【事件の表示】
　特許第３１３８０９５号「半導体レーザ素子」の請求項１ないし５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３１３８０９５号の請求項１ないし５に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３１３８０９５号は、平成４年１２月２５日に出願され、平成１２年１２月８日にその設定登録がなされたが、沖島和子及びシャープ株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年１月１５日に訂正請求がなされたものである。
　
２．請求の適否についての判断
（１）請求の内容
　訂正の内容は、次のａ〜ｄのとおりである。
ａ．特許請求の範囲の請求項１中の「圧縮歪多重量子井戸構造からなることを」の「な」と「る」との間に「り、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であ」の３１文字を挿入する。
ｂ．特許請求の範囲の請求項３中の「前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であり、且つ」を削除する。
ｃ．登録時の特許公報第２頁左欄第３３行目乃至第３４行目の「圧縮歪多重量子井戸構造からなることを」の「な」と「る」との間に、「り、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であ」の３１文字を挿入する。
ｄ．登録時の特許公報第２頁左欄第４０行目〜第４４行目の「前記（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層と（ＡｌｖＧａ１−ｖ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ障壁層からなる活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であり、且つ」を削除する。
（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は、特許明細書の特許請求の範囲に記載されていた「前記活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなる」をより下位概念である「前記活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなり、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下である」と限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、また、当該「活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下である」は、登録時の特許公報の特許請求の範囲の請求項３、同公報第２頁左欄第４０行目乃至第４３行目、同公報第４頁左欄第２２行目乃至第３０行目、及び同公報第４頁右欄第１９行目乃至第２０行目に記載されていたものであり、さらに、こ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。
　上記訂正事項ｂは、上記訂正事項ａの訂正に伴い、特許請求の範囲の請求項１と請求項３との整合を図るため、請求項３の「前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であり、且つ」を削除したものであるから、明りようでない記載の釈明を目的とするものであり、また、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、さらに、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。
　上記訂正事項ｃは、上記訂正事項ａの訂正に伴い、特許請求の範囲と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、活性層の層厚を明りようにしたものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、また、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、さらに、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。
　上記訂正事項ｄは、上記訂正事項ｂの訂正に伴い、特許請求の範囲と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、活性層の層厚を削除したものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、また、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、さらに、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。
（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項の規定並びに同条第３項で準用する平成６年改正前特許法第１２６条第１項ただし書及び第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立てについての判断
（１）申立ての理由の概要
　申立人沖島和子は、甲第１号証として特開平４−１０５３８０号公報（以下、「刊行物１」という。）を提出し、本件の請求項１ないし５に係る発明は、刊行物１に記載された発明に基いて当業者が容易に発明できたものであり、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるから、これらについての特許を取り消すべきと主張している。
　また、申立人シャープ株式会社は、甲第１号証として同じく上記刊行物１を、また、甲第２号証として特開平４−１３０６８９号公報（以下、「刊行物２」という）を、さらに参考資料１及び２として、それぞれ、電子情報通信学会技術研究報告［光・量子エレクトロニクス］Ｖｏｌ．９０，ＮＯ．６８，ＯＱＥ９０−１８，第３１頁〜第３６頁，１９９０年５月２８日及び特開平２−７２６８８号公報を提出して、本件の請求項１ないし５に係る発明は、上記刊行物１または２に記載された発明に基いて当業者が容易に発明できたものであり、これらの特許を取り消すべきと主張している。
（２）本件発明
　本件の請求項１ないし５に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲に記載された次のとおりのものである。（以下、「本件発明１」ないし「本件発明５」という。）
「【請求項１】第１導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成された第１導電型のクラッド層と、該クラッド層上に形成された活性層と、該活性層上に形成された前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型のクラッド層とからなるダブルヘテロ構造を有する自励発振型半導体レーザ素子において、
　前記活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなり、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】前記活性層が（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ（ｘ＜０．５１）井戸層と（ＡｌｖＧａ１−ｖ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ障壁層（０≦ｕ＜ｖ）とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】前記（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４７であることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】前記（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４６であることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】前記活性層の層厚が略０．１μｍであることを特徴とする請求項３又は４記載の半導体レーザ素子。」
（３）刊行物に記載の発明
　刊行物１（特開平４−１０５３８０号公報）には、化合物半導体材料を用いた半導体レーザ素子が記載され、ＩｎＧａＡｌＰやＩｎＧａＡｓＰ等を量子井戸層とする量子井戸構造を用いた活性領域の、量子井戸層の格子定数を、基板と大きく異ならせることによって、量子井戸層に加わる歪みにより、延いては、高い光出力までキンクのない安定な横モードでの発振が可能になる、ということが記載され、その４頁左下欄１０行目〜５頁右上欄４行目には、第１図、第２図を参照して、
「第１図は本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の概略構成を示す断面図である。図中１１はｎ−ＧａＡｓ基板であり、この基板１１の上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１３、量子井戸構造活性層１４及びＰ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１５が成長形成されている。…。
　なお、量子井戸構造活性層１４は、第２図に示すように量子井戸層１４ａと障壁層１４ｂを積層したものである。また、量子井戸層１４ａの材料は、Ｉｎ１−ｙ（Ｇａ１−ｘＡｌｘ）ｙＰ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１）で、障壁層１４ｂの材料はＩｎ１−ｒ（Ｇａ１−ｓＡｌｓ）ｒＰ（ｘ＜ｓ≦１、０＜ｒ≦１）である。
　上記の構造は従来装置と基本的に同様であるが、本実施例では量子井戸層１４ａの組成を変えて、基板１１に対する格子不整合度を大きくしたことを特徴としている。…各層のＧａＡｓ基板に対する格子不整合度は２つのクラッド層１３、１５及び障壁層１４ｂが基板１０に対して略等しく、また量子井戸層１４ａは約１％大きく設定されている。
　このように設定された量子井戸構造活性層部を、第１図に示した横モード制御構造ＩｎＧａＡｌＰ半導体レーザに適用した例について以下に示す。量子井戸層１４ａを厚さ８０Åのｌｎ０．６２Ｇａ０．３８Ｐ（４層）、障壁層１４ｂをｌｎ０．５（Ｇａ０．６Ａｌ０．４）０．５Ｐ（厚さ：量子井戸層の間のものは６０Å、クラッド層１３、１５に隣接したものは５００Å）、クラッド層１３をｎ−Ｉｎ０．５（Ｇａ０．３Ａｌ０．７）０．５Ｐ、クラッド層１５をｐ−Ｉｎ０．５（Ｇａ０．３Ａｌ０．７）０．５Ｐとした。…これは基本的には、従来の量子井戸構造活性層を有する構造と同等であるが、量子井戸層１４ａの格子不整合度を大きくしている点が異なっている。」と記載されている。
　刊行物２（特開平４−１３０６８９号公報）には、可視光の発光に適した半導体レーザの構造に関して記載され、その第３頁右下欄６行目〜最下行には、
「第４図は本発明の他の実施例のエネルギバンド図を示すものである。この実施例ではレ一ザから高出力を得るために、光導波層６のＡｌＧａＩｎＰひずみ活性層６２が多重井戸構造になっている。井戸層６５およびバリア層６６の組成を（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰで表すと、井戸層６５はＸ＝０．２、ｙ＝０．４３であり、バリア層６６はＸ＝０．２、ｙ＝０．３６である。なお、ＡｌＧａＩｎＰ光閉じ込め層６１、ＡｌＧａＩｎＰ光閉じ込め層６３、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５およびＰ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７の組成は、上述した第１の実施例と同じである。また、光導波層６の層厚は、０．３μｍ、井戸層６５およびバリア層６６の層厚はそれぞれ１００Åおよび５０Åである。」と記載されている。
（４）刊行物１に記載される発明との対比判断
　本件発明１と刊行物１の発明を比較するに、刊行物１の「ｎ−ＧａＡｓ基板１１」、「ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１３」、「量子井戸構造活性層１４」及び「Ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１５」がそれぞれ、本件発明１の「第１導電型の半導体基板」、「第１導電型のクラッド層」、「活性層」及び「第２導電型のクラッド層」に相当しており、また、刊行物１の「量子井戸構造活性層１４」において、その量子井戸層１４ａの格子不整合度が大きくされており、これが圧縮歪多重量子井戸構造になっていることが明らかであるから、両者は、ともに「第１導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成された第１導電型のクラッド層と、該クラッド層上に形成された活性層と、該活性層上に形成された前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型のクラッド層とからなるダブルヘテロ構造を有する半導体レーザ素子において、前記活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなる半導体レーザ素子。」の発明である点で一致するものの、本件発明１は、活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下（第１４段落に記載の実施例では、１００Å×７＋５０Å×６＝１０００Å＝１μｍ）であり、自励発振型半導体レーザ素子であるのに対し、刊行物１のものは、自励発振型であるとは記載されておらず、活性層の層厚についても「量子井戸層１４ａを厚さ８０Åのｌｎ０．６２Ｇａ０．３８Ｐ（４層）、障壁層１４ｂをｌｎ０．５（Ｇａ０．６Ａｌ０．４）０．５Ｐ（厚さ：量子井戸層の間のものは６０Å…」と記載されているように、その層厚は、８０Å×４＋６０Å×３＝５００Åである点で相違する。
　この点について検討するに、本件発明１は、その図４及び明細書第２８段落に記載されるように、活性層の層厚を０．０９μｍより大とすることにより、自励発振型とし、これにより、戻り光雑音を低減するという効果を奏するものであるが、このような点について、刊行物１には記載も示唆もないのだから、刊行物１のものにおいて、層厚を本件発明１の如き範囲とし、自励発振型の半導体レーザ素子とすることが当業者に容易に想到し得たとはいえない。
　なお、申立人シャープ株式会社が提出した参考資料１には、活性層が厚くなると自励発振が起こりやすくなる旨の記載があるが、あくまでも単層の活性層についてであり、その層厚も、ＣＯＤや非点格差の観点から０．０６μｍとされているものであり、活性層が圧縮歪多重量子井戸構造のものについて本件発明１のような層厚の範囲を示唆するものではない。
　また、申立人シャープ株式会社が提出した参考資料２には、低雑音を実現する自励発振レーザにおいて、その活性層を多重量子井戸構造としたものが記載されているが、これは、本件発明１のように圧縮歪多重量子井戸構造のものではないし、また、その層厚も０．０５〜０．０９μｍ（第１頁左下欄下３行）であり、本件発明で規定する範囲のものでもない。
　以上のとおりであるから、本件発明１を刊行物１に記載された発明に基いて当業者が容易に発明できたとすることはできない。
　また、本件発明２〜５は、本件発明１に従属するものであり、本件発明１の全構成をその構成要件とするものであるから、同様に、刊行物１に記載された発明に基いて当業者が容易に発明できたとすることはできない。
（５）刊行物２に記載される発明との対比判断
　本件発明１と刊行物２の発明を比較するに、刊行物２の第１図における「ｎ−ＧａＡｓ基板２」、「ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５」、「ＡｌＧａＩｎＰひずみ活性層６２」及び「Ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７」がそれぞれ、本件発明１の「第１導電型の半導体基板」、「第１導電型のクラッド層」、「活性層」及び「第２導電型のクラッド層」に相当しており、また、刊行物２の「ＡｌＧａＩｎＰひずみ活性層６２」をその第４図に示される多重量子井戸構造としたものが圧縮歪多重量子井戸構造になっていることも明らかであるから、両者は、ともに「第１導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成された第１導電型のクラッド層と、該クラッド層上に形成された活性層と、該活性層上に形成された前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型のクラッド層とからなるダブルヘテロ構造を有する半導体レーザ素子において、前記活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなる半導体レーザ素子。」の発明である点で一致するものの、本件発明１は、活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下（第１４段落に記載の実施例では、１００Å×７＋５０Å×６＝１０００Å＝１μｍ）であり、自励発振型半導体レーザ素子であるのに対し、刊行物２のものは、自励発振型であるとは記載されておらず、活性層の層厚が１００Å×３＋５０Å×２＝４００Åである点で相違する。
　この点について検討するに、刊行物１と同様、刊行物２には、本件発明１の層厚範囲及び自励発振型である点について記載も示唆もないのだから、刊行物２のものにおいて、層厚を本件発明１の如き範囲とすることが当業者に容易に想到し得るとはいえない。
　また、同様に、本件発明２〜５についても、刊行物２に記載された発明に基いて当業者が容易に発明できたとすることはできない。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件請求項１ないし５に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年２月１３日（２００２．２．１３）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
ａ．特許請求の範囲の請求項１中の「圧縮歪多重量子井戸構造からなることを」の「な」と「る」との間に「り、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であ」の３１文字を挿入する。
ｂ．特許請求の範囲の請求項３中の「前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であり、且つ」を削除する。
ｃ．登録時の特許公報第２頁左欄第３３行目乃至第３４行目の「圧縮歪多重量子井戸構造からなることを」の「な」と「る」との間に、「り、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であ」の３１文字を挿入する。
ｄ．登録時の特許公報第２頁左欄第４０行目〜第４４行目の「前記（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層と（ＡｌｖＧａ１−ｖ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ障壁層からなる活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下であり、且つ」を削除する。
（５４）【発明の名称】
半導体レーザ素子
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　第１導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成された第１導電型のクラッド層と、該クラッド層上に形成された活性層と、該活性層上に形成された前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型のクラッド層とからなるダブルヘテロ構造を有する自励発振型半導体レーザ素子において、
　前記活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造から
なり、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下である
　【請求項２】　前記活性層が（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ（ｘ＜０．５１）井戸層と（ＡｌｖＧａ１−ｖ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ障壁層（０≦ｕ＜ｖ）とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子。
　【請求項３
】　前
　【請求項４】　前記（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４６であることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ素子。
　【請求項５】　前記活性層の層厚が略０．１μｍであることを特徴とする請求項３又は４記載の半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は出力レーザ光の戻り光に起因する雑音を低減した半導体レーザ素子に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】従来の半導体レーザ素子は、出力レーザ光の戻り光が半導体レーザ素子へ再入射された場合、この戻り光に起因した雑音（以下、戻り光雑音という）が出力レーザ光内に発生するといった問題があった。斯る戻り光雑音は、例えば半導体レーザ素子を光ディスク装置の光源として使用する場合に、ディスク面等からの反射による出力レーザ光の戻り光が半導体レーザ素子へ再入射することにより発生する。
　【０００３】この半導体レーザ素子の戻り光雑音を低減する為に、自励発振現象を利用する方法が知られており、例えば活性層を厚くすることにより自励発振が起こり易くなることが電子情報通信学会技術研究報告，〔光・量子エレクトロニクス〕Ｖｏｌ．９０，Ｎｏ．６８，ＯＱＥ９０−１８，第３１頁〜第３６頁，１９９０年５月２８日に記載されている。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このように単一層の活性層を厚くする方法では、温度特性が悪く、寿命が短いといった問題があった。
　【０００５】本発明は上述の問題点に鑑み成されたものであり、温度特性，寿命特性に優れた低戻り光雑音の自励発振型半導体レーザ素子を提供することを目的とする。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素子は、第１導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成された第１導電型のクラッド層と、該クラッド層上に形成された活性層と、該活性層上に形成された前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型のクラッド層とからなるダブルヘテロ構造を有する自励発振型半導体レーザ素子において、前記活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造から
なり、前記活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下である
　【０００７】特に、前記活性層が（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ（ｘ＜０．５１）井戸層と（ＡｌｖＧａ１−ｖ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ障壁層（０≦ｕ＜ｖ）とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなることを特徴とする。
　【０００８】更に
、前
　【０００９】更に、前記（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４６であることを特徴とする。
　【００１０】特に、前記活性層の層厚が略０．１μｍであることを特徴とする。
　【００１１】
　【作用】本発明の自励発振型半導体レーザ素子では、活性層が井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなるので、長寿命及び良好な温度特性となると共に低戻り光雑音となる。
　【００１２】
　【実施例】本発明の半導体レーザ素子の一実施例として発振波長が６８０ｎｍ程度の半導体レーザ素子を図１を用いて説明する。尚、図２はこの半導体レーザ素子の活性層近傍のバンド構造図である。
　【００１３】図中、１はｎ型ＧａＡｓ基板で、その一主面は｛１００｝面から＜０１１＞結晶軸方向に５°傾斜した面である。前記傾斜した面上には層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐバッファ層２及び層厚０．９μｍのｎ型（Ａｌ０．６Ｇａ０．４）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラッド層３がこの順序で形成されている。
　【００１４】前記クラッド層３上には層厚５００Åのアンドープの（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐ光ガイド層４、層厚１００Åの圧縮歪みを有するＧａ０．４５Ｉｎ０．５５Ｐ井戸層（全７層）５ａ、５ａ、・・・と層厚５０Åの（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐ障壁層（全６層）５ｂ、５ｂ、・・・とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造（圧縮歪ＭＱＷ構造）からなるアンドープの活性層５、及び層厚５００Åのアンドープの（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐ光ガイド層６がこの順序で形成されている。
　【００１５】前記光ガイド層６上には高さ０．８μｍ、幅Ｗ４．５〜５μｍのストライプ状のリッジ部を有し、リッジ部以外の層厚ｈが０．３μｍであるｐ型（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラッド層７が形成されている。尚、上記アンドープの光ガイド層４、６はアンドープの活性層５ヘドーパントが拡散し、活性層５のポテンシャル構造が変化するのを防止する効果もあり、アンドープの活性層５の両側にはこの光ガイド層４、６のように発振エネルギー（発振波長に対応するエネルギー）より大きなエネルギーのバンドギャップを有するアンドープ領域を設けるのが好ましい。
　【００１６】前記ｐ型クラッド層７上にはそのリッジ部側面を覆うように層厚１μｍのｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層８が形成されており、該リッジ部面上には層厚０．１μｍのｐ型Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐコンタクト層９が形成されている。前記電流ブロック層８及びコンタクト層９上にはこのコンタクト層９上の層厚が３μｍであるｐ型ＧａＡｓキャップ層１０が形成されている。
　【００１７】前記キャップ層１０上面にはＡｕ−Ｃｒからなるｐ型側オーミック電極１１が、前記ｎ型ＧａＡｓ基板１下面にはＣｒ−Ｓｎ−Ａｕからなるｎ型側オーミック電極１２が形成されている。
　【００１８】表１に上記各層のキャリア濃度の一例を示す。
　【００１９】
　【表１】
　【００２０】次に、斯る半導体レーザ素子の製造方法の一例について簡単に説明する。
　【００２１】最初に、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型バッファ層２、ｎ型クラッド層３、アンドープの光ガイド層４、アンドープの活性層５、アンドープの光ガイド層６、ｐ型クラッド層７、及びｐ型コンタクト層９をＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）により連続成長する。次に、前記ｐ型コンタクト層９上にストライプ状のＳｉＯ２等のマスクを介して、前記ｐ型クラッド層７をストライプ状のリッジ部を有するようにエッチングした後、ｎ型電流ブロック層８をＭＯＣＶＤ法により形成する。続いて、前記マスクを除去して前記コンタクト層９を露出させた後、ｎ型電流ブロック層８上及びコンタクト層９上にｐ型キャップ層１０をＭＯＣＶＤ法により形成する。次に、前記キャップ層１０上面にはｐ型側オーミック電極１１を、前記ｎ型ＧａＡｓ基板１下面にはｎ型側オーミック電極１２を蒸着法により形成した後、熱処理して作成する。
　【００２２】表２に斯る半導体レーザ素子と活性層が単一層からなる以外は同じである従来の半導体レーザ素子の特性を示す。尚、ＲＩＮ（相対雑音強度）は、一般にデジタル光ディスクシステムの光源として使用する場合には１０−１１Ｈｚ−１程度以下であることが必要であり、アナログ光ディスクシステムとして使用する場合には１０−１３Ｈｚ−１程度以下であることが必要である。また、γ（ビジビリティ）値はγ＝１の場合に単一モード発振であり、γが０に近付く程自励発振の程度が強いことを示す。
　【００２３】
　【表２】
　【００２４】この表２からも判る様に、ＲＩＮが同程度である場合、本実施例の半導体レーザ素子は従来の半導体レーザ素子に比べて、発振閾値電流Ｉｔｈが７０ｍＡから４０ｍＡと大きく低減され、また最大発振温度ＴＭＡＸ（発振可能な最大温度）も９０℃から１２０℃と大きくなることが判る。
　【００２５】図３に上記本実施例と従来の半導体レーザ素子の耐久実験の結果を示す。尚、素子環境温度は６０℃、光出力は５ｍＷである。
　【００２６】この図３から、従来の半導体レーザ素子は発熱が大きいためエージング時間と共に動作電流が急激に大きくなり数百時間で素子が破壊されるのに対して本実施例の半導体レーザ素子は発熱が小さいためエージング時間が５０００時間以上でも動作電流は略一定であり長寿命であることが判る。
　【００２７】上述では、活性層５の厚みを０．１μｍとした場合について述べたが、図４に井戸層５ａ、５ａ、・・と障壁層５ｂ、５ｂ、・・の全層数を変えることにより活性層５の厚みを変化させた場合のキンクレベルとＲＩＮを示す。尚、このキンクレベルは５ｍＷ以上あれば十分光ディスクシステムにおいて再生が行える。
　【００２８】この図４から、活性層５の厚みが０．０９μｍより大きい場合に自励となり、且つ活性層５の厚みが０．０９μｍより大きく少なくとも０．１３μｍ以下の場合にデジタルシステムで要求されるＲＩＮを満足することが判る。特に活性層５の厚みが０．１２μｍ以下の場合には素子寿命低下の惧れがなく、且つキンクレベルが５ｍＷ以上と大きくなるので、活性層５の厚みは０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下の範囲が好ましい。更に、活性層５の厚みが０．９５μｍ以上０．１２μｍ以下でアナログシステムで要求されるＲＩＮも満足し、特に略０．１μｍの場合に顕著に戻り光雑音が低減されることが判る。
　【００２９】また、上述では活性層５の（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰからなり圧縮歪を有する井戸層５ａ、５ａ・・の組成比ｕをｕ＝０、組成比ｘをｘ＝０．４５とした場合について述べたが、図５に組成比ｘ（井戸層の圧縮歪量Δａ／ａ０：Δａ＝井戸層の格子定数−ＧａＡｓ基板の格子定数ａ０）を変えた場合のγ値（ビジビリティ）及びＲＩＮを示す。ここで、活性層５の厚みは０．１μｍである。
　【００３０】この図５から、圧縮歪量が０．３％（組成比ｘ＝０．４７）以上０．９％（組成比ｘ＝０．３９）以下で自励発振あって、デジタルシステムで要求されるＲＩＮを満足することが判る。特に圧縮歪量が０．７％（組成比ｘ＝０．４２）以下の場合には格子不整合が小さく、格子不整合に起因する素子寿命低下の慣れがなくなるので、圧縮歪量が０．３％以上０．７％以下が好ましい。更に、圧縮歪量が０．４％（組成比ｘ＝０．４６）以上０．７％以下でアナログシステムで要求されるＲＩＮも満足することが判る。
　【００３１】従って、活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下、且つ（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４７である場合、長寿命及び良好な温度特性を有すると共に低戻り光雑音となるといった好ましい効果が得られ、更に前記井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４６である場合、より好ましい効果が得られる。特に活性層の厚みが略０．１μｍの場合、アナログシステムで要求される戻り光雑音レベル以下にできる。
　【００３２】尚、図６に示すようにｐ型クラッド層７の層厚ｈは、少なくとも約０．２５μｍ以上で自励発振となりＲＩＮが１０−１１Ｈｚ−１以下となり、また０．４μｍより大きい場合は素子寿命が小さくなり動作電流も大きくなるので、望ましくはｐ型クラッド層７の層厚ｈは０．２５μｍ以上０．４μｍ以下で選択される。
　【００３３】尚、上述では発振波長が６８０ｎｍ程度の半導体レーザ素子の一例について述べたが、異なる発振波長の半導体レーザ素子では、活性層５の井戸層５ａ、５ａ、・・の組成比ｕ又はその層厚、若しくは障壁層５ｂ、５ｂ、・・・の組成比ｖ又はその層厚を適宜選択することにより、更に発振エネルギー（発振波長に対応するエネルギー）より大きなエネルギーのバンドギャップを有するようにｐ型（ＡｌｐＧａ１−ｐ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０＜ｖ＜ｐ≦１）クラッド層、ｎ型（ＡｌｑＧａ１−ｑ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０＜ｖ＜ｑ≦１）クラッド層、及び光ガイド層のＡｌ組成比を選択することにより、上述と同様の活性層の厚み、井戸層の組成比ｘ、ｐ型クラッド層の厚みｈの範囲で良好な温度特性、長寿命、低戻り光雑音といった優れた効果が得られる。
　【００３４】また、上述では、ｐ型クラッド層７に従来周知のエッチングストッパ層を有しない構造を示したが、このｐ型クラッド層７の層厚ｈとなる位置に発振エネルギー（発振波長に対応するエネルギー）よりエネルギーの大きいバンドギャップを有するエッチングストッパ層を設けても勿論よい。エッチングストッパ層を設けた場合、製造時にｐ型クラッド層をエッチングしてリッジ部を形成する際、エッチングがこのストッパ層で停止するので、リッジ部以外の層厚ｈを高精度にできる。上記実施例の場合エッチングストッパ層としては例えば層厚５０Å程度のＧａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ層を用いることができる。
　【００３５】
　【発明の効果】本発明の自励発振型半導体レーザ素子では、井戸層と障壁層とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなるので、長寿命、及び発振閾値電流の低減や最高発振温度が高くなるなど良好な温度特性となると共に低戻り光雑音となる。
　【００３６】特に、活性層が（ＡｌｕＧａ１−ｕ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ井戸層と（ＡｌｖＧａ１−ｖ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ障壁層（０≦ｕ＜ｖ）とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造からなり、活性層の層厚が０．０９μｍより大で０．１２μｍ以下、且つ（ＡｌｕＧａ１−ｕ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４７である場合、長寿命及び良好な温度特性を有すると共に低戻り光雑音となるといった好ましい効果が得られる。
　【００３７】特に、前記（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ井戸層の組成比ｘが０．４２≦ｘ≦０．４６である場合、より好ましい効果が得られ、更に（ＡｌｕＧａ１−ｕ）ｘＩｎ１−ｘＰ戸層と（ＡｌｖＧａ１−ｖ）０．５Ｉｎ０．５障壁層からなる活性層の層厚が略０．１μｍである場合、長寿命及び良好な温度特性を有すると共にアナログシステムの要求を満足する低戻り光雑音となるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の一実施例に係る半導体レーザ素子の斜視図である。
　【図２】上記実施例の半導体レーザ素子の活性層の模式バンド構造図である。
　【図３】上記実施例の半導体レーザ素子の動作電流とエージング時間の関係を示す図である。
　【図４】キンクレベル並びにＲＩＮと、活性層の厚みとの関係を示す図である。
　【図５】γ値並びにＲＩＮと井戸層の圧縮歪量の関係を示す図である。
　【図６】γ値とｐ型クラッド層の厚みｈの関係を示す図である。
　【符号の説明】
　１　ｎ型ＧａＡｓ基板（半導体基板）
　３　ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
　５　活性層（多重量子井戸構造）
　５ａ　圧縮歪井戸層
　５ｂ　障壁層
　７　ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層