであることを特徴とする半導体レーザ装置。
　【請求項３】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側に
順メサ形状の
２．５μｍ以上
　【請求項４】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側に
順メサ形状の
２．５μｍ以上
　【請求項５】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側にリッジを有する一導電型のＧａ１−ＹＡｌＹＡｓ層を備えるとともに、前記リッジの長手方向の側面に沿って逆導電型のＧａ１−ＺＡｌＺＡｓ層を備え、かつ前記Ｇａ１−ＹＡｌＹＡｓ層と前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の間に、一導電型で層厚が０．１μｍ以下のＧａ１−ＢＡｌＢＡｓ層が形成されており、かつ前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の上に前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層よりもＡｌＡｓ混晶比が低く、少なくとも１層以上からなるＧａＡｌＡｓ層またはＧａＡｓ層が形成されており、かつＡｌＡｓ混晶比を決めるＸ、Ｙ、ＺおよびＢがＺ＞Ｙ＞Ｘ≧０、Ｂ＞Ｘであることを特徴とする半導体レーザ装置。
　【請求項６】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側にリッジを有する一導電型のＧａ１−ＹＡｌＹＡｓ層を備えるとともに、前記リッジの長手方向の側面に沿って逆導電型のＧａ１−ＺＡｌＺＡｓ層を備え、かつ前記Ｇａ１−ＹＡｌＹＡｓ層と前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の間に一導電型で層厚が０．１μｍ以下のＧａ１−ＢＡｌＢＡｓ層が形成されており、かつ前記活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層に接して、Ｇａ１−ＣＡｌＣＡｓ層が形成されており、かつＡｌＡｓ混晶比を決めるＸ、Ｙ、Ｚ、ＢおよびＣがＺ＞Ｙ＞Ｃ＞Ｘ≧０、Ｂ＞Ｘであることを特徴とする半導体レーザ装置。
　【請求項７】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側に、
順メサ形状の
２．５μｍ以上
　【請求項８】　活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側にリッジを有する一導電型のＧａ１−ＹＡｌＹＡｓ層を備えるとともに、前記リッジの長手方向の側面に沿って逆導電型のＧａ１−ＺＡｌＺＡｓ層を備え、かつ前記Ｇａ１−ＹＡｌＹＡｓ層と前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の間に一導電型で層厚が０．１μｍ以下のＧａ１−ＢＡｌＢＡｓ層が形成されており、かっ前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の上に前記Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層よりもＡｌＡｓ混晶比が低く、少なくとも１層以上からなるＧａＡｌＡｓ層またはＧａＡｓ層が形成されており、かつ前記活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層に接してＧａ１−ＣＡｌＣＡｓ層が形成されており、かつＡｌＡｓ混晶比を決めるＸ、Ｙ、Ｚ、ＢおよびＣがＺ＞Ｙ＞Ｃ＞Ｘ≧０、Ｂ＞Ｘであることを特徴とする半導体レーザ装置。
　【請求項９】　前記リッジの前記活性層にもっとも近い部分の幅が４μｍ以下であることを特徴とする請求項２、５、６、８、いずれか一項記載の半導体レーザ装置。
　【請求項１０】　前記リッジ以外の部分の膜厚が０．３ミクロン未満であることを特徴とする請求項２、５、６、８いずれか一項記載の半導体レーザ装置。
　【請求項１１】　前記リッジの前記活性層にもっとも近い部分の幅が４μｍ以であり、かつ、前記リッジ以外の部分の膜厚が０．３ミクロン未満であることを特徴とする請求項２、５、６、８いずれか一項記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は光ディスク等の光源として好適な、低雑音でかつ低い動作電流値をもつ半導体レーザ装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】以下に従来の半導体レーザ装置について説明する。図１３は従来の半導体レーザ装置の断面図である。ｎ型のガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板２１の上にｎ型のＧａＡｓバッファ層２２が形成されており、その上にｎ型のガリウムアルミヒ素（Ｇａ０．５Ａｌ０．５Ａｓ）クラッド層２３、Ｇａ０．８５Ａｌ０．１５Ａｓ活性層２４，リッジ２５ａを有するｐ型のＧａ０．５Ａｌ０．５Ａｓクラッド層２５があり、電流チャンネルとなるリッジ２５ａ以外の部分には電流狭窄のために、ｎ型のＧａＡｓ電流ブロック層２６が形成されている。なお、２７はｐ型のＧａＡｓ保護層、２８はｐ型のＧａＡｓコンタクト層である。
　【０００３】
　同様の構造として、図１４に示すような再成長界面が活性層に近い半導体レーザ装置がある。図１４に示す半導体レーザ装置は、ｎ型のＧａＡｓ基板２１の上に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２２からｎ型のＧａ０．５Ａｌ０．５Ａｓクラッド層２３、Ｇａ０．８５Ａｌ０．１５Ａｓ活性層２４、ｐ型のＧａ０．５Ａｌ０．５Ａｓクラッド層２５、ｎ型の電流ブロック層２６までを１回の結晶成長処理で形成した後に、ストライプ状の溝をエッチングで形成し、その上にｐ型のＧａ０．５Ａｌ０．５Ａｓクラッド層２９、ｐ型のＧａＡｓコンタクト層２８を形成して半導体レーザ装置を作製したものである。この構造では、再成長界面２５ＢがＧａ０．８５Ａｌ０．１５Ａｓ活性層２４に近いので、成長条件によっては光分布に影響し、歩留りが図１３の構造より低くなるという問題がある。すなわち、再成長界面２５Ｂから、再成長時のドーパント、すなわち亜鉛（Ｚｎ）等の拡散があるため、ストライプ内の屈折率が高くなり、スペクトルが単一モードになりやすく、雑音不良が発生する問題がある。
　【０００４】
　以上のように構成された従来の半導体レーザ装置について、以下にその動作について説明する。図１３の構造において、ｐ型のＧａＡｓコンタクト層２８から注入される電流はリッジ２５ａ内に有効に閉じ込められ、リッジ２５ａの下部のＧａ０．８５Ａｌ０．１５Ａｓ活性層２４でレーザ発振が生じる。このとき、ｎ型のＧａＡｓ電流ブロック層２６の屈折率はｐ型のＧａ０．５Ａｌ０．５Ａｓクラッド層２５の屈折率より大きくなっているが、Ｇａ０．８５Ａｌ０．１５Ａｓ活性層２４の禁制帯幅よりもｎ型のＧａＡｓ電流ブロック層２６の禁制帯幅の方が小さいので、レーザ光に対してｎ型のＧａＡｓ電流ブロック層２６は吸収体となり、レーザ光はこのｎ型のＧａＡｓ電流ブロック層２６による吸収によりリッジ内に有効に閉じ込められる。一般に、リッジ２５ａの下端の幅、すなわちストライプ幅を５μｍ程度にすることで、光ディスク等に使われる単一横モードのレーザ発振が得られる。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら上記の従来の構成では、ｎ型のＧａＡｓ電流ブロック層２６の光吸収による導波路の損失により半導体レーザ装置としてのしきい値および効率が制限され、さらにＧａＡｓ電流ブロック層２６の光吸収によりレーザ光が急峻にストライプ内に閉じ込められるために、スペクトルが単一モードになりやすくなるが、このような従来構造でスペクトルの多モード発振を得るためにはＧａＡｓ電流ブロック層２６をＧａ０．８５Ａｌ０．１５Ａｓ活性層２４からある程度以上離さなければならず、リッジ２５ａの下部での横方向への漏れ電流が増大することにより一層の動作電流の増大を招くという問題があった。
　【０００６】
　さらに、ストライプ幅（リッジ２５ａの下端の幅）を狭くすると、電流ブロック層２６による光吸収が増大するため、ストライプ幅もある程度以上狭くできないという制約があり、低動作電流化の妨げとなっていた。
　【０００７】
　本発明は上記従来の課題を解決するもので、スペクトルが多モードで、低雑音で、かつ動作電流値の低い半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　この目的を達成するために本発明の半導体レーザ装置は、活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側に
順メサ形状の
２．５μｍ以上
　【０００９】
　【作用】
　この構成によって、電流ブロック層となるＧａ１−ＺＡｌＺＡｓ層のストライプ状の窓、すなわちリッジから注入される電流により活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層でレーザ発振が生じる。ここで、電流ブロック層となるＧａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の屈折率はストライプ内部のクラッド層となるＧａ１−ＹＡｌＹＡｓ層よりも小さいので、レーザ光はこの屈折率の差によりストライプ内に有効に閉じ込められる。
　【００１０】
　さらに、電流ブロック層となるＧａ１−ＺＡｌＺＡｓ層の禁制帯幅は活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の禁制帯幅よりもかなり大きいのでレーザ光の電流ブロック層による光吸収はなく、電流ブロック層の中および電流ブロック層の下部の活性層にも光は広く分布するため、スペクトルは多モードになりやすい。
　【００１１】
　【実施例】
　以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における半導体レーザ装置の断面図である。ｎ型のＧａＡｓ基板１の上に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２が形成されており、その上にｎ型のＧａ０．５Ａｌ０．５Ａｓクラッド層（以下第１のクラッド層と称する）３、Ｇａ０．８５Ａｌ０．１５Ａｓ活性層（以下活性層と称する）４、リッジ５ａを有するｐ型のＧａ０．５Ａｌ０．５Ａｓクラッド層（以下第２のクラッド層と称する）５が形成されており、電流狭窄のために電流チャンネルとなるリッジ５ａ以外の領域にはｎ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ電流ブロック層（以下電流ブロック層と称する）６が形成されている。なお７はｐ型のＧａＡｓ保護層（以下保護層と称する）、８はｐ型のＧａＡｓコンタクト層（以下コンタクト層と称する）である。
　【００１２】
　ここで安定な単一横モード発振を得るためには、電流ブロック層６のＡｌＡｓ混晶比をｐ型の第２のクラッド層５のＡｌＡｓ混晶比より１０％以上高く設定する。もし、電流ブロック層６のＡｌＡｓ混晶比が第２のクラッド層５と同じである場合、プラズマ効果によるストライプ内の屈折率の低下があり、アンチガイドの導波路となって単一横モード発振は得られない。まして、電流ブロック層６のＡｌＡｓ混晶比がｐ型の第２のクラッド層５より低い場合は、完全に横モードが不安定になり、目的としている低動作電流化が達成できない。本実施例では、図１に示すように、電流ブロック層６のＡＩＡｓ混晶比をｐ型の第２のクラッド層５のＡｌＡｓ混晶比より０．１５高く、０．６５としている。
　【００１３】
　この構造において、ｐ型のコンタクト層８から注入される電流はリッジ５ａ内に閉じ込められ、リッジ５ａの下部の活性層４でレーザ発振が生じる。ここで、ｎ型の電流ブロック層６の屈折率は電流チャンネル内部のｐ型の第２のクラッド層５の屈折率より十分小さいので、レーザ光はこの屈折率差によってリッジ５ａ内に閉じ込められ、単一横モードのレーザ光が得られる。
　【００１４】
　またｎ型の電流ブロック層６の禁制帯幅は活性層４の禁制帯幅よりも大きいので、従来の構造で見られた電流ブロック層６による光吸収がなく、大幅に導波路の損失を低減することができ、低動作電流化が実現できる。さらに、光吸収がないためにレーザ光がｎ型の電流ブロック層６の下部にも広がり、スペクトルが多モードになりやすく低雑音のレーザが容易に得られる。
　【００１５】
　ただし、これは電流ブロック層６に活性層４および第２のクラッド層５と同じ材料系であるＧａＡｌＡｓ系を用いているためで、ｐ型の第２のクラッド層５の屈折率約３．３に対して、電流ブロック層６の屈折率を約３．２と微妙に低い値に選ぶことができ、ストライプ内外の実効屈折率差を図１３に示す従来のロスガイド構造と同程度に非常に緩やかに形成できるからである。例えば、違う材料系であるＺｎＳｅを電流ブロック層６に用いた場合、その屈折率は約２．４なのでストライプ内外の実効屈折率差が大き過ぎ、電流ブロック層６の下部には光が広がらず、スペクトルは多モードになりにくい。
　【００１６】
　図２（ａ）、（Ｂ）はスペクトル特性と構造パラメータの関係を示す図で、（ａ）は本実施例における半導体レーザ装置の特性を、（Ｂ）は従来の半導体レーザ装置の特性を示す。これらの図において、横軸は第２のクラッド層５の厚みｄｐ、縦軸は活性層４の厚みｄａを表している。このように、従来に比べて活性層４の厚みｄａ、電流ブロック層６と活性層４との間のｐ型の第２のクラッド層５の厚みｄｐが薄くても、十分に多モード発振が得られることがわかる。特に、ｄｐが薄くてもよいためストライプの外部への漏れ電流が小さい状態で低雑音のレーザが得られ、より一層の動作電流の低減が実現できる。具体的には、従来構造ではｄｐが０．３μｍ以下では多モード発振を得るのが困難であったのに対し、本発明の構造ではｄｐが０．２μｍ以下でも十分に多モード発振が得られる。
　【００１７】
　また、図３にストライプ幅（リッジ下端の幅）と動作電流値の関係を示す。本発明の構造では、従来構造のようにストライプ幅を狭くしたときに電流ブロック層６での光吸収の増大による動作電流の増加がないので、ストライプ幅を従来構造に比べてかなり狭い値に設定でき、この点でも低動作電流化が実現できる。具体的には、従来構造ではストライプ幅が４μｍ以下になると動作電流が急激に増大したのに対し、本実施例の構造ではストライプ幅を狭くすると動作電流値が一段と低減される。本実施例の構造でストライプ幅を狭くした場合、電流ブロック層６への光のしみ出しがストライプ内部にある光に比べて相対的に増加するので、スペクトルの多モード性はより一層強くなる。すなわちストライプ幅を狭くすることでより低雑音になる。
　【００１８】
　図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例における半導体レーザ装置の製造工程図である。まず図４（ａ）に示すように、ｎ型のＧａＡｓ基板１の上に、ＭＯＣＶＤまたはＭＢＥ成長法により、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２（厚さ、０．５μｍ）、ｎ型の第１のクラッド層３（厚さ、１μｍ）、活性層４（厚さ、０．０７μｍ）、ｐ型の第２のクラッド層５（厚さ、１μｍ）およびｐ型の保護層７（厚さ、０．２μｍ）を順次形成する。この保護層７は、電流の流れるｐ型の第２のクラッド層５のリッジ５ａの上部を表面酸化から守るのに必要である。図４において活性層４の導電型は特に記載していないが、ｐ型であっても、ｎ型であっても、またノンドープであってもかまわない。次に図４（Ｂ）に示すように、ストライプ状に窒化膜（窒化シリコン、窒化タングステン等）または酸化シリコン等の誘電体膜９を形成し、この誘電体膜９をマスクとしてエッチングを行い、リッジ５ａを形成する。このとき、ストライプ幅は２．５μｍ、リッジ５ａ以外の領域のｐ型の第２のクラッド層５の厚さｄｐは０．１５μｍとした。この構造では電流ブロック層６による光の吸収損失がなく、またその構造寸法は、いずれも従来構造のストライプ幅（約５μｍ）、クラッド層５の厚さｄｐ（０．３μｍ以上）の半分程度にでき、低動作電流化が実現できる。次に図４（Ｃ）に示すように、誘電体膜９をマスクとしてＭＯＣＶＤ法によりｎ型の電流ブロック層６（厚さ、１μｍ）を選択的に形成する。ここでリッジ５ａの形状は、逆メサ形状よりも、順メサ形状とすることが好ましい。逆メサ形状とした場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招く恐れがあるためである。実際に逆メサ形状の場合、リッジ５ａの側面部分において選択成長したＧａＡｌＡｓの結晶性が損なわれ、作製された素子のしきい値電流は順メサ形状の素子に比べて約１０ｍＡ高くなった。図５に示す特性は、順メサ形状のものを示している。また電流ブロック層６の膜厚については、電流ブロック層６が薄いと上部のｐ型のコンタクト層８においてレーザ光の吸収が生じるので、最低限０．４μｍは必要である。次に図４（ｄ）に示すように、誘電体膜９を除去し、ＭＯＣＶＤまたはＭＢＥ成長法によりｐ型のコンタクト層８を形成する。最後にｎ型のＧａＡｓ基板１およびｐ型のコンタクト層８にそれぞれ外部電極（図示せず）を形成する。
　【００１９】
　図５は本発明の一実施例における半導体レーザ装置の電流−光出力特性図である。比較のために従来の半導体レーザ装置の特性も併せて示した。本実施例の半導体レーザ装置では、導波路の損失が小さいため、しきい値が低く、効率が高くなり、大幅に動作電流値が小さくなっている。具体的には、共振器長２００μｍの素子において室温で３ｍＷのレーザ光を放出するのに必要な動作電流値を５０ｍＡから２５ｍＡに低減できた。また本実施例の半導体レーザ装置では、スペクトルも自己脈動（セルフパルセーション）を生じる多モードで発振しており、０〜１０％の戻り光率の範囲内でＲＩＮ（相対雑音強度）が−１３０ｄＢ／Ｈｚの低雑音特性が得られた。
　【００２０】
　なお上記の実施例において、２回目の結晶成長の際にｐ型のクラッド層５の上に直接ｎ型の電流ブロック層６を成長させると、再成長界面がｐ−ｎ接合となり、深い界面準位を形成し、レーザの電流対光出力特性の温度依存性に悪影響を及ぼすことがある。これを防ぐためには、２回目の結晶成長の際に、最初にｐ型の薄い層を形成した後にｎ型の電流ブロック層６を形成するのが有効である。この場合、再成長界面はｐ−ｎ接合ではなくなるので深い界面準位の形成もなくなる。
　【００２１】
　以下に種々の断面構造を有する半導体レーザ装置について説明する。図６はｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０を形成した半導体レーザ装置の断面図である。このｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０がレーザ光に対して透明であるためには、ＡｌＡｓ混晶比が活性層４のＡｌＡｓ混晶比より大きく、また横方向への漏れ電流を低くするために、膜厚が０．１μｍ以下である必要がある。図６に示す実施例では、ｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０が無い場合と屈折率を同じにするため電流ブロック層６のＡｌＡｓ混晶比と同じにしている。また膜厚は０．０１μｍであり、電流分布にも殆ど影響を与えない膜厚にしている。図６の構造により、低動作電流、低雑音で、かつ温度特性の優れた半導体レーザを実現できる。また上記実施例の半導体レーザ装置の製造工程において、図４に示す誘電体膜９が例えば窒化シリコン膜のとき、除去する際にＨＦ系のエッチャントを用いると、２回目成長で形成したｎ型の電流ブロック層６も同時にエッチングされる場合がある。これを防ぐために、２回日成長時にｎ型の電流ブロック層６の上に電流ブロック層６よりもエッチングされにくいＡｌＡｓ混晶比の低い層を導入すると有効である。この層は同時にＡｌＡｓ混晶比の高い電流ブロック層６を表面酸化から守る効果も有する。
　【００２２】
　図７はｎ型のＧａＡｓ層１１を形成した半導体レーザ装置の断面図である。この場合、ＧａＡｓ層１１は０．５μｍで、電流ブロック層６の厚さは平坦性を保つために０．５μｍで図１に示す実施例より薄くしている。このＧａＡｓ層１１の導電型は、電流のブロックという点ではｎ型の方がよいが、電流ブロック層６が０．４μｍ以上ある時は電流が十分にブロックされているので、ｐ型であってもよいし、高抵抗層であってもよいし、また２層以上の多層であってもよい。図７の構造により、製造工程上からも安定した素子が作製でき、低動作電流、低雑音かつ量産性に優れた半導体レーザ装置を実現できる。
　【００２３】
　また本実施例の構造は動作電流値が低いので、半導体レーザの高出力化にも有効である。特に、活性層４の厚さを０．０３−０．０５μｍと薄くした場合にも、図３に示したように、従来と異なり容易にスペクトルを多モードにすることができるので低雑音でかつ高出力の半導体レーザを実現できる。実際に素子を高出力用に３５０μｍの共振器長で作製し、端面にコーティングを行うことにより、１００ｍＷ以上の光出力を実現することができた。このような半導体レーザを光ディスクの光源として用いれば、読み込み時に低雑音化を実現するための高周波重畳回路が不要となり、ピックアップの大幅な小型化が実現できる。またｄｐを薄くして横方向への漏れ電流を小さくすれば、単一縦モードとなるが、より一層高出力化できることはいうまでもない。
　【００２４】
　図８は光ガイド層１２を形成した半導体レーザ装置の断面図である。この実施例はｐ形のＧａ０．６Ａｌ０．４Ａｓ層で光ガイド層１２を形成したＬＯＣ（Ｌａｒｇｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃａｖｉｔｙ）構造のもので、レーザ光による端面の破壊レベルを向上させれば一段と高出力化が実現できる。光ガイド層１２のＡｌＡｓ混晶比は活性層４のＡｌＡｓ混晶比よりも高ければよいが、温度特性を考えると活性層４より禁制体幅が０．３ｅＶ以上大きいことが望ましく、図８では光ガイド層１２のＡｌＡｓ混晶比は０．４とした。光ガイド層１２の厚さは、横方向への漏れ電流を小さくするために０．１μｍと薄くしている。この光ガイド層１２は図８のように活性層４の上部でなく、下部にあってもまたは両側にあってもよい。この構造により、低動作電流で、かつ高出力の半導体レーザが実現できる。
　【００２５】
　以上説明した図６、図７、図８に示す実施例の効果はそれぞれ独立のものであり、組み合わせることによりそれぞれの効果を発揮する優れた半導体レーザを実現できる。以下に組み合わせた場合の実施例について説明する。
　【００２６】
　図９はｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０とｎ型のＧａＡｓ層１１とを形成した半導体レーザ装置の断面図である。すなわち構造的には図６の構造と図７の構造とを組み合わせたものであり、低動作電流、低雑音特性に加えて、特性温度が高く、量産性に優れた半導体レーザを実現できる。
　【００２７】
　図１０はｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０と光ガイド層１２とを形成した半導体レーザ装置の断面図である。すなわち構造的には図６の構造と図８の構造とを組み合わせたものであり、光ガイド層１２は図１０のように活性層４の上部ではなく、下部にあっても、または両側にあってもよい。この構造では、低動作電流、低雑音特性特性に加えて特性温度が高く、より高出力が得られる。
　【００２８】
　図１１はｎ型のＧａＡｓ層１１と光ガイド層１２を形成した半導体レーザ装置の断面図である。すなわち構造的には図７の構造と図８の構造とを組み合わせたものであり、光ガイド層１２は図１１のように活性層４の上部ではなく、下部にあっても、または両側にあってもよい。この構造では、低動作電流、低雑音特性に加えてより高出力で、量産性に優れた半導体レーザを実現できる。
　【００２９】
　図１２はｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０、ｎ型のＧａＡｓ層１１および光ガイド層１２を形成した半導体レーザ装置の断面図である。すなわち構造的には図６の構造、図７の構造および図８の構造を組み合わせたものであり、この場合も光ガイド層１２は図１２のように活性層４の上部ではなく、下部にあっても、または両側にあってもよい。この構造では、低動作電流、低雑音特性に加えて、特性温度が高く、より高出力で量産性に優れた半導体レーザを実現できる。
　【００３０】
　なお上記全ての実施例において、基板はｎ型で、ｎ型の電流ブロック層を用いる場合のみを示したが、基板にｐ型を用い、ｐ型の電流ブロック層を用いてもよい。なぜなら電流ブロック層６のＡｌＡｓ混晶比が高いからである。図１３に示す従来のＧａＡｓ電流ブロック層２６の場合、クラッド層２５からｐ型のＧａＡｓコンタクト層２８中への電子の拡散長が２−３μｍで電流ブロック層２６の厚さに比べて長く、ｐ型の電流ブロック層の実現が困難であったのに対し、混晶比の高いｐ型のＧａＡｌＡｓ層の場合電子の拡散が抑えられるので、ｐ型の電流ブロック層の実現が可能となる。
　【００３１】
　なお上記全ての実施例では、リッジ５ａが活性層４の上、すなわちリッジ５ａが活性層４から見てｎ型のＧａＡｓ基板１とは反対側にある場合のみを示したが、ｎ型のＧａＡｓ基板１と同じ側にある場合でも同じ効果が得られる。またリッジ５ａが活性層４の両側にあるダブルコンファイメント構造にすれば、さらに漏れ電流が少なくなり、低動作電流化が実現できることはいうまでもない。
　【００３２】
　【発明の効果】
　以上のように本発明は、活性層となるＧａ１−ＸＡｌＸＡｓ層の上面および下面の少なくとも一方の側に
順メサ形状の
２．５μｍ以上
　【００３３】
　すなわち、電流ブロック層のＡｌＡｓ混晶比がクラッド層のＡｌＡｓ混晶比より高く設定されているため、単一横モードで発振し、電流ブロック層による光吸収がないため、大幅に導波路の損失を低減でき、動作電流値の低減が実現できる。
　【００３４】
　さらに、レーザ光が電流ブロック層およびその下部の活性層に広がるため、従来と比べてスペクトルの多モード発振が得られやすく、活性層と電流ブロック層の距離を従来より近づけても低雑音特性が得られる。
　【００３５】
　また、電流ブロック層による光吸収がないために、ストライプ幅も従来より狭くすることができる。したがって漏れ電流が少なくなる効果と、ストライプ幅を狭くできる効果により動作電流値を低くする方向に寸法を設定できるので、コンパクトディスク用などの低雑音のレーザとして、より一層の動作電流値の低減ができる。
　【００３６】
　この動作電流値の低減は活性層における発熱量の低減をもたらすため、光出力も従来と比べて高出力となる。したがって、活性層を薄くしても高出力が得られる。このような特徴を有する本発明の半導体レーザ装置を光ディスクの光源として用いれば、読み込み時に低雑音化を実現するための高周波重畳回路を排除することが可能となり、ピックアップの大幅な小型化が実現できる。
　【００３７】
　さらに、動作電流値の低減はレーザマウント部の発熱量の低減をもたらし、より小型で軽量のヒートシンクでよいことになる。その結果、従来使用していた金属のパッケージに代えて樹脂パッケージの使用が可能となり、ピックアップの大幅な小型化、低コスト化が実現できる。
　【００３８】
　また本発明の半導体レーザ装置はリッジ構造としたことにより、従来の構造に比べて再成長界面が活性層から離れることになり、高歩留りが期待できる。このような半導体レーザ装置を用いた光ピックアップは小型化を要求されている光ディスク用の光源に使用して効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の断面図
　【図２】（ａ）、（Ｂ）はスペクトル特性と構造パラメータの関係を示す図
　【図３】ストライプ幅（リッジ下端の幅）と動作電流値の関係を示す図
　【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例における半導体レーザ装置の製造工程図
　【図５】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の電流−光出力特性図
　【図６】ｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０を形成した半導体レーザ装置の断面図
　【図７】ｎ型のＧａＡｓ層１１を形成した半導体レーザ装置の断面図
　【図８】光ガイド層１２を形成した半導体レーザ装置の断面図
　【図９】ｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０とｎ型のＧａＡｓ層１１とを形成した半導体レーザ装置の断面図
　【図１０】ｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０と光ガイド層１２とを形成した半導体レーザ装置の断面図
　【図１１】ｎ型のＧａＡｓ層１１と光ガイド層１２を形成した半導体レーザ装置の断面図
　【図１２】ｐ型のＧａ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ層１０、ｎ型のＧａＡｓ層１１および光ガイド層１２を形成した半導体レーザ装置の断面図
　【図１３】従来の半導体レーザ装置の断面図
　【図１４】従来の再成長界面が活性層に近い半導体レーザ装置の断面図
　【符号の説明】
　４　活性層（Ｇａ１−ＸＡｌＸＡｓ層）
　５　第２のクラッド層（Ｇａ１−ＹＡｌＹＡｓ層）
　５ａ　リッジ
　６　電流ブロック層（Ｇａ１−ＺＡｌＺＡｓ層）