【事件の表示】
　特許第３０２５７４７号「半導体レーザ装置」の請求項１ないし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３０２５７４７号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
【1】手続の経緯
　特許第3025747号の請求項1〜3に係る発明は、平成7年3月24日(特願平6-54171号に基づく優先日:平成6年3月24日)に出願され、平成12年1月21日にその設定登録がなされ、その後、シャープ株式会社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3月27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:
　特許請求の範囲において、もとの請求項1、2を削除し、以下項
数を繰り上げ「1」とする。ただし、訂正後の請求項1において、訂正前の請求項2に従属する発明を削除し、訂正前の請求項1に従属する発明のみとし、特許請求の範囲を
「【特許請求の範囲】
【請求項1】 半導体基板上に形成された井戸層と障壁層の積層構造からなる量子井戸層で活性層が構成され、この活性層を挟むようにクラッド層が設けられた半導体レーザ装置において、
上記半導体基板としてGaAs基板を用い、
上記井戸層の組成を(Alx1Ga1-x1)y1In1-y1Pとし、
上記半導体基板の格子定数をa、i番目の上記井戸層の格子定数をawi、i番目の上記井戸層の膜厚をtwi、i番目の上記障壁層、ガイド層の格子定数abi、i番目の上記障壁層、ガイド層の膜厚をtbiとして、i番目の上記量子井戸層の歪量△awiを、
△awi=(awi-a)/a で定義し、かつi番目の上記障壁層、ガイド層の歪量
△abiを、△abi=(abi-a)/a で定義し、
上記活性層部で累積される歪と膜厚の積を△とし、
【数1】
　
 ここで、nは上記井戸層の層数、mは上記障壁層、ガイド層の層数、で算出される時、上記△awi、△abi及び△がそれぞれ
の関係を満足することを特徴とする半導体レーザ装置。」と訂正する。
　
　訂正事項b:
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【0009】の記載を、
【数2】
　
ここで、nは上記井戸層の層数、mは上記障壁層、ガイド層の層数、で算出される時、上記△awi、△abi及び△がそれぞれ
の関係を満足するように構成する。」と訂正する。
　
　訂正事項c:
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【0010】の記載を削除する。
　
　訂正事項d:
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【0012】の記載を、
「【実施例】以下、この発明の実施例および実施例を説明するための参考例を図面を参照して説明する。図1は、この発明の一実施例及び参考例に係る半導体レーザ装置の断面図、図2は活性層付近のバンド構造を示す模式図である。」と訂正する。
　
　訂正事項e:
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【0017】の記載を、
「先ず、参考例では、井戸層42に引っ張り歪(歪量が負)、ガイド層、障壁層43に圧縮歪(歪量が正)を加えるように(Alx Ga1-x )yIny-1Pの組成のyの組成比を調整している。即ち、yが0.51の時、格子整合が採られ歪はなく、yが0.51より小さい場合に圧縮歪が加えられ、yが0.51より大きい場合に引っ張り歪が加えられる。この図2においては、斜線を施した部分に圧縮歪が加えられている。」と訂正する。
　
　訂正事項f:
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【0030】の記載を、
「上述した参考例においては、井戸層42に引っ張り歪を加え、ガイド層41、障壁層43に圧縮歪を加えたが、本実施例では、井戸層42に圧縮歪、ガイド層41、障壁層43に引っ張り歪を加えており、この場合にも前述した範囲と同様の範囲が好ましい。」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するものであり、また、上記訂正事項b〜fは、上記訂正事項a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、甲第1、2号証及び参考資料1、2を示して、訂正前の請求項1に係る発明は甲第1号証のものに基づいて、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、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り、また、訂正前の請求項2、3に係る発明は、それぞれ、その出願の日前の特許出願であって、その出願後に出願公開がされた甲第2号証の願書に最初に添付された明細書または図面に記載された発明と同一であるから、特許法第29条の2の規定により特許を受けることができないものであり、訂正前の請求項1乃至3に係る発明の特許は、同法第113条第1項第2号の規定により、取り消すべきものである旨主張している。
甲第1号証  ...特開平5‐29715号公報
甲第2号証  ...特願平5‐256714号(特開平7‐111366号公報)
参考資料1  ...特開平4-234184号公報
参考資料2  ...特開平5-175601,号公報
　
《3-2》訂正後の発明及び取消理由
　訂正後の請求項1に係る発明(以下、「本件発明」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もの(上記「《2-1》訂正の要旨」の「訂正事項a」参照)である。
　
　これに対して当審が発した取消理由通知書で通知した、訂正後の請求項1に係る発明についての取消理由の概要は、「請求項3に係る発明(訂正後の請求項1に対応)は先願(甲第2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(特願平5‐256714号(特開平7‐111366号公報))の記載
　
《3-4》対比・判断
　本件発明と先願の明細書に記載された発明(以下、「先願発明」という。)とを対比すると、先願発明において、残存させたひずみと膜厚との積に対応するLWNWεW+LBNBεB、量子井戸層の格子歪量εW、量子障壁層の格子歪量εBは、それぞれ、本件発明の【数1】で示されるΔ、△awi、△abiに相当するパラメータである。
　本件発明は「半導体基板の格子定数をa、i番目の井戸層の格子定数をawi、i番目の上記井戸層の膜厚をtwi、i番目の上記障壁層、ガイド層の格子定数abi、i番目の上記障壁層、ガイド層の膜厚をtbiとして、i番目の上記量子井戸層の歪量△awiを、△awi=(awi-a)/a で定義し、かつi番目の上記障壁層、ガイド層の歪量△abiを、△abi=(abi-a)/a で定義し、上記活性層部で累積される歪と膜厚の積を△とし、
【数1】
　
　
　そして、この相違は本件発明と先願発明との間の、半導体レーザ装置としての本質的な相違であり、本件発明と先願発明とが同一であるとすることはできない。よって、本件発明は特許法第29条の2の規定に違反して特許されたものとすることはできない。
　
　なお、上記相違点における本件発明の構成は、特許異議申立人が提出した甲第1号証及び参考資料1、2において、記載も示唆もされていない事項である。
　
《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５月２４日（２００１．５．２４）
【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：
　特許請求の範囲において、もとの請求項１、２を削除し、以下項
数を繰り上げ「１」とする。ただし、訂正後の請求項１において、訂正前の請求項２に従属する発明を削除し、訂正前の請求項１に従属する発明のみとし、特許請求の範囲を
「【特許請求の範囲】
　【請求項１】　半導体基板上に形成された井戸層と障壁層の積層構造からなる量子井戸層で活性層が構成され、この活性層を挟むようにクラッド層が設けられた半導体レーザ装置において、
上記半導体基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記井戸層の組成を（Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１）ｙ１Ｉｎ１−ｙ１Ｐとし、
上記障壁層の組成を（Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２）ｙ２Ｉｎ１−ｙ２Ｐとしたとき、ｘ１，ｘ２が１．０≧ｘ２＞ｘ１≧０の関係を満足し、
上記半導体基板の格子定数をａ、ｉ番目の上記井戸層の格子定数をａｗｉ、ｉ番目の上記井戸層の膜厚をｔｗｉ、ｉ番目の上記障壁層、ガイド層の格子定数ａｂｉ、ｉ番目の上記障壁層、ガイド層の膜厚をｔｂｉとして、ｉ番目の上記量子井戸層の歪量△ａｗｉを、
△ａｗｉ＝（ａｗｉ−ａ）／ａで定義し、かつｉ番目の上記障壁層、ガイド層の歪量
△ａｂｉを、△ａｂｉ＝（ａｂｉ−ａ）／ａで定義し、
上記活性層部で累積される歪と膜厚の積を△とし、
　【数１】
ここで、ｎは上記井戸層の層数、ｍは上記障壁層、ガイド層の層数、で算出される時、上記△ａｗｉ、△ａｂｉ及び△がそれぞれ
０％＜△ａｗｉ≦２．０％、
−１．５％≦△ａｂｉ＜０％、
０＜△≦３．６×１０−１０（ｍ）
の関係を満足することを特徴とする半導体レーザ装置。」と訂正する。
　訂正事項ｂ：
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【０００９】の記載を、
「【課題を解決するための手段】この発明は、半導体基板上に形成された井戸層と障壁層の積層構造からなる量子井戸層で活性層が構成され、この活性層を挟むようにクラッド層が設けられた半導体レーザ装置において、上記半導体基板としてＧａＡｓ基板を用い、上記井戸層の組成を（Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１）ｙ１Ｉｎ１−ｙ１Ｐとし、上記障壁層の組成を（Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２）ｙ２Ｉｎ１−ｙ２Ｐとしたとき、ｘ１，ｘ２が１．０≧ｘ２＞ｘ１≧０の関係を満足し、上記半導体基板の格子定数をａ、ｉ番目の上記井戸層の格子定数をａｗｉ、ｉ番目の上記井戸層の膜厚をｔｗｉ、ｉ番目の上記障壁層、ガイド層の格子定数ａｂｉ、ｉ番目の上記障壁層、ガイド層の膜厚をｔｂｉとして、ｉ番目の上記量子井戸層の歪量△ａｗｉを、△ａｗｉ＝（ａｗｉ−ａ）／ａで定義し、かつｉ番目の上記障壁層、ガイド層の歪量△ａｂｉを、△ａｂｉ＝（ａｂｉ−ａ）／ａで定義し、上記活性層部で累積される歪と膜厚の積を△とし、
　【数２】
ここで、ｎは上記井戸層の層数、ｍは上記障壁層、ガイド層の層数、で算出される時、上記△ａｗｉ、△ａｂｉ及び△がそれぞれ
０％＜△ａｗｉ≦２．０％、
−１．５％≦△ａｂｉ＜０％、
０＜△≦３．６×１０−１０（ｍ）
の関係を満足するように構成する。」と訂正する。
　訂正事項ｃ：
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【００１０】の記載を削除する。
　訂正事項ｄ：
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【００１２】の記載を、
「【実施例】以下、この発明の実施例および実施例を説明するための参考例を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施例及び参考例に係る半導体レーザ装置の断面図、図２は活性層付近のバンド構造を示す模式図である。」と訂正する。
　訂正事項ｅ：
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【００１７】の記載を、
「先ず、参考例では、井戸層４２に引っ張り歪（歪量が負）、ガイド層、障壁層４３に圧縮歪（歪量が正）を加えるように（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎｙ−１Ｐの組成のｙの組成比を調整している。即ち、ｙが０．５１の時、格子整合が採られ歪はなく、ｙが０．５１より小さい場合に圧縮歪が加えられ、ｙが０．５１より大きい場合に引っ張り歪が加えられる。この図２においては、斜線を施した部分に圧縮歪が加えられている。」と訂正する。
　訂正事項ｆ：
　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、明りようでない記載の釈明を目的として、登録時の特許公報の【００３０】の記載を、
「上述した参考例においては、井戸層４２に引っ張り歪を加え、ガイド層４１、障壁層４３に圧縮歪を加えたが、本実施例では、井戸層４２に圧縮歪、ガイド層４１、障壁層４３に引っ張り歪を加えており、この場合にも前述した範囲と同様の範囲が好ましい。」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
上記半導体基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記井戸層の組成を（Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１）ｙ１Ｉｎ１−ｙ１Ｐとし、
上記障壁層の組成を（Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２）ｙ２Ｉｎ１−ｙ２Ｐとしたとき、ｘ１，ｘ２が１．０≧ｘ２＞ｘ１≧０の関係を満足し、
上記半導体基板の格子定数をａ、ｉ番目の上記井戸層の格子定数をａｗｉ、ｉ番目の上記井戸層の膜厚をｔｗｉ、ｉ番目の上記障壁層、ガイド層の格子定数ａｂｉ、ｉ番目の上記障壁層、ガイド層の膜厚をｔｂｉとして、ｉ番目の上記量子井戸層の歪量Δａｗｉを、
Δａｗｉ＝（ａｗｉ−ａ）／ａ　で定義し、かつｉ番目の上記障壁層、ガイド層の歪量Δａｂｉを、Δａｂｉ＝（ａｂｉ−ａ）／ａ　で定義し、
上記活性層部で累積される歪と膜厚の積をΔとし、
　【数１】
ここで、ｎは上記井戸層の層数、ｍは上記障壁層、ガイド層の層数、で算出される時、上記Δａｗｉ、Δａｂｉ及びΔがそれぞれ
０％＜Δａｗｉ≦２．０％、
−１．５％≦Δａｂｉ＜０％、
０＜Δ≦３．６×１０−１０（ｍ）
の関係を満足することを特徴とする半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】この発明は歪補償型多重量子井戸構造からなる活性層を有する半導体レーザ装置、特に６３０ｎｍ帯の半導体レーザ装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】光ディスク等の記録、読み取り、レーザプリンタ等の光源として、可視光領域の波長で発振する半導体レーザ装置への要求が高まっている。現在この種の可視レーザとしてＧａＡｓ基板上に多重量子井戸構造の活性層を有する半導体レーザ装置がある。
　【０００３】上記のような可視レーザにおいて、更に、その発振波長を短波長化することが求められており、６３０ｎｍ帯で発振するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザが注目されている。この短波長化によって、光ディスク等においては、記録密度を大幅に向上させることができ、また発振波長λ＝６３０ｎｍのＨｅ−Ｎｅガスレーザとの置換えが可能となってくる。
　【０００４】そこで、６３０ｎｍ帯のＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザにおいて、動作電流の低減、温度特性の改善等、レーザ特性の改善を目的として、レーザ発振を行う活性層に歪多重量子井戸構造（Ｓｔｒａｉｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ＱｕａｎｔｕｍＷｅｌｌ：Ｓ−ＭＱＷ）を採用することが提案されている。この構造は、多重量子井戸層の井戸層の組成を変更し、井戸層の結晶の格子定数を変えることにより、井戸層に圧縮歪あるいは引っ張り歪を加えるものである。
　【０００５】このように、量子井戸構造の井戸層に歪を入れることにより、量子井戸構造による特性改善に加えて、しきい値電流及び動作電流の低減等、レーザ特性の改善につながることが知られており、この歪量は大きいほどレーザ特性が改善される。しかし、あまり大きな歪を加えすぎると、結晶欠陥が発生し、逆に特性が劣化する。この結晶欠陥は歪量が大きく、膜厚が厚い程発生し易くなる。
　【０００６】そこで、歪多重量子井戸半導体レーザの特性の改善のため、井戸層と障壁層に逆方向の歪を加え、井戸層に大きな歪をかけることができる歪補償型ＭＱＷが提案されている（例えば、特開平３−２１０９３号公報　Ｈ０１Ｓ　３／１８）。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】上述した従来の歪補償型ＭＱＷは、圧縮歪と引っ張り歪がほぼ等しく（平均歪量〜０）になるように歪を設定している。この発明者等は、井戸層と障壁層に加える歪量としきい値電流との関係につき鋭意検討した。その結果、従来のように、圧縮歪と引っ張り歪がほぼ等しくなるように歪量を設定するだけでは、レーザ特性の改善に十分な効果が得られないことが分かった。
　【０００８】本発明は、上述した従来の問題点を解決し、井戸層と障壁層にそれぞれ、逆方向に加える歪量を最適なものにし、井戸層に大きな歪をかけ、レーザ特性の改善を行うことをその目的とする。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】この発明は、半導体基板上に形成された井戸層と障壁層の積層構造からなる量子井戸層で活性層が構成され、この活性層を挟むようにクラッド層が設けられた半導体レーザ装置において、
上記半導体基板としてＧａＡｓ基板を用い、上記井戸層の組成を（Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１）ｙ１Ｉｎ１−ｙ１Ｐとし、上記障壁層の組成を（Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２）ｙ２Ｉｎ１−ｙ２Ｐとしたとき、ｘ１，ｘ２が１．０≧ｘ２＞ｘ１≧０の関係を満足し、
　【数２】
ここで、ｎは上記井戸層の層数、ｍは上記障壁層、ガイド層の層数、で算出される時、上記Δａｗｉ、Δａｂｉ及びΔがそれぞれ
０％＜Δａｗｉ≦２．０％、
−１．５％≦Δａｂｉ＜０％、
０＜Δ≦３．６×１０−１０（ｍ）
の関係を満足するように構成する。
　【００１１】
　【作用】上記のように歪量、膜厚を設定することにより、６３０ｎｍ帯半導体レーザ装置のしきい値電流が低減し、効率の向上、温度特性の改善が行える。
　【００１２】
　【実施例】以下、この発明の
実施例および実施例を説明するための参考例
及び参考例
　【００１３】この実施例の素子構造は、埋め込みリッジ構造であり、結晶面の面方位が（１００）面から〔０１１〕方向に９°オフしたｎ型ＧａＡｓ基板１上に膜厚０．３μｍのｎ型Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるバッファ層２、膜厚０．８μｍのｎ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるクラッド層３を順次ＭＯＣＶＤ法等により成長後、この発明の特徴とする歪補償型ＭＱＷからなる活性層４がＭＯＣＶＤ法等により形成される。この活性層４上に膜厚２００ÅのＰ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるクラッド層５と温度特性改善のために多重量子障壁６と更にその上に膜厚０．８μｍのＰ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるクラッド層７が形成される。
　【００１４】このクラッド層７はメサエッチング等により幅５μｍの凸部が形成され、凸部の上面部をのぞいてクラッド層７上に膜厚０．８μｍのｎ型ＧａＡｓからなるブロック層８が形成される。また、その凸部には膜厚０．１μｍのＰ型Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるコンタクト層９が形成され、その全面に膜厚３μｍのＰ型ＧａＡｓからなるキャップ層１０が形成され、このキャップ層１０上にＰ型電極１２、ｎ基板１の下面にｎ電極１１が形成されている。
　【００１５】さて、この発明の特徴とする活性層４を図２に従い説明する。この発明の活性層４は、ガイド層４１、井戸層４２及び障壁層４３で構成されている。
　【００１６】図２に示すように、ｎ型クラッド層３から膜厚１５０Åのガイド層４１、４１間に、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法等を用いて、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ＩｎＰ組成の井戸層４２と障壁層４３をペアとする歪多重量子井戸層によって構成される活性層５が設けられている。
　【００１７】
先ず、参考例
　【００１８】また、多重量子障壁５は膜厚１１ÅのＧａ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなる井戸層と膜厚１７Åの（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなる障壁層のペアを１０ペアで構成している。
　【００１９】図３は歪量とバンドキャップとの関係を示す図である。この図から、同じＡｌ組成の場合、歪量が正、すなわち圧縮歪の場合、バンドキャップは小さくなり、又歪量が負、すなわち引っ張り歪の場合、バンドキャップは大きくなる。
　【００２０】さて、この発明者等は、上述した図１および図２に示す構造の半導体レーザ装置において、歪量を種々変化させて、しきい値電流を測定した。その測定結果を図４及び図６に示す。図４は、図５に示す構造の活性層４により形成した半導体レーザ装置を用いてしきい値電流を測定した。この活性層は図５に示すように、井戸層４２の膜厚を１００Åの３層とし、その井戸層４２の歪は−１％、障壁層４３、ガイド層４１の膜厚を４０Åとして、障壁層４３、ガイド層４１の歪量を変化させた。尚、この時の半導体レーザ素子の発振波長は６３５ｎｍであった。
　【００２１】上記歪量は、半導体基板１の格子定数をａ、ｉ番目の井戸層４２の格子定数をａｗｉ、ｉ番目の井戸層４１の膜厚をｔｗｉ、ｉ番目の障壁層４３、ガイド層４１の格子定数ａｂｉ、ｉ番目の障壁層４３、ガイド層４１の膜厚をｔｂｉとしたとき次のように定義した値である。すなわち、ｉ番目の量子井戸層４２の歪量Δａｗｉは、Δａｗｉ＝（ａｗｉ−ａ）／ａ　、ｉ番目の障壁層４３、ガイド層４１の歪量Δａｂｉは、Δａｂｉ＝（ａｂｉ−ａ）／ａ　とする。
　【００２２】また、活性層４部で累積される歪と膜厚の積をΔとし、次のように算出する。
　【００２３】
　【数３】
ここで、ｎは上記井戸層の層数、ｍは上記障壁層、ガイド層の層数である。
　【００２４】図４の横軸は障壁層４３、ガイド層４１の歪量Δａｂｉと活性層部で累積される膜厚の積Δ、縦軸は井戸層５２にのみ歪を加えた時のしきい値（Ｉｔｈｏ）との比（Ｉｔｈ／Ｉｔｈｏ）を示す。この図から分かるように、歪量が０．６％、Δでは−２．０×１０−１０ｍ程度で最小値をとる。
　【００２５】すなわち、歪量が０．６％まではその歪量の増加に伴いしきい値電流が低減し、０．６％を境にして、それ以上歪量が多くなるとしきい値電流が大きくなる。従って、この障壁層４３、ガイド層４１の歪量には、最適値が存在し、その範囲は、　０％＜Δａｂｉ≦１．２９　で、好ましくは　０．１２≦Δａｂｉ≦１．２９　、より好ましくは　０．３３≦Δａｂｉ≦０．９８　の範囲である。
　【００２６】図６は、図７に示す構造の活性層４により形成した半導体レーザ装置を用いてしきい値電流を測定したものである。この例では、井戸層４２の膜厚を１５０Åの２層、その井戸層５２の歪を−１．２％とし、膜厚４０Åの障壁層４３、膜厚４０Åのガイド層４１の歪量を変化させた。尚、この時の半導体レーザ素子の発振波長は６３５ｎｍであった。
　【００２７】図６の縦、横軸は図４と同じである。この図６の場合、図４と同様に歪量が増加し、障壁層４２、ガイド層４１の歪量（Δａｂｉ）が０．８％（Δ：−２．６×１０１０ｍ）まではしきい値電流が増加し、０．８％でしきい値電流の低減の最大値を示し、歪量０．８％以上を境にして、しきい値電流が大きくなる。従って、この例の場合、歪量（Δａｂｉ）の範囲は、０％＜ａｂｉ≦１．５％　であり、好ましくは、　０．１８≦Δａｂｉ≦１．５　、より好ましくは、　０．５２≦Δａｂｉ≦１．１３　である。
　【００２８】このように、活性層の歪量等により最適な歪量はそれそれ決めることができる。しかし、井戸層４１の歪として加えることができる歪量（Δａｗｉ）は−２％≦Δａｗｉ＜０である。この歪量から、前述の図４及び図７から、活性層４に適した各パラメータは次の通りである。
　【００２９】−２％≦Δａｗｉ＜０％、
０％＜Δａｂｉ＜＋１．５％、
−３．６×１０−１０ｍ≦Δ＜０であり、
また望ましくは、
−３．３８×１０−１０ｍ≦Δ＜−０．９４×１０−１０ｍ、
より好ましくは、
−２．９８×１０−１０ｍ≦Δ＜−１．４３×１０−１０ｍ
である。
　【００３０】上述した
参考例
ており、この場合
　【００３１】すなわち、
０％＜Δａｗｉ≦２％、
−１．５％≦Δａｂｉ＜０％、
０＜Δ≦３．６×１０−１０ｍであり、
望ましくは、
０．９４×１０−１０ｍ＜Δ≦３．３８×１０−１０ｍ、
より好ましくは、
１．４３×１０−１０ｍ＜Δ≦２．９８×１０−１０ｍ
である。
　【００３２】次に、発振波長が６３５ｎｍの場合に上記した図１及び図２に示す構造において、適した範囲を図４及び図６に基づいて算出すると、井戸層４２の歪量としては−０．８％ないし−１．５％、井戸層４２の１つの層の膜厚は８０〜１８０Å、層数は２〜４ペア、障壁層４３、光ガイド層４１の歪量は＋０．５％〜＋１．０％、１つの障壁層５３の膜厚は２０〜６０Åである。このようにして形成した半導体レーザ装置であれば、しきい値電流の低い６３５ｎｍの発振波長が得られた。
　【００３３】尚、上述した実施例では、発振波長６３５ｎｍの素子で説明したが、同じ材料系であれば、ほかの波長帯のレーザ素子でも同様の結果が得られる。
　【００３４】また、素子構造を屈折率導波型構造の素子で説明したが利得導波型素子やブロードエリア型（ワイドストライプ型）或いはレーザアレイに対し同様の効果が得られることは明らかであろう。更に、多重量子障壁やエッチングストッパ層の有無にもこの発明の効果には関係がなく、活性層が多重量子構造でなく単一量子井戸構造においても同様の効果が期待できる。
　【００３５】
　【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、６３０ｎｍ帯の半導体レーザ装置のしきい値電流を低減することができ、レーザ特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】この発明の一実施例に係る半導体装置の断面図である。
　【図２】この発明の活性層付近のバンド構造を示す模式図である。
　【図３】歪量とバンドキャップとの関係を示す模式図である。
　【図４】歪量としきい値電流との関係を示す測定図である。
　【図５】図４の測定に用いたレーザ装置の活性層部分のバンド構造を示す模式図である。
　【図６】歪量としきい値電流との関係を示す測定図である。
　【図７】図６の測定に用いたレーザ装置の活性層部分のバンド構造を示す模式図である。
　【符号の説明】
４　活性層
４１　光ガイド層
４２　井戸層
４３　障壁層