【事件の表示】
　特許第２８１２０００号「化合物半導体レーザ素子」の請求項１及び３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２８１２０００号の請求項１及び３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第２８１２０００号の請求項１及び３に係る発明についての出願は、平成３年６月１２日（優先日、平成２年６月１２日）に特許出願され、平成１０年８月７日にその特許の設定登録がなされ、その後、金森英彦から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１１年９月１４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　訂正の内容
　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。
（１）訂正事項１
　特許請求の範囲における請求項１の記載を
「　化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、化合物半導体からなりアルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層及び前記ｐ型クラッド層により挟まれた活性層とを含むへテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層のみが、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成されていることを特徴とする化合物半導体レーザ素子。」
と訂正する。
（２）訂正事項２
　特許請求の範囲における請求項２の記載を
「　活性層が化合物半導体からなるｎ型クラッド層及びｐ型クラッド層により挟まれたへテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むと共に、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成され、
　前記アウタクラッド部は、（ＡＩｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、
　前記インナクラッド部は（ＡＩｙＧａ１−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．７≦ｙ≦１．０）、但し（ｘ＋０．１）≦ｙ）であり、このインナクラッド部の厚みは５０〜２００オングストロームである、ことを特徴とする化合物半導体レーザ素子。」
と訂正する。
（３）訂正事項３
　特許請求の範囲における請求項３の記載を
「　化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、化合物半導体からなりアルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層及び前記ｐ型クラッド層により挟まれた活性層とを含むへテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層のみが、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成され、
　前記アウタクラッド部は、（ＡＩｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、
　前記インナクラッド部は、引張り歪みの生じる組成である、
ことを特徴とする化合物半導体レーザ素子。」
と訂正する。
（４）訂正事項４
　発明の詳細な説明【０００８】段落の
「　上記の目的を達成するため、本発明による半導体レーザ素子においては、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層が、活性層に隣接したインナクラッド部と、活性層から遠い側にあって、インナクラッド部に比べてガリウムに対するアルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有しており、インナクラッド部は活性層からアウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成となっている。」を
「　上記の目的を達成するため、本発明による半導体レーザ素子においては、ｐ型クラッド層のみが、活性層に近いインナクラッド部と、活性層から遠い側にあるアウタクラッド部とを有している。アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層は、インナクラッド部に比べてガリウムに対するアルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部を有しており、インナクラッド部は活性層からアウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成となっている。」と訂正する。
（５）訂正事項５
　発明の詳細な説明【００２５】段落の
「また、上述の実施例の半導体レーザ素子では、ｎ型クラッド層５のＡＩ組成比χが均一となっている。このこと自体は一般的には望ましいことであるが、ｎクラッド層５のＡｌ組成分布もｐ型クラッド層７と同様に活性層６に近い部分でＡｌ組成が大きくされ、離れた部分でＡｌ組成が小さくされていてもよいし、あるいは全く別の組成分布となっていてもよい。」を
「また、上述の実施例の半導体レーザ素子では、ｎ型クラッド層５のＡｌ組成比χが均一となっている。この自体は一般には望ましいことであるが、ｎ型クラッド層５のＡｌ組成分布は、活性層６に近い部分でＡｌ組成が大きくされ離れた部分でＡｌ組成が小さくされるというｐ型クラッド層７と同様な組成分布と全く別の組成分布を備えることができる。」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
　訂正事項１及び訂正事項３は、特許請求の範囲の滅縮を目的とするものであり、訂正事項２は、請求項２の記載を引用形式から独立形式に単に書き換えるものであって、不明瞭な記載の釈明を目的とするものであり、訂正事項４及び訂正事項５は、特許請求の範囲の訂正に伴って、これとの整合をとるため発明の詳細な説明を訂正するものであるから明瞭でない記載の釈明に該当する。そして、これら訂正事項１ないし訂正事項５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の訂正であり、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
2.3　独立特許要件の判断
2.3.1　訂正された発明
　訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし３に係る発明（以下「訂正発明１」ないし「訂正発明３」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１ないし３に記載された事項により特定されるとおりのものである（前記2.1（１）ないし（３）参照）。
　
2.3.2　刊行物の記載
　当審が通知した取消理由で引用した刊行物（特開平２−１２８８５号公報。以下「引用例」という。）には、半導体レーザ及びその出射ビームの垂直放射角の制御方法に関して記載され、
「半導体基板上に活性層を前記活性層より禁制帯幅が大きな半導体結晶でなる第１のクラッド層で挟み込んだダブルへテロ構造を有し、さらに前記ダブルへテロ構造を第２のクラッド層により上下に挟み込んだ光導波路層構造をもつ半導体レーザにおいて、前記活性層の屈折率ｎ１と前記第１のクラッド層の屈折率ｎ２と前記第２のクラッド層の屈折率ｎ３の関係が、活性層、第２のクラッド層、第１のクラッド層の順（ｎ１＞ｎ３＞ｎ２）に大きく、かつ前記活性層、前記第１のクラッド層、前記第２のクラッド層でなる光導波路層厚が光を導波するに十分な厚さを有すること特徴とする半導体レーザ。」（特許請求の範囲の請求項１）
と記載され、第１図には、活性層１０が第１のクラッド層２０及び３０で挟まれ、さらにこれらが第２のクラッド層４０及び５０で挟まれた半導体レーザの断面図が示されている。
　
2.3.3　対比、判断
　訂正発明１ないし訂正発明３と引用例に記載された発明とを対比すると、前記引用例には訂正発明１ないし訂正発明３の構成要件である「ｐ型クラッド層のみが、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して」いる点について記載されていないし、示唆されてもいない。
　したがって、訂正発明１ないし訂正発明３は、引用例に記載された発明であるとも、引用例に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるともすることはできない。
　したがって、訂正発明１ないし訂正発明３は、特許出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
　
2.4　この項のむすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は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、第２項及び第３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
3.1　申立ての理由の概要
　特許異議申立人金森英彦は、甲第１号証（特開平２−１２８８５号公報）を提示し、本件の訂正前の請求項１に係る発明は、甲第１号証に記載された発明と同一であり、同じく訂正前の請求項３に係る発明は、甲第１号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、これら発明の特許は取り消されるべき旨主張している。
　
3.2　当審の判断
　上記甲第１号証は、取消理由で引用した刊行物と同じものである。本件の訂正発明１ないし訂正発明３が、前記刊行物に記載された発明と同一であるとも、前記刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるともいえないことは、前記2.3で述べたとおりである。
　
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及び請求項３に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１及び請求項３に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　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、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年３月２８日（２０００．３．２８）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
（１）訂正事項１
　特許請求の範囲における請求項１の記載を
「　化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、化合物半導体からなりアルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層及び前記ｐ型クラッド層により挟まれた活性層とを含むヘテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層のみが、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成されていることを特徴とする化合物半導体レーザ素子。」
と訂正する。
（２）訂正事項２
　特許請求の範囲における請求項２の記載を
「　活性層が化合物半導体からなるｎ型クラッド層及びｐ型クラッド層により挟まれたヘテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むと共に、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成され、
　前記アウタクラッド部は、（ＡＩｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、
　前記インナクラッド部は（ＡＩｙＧａ１−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．７≦ｙ≦１．０）、但し（ｘ＋０．１）≦ｙ）であり、このインナクラッド部の厚みは５０〜２００オングストロームである、ことを特徴とする化合物半導体レーザ素子。」
と訂正する。
（３）訂正事項３
　特許請求の範囲における請求項３の記載を
「　化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、化合物半導体からなりアルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層及び前記ｐ型クラッド層により挟まれた活性層とを含むヘテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層のみが、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成され、
　前記アウタクラッド部は、（ＡＩｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、
　前記インナクラッド部は、引張り歪みの生じる組成である、
ことを特徴とする化合物半導体レーザ素子。」
と訂正する。
（４）訂正事項４
　発明の詳細な説明【０００８】段落の
「　上記の目的を達成するため、本発明による半導体レーザ素子においては、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層が、活性層に隣接したインナクラッド部と、活性層から遠い側にあって、インナクラッド部に比べてガリウムに対するアルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有しており、インナクラッド部は活性層からアウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成となっている。」を
「　上記の目的を達成するため、本発明による半導体レーザ素子においては、ｐ型クラッド層のみが、活性層に近いインナクラッド部と、活性層から遠い側にあるアウタクラッド部とを有している。アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層は、インナクラッド部に比べてガリウムに対するアルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部を有しており、インナクラッド部は活性層からアウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成となっている。」と訂正する。
（５）訂正事項５
　発明の詳細な説明【００２５】段落の
「また、上述の実施例の半導体レーザ素子では、ｎ型クラッド層５のＡＩ組成比χが均一となっている。このこと自体は一般的には望ましいことであるが、ｎクラッド層５のＡｌ組成分布もｐ型クラッド層７と同様に活性層６に近い部分でＡｌ組成が大きくされ、離れた部分でＡｌ組成が小さくされていてもよいし、あるいは全く別の組成分布となっていてもよい。」を
「また、上述の実施例の半導体レーザ素子では、ｎ型クラッド層５のＡｌ組成比χが均一となっている。この自体は一般には望ましいことであるが、ｎ型クラッド層５のＡｌ組成分布は、活性層６に近い部分でＡｌ組成が大きくされ離れた部分でＡｌ組成が小さくされるというｐ型クラッド層７と同様な組成分布と全く別の組成分布を備えることができる。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
化合物半導体レーザ素子
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、化合物半導体からなりアルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層及び前記ｐ型クラッド層により挟まれた活性層とを含むヘテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記Ｐ型クラッド層のみが、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成されていることを特徴とする化合物半導体レーザ素子。
　　【請求項２】　活性層が化合物半導体からなるｎ型クラッド層及びｐ型クラッド層により挟まれたヘテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むと共に、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成され、
　前記アウタクラッド部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、
　前記インナクラッド部は（ＡｌｙＧａ１−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．７≦ｙ≦１．０、但し（ｘ＋０．１）≦ｙ）であり、このインナクラッド部の厚みは５０〜２００オングストロームである、ことを特徴とする化合物半導体レーザ素子。
　　【請求項３】　化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、化合物半導体からなりアルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層及び前記ｐ型クラッド層により挟まれた活性層とを含むヘテロ接合構造を有する化合物半導体レーザ素子であって、
　前記ｐ型クラッド層のみが、前記活性層に近いインナクラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナクラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウムに対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部とを有して構成され、
　前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成で形成され、
　前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成され、
　前記アウタクラッド部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、
　前記インナクラッド部は、引張り歪みの生じる組成である、
ことを特徴とする化合物半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は、レーザプリンタ、光ディスク、バーコードスキャナなどに用いられる半導体レーザに関するもので、特に詳細には、化合物半導体のヘテロ接合で形成された化合物半導体レーザ素子に関する。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　既に、波長６７０ｎｍ付近で発光する半導体レーザ素子が知られている。かかる半導体レーザ素子は、ガリウム、インジウム、リン（ＧａＩｎＰ）からなる活性層が、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リン（ＡｌＧａＩｎＰ）を含むＰ型及びｎ型クラッド層の間に挾み込まれた構造を有している（例えば、１９８９年秋期応用物理学会　２８ａ−ＺＧ−９　『ＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザの垂直放射角の制御』と題する論文参照）。
　　　【０００３】
　しかし、ＡｌＧａＩｎＰはＡｌＧａＡｓなどの他の化合物半導体に比べ熱抵抗が高いため、上述のＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザ素子では、ｐ型クラッド層が高温になりやすい。
　　　【０００４】
　　【発明が解決しようとする課題】
　ｐ型クラッド層における発熱を抑えるため、そこへのドーピング量を多くすることによりＡｌＧａＩｎＰのｐ型クラッド層の比抵抗を小さくしようとしても、ドーパントの活性化率が低下するため、ＡｌＧａＩｎＰのｐ型クラッド層の比抵抗を小さくできない。このような現象は、ＡｌＧａＩｎＰのクラッド層への主要なｐ型ドーパントである亜鉛（Ｚｎ）やマグネシウム（Ｍｇ）等をドーピングした場合にも生ずる。そして、このドーパントの活性化率が低下する現象は、クラッド層におけるＡｌの組成比が大きくなるほど顕著である。このようなことから、クラッド層のＡｌの組成比が決まれば、その比抵抗の最低値もほぼ決ってしまい、レーザ素子からの発熱量の最低値も決定してしまう。
　　　【０００５】
　だからといって、ドーパントの活性化率の低下を抑えるために、ｐ型クラッド層のＡｌ組成比を小さくすると、活性層内にキャリアを効率的に閉じこめることができなくなり、かかる半導体レーザ素子の特性を悪化させる原因となる。つまり、活性層内にキャリヤを効率的に閉じ込めるには、クラッド層のＡｌ組成比は大きいほうが好ましいのである。
　　　【０００６】
　上述したことから解るように、キャリアの閉じ込め効率を高めることと、かかる半導体レーザ素子の発熱量を抑えることとは、クラッド層におけるＡｌ組成比の大小に関し、相反する関係に立つのである。
　　　【０００７】
　そこで、上述の事情に鑑み、本発明はキャリアの閉じ込め効率が高く、しかも、発熱量の少ない半導体レーザ素子を提供することを目的としている。
　　　【０００８】
　　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するため、本発明による半導体レーザ素子においては、ｐ型クラッド層のみが、活性層に近いインナクラッド部と、活性層から遠い側にあるアウタクラッド部とを有している。アルミニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッド層は、インナクラッド部に比べてガリウムに対するアルミニウムの組成比が小さいアウタクラッド部を有しており、インナクラッド部は活性層からアウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組成となっている。
　　　【０００９】
　ここで、上記のアウタクラッド部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、上記のインナクラッド部は（ＡｌｙＧａ１−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ　（０．７≦ｙ≦１．０、但し（ｘ＋０．１）≦ｙ）であり、このインナクラッド部の厚みは５０〜２００オングストロームとなるようにすることが望ましく、また、このインナクラッド部は、引張り歪みの生じる組成にしてもよい。
　　　【００１０】
　　【作用】
　このように、本発明による半導体レーザ素子においては、活性層に接するインナクラッド部のバンドギャップが大きくなっているので、活性層内にキャリアが効率的に閉じこめられるようになる。
　　　【００１１】
　ここで、上記のインナクラッド部のバンドギャップを大きくするには、例えばそのＡｌ組成比を大きくすればよいが，このインナクラッド部を薄くすれば、例えばＡｌ０．５７Ｉｎ０．４３Ｐのように、ＧａＡｓとは格子整合しないけれども、バンドギャップを大きくできる。一例として、（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．６Ｉｎ０．４Ｐと（Ａｌ０．６Ｇａ０．４）０．５Ｉｎ０．５Ｐでは、Ａｌ組成は同じであるがバンドギャップは前者の方が大きくなる。
　　　【００１２】
　一方、上記のインナクラッド部の厚さについては、トンネル効果で電子が顕著に漏れなければ薄くてもよい。薄ければ、直列抵抗が小さくなる利点がある。通常は、１００オングストローム程度の厚さであるが、５０〜２００オングストロームの範囲ならば十分である。また、インナクラッド部の組成については、引っ張り応力が加わるようなものにすると、より高い障壁を形成できる。また、アウタクラッド部のＡｌ組成比が小さくなるようにすれば、その比抵抗を小さくしてｐ型クラッド層全体の直列抵抗を比較的容易に小さくすることが可能となる。
　　　【００１３】
　　【実施例】
　以下、本発明の実施例の半導体レーザ素子について、図１〜図４を参照しつつ、説明する。
　　　【００１４】
　図１は、本発明が適用されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体から成る半導体レーザ素子の断面図である。図示した半導体レーザ素子は、底面にｎ型電極１が形成されたＧａＡｓ等の化合物半導体から成る基板２の上面に、ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るｎ型のバッファ層３が形成され、このバッファ層３の上に、ｎ型クラッド層５、活性層６及びｐ型クラッド層７が順に積層されている。活性層６に一方側から接するｎ型クラッド層５としては、Ａｌ組成比が均一なｎ型のＡｌＧａＩｎＰが用いられ、ｎ型クラッド層５とｐ型クラッド層７に挟まれた活性層６としては、ノンドープＧａＩｎＰが用いられている。また、活性層６に他方側から接するｐ型クラッド層７としては、ｐ型のＡｌＧａＩｎＰが用いられている。このため、両クラッド層５及び７と活性層６の屈折率は、周知のように両クラッド層５及び７の屈折率よりも活性層６の屈折率の方が高くなっている。
　　　【００１５】
　更に、ｐ型クラッド層７の上に、ＧａＡｓ等のｎ型半導体層８がパターニングされて電流狭搾構造が形成され、その上にＧａＡｓ等からなるｐ型のコンタクト層１０及びｐ型電極１１が順に形成されている。
　　　【００１６】
　次に、図２を参照して、本発明の半導体レーザ素子が有する特徴であるｐ型クラッド層７のＡｌ組成比χ及びキャリヤ密度の分布について説明する。
　　　【００１７】
　同図（ａ）は上述した半導体レーザ素子の断面の一部を示しており、同図（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ同図（ａ）に示した断面に対応させてクラッド層のＡｌ組成比χ及びｐ型クラッド層のキャリア密度を横軸にとって示している。なお、同図（Ｃ）は横軸対数表示である。
　　　【００１８】
　同図（ｂ）のグラフから理解されるように、ｐ型クラッド層７におけるＡｌ組成比χは活性層６に近いインナクラッド部で高く、活性層６から離れたある点を境に、活性層６から離れるに連れて（アウタクラッド部で）連続的かつ徐々に低くなっている。このように、キャリアの閉じ込めに大きな影響力を有するインナクラッド部のＡｌ組成比χを高く保つことにより、活性層６内にキャリアを効率的に閉じ込めることができる。また、キャリアの閉じ込めにあまり影響しない活性層６から離れたアウタクラッド部におけるＡｌ組成比χを低くすることにより、そこにドーピングされたドーパントの活性化率の低下が抑制されるので、同図（ｃ）に示したように、アウタクラッド部におけるキャリア密度を高めることができ、アウタクラッド部の比抵抗を小さくして、ｐ型クラッド層７全体の直列抵抗を下げることができる。
　　　【００１９】
　上述したことから明らかなように、アウタクラッド部のＡｌ組成比χをインナクラッド部より低くしておくだけで、アウタクラッド部に対するドーパントのドーピング量を増やさなくても、アウタクラッド部のキャリア密度を高めることが可能であるし、更に、インナクラッド部よりもアウタクラッド部に対するドーピング量を増やすことで、アウタクラッド部のキャリア密度を高めることも可能である。
　　　【００２０】
　本発明者は、図１に示した構造の半導体レーザ素子を、減圧ＯＭＶＰＥ法（減圧有機金属気相エピタキシャル成長法）により、トリメチルアルミニウム、トリエチルガリウム、トリメチルインジウム、ジエチルジンク、ジシラン、フォスフィンを原料に用いて作製した。そして、実際に作動させてｐ型クラッド層のＡｌ組成比χを均一にしたものと比較したところ、連続発振時における発熱特性が改善されていることが確かめられた。ここで、ｐ型クラッド層７におけるＡｌ組成比χが大きい部分の厚さが薄いため、光を活性層６内に閉じ込める作用は弱くなり、活性層６から離れたアウタクラッド部まで光が実質的にしみだすものの、全体としては半導体レーザ素子内に光は閉じ込められるので、問題とはならない。かえって、光密度が小さくなるので高出力動作には好都合である。
　　　【００２１】
　上述したことから、本発明によれば、ｐ型クラッド層のＡｌ組成比χが均一なものより好結果を得ることができることが解るが、更に、使用条件等に応じて、最適な半導体レーザ素子を得るには、次のように工夫することが好ましい。
　　　【００２２】
　まず、適当な結晶成長条件におけるｐ型クラッド層の構成材料のＡｌ組成比χと比抵抗の関係を求めておく。そして、ｐ型クラッドの組成分布に依存する半導体レーザ素子の特性、例えば発熱量、出射角度、端面での最大光密度、温度別のしきい電流値をパラメータとし、半導体レーザ素子の性能の優秀性を示す関数“Ｆ”を定義する。この関数値は、作製したい半導体レーザ素子に応じて、上述したパラメータにより決定される。次に、ｐ型クラッド層の組成分布を適当に仮定し、既に知られているシミュレーション手法を用いて半導体レーザ素子の特性を推定し、半導体レーザ素子の優秀性の尺度となる“Ｆ”を求める。さまざまなｐ型クラッド層の組成分布に対して同様のシミュレーションを行い、“Ｆ”が最適になるようにすれば、それが最適なｐ型クラッド層の組成分布である。シミュレーションは必要ならば、二次元、三次元等多次元で行うことが望ましい。ただし、通常の場合は一次元のシミュレーションで十分である。
　　　【００２３】
　なお、本発明の化合物半導体レーザ素子は、上述した実施例に限られず、種々の変形が可能である。
　　　【００２４】
　例えば、ｐ型クラッド層７のＡｌ組成比χを、図３あるいは図４に示したように変化させることが考えられる。なお、図３（ａ）および図４（ａ）は、半導体レーザ素子の断面の一部を示しており、図３（ｂ）〜（ｄ）および図４（ｂ），（ｃ）は、その断面に対応させてクラッド層のＡｌ組成比χの変化の様子を示している。図４（ｂ）、（ｃ）に示した構造では、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｇａ）＝１の部分のＰドープは、アウタクラッド部からのＺｎの拡散を利用してもよい。すなわち、結晶成長時には、必ずしも意図的にドープしなくてもよい。また、この部分には、ＧａＡｓに格子整合するＡｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐではなく、ＡｌｚＩｎ１−ｚＰ（ｚ≧０．５）を用いてもよい。例えば、ｚ＝０．５７として、
１００オングストロームの厚さの層を入れることができる。
　　　【００２５】
　また、上述の実施例の半導体レーザ素子では、ｎ型クラッド層５のＡｌ組成比χが均一となっている。この自体は一般には望ましいことであるが、ｎ型クラッド層５のＡｌ組成分布は、活性層６に近い部分でＡｌ組成が大きくされ離れた部分でＡｌ組成が小さくされるというｐ型クラッド層７と同様な組成分布と全く別の組成分布を備えることができる。
　　　【００２６】
　　【発明の効果】
　以上、詳細に説明したように、本発明の半導体レーザ素子によれば、活性層に接するインナクラッド部のバンドギャップが大きくなっているので、活性層内にキャリアが効率的に閉じこめられるようになり、また、アウタクラッド部の比抵抗を比較的容易に小さくすることが可能となる。したがって、キャリアを活性層内に効率良く閉じ込めることができ、しかも直列抵抗が小さく、発熱量の少ない優れた半導体レーザ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　本発明の実施例による半導体レーザ素子を示した断面図である。
　　【図２】
　本発明の実施例による半導体レーザ素子のクラッド層におけるＡｌ組成比及びｐ型クラッド層のキャリア密度を示した図である。
　　【図３】
　本発明の実施例による半導体レーザ素子のクラッド層におけるＡｌ組成比の変形例を示した図である。
　　【図４】
　本発明の実施例による半導体レーザ素子のクラッド層におけるＡｌ組成比の変形例を示した図である。
　　　【符号の説明】
　１…ｎ型電極
　２…基板
　３…バッファ層
　５…ｎ型クラッド層
　６…活性層
　７…ｐ型クラッド層
　８…ｎ型半導体層
　１０…コンタクト層
　１１…ｐ型電極