(57)【要約】【課題】発光方向に対して横方向の電流狭窄および光の閉じ込めが十分に行えることで電気−光変換効率が高く、近視野像のビームプロファイルが凹凸差の少ない安定している半導体レーザ装置の提供を図る。【解決手段】電流注入領域２１となるもので、活性層１４上にガイド層１５を介してリッジ形状に形成されたクラッド層１６を備えた半導体レーザ装置１において、電流注入領域２１におけるｐ型クラッド層１６はその内部と外部とで光の屈折率差を有し、電流注入領域２１におけるｐ型クラッド層１６は１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成されているものである。【選択図】        図１
2004303901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流注入領域となるもので、活性層上にガイド層を介してリッジ形状に形成されたクラッド層を備えた半導体レーザ装置において、
前記電流注入領域におけるクラッド層はその内部と外部とで光の屈折率差を有し、
前記電流注入領域におけるクラッド層は１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成されている
ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
電流注入領域となるものでリッジ形状のクラッド層を活性層上にガイド層を介して形成する半導体レーザ装置の製造方法において、
前記電流注入領域におけるクラッド層は、その内部と外部とで光の屈折率差を有するもので形成され、かつ１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成される
ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ装置に関し、詳しくはプロジェクションディスプレイ装置に用いるインデックスガイド型の半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超高出力半導体レーザ装置では、通常イオンインプランテーションでの電流非注入領域を作製するイオン注入型ゲインガイドレーザ構造の半導体レーザ装置（例えば、特許文献１参照。）や、電極をストライプ状のリッジ構造に形成するインデックスガイド型の半導体レーザ装置（例えば、特許文献２参照。）等が広く用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４４５６７号公報（第２頁：段落番号０００２−０００４、図２）
【特許文献２】
特開平１０−２７０７８６号公報（第５頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、イオン注入型ゲインガイドレーザ構造の半導体レーザ装置は、発光方向に対して横方向（以下、単に横方向という）の電流狭窄および光の閉じ込めが不十分であり、電気−光変換効率は高くない。また、横方向の光の閉じ込めが不十分であるため、光場は動きやすく近視野像が揺らぎ、そのプロファイルは非常に凹凸差の多いものとなる。
【０００５】
また、電極をストライプ状のリッジ構造に形成した半導体レーザ装置では、近視野像のプロファイルが台形状にならず、凹凸差の多い不安定なものとなる。この原因としては、リッジ部の膜厚が薄いためにリッジ部分の温度が低くなり、これにともなってリッジ部の屈折率が低くなるのでリッジ部とその周辺との屈折率差が小さくなり、この結果、リッジ部の横方向（レーザ光の発振方向に対して）に光を十分に閉じ込めることができなくなるためと考えられる。このため、ストライプ状のリッジ構造に電極を形成した半導体レーザ装置であってもイオン注入型ゲインガイドレーザ構造の半導体レーザ装置と同様な近視野像になると考えられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされた半導体レーザ装置である。
【０００７】
本発明の半導体レーザ装置は、電流注入領域となるもので活性層上にガイド層を介してリッジ形状に形成されたクラッド層を備えたもので、前記クラッド層はその内部と外部とで光の屈折率差を有し、１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成されているものである。
【０００８】
上記半導体レーザ装置では、電流注入領域のクラッド層がその内部と外部とで光の屈折率差を有し、１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成されていることから、半導体レーザ装置の性能および信頼性を維持した状態で近視野像のビームプロファイルを凹凸差の少ない台形状にすることができる。通常、クラッド層を厚くして放熱効果を低減し屈折率差Δｎを大きくすると、半導体レーザ装置内に熱がこもり過ぎて半導体レーザ装置の性能の劣化が始まる。そこで、性能劣化が始まるクラッド層の臨界的な厚さを見積もると３．３μｍ程度となるため、クラッド層の厚さの上限を３．０μｍとした。一方、電流注入領域のクラッド層の膜厚を薄くしていくと近視野像のビームプロファイルは凹凸差の大きなものとなっていく。そこで実使用レベルのビームプロファイルを考慮してクラッド層の厚さの下限を１．０μｍとした。これにより、電流注入領域におけるクラッド層の横方向の電流狭窄と光の閉じ込めが十分に行われ、電流−光変換効率を維持して、近視野像のビームプロファイルが台形状に近い良好な形状を得ることができる。
【０００９】
本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、電流注入領域となるものでリッジ形状のクラッド層を活性層上にガイド層を介して形成する半導体レーザ装置の製造方法において、前記電流注入領域におけるクラッド層は、その内部と外部とで光の屈折率差を有するもので形成され、かつ１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成される。
【００１０】
上記半導体レーザ装置の製造方法では、電流注入領域におけるクラッド層を、その内部と外部とで光の屈折率差を有するもので形成し、かつ１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成することから、半導体レーザ装置の性能および信頼性を維持した状態で近視野像のビームプロファイルが凹凸差の少ない台形状となる半導体レーザ装置を製造することができる。通常、クラッド層を厚くして放熱効果を低減し屈折率差Δｎを大きくすると、半導体レーザ装置内に熱がこもり過ぎて半導体レーザ装置の性能の劣化が始まる。そこで、性能劣化が始まるクラッド層の臨界的な厚さを見積もると３．３μｍ程度となるため、クラッド層の厚さの上限を３．０μｍとした。一方、電流注入領域のクラッド層の膜厚を薄くしていくと近視野像のビームプロファイルは凹凸差の大きなものとなっていく。そこで実使用レベルのビームプロファイルを考慮してクラッド層の厚さの下限を１．０μｍとした。これにより、電流注入領域におけるクラッド層の横方向の電流狭窄と光の閉じ込めが積極的に行われ、電流−光変換効率を維持して、近視野像のビームプロファイルが台形状に近い良好な形状を得ることができる半導体レーザ装置を製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体レーザ装置に係る一実施の形態を、図１の概略構成断面図によって説明する。図１では、一例として、半導体アレイレーザの構造を示す。個々の半導体レーザ装置は赤色レーザ光（例えば６４０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長のレーザ光）を発振するものである。例えば３Ｗ程度またはそれ以上の出力が得られる、いわゆる、赤色超高出力半導体レーザ装置である。
【００１２】
図１（２）に示すように、ヒートシンク１１１上にサブマウント１１２を介してレーザ光の発振方向に対して横方向（例えば直角方向）に複数の半導体レーザ装置１が配列されたレーザバー２が形成されている。上記ヒートシンク１１１は、例えば銅板で形成されている。また、上記サブマウント１１２は、例えば炭化シリコンで形成されている。
【００１３】
また、図１（１）に示すように、上記個々の半導体レーザ装置１は、一例として、半導体基板１１表面上にｎ型クラッド層１２、ガイド層１３、活性層１４、ガイド層１５が下層より順に形成され、上記ガイド層１５上にはｐ型クラッド層１６が形成され、さらに、電極注入領域にはリッジ形状のｐ型クラッド層１６が１μｍ以上３μｍ以下の厚さに形成されている。さらにｐ型クラッド層１６上にｐ型キャップ層１７が形成され、ｐ型キャップ層１７、ｐ型クラッド層１６等を覆う状態にオーミックコンタクトをとるｐ型電極層１８が形成されている。一方、半導体基板１１裏面にはｎ型電極層１９が形成されている。
【００１４】
上記半導体基板１１は、例えばＧａＡｓ基板からなる。また、半導体基板１１とｎ型クラッド層１２との間には両者の格子不整合を緩和するためのバッファ層３１を設けても良い。また、半導体レーザ装置１の発光色により上記ｎ型クラッド層１２、ガイド層１３、活性層１４、ガイド層１５およびｐ型クラッド層１６の各材質は適宜選択される。
【００１５】
例えば、赤色発光のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ系半導体レーザ発光装置では、上記半導体基板１１にＧａＡｓ基板を用いる。上記ｎ型クラッド層１２は、例えばｎ型ＡｌＩｎＰ層で形成されている。上記ガイド層１３は、例えばＡｌＧａＩｎＰ層で形成されている。上記活性層１４は、例えばＧａＩｎＰ層で形成されている。上記ガイド層１５は、例えばＡｌＧａＩｎＰ層で形成されている。さらに、上記ｐ型クラッド層１６は、例えばＧａＩｎＰ層１６２を挟んでｐ型ＡｌＩｎＰ層１６１、１６３で形成されている。例えば、上記ｐ型クラッド層１６は、例えば０．１５μｍの厚さのＧａＩｎＰ層１６２を挟んで下層の０．４μｍ厚のｐ型ＡｌＩｎＰ層１６１と上層の１．６μｍ厚のｐ型ＡｌＩｎＰ層１６３とで形成されている。このｐ型クラッド層１６は１．０μｍ以上３．０μｍ以下に形成される。上記の場合には下層のｐ型ＡｌＩｎＰ層１６１と上層のｐ型ＡｌＩｎＰ層１６３とを合わせた厚さでｐ型クラッド層１６の厚さが規定される。なお、このｐ型クラッド層１６は単層で形成してもよい。また、上記ｐ型クラッド層１６と上記ｐ型キャップ層１７との間にコンタクト層３３を形成してもよい。
【００１６】
次に、ｐ型クラッド層１６の厚さを１．０μｍ以上３．０μｍ以下に規定する理由を説明する。
【００１７】
本発明者の実験では、ゲインガイド構造の半導体レーザ装置であってもインデックスガイド構造の半導体レーザ装置であっても、電流注入領域のクラッド層の厚さが０．８μｍのものは、近視野像が不安定になることがわかっている。ゲインガイド構造の半導体レーザ装置は電流注入領域のｐ型クラッド層がその横方向に屈折率差を持たないために近視野像が不安定になるといえる。
【００１８】
一方、電流注入領域のｐ型クラッド層の厚さが０．８μｍのインデックスガイド構造の半導体レーザ装置は、上記ｐ型クラッド層をリッジ構造に形成しているにも関わらず、実験で以下のことがわかっている。
【００１９】
インデックスガイド構造の半導体レーザ装置では、屈折率差Δｎは４×１０−３が見積もられている。０．８μｍの厚さのｐ型クラッド層を有する半導体レーザ装置は２μｍの厚さのｐ型クラッド層を有する半導体レーザ装置と比べ、ｐ型クラッド層の厚さが薄いため、リッジ部の温度が１０℃程度低いことが発振レーザ光の波長から見積もられる。この温度差から屈折率差を計算するとリッジ部の屈折率はｐ型クラッド層の厚いものに比べ２．５×１０−３程度、小さな値となる。そのため、元々想定されていた屈折率差Δｎは１．５×１０−３程度となり、横方向に光を閉じ込めることが十分にできなくなり、結果としてゲインガイド構造の半導体レーザ装置と非常に似た近視野像（ＮＦＰ）になると考えられる。
【００２０】
また、１．２μｍの厚さのｐ型クラッド層を有する半導体レーザ装置は２μｍの厚さのｐ型クラッド層を有する半導体レーザ装置と比べ、ｐ型クラッド層の厚さが薄いため、リッジ部の温度が６℃程度低いことが発振レーザ光の波長から見積もられる。この温度差から屈折率差を計算するとリッジ部の屈折率はｐ型クラッド層の厚いものに比べ１．６×１０−３程度、小さな値となる。そのため、屈折率差Δｎは２．４×１０−３程度となり、横方向に光を閉じ込めることが十分になる。これらの結果より、Δｎは２．４×１０−３以上は必要であると考える。
【００２１】
屈折率差Δｎについては、上記ように２．４×１０−３以上が望ましい。しかし、ｐ型クラッド層を厚くしすぎると放熱効果が低減して屈折率差Δｎを大きくすると、半導体レーザ装置内に熱がこもり過ぎて半導体レーザ装置の性能劣化が始まる。
【００２２】
いま、ｐ型クラッド層の厚さが２μｍの半導体レーザ装置において、半導体レーザ装置の接合に用いているスズ半田層の厚さによる熱抵抗の違いを検討する。スズ半田層の厚さの差によって半導体レーザ装置の信頼性に大きな差が生じさせる。例えばスズ半田層の厚さが０．５μｍのものでは半導体レーザ装置の信頼性は良好なものであるが、スズ半田層の厚さが１０μｍになると半導体レーザ装置の信頼性の劣化がはじまる。そして、スズ半田層の厚さの差を半導体レーザ装置のｐ型クラッド層の厚さに換算すると１．３μｍ程度になると考えられるため、クラッド層の厚さは３．３μｍ程度が信頼性の限界となると考えられる。したがって、ｐ型クラッド層の厚さを３．０μｍ以下とした。
【００２３】
次に、クラッド層の厚さｄｃをパラメータとして横軸に示す横方向の発光領域（レーザビームの中心を０とする）に対する縦軸に示すレーザ光の強度との関係によりレーザ光のビームプロファイルを図２に示す。図２に示すように、クラッド層（ｐ型クラッド層）の膜厚を厚くすればするほどビームプロファイルの凹凸が少なくなり、ビームプロファイルが台形状に近づくことがわかる。この図２に示されたビームプロファイルでは、ｐ型クラッド層の厚さが０．８μｍの場合には、従来の技術で説明したイオン注入型ゲインガイドレーザ構造の半導体レーザ装置と同様にビームプロファイルの凹凸が大き過ぎて、十分な実用性が得られない。一方、ｐ型クラッド層の厚さが１．２μｍの場合および２．０μｍの場合にはビームプロファイルの凹凸が許容できる範囲内になり十分な実用性が得られている。また、図示はしないが、クラッド層の厚さが３．０μｍの場合もｐ型クラッド層の厚さが２．０μｍの場合と同様に、ビームプロファイルの凹凸が許容できる範囲内にあり十分な実用性が得られている。さらに、ビームプロファイルの凹凸の状況から、ｐ型クラッド層の厚さが０．８μｍと１．２μｍの間にｐ型クラッド層の臨界的厚さがあると判断し、ｐ型クラッド層の厚さは１．０μｍ以上とした。好ましくは、ｐ型クラッド層の厚さは１．２μｍ以上とする。
【００２４】
ｐ型クラッド層の厚さは厚くなるほど電流−光変換効率が高くなることがわかっている。本発明の半導体レーザ装置では、図３の電流−光変換効率とクラッド層（ｐ型クラッド層）の厚さとの関係図に示すように、ｐ型クラッド層の厚さが１．２μｍの場合は電流−光変換効率はおよそ２３．２％〜２５．５％であり、ｐ型クラッド層の厚さが２．０μｍの場合は電流−光変換効率はおよそ２１．６％〜２５．０％であり、図示はしないが、ｐ型クラッド層の厚さが３．０μｍの場合は電流−光変換効率はおよそ１９．０％〜２２．０％であった。また、ｐ型クラッド層の厚さが０．８μｍの場合は電流−光変換効率はおよそ２４．０％〜２６．９％であった。したがって、上記ｐ型クラッド層の厚さの範囲では、現時点で十分な電流−光変換効率が得られる。
【００２５】
また、上記半導体レーザ装置１のｐ型クラッド層１６のストライプ幅は、５０μｍ〜１８０μｍとなっている。この範囲のストライプ幅のｐ型クラッド層１６を有する半導体レーザ装置では、近視野像が凹凸の少ない台形状のプロファイルとなることが実験により確認できている。
【００２６】
上記説明したように、本発明の半導体レーザ装置１では、リッジ状にｐ型クラッド層１６を形成することで、リッジ状に形成されたｐ型クラッド層１６内部とその外部とで実効屈折率に違いができ、この屈折率差により、リッジ状に形成されたｐ型クラッド層１６におけるレーザ光の発光方向に対して横方向で光を閉じ込めることができる。このように、電流注入領域２１のｐ型クラッド層１６がその内部と外部とで光の屈折率差を有し、１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成されていることから、半導体レーザ装置１の性能および信頼性を維持した状態で近視野像のビームプロファイルを凹凸差の少ない台形状にすることができる。
【００２７】
通常、ｐ型クラッド層１６を厚くして放熱効果を低減し屈折率差Δｎを大きくすると、半導体レーザ装置１内に熱がこもり過ぎて半導体レーザ装置１の性能の劣化が始まる。そこで、性能劣化が始まるｐ型クラッド層１６の臨界的な厚さを見積もると３．３μｍ程度となるため、ｐ型クラッド層１６の厚さの上限を３．０μｍとした。一方、電流注入領域２１のｐ型クラッド層１６の膜厚を薄くしていくと近視野像のビームプロファイルは凹凸差の大きなものとなっていく。そこで実使用レベルのビームプロファイルを考慮してｐ型クラッド層１６の厚さの下限を１．０μｍとした。これにより、電流注入領域２１におけるｐ型クラッド層２１の横方向の電流狭窄と光の閉じ込めが十分に行われ、電流−光変換効率を維持して、近視野像のビームプロファイルが台形状に近い良好な形状を得ることができる。
【００２８】
以上、説明した本発明の半導体レーザ装置１は、６４３ｎｍの波長のレーザ光を発振させることができるので、回折格子ライトバルブ（ＧＬＶ：Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ  Ｖａｌｖｅ）を用いたプロジェクターの光源に最適なものとなる。このプロジェクターは、図示はしないが、半導体レーザ装置から発振されるレーザ光の光路にレンズ系（例えば、シリンドリカルレンズ）を設置し、このレンズ系により線状ビームに変換し、その線状ビームをＧＬＶに照射する。そして、その反射光を集光レンズ系により集光し、集光した光線をスキャニングミラーにより反射してスクリーンに投影スキャニングすることで画像を写し出すものである。
【００２９】
本発明の半導体レーザ装置の製造方法に係る一実施の形態を、図４の製造工程断面図によって説明する。図４では、一例として、前記半導体レーザ装置の製造工程を示す。なお、図４では、描かれている全ての面は断面を示すものであり、図面を見やすくするために断面を示すハッチングの記載を省略した。
【００３０】
図４（１）に示すように、例えばエピタキシャル成長技術による成膜技術によって、半導体基板１１表面上に、基本的には、ｎ型クラッド層１２、ガイド層１３、活性層１４、ガイド層１５、ｐ型クラッド層１６、ｐ型キャップ層１７を順に形成する。
【００３１】
上記半導体基板１１は、例えばＧａＡｓ基板を用いる。また、半導体基板１１とｎ型クラッド層１２との間には、半導体基板１１とｎ型クラッド層１２との間に両者の格子不整合を緩和するためのバッファ層（図示せず）を設けても良い。また、半導体レーザ装置１の発光色により上記ｎ型クラッド層１２、ガイド層１３、活性層１４、ガイド層１５およびｐ型クラッド層１６の各材質は適宜選択される。例えば、赤色発光のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ系半導体レーザ発光装置を形成する場合について具体的に一例を説明する。上記ｎ型クラッド層１２を例えばｎ型ＡｌＩｎＰ層で形成する。上記ガイド層１３を例えばＡｌＧａＩｎＰ層で形成する。上記活性層１４を例えばＧａＩｎＰ層で形成する。上記ガイド層１５を例えばＡｌＧａＩｎＰ層で形成する。
【００３２】
さらに、上記ｐ型クラッド層１６を例えばＧａＩｎＰ層を挟んでｐ型ＡｌＩｎＰ層で形成する。ここで、ｐ型クラッド層１６はＧａＩｎＰ層の総膜厚が１μｍ以上３μｍ以下の厚さになるように形成する。このｐ型クラッド層１６の厚さを限定する理由は、前記半導体レーザ装置の実施の形態で説明した理由と同様である。また、ｐ型クラッド層１６は、具体的には、例えば、０．１５μｍの厚さのＧａＩｎＰ層を挟んで下層の０．４μｍ厚のｐ型ＡｌＩｎＰ層と上層の１．６μｍ厚のｐ型ＡｌＩｎＰ層とで形成する。この各膜厚は一例であって、ｐ型クラッド層１６の膜厚によって適宜変更される。
【００３３】
また、上記ｐ型クラッド層１６と上記ｐ型キャップ層１７との間にはコンタクト層３３を形成してもよい。
【００３４】
さらに、無機マスク用の膜６１を形成した後、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術によって、上記無機マスク用の膜６１上に、レジスト膜からなるストライプ状のリッジを形成するレジストマスクパターン６３を形成する。その後エッチングにより上記無機マスク用の膜６１でストライプ状のリッジを形成するマスクパターン６５を形成する。その後、レジストマスクパターン６３を除去する。このマスクパターン６５の幅は、エッチング後に形成されるリッジ状のｐ型クラッド層１６の幅（ストライプ幅）が５０μｍ以上１８０μｍ以下になるように形成される。このストライプ幅は上記範囲内において適宜選択される。このストライプ幅の範囲についても、前記半導体レーザ装置の実施の形態で説明した理由と同様である。
【００３５】
次に、図４（２）に示すように、上記マスクパターン６５をエッチングマスクに用いて、上記ｐ型キャップ層１７、ｐ型クラッド層１６をエッチングして、リッジ状に電流注入領域２１の部分を形成する。このエッチングでは、上記ＧａＩｎＰ層をエッチングストッパとして用いることができる。
【００３６】
その後、上記マスクパターン６５を除去する。次に、図４（３）に示すように、上記ｐ型キャップ層１７、ｐ型クラッド層１６等を覆う絶縁膜７１を形成する。この絶縁膜７１には、例えば酸化シリコン膜を用いる。その成膜方法は、一例として、化学的気相成長法を用いる。
【００３７】
次に、図４（４）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術によって、上記絶縁膜７１上に、レジスト膜からなるマスクパターン６７を形成する。このマスクパターン６７は、上記ｐ型クラッド層１６のリッジ状に形成した部分上を開口するものである。
【００３８】
次に、図４（５）に示すように、上記マスクパターン６７をエッチングマスクに用いて、上記絶縁膜７１をエッチングして、リッジ状の電流注入領域２１を露出させる。
【００３９】
次に、図４（６）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術によって、上記絶縁膜７１側の全面にレジスト膜を塗布した後、ｐ型電極層の形成領域を開口するマスクパターン６９を形成する。このマスクパターン６９は、上記ｐ型クラッド層１６のリッジ状に形成した部分上およびその側部を開口するものであり、また、後の工程でリフトオフ法による電極形成ができる厚さに形成される。すなわち、この後に形成されるｐ型電極層の膜厚よりも厚く形成される。
【００４０】
次に、図４（７）に示すように、リッジ状の電流注入領域２１、絶縁膜７１、マスクパターン６９等の上にｐ型電極層１８を形成する。このｐ型電極層１８は、ｐ型キャップ層１７とオーミックコンタクトをとるもので、例えばｐ型キャップ層１７側からチタン層、白金層、金層の順に積層したものを用いる。
【００４１】
次に、リフトオフ技術によって、上記マスクパターン６９とともにそのマスクパターン６９上に形成されたｐ型電極層１８を除去する。これによって、図４（８）に示すように、リッジ状の電流注入領域２１（ｐ型キャップ層１７、リッジ状に形成されたｐ型クラッド層１６部分）を被覆するｐ型電極層１８が形成される。このｐ型電極層１８は、通常の金属の成膜技術（例えば蒸着法）を用いることができる。なお、本構造では直接ｐ型電極層１８を形成しているが、リッジ形成後、２度のエピタキシャル成長を行うことで、リッジ状の電流注入領域２１側部を埋め込むこともできる。
【００４２】
さらに、半導体基板１１裏面にｎ型電極層１９を形成する。このｎ型電極層１９は、例えば半導体基板１１側から金−ゲルマニウム層、ニッケル層、金層の順に積層して形成される。このｎ型電極層１９の形成には、上記ｐ型電極層１８の形成と同様にリフトオフ技術を用いることができる。
【００４３】
上記半導体レーザ装置１の製造方法では、リッジ状にｐ型クラッド層１６を形成することから、エッチングにより除去した部分とリッジ部とで実効屈折率に違いができ、この屈折率差により、リッジ部の横方向で光を閉じ込めることができる。このように、電流注入領域２１におけるｐ型クラッド層１６を、その内部と外部とで光の屈折率差を有するもので形成し、かつ１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成することから、半導体レーザ装置１の性能および信頼性を維持した状態で近視野像のビームプロファイルが凹凸差の少ない台形状となる半導体レーザ装置を製造することができる。通常、ｐ型クラッド層を厚くして放熱効果を低減し屈折率差Δｎを大きくすると、半導体レーザ装置１内に熱がこもり過ぎて半導体レーザ装置の性能の劣化が始まる。
【００４４】
一方、電流注入領域２１のｐ型クラッド層１６の膜厚を薄くしていくと近視野像のビームプロファイルは凹凸差の大きなものとなっていく。そこで実使用レベルのビームプロファイルを考慮してｐ型クラッド層１６の厚さの下限を１．０μｍとした。これにより、電流注入領域２１におけるｐ型クラッド層１６の横方向の電流狭窄と光の閉じ込めが積極的に行われ、電流−光変換効率を維持して、近視野像のビームプロファイルが台形状に近い良好な形状を得ることができる半導体レーザ装置を製造することができる。
【００４５】
この技術はビームプロファイルの形状をクラッドの膜厚を変化させることで自由に変えることができるものであり、ビームプロファイル（近視野像）を遠方で測定した遠視野像も自由にコントロールできることを意味している。たとえば、用途によっては、非常にきれいな単峰性の遠視野像が必要な場合には、クラッド層の厚みを薄くしてやることで、遠視野像の形状を細くすることができ、単峰性にすることができる。ここでいう単峰性のビームプロファイルとは、例えばガウス分布や放物線のような形状のビームプロファイルである。この技術は赤色のブロードリア超高出力レーザだけではなく、赤外、青色等どの波長領域の半導体レーザでも応用できるものと考えられる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の半導体レーザ装置によれば、電流注入領域のクラッド層がその内部と外部とで光の屈折率差を有し、１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成されているので、半導体レーザ装置の性能および信頼性を維持した状態で近視野像のビームプロファイルを凹凸差の少ない台形状にすることができる。これにより、電流注入領域におけるクラッド層の横方向の電流狭窄と光の閉じ込めが十分に行われ、電流−光変換効率を維持して、近視野像のビームプロファイルが台形状に近い良好な形状を得ることができる。
【００４７】
本発明の半導体レーザ装置の製造方法によれば、電流注入領域におけるクラッド層を、その内部と外部とで光の屈折率差を有するもので形成し、かつ１．０μｍ以上３．０μｍ以下の厚さに形成するので、半導体レーザ装置の性能および信頼性を維持した状態で近視野像のビームプロファイルが凹凸差の少ない台形状となる半導体レーザ装置を製造することができる。これにより、電流注入領域におけるクラッド層の横方向の電流狭窄と光の閉じ込めが積極的に行われ、電流−光変換効率を維持して、近視野像のビームプロファイルが台形状に近い良好な形状を得ることができる半導体レーザ装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体レーザ装置に係る一実施の形態を示す概略構成断面図である。
【図２】レーザビームの強度とクラッド層の厚さとの関係により示すビームプロファイル図である。
【図３】電流−光変換効率とクラッド層の厚さとの関係図である。
【図４】本発明の半導体レーザ装置の製造方法に係る一実施の形態を示す製造工程断面図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザ装置、２１…電流注入領域、１４…活性層、１６…ｐ型クラッド層
【図１】
2004303901.tif 000003
【図２】
2004303901.tif 000004
【図３】
2004303901.tif 000005
【図４】
2004303901.tif 000006