(57)【要約】【課題】  動作電流Ｉｏｐの安定した半導体レーザ素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  基板１１と、基板１１の主面に形成された第１クラッド層１２と、第１クラッド層１２上に形成された活性層１４と、活性層１４上に形成され、上部がストライプ状のリッジ導波路１８に加工された第２クラッド層１９と、リッジ導波路１８の上面に形成されたコンタクト層２０と、コンタクト層２０の上面を除く前記第２クラッド層上に形成された絶縁膜２１と、リッジ導波路１８の上面および両側面を覆うように形成された水素不透過性膜２２と、リッジ導波路１８の両側の第２クラッド層１９中に形成された水素添加領域２３、２４と、活性層１４に電気的導通を取るための電極２５、２６と、を具備する。【選択図】  図１
2006261407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、上部がストライプ状のリッジ導波路形状に加工された第２クラッド層と、
前記リッジ導波路の上面に形成されたコンタクト層と、
前記リッジ導波路の上面および両側面を覆うように形成された水素不透過性膜および水素吸蔵性膜の少なくとも一方と、
前記リッジ導波路の両側の前記第２クラッド層中に形成された水素添加領域と、
前記活性層に電気的導通を取るための電極と、
を具備することを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記水素不透過性膜が窒化チタン（ＴｉＮ）膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記水素吸蔵性膜がパラジウム（Ｐｄ）膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記水素吸蔵性膜が、更に前記リッジ導波路の両側面から前記第２クラッド層上に延伸して形成されていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】
半導体基板の主面に第１クラッド層と、活性層と、第２クラッド層を順次形成する工程と、
前記第２クラッド層の上部をストライプ状のリッジ導波路形状に加工する工程と、
前記リッジ導波路の上面および両側面を覆うように水素不透過性膜および水素吸蔵性膜の少なくとも一方を形成する工程と、
前記水素不透過性膜および水素吸蔵性膜の少なくとも一方をマスクとして、前記リッジ導波路の両側の第２クラッド層に水素を添加する工程と、
を具備することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子およびその製造方法に係わり、特に動作電流の安定した半導体レーザ素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩｎＧａＡｌＰ系材料を用いた波長６００ｎｍ〜７００ｎｍの半導体レーザ素子は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などへの実用化が進み、ＤＶＤ−ＲＡＭ／Ｒ／ＲＷ等の書込み用レーザとして、例えば２００ｍＷ以上の高出力化が進んでいる。
【０００３】
従来、高出力の半導体レーザ素子として電流注入領域に電流を集中させるために電流狭窄構造を用いた半導体レーザ素子が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に開示された半導体レーザ素子では、半導体基板上に順に形成された下部クラッド層と、活性層と、上部クラッド層とを有している。  
上部クラッド層は上部第１クラッド層と、エッチングストップ層と、上部第２クラッド層の積層構造から成り、上部第２クラッド層がストライプ状のリッジ導波路形状に加工されている。
【０００５】
リッジ導波路の両側の上部第１クラッド層中には、リッジ導波路の上面に形成されたフォトレジストをマスクとしたセルフアラインプロセスにより、水素イオンが注入されて高抵抗化したイオン注入領域が形成されている。
【０００６】
この高抵抗化したイオン注入領域を電流狭窄層として、電流注入領域に電流を集中させている。
【０００７】
然しながら、特許文献１に開示された半導体レーザ素子では、半導体レーザ素子の製造工程での熱処理により閾値電流Ｉｔｈが上昇する、あるいは半導体レーザ素子の信頼性試験工程での高温通電により動作電流Ｉｏｐが変動するなどの問題がある。
【特許文献１】米国特許第５６９６７８４号明細書（ＦＩＧ．４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、動作電流Ｉｏｐの安定した半導体レーザ素子およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体レーザ素子では、基板と、前記基板の主面に形成された第１クラッド層と、前記第１クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成され、上部がストライプ状のリッジ導波路形状に加工された第２クラッド層と、前記リッジ導波路の上面に形成されたコンタクト層と、前記リッジ導波路の上面および両側面を覆うように形成された水素不透過性膜および水素吸蔵性膜の少なくとも一方と、前記リッジ導波路の両側の前記第２クラッド層中に形成された水素添加領域と、前記活性層に電気的導通を取るための電極と、を具備することを特徴とを特徴としている。
【００１０】
本発明の一態様の半導体レーザ素子の製造方法では、半導体基板の主面に第１クラッド層と、活性層と、第２クラッド層を順次形成する工程と、前記第２クラッド層の上部をストライプ状のリッジ導波路形状に加工する工程と、前記リッジ導波路の上面および両側面を覆うように水素不透過性膜および水素吸蔵性膜の少なくとも一方を形成する工程と、前記水素不透過性膜および水素吸蔵性膜の少なくとも一方をマスクとして、前記リッジ導波路の両側の第２クラッド層に水素を添加する工程と、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リッジ導波路の上面および両側面を覆うように水素不透過性膜および水素吸蔵性膜の少なくとも一方を形成したので、水素が気相から電流注入領域に拡散するのを抑制することができる。
【００１２】
その結果、温度上昇により解離し、気相中に放出された水素が電流注入領域に拡散して、ドーパントを不活性化するのを防止することができる。  
従って、動作電流Ｉｏｐの安定した半導体レーザ素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１に係る半導体レーザ素子について、図１乃至図３を用いて説明する。図１は半導体レーザ素子を示す図で、半導体レーザ素子をレーザ光の放射方向に垂直な面で切断した断面図、図２および図３は半導体レーザ素子の製造工程を順に示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施例の半導体レーザ素子１０は、ｎ−ＧａＡｓ基板１１の主面に、例えば厚さ２μｍのｎ−Ｉｎ０．５（Ｇａ０．３Ａｌ０．７）０．５Ｐ第１クラッド層１２（以下、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰ第１クラッド層１２と記す）と、例えば厚さ２０ｎｍのＩｎ０．５（Ｇａ０．５Ａｌ０．５）０．５Ｐ第１光ガイド層１３（以下、ＩｎＧａＡｌＰ第１光ガイド層１３と記す）と、例えば厚さ５ｎｍのＩｎ０．５Ｇａ０．５Ｐ井戸層と厚さ５ｎｍのＩｎ０．５（Ｇａ０．５Ａｌ０．５）０．５Ｐ障壁層を交互に３回積層したＭＱＷ活性層１４と、例えば厚さ６ｎｍのＩｎ０．５（Ｇａ０．５Ａｌ０．５）０．５Ｐ第２光ガイド層１５（以下、ＩｎＧａＡｌＰ第１光ガイド層１５と記す）が順次形成されている。
【００１６】
更に、ＩｎＧａＡｌＰ第２光ガイド層１５上に、例えば厚さ０．２５μｍのｐ−Ｉｎ０．５（Ｇａ０．３Ａｌ０．７）０．５Ｐクラッド層１６（以下、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６と記す）と、例えば厚さ１０ｎｍのｐ−Ｉｎ０．５Ｇａ０．５Ｐ（以下、ＩｎＧａＰと記す）エッチングストップ層１７と、例えば厚さ１．８μｍのｐ−Ｉｎ０．５（Ｇａ０．３Ａｌ０．７）０．５Ｐクラッド層１８（以下、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１８と記す）が積層されたｐ−ＩｎＧａＡｌＰ第２クラッド層１９が形成されている。
【００１７】
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ第２クラッド層１９の上部のｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１８は、ストライプ状のリッジ導波路形状に加工されている。
【００１８】
また、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１８上に、例えば厚さ０．２μｍのｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０が形成されている。
【００１９】
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０の上面以外の部分には、電流ブロック層として絶縁膜２１、例えば厚さ０．２μｍのシリコン酸化膜が形成されている。
【００２０】
リッジ導波路１８の上面および両側面は、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０および絶縁膜２１を介して導電性の水素不透過性膜２２で覆われている。
【００２１】
リッジ導波路１８の両側のｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６には、水素が添加された水素添加領域２３、２４が形成されている。
【００２２】
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０の上面にｐ側電極２５が形成され、また、ｎ−ＧａＡｓ基板１１の下面にｎ側電極２６が形成されている。
【００２３】
水素添加領域２３、２４では、添加された水素がｐ型ドーパント、例えば亜鉛（Ｚｎ）と結合してドーパントを不活性化する作用があるので、水素が添加されていない領域より抵抗が高くなる。  
この高抵抗化した水素添加領域２３、２４が電流狭窄層になるので、水素が添加されていない電流注入領域２７に電流を集中させることができる。
【００２４】
水素不透過性膜２２としては、例えば導電性で、且つ水素を透過させない性質を有する、例えば厚さ０．２μｍ程度の窒化チタン（ＴｉＮ）膜等が適している。
【００２５】
次に、半導体レーザ素子１０を製造する方法について具体的に説明する。  
図２（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法によりｎ−ＧａＡｓバッファ層（図示せず）と、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰ第１クラッド層１２と、ＩｎＧａＡｌＰ第１光ガイド層１３と、ＭＱＷ活性層１４と、ＩｎＧａＡｌＰ第２光ガイド層１５とをこの順に全面的にエピタキシャル成長させる。
【００２６】
更に、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６とｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層１７とｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１８とが積層されたｐ−ＩｎＧａＡｌＰ第２クラッド層１９と、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０をこの順に全面的にエピタキシャル成長させる。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ技術及び選択エッチング技術により、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０からｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層１７までを組成の異なるエッチング液を用いた選択エッチングにより除去し、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１８をストライプ状のリッジ導波路形状に加工する。
【００２８】
次に、図３（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に絶縁膜２１として厚さ０．２μｍのシリコン酸化膜を、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により全面に形成した後、フォトリソグラフィ法により、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０を露出させる。
【００２９】
次に、ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に水素不透過性膜２２として、厚さ０．２μｍのＴｉＮ膜を、例えば反応性スパッタ法により全面に形成した後、リッジ導波路１８の上面および両側面を除いて、水素不透過性膜２２を、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により選択的に除去する。  
これにより、上面および両側面が水素不透過性膜２２で覆われたリッジ導波路１８が形成される。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に水素不透過性膜２２をマスクとして、例えば圧力５〜２５０ｍＴｏｒｒ、印加電力１００〜５０００Ｗの条件で水素プラズマを照射して、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６中に水素を拡散させることにより、水素添加領域２３、２４を形成する。水素添加領域２３、２４に挟まれた領域が電流注入領域２７となる。
【００３１】
次に、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０の上面にｐ側電極２５として、白金、金を順に形成する。  
次に、ｎ−ＧａＡｓ基板１１を研磨により薄くした後、ｎ側電極２６として、金ゲルマニュウム合金、金を順に形成する。  
この後、水素と窒素の混合ガス中で４００乃至５００℃で熱処理を施すことにより、ｐ側電極２５およびｎ側電極２６の合金化を行う。
【００３２】
最後に、このように作製されたウェハを、リッジ導波路１８に平行にバー状に劈開し、バーをチップごとに分離することにより、図１に示す半導体レーザ素子１０が完成する。
【００３３】
図４は水素不透過性膜２２の効果を模式的に示す図で、図４（ａ）は水素プラズマを照射して水素添加領域２３、２４を形成する工程を示す図、図４（ｂ）は水素と窒素の混合ガス中で熱処理して、ｐ側電極２５およびｎ側電極２６を形成する工程を示す図、図４（ｃ）は高温通電による信頼性試験工程を示す図である。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、水素プラズマを照射すると、水素不透過性膜２２で覆われていないｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６には気相から水素が内部に拡散する。拡散した水素はドーパントの亜鉛と結合してドーパントを不活性化するので、高い抵抗値を有する水素添加領域２３、２４が形成される。
【００３５】
一方、上面および両側面が水素不透過性膜２２で覆われたリッジ導波路１８では、水素不透過性膜２２が保護マスクとなり、気相から水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７内に拡散するのを阻止できる。その結果、水素によりドーパントが不活性化されるのを抑制することが可能である。
【００３６】
次に、図４（ｂ）に示すように、水素と窒素の混合ガス中でヒータ２８により加熱されると、水素添加領域２３、２４では、一部の水素が亜鉛から解離して気相中に放出される。
【００３７】
しかし、リッジ導波路１８の上面および両側面が水素不透過性膜２２で覆われているので、気相中に放出された水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７内に拡散する、所謂オートドーピングが阻止できる。その結果、水素によりドーパントが不活性化されるのを抑制することが可能である。
【００３８】
次に、図４（ｃ）に示すように、半導体レーザ素子１０を恒温槽２９内に収納し、例えば８０℃でエージングを行なうと、半導体レーザ素子１０は内部発熱により加熱されるので、図４（ｂ）と同様に、一部の水素が亜鉛から解離して気相中に放出される。
【００３９】
しかし、リッジ導波路１８の上面および両側面が水素不透過性膜２２で覆われているので、気相中に放出された水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７内に拡散する、所謂オートドーピングが阻止される。その結果、水素によりドーパントが不活性化されるのを抑制することが可能である。
【００４０】
これにより、半導体レーザ素子１０の製造工程での熱処理による閾値電流Ｉｔｈの上昇、あるいは半導体レーザ素子１０の信頼性試験工程での高温通電による動作電流Ｉｏｐの変動を抑制することが可能である。
【００４１】
図５は、図１に示す半導体レーザ素子１０を用いた半導体レーザ装置の構成を示す外囲器の一部が切欠された斜視図である。
【００４２】
図５に示すように、本実施例の半導体レーザ装置３１は、４本のリ−ドピン３２が電気的絶縁されて植設された金属製のステム３３に半導体レーザ素子１０及びレーザ光をモニタするためのモニタフォトダイオード３４が固定されている。
【００４３】
半導体レーザ素子１０は絶縁性サブマウント３５にマウントされ、ステム３３の対向側にレーザ光を取り出すようにステム３３と垂直に固定されている。また、モニタフォトダイオード３４は、半導体レーザ素子１０の下方においてステム３３に固定されている。
【００４４】
これら半導体レーザ素子１０及びモニタフォトダイオード３４は、ワイヤ等によりリードピン３２と電気的接続されている。
【００４５】
また、金属性のキャップ３６が半導体レーザ素子１０、モニタフォトダイオード３４を内包してステム３３に封着されている。このキャップ３６の頂部には、レーザ光を取り出すためのウィンドウガラス３７が設けられ、半導体レーザ素子１０からの可視レーザ光３８は、半導体レーザ素子１０の一方の端面からウィンドウガラス３７を通して外囲器の外部に向けて放射され、他方の端面からのレーザ光は、発光を制御するためのモニタフォトダイオード３４に入射する。
【００４６】
以上説明したように、実施例１に係る半導体レーザ素子１０では、リッジ導波路１８の上面および両側面を覆うように水素不透過性膜２２を形成したので、気相中の水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７内に拡散するのを抑制することができる。
【００４７】
その結果、水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７の亜鉛と結合し、ドーパントを不活性化するのを防止することができる。  
従って、動作電流Ｉｏｐの安定した半導体レーザ素子および半導体レーザ装置を提供することができる。
【実施例２】
【００４８】
図６は、本発明の実施例２に係る半導体レーザ素子を示す図で、半導体レーザ素子をレーザ光の放射方向に垂直な面で切断した断面図である。
【００４９】
本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
【００５０】
本実施例が実施例１と異なる点は、リッジ導波路の上面および両側面を水素吸蔵性膜で覆ったことにある。
【００５１】
即ち、図６に示すように、本実施例の半導体レーザ素子５０は、リッジ導波路１８の上面および両側面が水素吸蔵性膜５１で覆われている。
【００５２】
水素吸蔵性膜５１としては、例えば導電性で、且つ水素を吸蔵する性質を有するパラジウム（Ｐｄ）膜等が適している。パラジウム（Ｐｄ）膜は、例えばスパッタリング法により形成することができる。
【００５３】
図７は水素吸蔵性膜５１の効果を模式的に示す図で、図７（ａ）は水素プラズマを照射して水素添加領域２３、２４を形成する工程を示す図、図７（ｂ）は水素と窒素の混合ガス中で熱処理してｐ側電極２５およびｎ側電極２６を形成する工程を示す図である。
【００５４】
図７（ａ）に示すように、水素プラズマが照射されても、上面および両側面が水素吸蔵性膜５１で覆われたリッジ導波路１８では、水素吸蔵性膜５１の表面近傍の水素は水素吸蔵性膜５１に吸蔵され、水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７内に拡散するのが阻止される。その結果、水素によりドーパントが不活性化されるのを抑制することが可能である。
【００５５】
図７（ｂ）に示すように、亜鉛と結合した水素の一部が解離して気相中に放出されても、リッジ導波路１８は上面および両側面が水素吸蔵性膜５１で覆われているので、気相中に放出された水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７内に拡散する、所謂オートドーピングが阻止される。その結果、水素によりドーパントが不活性化されるのを抑制することが可能である。また、高温通電による信頼性試験工程においても同様であり、その説明は省略する。
【００５６】
以上説明したように、実施例２に係る半導体レーザ素子５０では、リッジ導波路１８の上面および両側面を覆うように水素吸蔵性膜５１を形成したので、水素が気相からリッジ導波路１８および電流注入領域２７に拡散するのを阻止することができる。
【００５７】
その結果、水素によりドーパントが不活性化するのを抑制することができる。従って、動作電流Ｉｏｐの安定した半導体レーザ素子および半導体レーザ装置を提供することができる。
【実施例３】
【００５８】
図８は、本発明の実施例３に係る半導体レーザ素子を示す図で、半導体レーザ素子をレーザ光の放射方向に垂直な面で切断した断面図である。
【００５９】
本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
【００６０】
本実施例が実施例１と異なる点は、リッジ導波路の上面および両側面を水素吸蔵性膜に水素不透過性膜を積層した積層膜で覆ったことにある。
【００６１】
即ち、図８に示すように、本実施例の半導体レーザ素子６０は、リッジ導波路１８の上面および両側面が水素吸蔵性膜６１に水素不透過性膜６２を積層した積層膜６３で覆われている。
【００６２】
これにより、気相中の水素がリッジ導波路１８および電流注入領域２７内へ拡散するのを更に効果的に阻止することが可能である。
【００６３】
以上説明したように、実施例３に係る半導体レーザ素子６０では、リッジ導波路１８の上面および両側面を水素吸蔵性膜６１に水素不透過性膜６２を積層した積層膜６３で覆ったので、水素の拡散を抑制するのに更に高い効果が得られる利点がある。
【００６４】
ここでは、リッジ導波路１８の上面および両側面を水素吸蔵性膜６１に水素不透過性膜６２を積層した積層膜６３で覆う場合について説明したが、積層順を逆にして水素不透過性膜６２に水素吸蔵性膜６１を積層した積層膜で覆っても構わない。
【実施例４】
【００６５】
図９は、本発明の実施例４に係る半導体レーザ素子を示す図で、半導体レーザ素子をレーザ光の放射方向に垂直な面で切断した断面図である。
【００６６】
本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
【００６７】
本実施例が実施例１と異なる点は、リッジ導波路の上面および両側面を水素吸蔵性膜に水素不透過性膜を積層した積層膜で覆い、更にこの積層膜をリッジ導波路の両側面からｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層上に延伸して形成したことにある。
【００６８】
即ち、図９に示すように、本実施例の半導体レーザ素子７０のリッジ導波路１８は、リッジ導波路１８の両側面からｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６上に距離Ｌ１、例えば５乃至１０μｍ程度延伸して形成された延伸部７１を有し、水素吸蔵性膜７２に水素不透過性膜７３を積層した積層膜７４で覆われている。
【００６９】
図１０はｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６上に延伸して形成された水素吸蔵性膜７２の効果を模式的に示す図で、図１０（ａ）は水素と窒素の混合ガス中で熱処理してｐ側電極２５およびｎ側電極２６を形成する工程を示す図、図１０（ｂ）は高温通電による信頼性試験工程を示す図である。
【００７０】
図１０（ａ）に示すように、半導体レーザ素子７０が水素と窒素の混合ガス中でヒータ２８により加熱されると、水素添加領域２３、２４では、亜鉛と結合した水素の一部が解離して気相中に放出されるのみならず、解離した水素の一部は破線矢印ａに示すように、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６、１８中へも拡散する。
【００７１】
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６、１８中に拡散した水素は、気相中に放出される間もなくドーパントの亜鉛と結合してドーパントを不活性化する。
【００７２】
その結果、リッジ導波路１８および電流注入領域２７の幅が狭くなり、閾値電流Ｉｔｈの上昇や動作電流Ｉｏｐの変動をもたらす恐れがある。
【００７３】
しかし、延伸部７１を設けたことにより、水素が延伸部７１の水素吸蔵性膜７２に吸蔵されるので、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６、１８中への拡散が抑止される。その結果、ドーパントが不活性化されるのを抑制することが可能である。
【００７４】
図１０（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子７０を恒温槽２９に収納し、高温通電すると、半導体レーザ素子７０は内部発熱により加熱されるが、この場合も、図９（ａ）と同様に、拡散した水素が延伸部７１の水素吸蔵性膜７２により吸蔵されるので、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６、１８中への拡散が抑止される。その結果、ドーパントが不活性化されるのを抑制することが可能である。
【００７５】
以上説明したように、実施例４に係る半導体レーザ素子７０では、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６、１８中を水素が拡散するのを抑止することができる利点がある。
【００７６】
ここでは、水素不透過性膜７３もリッジ導波路１８の両側面からｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６上に延伸して形成された場合について説明したが、水素不透過性膜７３がｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６上に延伸していなくても構わない。
【００７７】
上述した実施例においては、水素添加領域２３、２４を水素プラズマ照射により形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、水素雰囲気中での熱処理、水素含有量の高いプラズマＣＶＤ法によるシリコン窒化膜で被覆して熱処理することにより水素添加領域２３、２４を形成しても構わない。
【００７８】
また、リッジ導波路１８や電流注領域２７におけるｐ型ドーパントとしては、亜鉛以外のマグネシウム（Ｍｇ）等であっても良い。
【００７９】
更に、ＩｎＧａＡｌＰ系の半導体レーザ素子に限らず、ＧａＮ系やＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ素子に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体レーザ素子の構造を示す図で、レーザ光の放射方向に平行な面で切断した断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体レーザ素子の製造工程を順に示す工程図。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体レーザ素子の製造工程を順に示す工程図。
【図４】本発明の実施例１に係る水素不透過性膜の効果を説明する図。
【図５】本発明の実施例１に係る半導体レーザ装置の構成を示す外囲器の一部が切欠された斜視図。
【図６】本発明の実施例２に係る半導体レーザ素子の構造を示す図で、レーザ光の放射方向に平行な面で切断した断面図。
【図７】本発明の実施例２に係る水素吸蔵性膜の効果を説明する図。
【図８】本発明の実施例３に係る半導体レーザ素子の構造を示す図で、レーザ光の放射方向に平行な面で切断した断面図。
【図９】本発明の実施例４に係る半導体レーザ素子の構造を示す図で、レーザ光の放射方向に平行な面で切断した断面図。
【図１０】本発明の実施例４に係る水素吸蔵性膜の延伸部の効果を説明する図。
【符号の説明】
【００８１】
１０、５０、６０、７０  半導体レーザ素子
１１  ｎ−ＧａＡｓ基板
１２  ｎ−ＩｎＧａＡｌＰ第１クラッド層
１３  ＩｎＧａＡｌＰ第１光ガイド層
１４  ＭＱＷ活性層
１５  ＩｎＧａＡｌＰ第２光ガイド層
１６  ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ第１クラッド層
１７  ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層
１８  ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層（リッジ導波路）
１９  ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ第２クラッド層
２０  ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
２１  絶縁膜
２２、６２、７３  水素不透過性膜
２３、２４  水素添加領域
２５  ｐ側電極
２６  ｎ側電極
２７  電流注入領域
２８  ヒータ
２９  恒温槽
３１  半導体レーザ装置
３２  リードピン
３３  ステム
３４  モニタフォトダイオード
３５  絶縁性サブマウント
３６  キャップ
３７  ウィンドウガラス
３８  レーザ光
５１、６１、７２  水素吸蔵性膜
７１  延伸部
６３、７４  積層膜
【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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【図９】
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【図１０】
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