(57)【要約】【課題】本発明は、傾斜基板上に形成されたリッジ形状を有する半導体レーザ装置の電流光出力特性において、キンクの生じる光出力を向上させること及び、その半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板面方位が（００１）から［１１０］方向に傾斜したｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、ｎ型第一クラッド層１２、歪量子井戸活性層１３、ｐ型第二クラッド層１４が積層されており、第二クラッド層１４は左右の斜面の傾斜が異なるリッジストライプ構造およびその両側にＧａＡｓ基板１０表面と略平行な表面を有する平坦部とを有しており、前記平坦部の一方の層厚は前記平坦部の他方の層厚よりも薄くなっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（００１）面から［１１０］方向に傾斜した面を主面とする半導体基板と、
前記半導体基板の主面上に形成された多層膜とを含み、
前記多層膜は、前記半導体基板側から、第１導電型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層をこの順に含んでおり、
前記第２導電型クラッド層は、前記半導体基板の主面と略平行な表面を有する平坦部と、前記平坦部から前記活性層と反対側の方向に向かって突出するように形成されたリッジ状突出部とを備え、
前記リッジ状突出部は、その左右の側面の、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が互いに異なっており、
前記平坦部は、前記リッジ状突出部の左右の側面の内、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が大きい方の側面に接した第一の平坦部と、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が小さい方の側面に接した第二の平坦部とを備えている半導体レーザ装置において、
前記第一の平坦部の層厚は、前記第二の平坦部の層厚よりも薄いことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第一の平坦部の層厚は、前記第１導電型クラッド層と前記活性層と前記第２導電型クラッド層とを導波する光分布の中心位置と、前記活性層に注入されたキャリアの濃度分布を示すキャリア分布の中心位置とが実質的に一致するように前記第二の平坦部の膜厚より薄くなっている請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記活性層は、その上下を前記活性層から出射されるレーザ光を閉じ込めるガイド層によって挟まれており、かつ歪超格子構造を備える請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第一の平坦部の層厚と前記第二の平坦部の層厚との差が０．１２μｍ以上０．１８μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記半導体基板の主面が、（００１）面から［１１０］方向に７°以上１５°以下で傾斜している請求項１〜４のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記活性層がＧａＩｎＰ層とＡｌＧａＩｎＰ層とを含む量子井戸層を備え、前記第１導電型クラッド層及び前記第２導電型クラッド層が、それぞれＧａＩｎＰ層又はＡｌＧａＩｎＰ層を備える請求項１〜５のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記リッジ状突出部の左右の側面及び前記平坦部上に、前記第２導電型クラッド層の屈折率よりも低い屈折率を有する電流ブロック層が形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記電流ブロック層が、ＡｌＧａＩｎＰ層又はＡｌＩｎＰ層のいずれかからなる請求項７に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記活性層における端面の近傍部に、前記活性層のバンドギャップを拡げるための不純物が拡散されている請求項１〜８のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
（００１）面から［１１０］方向に傾斜した面を主面とする半導体基板の主面上に、前記半導体基板側から、第１導電型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層をこの順に形成する多層膜形成工程と、
前記第２導電型クラッド層上に第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜をパターニングして、共振器方向に沿って延びる略長方形状のパターンを形成するストライプパターン形成工程と、
前記パターンをマスクとして前記第２導電型クラッド層をエッチングして、前記半導体基板の主面と略平行な表面を有する平坦部を形成すると共に、前記平坦部の略中央部上に、左右の側面の、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が互いに異なるリッジ状突出部を形成するリッジ状突出部形成工程と、
前記リッジ状突出部の左右の側面と前記平坦部上に電流ブロック層を形成する電流ブロック層形成工程とを備えた半導体レーザ装置の製造方法において、
前記リッジ状突出部形成工程の後、かつ前記電流ブロック層形成工程の前に、前記リッジ状突出部における左右の側面の内の前記傾斜角が小さい方の側面と、前記側面の側に位置する前記平坦部と、前記リッジ状突出部の上面とをレジスト膜で覆い、前記リッジ状突出部における左右の側面の内の前記傾斜角が大きい方の側面の側に位置する前記平坦部をエッチングしてその厚さを薄くする工程をさらに備えた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、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置は、波長６５０ｎｍ帯の赤色レーザ光を得ることができることから、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤプレーヤー等の光ディスクシステムのピックアップ用光源等に使用されている。
【０００３】
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置では、レーザ発振閾値の温度依存性を表わす指標である特性温度（Ｔ0）が重要であり、Ｔ0が大きいほど半導体レーザ装置の実用性が高められる。Ｔ0を大きくするためには、クラッド層のバンドギャップ（Ｅｇｃ）を、活性層のバンドギャップ（Ｅｇａ）と比較してできるだけ大きくすることが必要である。例えば、歪み量子井戸構造を有する活性層中で発光に寄与するウエル層がＧａＩｎＰからなり、ガイド層とバリア層とがそれぞれＡｌＧａＩｎＰからなり、また、クラッド層がＡｌＧａＩｎＰからなるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置では、クラッド層において、ＡｌＧａ結晶中のＡｌ混晶比を、間接遷移の影響で実効的にＥｇｃが小さくなる手前の値である０．３６７に設定し、クラッド層の組成を（Ａｌ0.72Ｇａ0.28）0.51Ｉｎ0.49Ｐとすると、ＥｇｃをＥｇａに対して相対的に大きくでき、Ｔ0を大きくすることができる。しかし、Ｅｇａは、レーザの発振波長に応じて決定されて一定値になるため、Ｔ0を大きくするためにはＥｇｃ自体を大きくすることが必須となる。
【０００４】
特許文献１において、Ｔ0を大きくするために、主面が（１００）面から［０１１］方向に傾斜したｎ型ＧａＡｓ基板を用いたＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置が開示されている。ｎ型ＧａＡｓ基板において、その主面が（１００）面から［０１１］方向に傾斜した角度θ°（以下、単にθ°という。）の値を大きくしていくと、数原子層レベルの原子層構造が意図せずに作成されたいわゆる自然超格子の形成が防止されるので、活性層が量子井戸構造を有すると否とによらず、量子井戸構造を有する場合は量子井戸構造に圧縮歪みや引張り歪みが入っていると否とによらず、また、活性層の結晶組成を変えなくとも、Ｅｇｃ自体を大きくすることができる。したがって、活性層の結晶組成や量子井戸構造の歪み等を調節してＥｇａを決定し、レーザ発振波長を設定した場合には、θ°の値さえ大きくすれば、Ｔ0を大きくすることができる。特許文献１によれば、θ°は、活性層の結晶性を高めるために１０°以上１５°以下とするのが良く、自然超格子の形成を防止するためには７°以上１５°以下とするのが良いとされている。
【０００５】
図１２に、特許文献１に開示されたＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置２００の断面図を示す。図１２を参照して、θ°が１５°であるｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１０２（厚さ＝０．２５μｍ）と、ｎ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐバッファ層１０３（厚さ＝０．２５μｍ）と、ｎ型（Ａｌ0.72Ｇａ0.28）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１０４（厚さ＝１．２μｍ）とがこの順で形成されている。ｎ型クラッド層１０４上に、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１ガイド層（厚さ＝５００Å）と、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウエル層（厚さ＝５０Å：４層）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐバリア層（厚さ＝５０Å：３層）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２ガイド層（厚さ＝５００Å）とから構成される歪み量子井戸構造を有する活性層１０５が形成されている。活性層１０５上に、ｐ型（Ａｌ0.72Ｇａ0.28）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１クラッド層１０６（厚さ：０．１７μｍ）と、ｐ型又はノンドープＧａ0.62Ｉｎ0.38Ｐエッチングストップ層１０７（厚さ：８０Å）とがこの順で形成されている。ｐ型又はノンドープエッチングストップ層１０７の略中央部上に、ｐ型（Ａｌ0.72Ｇａ0.28）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２クラッド層１０８（厚さ：１．０３μｍ）と、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ中間層１０９（厚さ：０．０５μｍ）とが、これら各層によって順メサ形状のリッジ型ストライプ構造（以下、リッジ構造という。）を構成するように形成されている。リッジ構造はウエットエッチング液を用いて化学的な手法により形成されている。リッジ構造の上面にｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０が形成されており、リッジ構造の側面及びエッチングストップ層１０７上に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１１が形成されている。ｐ型キャップ層１１０とｎ型電流ブロック層１１１との上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１１２が形成されている。
【０００６】
図１２に示す従来例の半導体レーザ装置において、ｐ型コンタクト層１１２から電流を注入すると、注入された電流は電流ブロック層１１１によってリッジ構造内に狭窄され、リッジ構造の下端における活性層１０５に集中するため、数十ｍＡ程度の電流値により、活性層１０５においてレーザ発振に必要な電子の反転分布状態が実現される。次に、誘導放出が起こり、キャリア（電子とホール）の再結合により発生した光は、活性層１０５に対して上下の方向（縦方向）では、ｎ型クラッド層１０４とｐ型第１クラッド層１０６によって反射され、また、活性層１０５に対して左右の方向（横方向）では、ｎ型電流ブロック層１１１によって吸収され、リッジ構造の下端における活性層１０５内に閉じ込められる。そして、注入された電流により生じた利得が、活性層１０５の導波損失を上回ると活性層１０５においてレーザ発振が生じる。
【０００７】
図１２に示す半導体レーザ装置では、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１の主面が（１００）面から［０１１］方向に傾斜しており、かつ、リッジ構造はウエットエッチング液を用いて化学的な手法により形成されているため、リッジ構造の断面形状が左右で非対称な形状となっている。ここで、リッジ構造の左右の側面がそれぞれｎ型ＧａＡｓ基板１０１の主面となす角（以下、傾斜角という。）の内、傾斜角が大きい方の傾斜角θ1°と小さい方の傾斜角θ2°は、前記したθ゜を用いて、それぞれθ1゜＝５４．７゜＋θ゜、θ2°＝５４．７゜−θ゜で表わされる。これにより、リッジ構造中を導波する光の波動形状を基本モードに制限するための基本横モード制御性が低下する。一方、リッジ構造をイオンビームエッチング等の物理的な方法によって形成した場合は、リッジ構造の断面形状を左右で対称な形状とすることができる。しかし、物理的な方法による場合は、リッジ構造の側面に物理的ダメージを受けた部分が残るため、レーザ発振のためにｐ型コンタクト層１１２から電流を注入した場合、リッジ構造の側面と電流ブロック層１１１との界面でリークが発生し、電流ブロック層１１１による電流狭窄効果が低下する。したがって、物理的な方法でリッジ構造を形成した場合でも、リッジ構造の側面に電流ブロック層１１１を形成する前に、ウエットエッチング液を用いてリッジ構造の側面の物理的ダメージを受けた部分をエッチングして除去することが好ましいが、そうすると、リッジ構造の断面形状は左右で非対称な形状となってしまう。
【０００８】
リッジ構造と活性層１０５中を導波する光の波動形状を基本モードに制限することは、半導体レーザ装置２００を光ディスクシステムのピックアップ用光源として用いる場合、半導体レーザ装置２００から出射されるレーザ光を、光ディスクの盤面上にレンズの回折限界まで集光し高い記録性能を実現するためには必須である。
【０００９】
リッジ構造の形状が左右で非対称な形状であっても、レーザ光の光出力が５０ｍW程度のレベルであれば、基本横モード制御性を維持することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−１９６６９４号公報（第４−５頁、第２図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今後、さらなる高速の読み出しと書きこみが可能な光ディスクシステムを実現するためには、レーザ光の光出力が例えば１００ｍＷ以上の高出力レベルであっても、安定した基本横モード制御が得られるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置を実現することが必要となる。
【００１２】
上記した従来例のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置２００では、前述したようにリッジ構造の形状が左右非対称な形状となっているため、レーザ発振直前における、活性層１０５に注入されたキャリアの濃度分布を示すキャリア分布の中心位置と、活性層１０５から出射する光分布の中心位置とが水平方向において位置ずれ（以下、ΔPという。）を生じる場合がある。一般に、半導体レーザ装置に注入する電流量を増して高出力化していくと、活性層１０５から出射する光分布が最大となる位置で、キャリア濃度が相対的に減少する、いわゆるホールバーニングが起こる。また、ΔPが大きいほど、より少ない注入電流量でホールバーニングが起こるようになり、キャリア分布の水平方向における対称性が損なわれる傾向かある。このため、上記した従来例のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置２００では、より少ない注入電流量で基本横モード制御性が低下し、注入電流―光出力特性において折れ曲がり（キンク）が生じる光出力値（以下、キンクレベルという。）が低下するために高出力が得られ難くなる。
【００１３】
本発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高出力レベルまで安定した基本横モード制御性が得られる、高出力なＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体レーザ装置は、（００１）面から［１１０］方向に傾斜した面を主面とする半導体基板と、前記半導体基板の主面上に形成された多層膜とを含み、前記多層膜は、前記半導体基板側から、第１導電型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層をこの順に含んでおり、前記第２導電型クラッド層は、前記半導体基板の主面と略平行な表面を有する平坦部と、前記平坦部から前記活性層と反対側の方向に向かって突出するように形成されたリッジ状突出部とを備え、前記リッジ状突出部は、その左右の側面の、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が互いに異なっており、前記平坦部は、前記リッジ状突出部の左右の側面の内、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が大きい方の側面に接した第一の平坦部と、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が小さい方の側面に接した第二の平坦部とを備えている半導体レーザ装置において、
前記第一の平坦部の層厚は、前記第二の平坦部の層厚よりも薄いことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、（００１）面から［１１０］方向に傾斜した面を主面とする半導体基板の主面上に、前記半導体基板側から、第１導電型クラッド層、活性層、及び第２導電型クラッド層をこの順に形成する多層膜形成工程と、前記第２導電型クラッド層上に第１の絶縁膜を形成し、前記第１の絶縁膜をパターニングして、共振器方向に沿って延びる略長方形状のパターンを形成するストライプパターン形成工程と、前記パターンをマスクとして前記第２導電型クラッド層をエッチングして、前記半導体基板の主面と略平行な表面を有する平坦部を形成すると共に、前記平坦部の略中央部上に、左右の側面の、前記半導体基板の主面に対する傾斜角が互いに異なるリッジ状突出部を形成するリッジ状突出部形成工程と、前記リッジ状突出部の左右の側面と前記平坦部上に電流ブロック層を形成する電流ブロック層形成工程とを備えた半導体レーザ装置の製造方法において、前記リッジ状突出部形成工程の後、かつ前記電流ブロック層形成工程の前に、前記リッジ状突出部における左右の側面の内の前記傾斜角が小さい方の側面と、前記側面の側に位置する前記平坦部と、前記リッジ状突出部の上面とをレジスト膜で覆い、前記リッジ状突出部における左右の側面の内の前記傾斜角が大きい方の側面の側に位置する前記平坦部をエッチングしてその厚さを薄くする工程をさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係る半導体レーザ装置においては、第一の平坦部の層厚は、第二の平坦部の層厚よりも薄くなっている。
【００１７】
この構成により、活性層のキャリア分布の水平方向に対する分布パターンの中心位置と、光分布の水平方向の分布パターンの中心を一致されることが可能になる。この結果、高出力状態において、キャリアの空間的なホールバーニングが生じた場合においても、光分布がキャリア分布から得る利得は左右対象となり、キンクが生じる光出力を高めることが可能になる。
【００１８】
前記第一の平坦部の層厚は、前記第１導電型クラッド層と前記活性層と前記第２導電型クラッド層とを導波する光分布の中心位置と、前記活性層に注入されたキャリアの濃度分布を示すキャリア分布の中心位置とが実質的に一致するように前記第二の平坦部の膜厚より薄くなっていることが好ましい。
【００１９】
前記活性層は、その上下を前記活性層から出射されるレーザ光を閉じ込めるガイド層によって挟まれており、かつ歪超格子構造を備えることが好ましい。
【００２０】
前記第一の平坦部の層厚と前記第二の平坦部の層厚との差が０．１２μｍ以上０．１８μｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
前記半導体基板の主面が、（００１）面から［１１０］方向に７°以上１５°以下で傾斜していることが好ましい。
【００２２】
前記活性層がＧａＩｎＰ層とＡｌＧａＩｎＰ層とを含む量子井戸層を備え、前記第１導電型クラッド層及び前記第２導電型クラッド層が、それぞれＧａＩｎＰ層又はＡｌＧａＩｎＰ層を備えることが好ましい。
【００２３】
前記リッジ状突出部の左右の側面及び前記平坦部上に、前記第２導電型クラッド層の屈折率よりも低い屈折率を有する電流ブロック層が形成されていることが好ましい。
【００２４】
前記電流ブロック層が、ＡｌＧａＩｎＰ層又はＡｌＩｎＰ層のいずれかからなることが好ましい。
【００２５】
前記活性層における端面の近傍部に、前記活性層のバンドギャップを拡げるための不純物が拡散されていることが好ましい。
【００２６】
また、前記メサ側面上には、前記クラッド層よりも屈折率の低い電流ブロック層が形成されていることが好ましい。
【００２７】
この構成により、光分布の水平方向の閉じ込めは電流ブロック層とクラッド層との屈折率差で行うことが可能になり、光分布がリッジ内外で受ける実効屈折率差（Δｎ）を１０-3オーダのレベルで精密に行うことが可能になる。このため、キンクレベルが高く、高次横モード発振が抑制された高出力レーザを安定して実現することが可能になる。
【００２８】
また、前記活性層又は前記クラッド層が、ＧａＩｎＰ層、ＡｌＧａＩｎＰ層、又はＧａＩｎＰとＡｌＧａＩｎＰからなる量子井戸層を含んでいれば、ＧａＡｓ基板と格子整合させつつ、６５０ｎｍ帯のレーザを得ることが可能になる。この場合、さらに、前記電流ブロック層が、ＡｌＧａＩｎＰ層、又はＡｌＩｎＰ層であることが好ましい。
【００２９】
この構成により、電流ブロック層はレーザ光に対して透明となるため、ＧａＡｓ基板と格子整合する、低動作電流の実屈折率導波型の６５０ｎｍ帯高出力レーザを得ることができる。
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３１】
図１に、本実施の形態に係るＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置１００の断面図を示す。図１を参照して、主面が（１００）面から［０１１］方向に１０°傾斜したｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１１（厚さ＝０．５μｍ）と、ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１２（厚さ＝１．２μｍ）とがこの順で形成されている。ｎ型クラッド層１２上に、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１ガイド層１３ｇ１（厚さ＝５００Å）と、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウェル層１３ｗ１（厚さ＝５０Å）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐバリア層１３ｂ１（厚さ＝５０Å）と、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウェル層１３ｗ２（厚さ＝５０Å）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐバリア層１３ｂ２（厚さ＝５０Å）と、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウェル層１３ｗ３（厚さ＝５０Å）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２ガイド層１３ｇ２（厚さ＝５００Å）とから構成される歪み量子井戸構造を有する活性層１３が形成されている。
【００３２】
活性層１３は、人工的に数原子層レベルの超薄膜を複数層積層した人口の構造であって、その構造の格子定数が基板の格子定数となるような構造を示す歪超格子構造を有している。
【００３３】
活性層１３上にｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１４が形成されている。ｐ型クラッド層１４は、ｎ型ＧａＡｓ基板１０の主面と略平行な表面を有する平坦部と、その平坦部の略中央部上に活性層１３と反対側の方向に向かって突出するように形成された順メサ形状のリッジ型ストライプ構造（以下、リッジ構造という。）とからなる。リッジ構造はウエットエッチング液を用いて化学的な手法により形成されている。リッジ構造の左右の側面は、ｎ型ＧａＡｓ基板１０の主面に対する傾斜角が互いに異なっており、リッジ構造の断面形状は左右で非対称な形状となっている。リッジ構造の左右の側面の内、傾斜角が大きい方の側面（以下、急斜面という。）の傾斜角θ1°と小さい方の側面（以下、緩斜面という。）の傾斜角θ2°は、ｎ型ＧａＡｓ基板１０の主面が（１００）面から［０１１］方向に傾斜した角度θ°（以下、単にθ°という。）が１０°であるため、それぞれθ1゜＝６４．７゜、θ2°＝４４．７゜である。平坦部は、急斜面に接した第一の平坦部１４ａと、緩斜面に接した第二の平坦部１４ｂとを備えている。ここで、第一の平坦部１４ａの厚さは、第二の平坦部１４ｂの厚さより薄くなっている。即ち、第一の平坦部１４ａの厚さをｄｐ１（ｍｍ）とし、第二の平坦部１４ｂの厚さをｄｐ２（ｍｍ）とすると、両者はｄｐ１＜ｄｐ２なる関係を満足する。なお、リッジ構造の上面の幅は１μｍであり、リッジ構造の下端部の幅は３μｍである。リッジ構造の上面にｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１５（厚さ＝５００Å）が形成されており、リッジ構造の左右の側面と、リッジ構造の上面とにｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６（厚さ＝０．７μm）が形成されている。ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１５とｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６との上にｐ型ＧａＡｓコンタクト層１７（厚さ＝３μm）が形成されている。ｎ型電流ブロック層１６の屈折率は、ｐ型クラッド層１４の屈折率よりも低くなっている。ｎ型電流ブロック層１６は、バンドギャップが大きいため光吸収がなく、リッジ構造において低い導波損失が実現されている。
【００３４】
図１に示す半導体レーザ装置１００において、ｐ型コンタクト層１７から電流を注入すると、注入された電流はｎ型電流ブロック層１６によってリッジ構造内に狭窄され、リッジ構造の下端における活性層１３に集中するため、数十ｍＡ程度の電流値により、活性層１３においてレーザ発振に必要な電子の反転分布状態が実現される。次に、誘導放出が起こり、キャリア（電子とホール）の再結合により発生した光は、活性層１３に対して上下の方向（縦方向）では、ｎ型クラッド層１２とｐ型クラッド層１４によって反射され、また、活性層１３に対して左右の方向（横方向）では、ｐ型クラッド層１４よりも屈折率が低いｎ型電流ブロック層１６によって反射され、リッジ構造の下端における活性層１３内に閉じ込められる。そして、注入された電流により生じた利得が、活性層１３の導波損失を上回ると活性層１３においてレーザ発振が生じ、光分布が活性層１３とｐ型クラッド層１４とｎ型クラッド層１２とを導波して半導体レーザ装置１００から外にレーザ光が出射される。
【００３５】
図２（ａ）に、第一の平坦部１４ａの厚さｄｐ１（ｍｍ）と、第二の平坦部１４ｂの厚さｄｐ２（ｍｍ）とがｄｐ１＝ｄｐ２（＝０．２μｍ）なる関係を満足する以外は、図１に示す本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００と同様な構造を備えるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置２００の断面図を示す。ここで、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付してその説明を省略する。図２（ａ）において、位置Ａ、位置Ｂ、及び位置Ｃは、それぞれ半導体レーザ装置２００の水平方向における位置を示しており、位置Ａと位置Ｃとは、それぞれ半導体レーザ装置２００の端部を示し、位置Ｂは、リッジ構造の下端部の中心位置を示している。図２（ｂ）に、半導体レーザ装置２００において、光分布が受ける実効屈折率の水平方向における分布をシミュレーションした結果をグラフ化して示す。図２（ｂ）において、位置Ａ１、位置Ｂ１、及び位置Ｃ１は、それぞれ半導体レーザ装置２００の水平方向における位置を示しており、図２（ａ）中の位置Ａ、位置Ｂ、及び位置Ｃとそれぞれ対応している。図２（ｂ）では、横軸に、半導体レーザ装置２００の水平方向における位置Ｂからの距離（μｍ）をとり、縦軸に、リッジ構造を含むｐ型クラッド層１４における実効屈折率をとっている。
【００３６】
図２（ｂ）を参照して、リッジ構造の緩斜面側における実効屈折率は、急斜面側における実効屈折率と比べ、水平方向において更に短い距離で小さくなっている。このように、半導体レーザ装置２００において、ｐ型クラッド層１４における実効屈折率の水平方向における分布は、左右非対称となっている。
【００３７】
図３（ａ）に、半導体レーザ装置２００における、発振しきい値状態（レーザ光の光出力：約数百マイクロワット）における光モードの水平方向における強度分布を示す。
【００３８】
発振しきい値状態とは、半導体レーザに注入した電流により発生した誘導放出光において半導体レーザ素子から受ける利得と損失とが釣り合った状態をいう。
【００３９】
図３（ａ）において、位置Ａ２、位置Ｂ２、及び位置Ｃ２は、それぞれ半導体レーザ装置２００の水平方向における位置を示しており、図２（ａ）中の位置Ａ、位置Ｂ、及び位置Ｃとそれぞれ対応している。図３（ａ）では、横軸に、半導体レーザ装置２００の水平方向における位置Ｂからの距離（μｍ）をとり、縦軸に、半導体レーザ装置２００において、活性層１３とｐ型クラッド層１４とを導波する光分布の相対強度をとっている。
【００４０】
図３（ｂ）及び図４に、半導体レーザ装置２００において、活性層１３において発生するキャリア濃度の水平方向における分布をそれぞれ示す。図３（ｂ）において、位置Ａ３、位置Ｂ３、及び位置Ｃ３は、それぞれ半導体レーザ装置２００の水平方向における位置を示しており、図２（ａ）中の位置Ａ、位置Ｂ、及び位置Ｃとそれぞれ対応している。また、図４において、位置Ａ４、位置Ｂ４、及び位置Ｃ４は、それぞれ半導体レーザ装置２００の水平方向における位置を示しており、図２（ａ）中の位置Ａ、位置Ｂ、及び位置Ｃとそれぞれ対応している。図３（ｂ）は、半導体レーザ装置２００において、発振しきい値状態におけるキャリア濃度の水平方向における分布を示している。したがって、図３（ａ）と図３（ｂ）は、半導体レーザ装置２００が同じ状態における分布をそれぞれ示している。
【００４１】
図３（ｂ）では、キャリア分布のピークが存在する位置（以下、キャリア分布の中心位置という。）は位置Ｂ３と一致しており、キャリア分布は左右対称となっている。また、図４では、図３（ｂ）よりも高出力な状態としている。
【００４２】
図３（ａ）を参照して、半導体レーザ装置２００では、光分布の強度分布のピークが存在する位置（以下、光分布の中心位置という。）は、位置Ｂ２から、リッジ構造の急斜面側に０．１８μｍずれている。したがって、この状態では、光分布の中心位置は、図３（ｂ）を参照して、キャリア分布の中心位置Ｂ３から、リッジ構造の急斜面側に０．１８μｍずれていることになる。このように光分布とキャリア分布とに位置ずれが生じている状態で半導体レーザ装置２００に注入する電流量を増して高出力化すると、光分布がキャリア分布からずれた側、即ち、リッジ構造の急斜面側でホールバーニングが起こり、リッジ構造の急斜面側に偏って誘導放出が生じる。このため、図４を参照して、リッジ構造の急斜面側においてキャリアが速く再結合してなくなってキャリア濃度が低くなる。一方、リッジ構造の緩斜面側においてキャリア濃度が高くなり、キャリア分布が左右非対称となる。
【００４３】
このようにリッジ構造の緩斜面側においてキャリア濃度が高くなると、光分布がキャリア分布から受ける利得は、光分布がリッジ構造の緩斜面側寄りに僅かに移動した場合に大きくなる。そのため、光分布はリッジ構造の緩斜面側に移動して発光効率に変化が生じ、後述するように、注入電流―光出力特性においてキンクが生じる原因となる。そして、リッジ構造の緩斜面側に偏って誘導放出が生じ、キャリアが速く再結合してなくなってキャリア濃度が低くなる。この結果、リッジ構造の急斜面側においてキャリア濃度が高くなり、光分布は、ほぼ図３（ａ）に示す状態に戻る。
【００４４】
図５に、半導体レーザ装置２００を通常２５℃において直流動作させた状態を意味する室温ＣＷ状態における注入電流―光出力特性のグラフを示す。図５では、横軸に、半導体レーザ装置２００に注入する電流値（ｍＡ）をとり、縦軸に、半導体レーザ装置２００から出射されるレーザの光出力をとっている。また、図６（ａ）〜図６（ｃ）に、半導体レーザ装置２００のキンク発生前後での光分布のパターン（ニヤーフィールド（光分布））の観察結果を示す。図６（ａ）は電流流入量を増大させたときに、利得の高いリッジ内部側に光分布中心が移動した状態を示しており、図６（ｂ）はキンクが発生した後、光分布中心がリッジの緩斜面側に移動した状態を示しており、図６（ｃ）は光分布のキンク発生前におけるリッジに対する相対位置を示している。
【００４５】
半導体レーザ装置２００において、注入する電流量を増して高出力化すると、図５を参照して、注入電流値が１００ｍＡを過ぎたＰ１の位置の辺りで光分布がリッジ構造の緩斜面側に移動し始め、Ｐ２の位置で発光効率に変化が生じ、キンクが発生している。そして、リッジ構造の緩斜面側に偏って誘導放出が生じるようになり、キャリアが速く再結合してなくなってキャリア濃度が低くなる。この結果、リッジ構造の急斜面側の方でキャリア濃度が高くなって、Ｐ３の位置で光分布は元の状態に戻っているが、Ｐ２の位置におけるキンクの発生により、レーザ光の光出力が８０ｍW程度に留まっている。
【００４６】
このように半導体レーザ装置２００において高出力が得られないのは、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、半導体レーザ装置２００では、活性層１３とｐ型クラッド層１４とｎ型クラッド層１２とを導波する光分布の中心位置が、活性層１３において発生するキャリア分布の中心位置から、リッジ構造の急斜面側にずれているためである。
【００４７】
これに対して、図１に示す本実施の形態における半導体レーザ装置１００では、前述したように、第一の平坦部１４ａの厚さｄｐ１（ｍｍ）と、第二の平坦部１４ｂの厚さｄｐ２（ｍｍ）とは、ｄｐ１＜ｄｐ２なる関係を満足する。
【００４８】
これにより、発振しきい値状態における、活性層１３とｐ型クラッド層１４とｎ型クラッド層１２とを導波する光分布の中心位置と、活性層１３において発生するキャリア分布の中心位置とが、実質的に一致するようになる。その結果、半導体レーザ装置１００において高出力が得られるようになる。
【００４９】
図７に、ｄｐ１（μｍ）を０．２μｍで一定とし、ｄｐ２（μｍ）を変化させたときの、Δｄｐ＝（ｄｐ１−ｄｐ２）（μｍ）と、光分布の中心位置とキャリア分布の中心位置のずれの長さ（ΔＰ）の関係をグラフ化して示す。図７では、横軸に、Δｄｐ（μｍ）を、縦軸にΔＰをそれぞれとっている。ΔＰは、光分布の中心位置が、キャリア分布の中心位置を基準として、リッジ構造の緩斜面側にずれている場合を正とし、リッジ構造の急斜面側にずれている場合を負としている。
【００５０】
図７を参照して、ｄｐ１とｄｐ２との差（ｄｐ１−ｄｐ２）をΔｄｐとすると、Δｄｐ＝０μｍの初期の状態では、ΔＰ＝−０．１８μｍである。Δｄｐ＝０．０５μｍでは、ΔＰ＝−０．１３μｍであり、光分布の中心位置は、初期の状態からリッジ構造の緩斜面側に０．０５μｍ移動している。Δｄｐ＝０．１μｍの状態では、ΔＰ＝−０．０７μｍであり、光分布の中心位置は、初期の状態からリッジ構造の緩斜面側に０．１１μｍ移動している。Δｄｐ＝０．１２μｍの状態では、ΔＰ＝−０．０５μｍであり、光分布の中心位置は、初期の状態からリッジ構造の緩斜面側に０．１３μｍ移動している。Δｄｐ＝０．１５μｍの状態では、ΔＰ＝０μｍであり、光分布の中心位置は、初期の状態からリッジ構造の緩斜面側に０．１８μｍ移動している。Δｄｐ＝０．１８μｍの状態では、ΔＰ＝＋０．０５μｍであり、光分布の中心位置は、初期の状態からリッジ構造の緩斜面側に０．２３μｍ移動している。Δｄｐ＝０．２μｍの状態では、ΔＰ＝＋０．０８μｍであり、光分布の中心位置は、初期の状態から０．２６μｍ移動している。このように、ｄｐ２（μｍ）を小さくするに従い、光分布の中心位置は、リッジ構造の緩斜面側に移動することがわかる。
【００５１】
図７を参照して、ΔPとΔｄｐとは、ほぼ１次の線形関係にあり、Δｄｐが０μｍ以上０．２μｍ以下の範囲において、ΔPの変化量δ（ΔP）と、Δｄｐの変化量δ（Δｄｐ）との比、即ち、グラフの傾きδ（ΔP）／δ（Δｄｐ）は、１以上１．６以下となっている。また、発振しきい値状態における、活性層１３とｐ型クラッド層１４とを導波する光分布の中心位置と、活性層１３において発生するキャリア分布の中心位置とが実質的に一致するように、光分布の中心位置とキャリア分布の中心位置のずれの長さ（ΔP）を±０．０５μｍ以内とするためには、Δｄｐ（＝ｄｐ１−ｄｐ２）を０．１２μｍ以上０．１８μｍ以下とすればよいことがわかる。
【００５２】
図８（ａ）に、図１に示す本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００において、第一の平坦部１４ａの厚さｄｐ１（ｍｍ）が０．２０μｍであり、第二の平坦部１４ｂの厚さｄｐ２（ｍｍ）が０．０５μｍである半導体レーザ装置１００ａの断面図を示す。ここで、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付してその説明を省略する。図８（ａ）において、位置Ａ‘、位置Ｂ’、及び位置Ｃ‘は、それぞれ半導体レーザ装置１００ａの水平方向における位置を示しており、位置Ａ’と位置Ｃ‘とは、それぞれ半導体レーザ装置２００の端部を示し、位置Ｂ’は、リッジ構造の下端部の中心位置を示している。図８（ｂ）に、半導体レーザ装置２００において、光分布が受ける実効屈折率の水平方向における分布をシミュレーションした結果をグラフ化して示す。図８（ｂ）において、位置Ａ５、位置Ｂ５、及び位置Ｃ５は、それぞれ半導体レーザ装置１００ａの水平方向における位置を示しており、図８（ａ）中の位置Ａ‘、位置Ｂ’、及び位置Ｃ‘とそれぞれ対応している。この半導体装置１００ａでは、Δｄｐ＝０．２０μｍ−０．０５μｍ＝０．１５μｍであり、図７を参照して、ΔＰ＝０μｍとなっている。即ち、光分布の中心位置は、初期の状態からリッジ構造の緩斜面側に０．１８μｍ移動しており、光分布の中心位置と、キャリア分布の中心位置とは一致している。
【００５３】
図８（ｂ）を参照して、リッジ構造の急斜面側におけるリッジ構造の内外での実効屈折率差は１×１０-2であり、リッジ構造の緩斜面側におけるリッジ構造の内外での実効屈折率差は５×１０-3であり、リッジ急斜面側のリッジ内外の実効屈折率差の方が５×１０-4だけ高くなっている。
【００５４】
図９（ａ）に、半導体レーザ装置１００ａにおける、発振しきい値状態における光モードの水平方向における強度分布を示す。図９（ａ）において、位置Ａ６、位置Ｂ６、及び位置Ｃ６は、それぞれ半導体レーザ装置１００ａの水平方向における位置を示しており、図８（ａ）中の位置Ａ‘、位置Ｂ’、及び位置Ｃ‘とそれぞれ対応している。図９（ａ）では、横軸に、半導体レーザ装置１００ａの水平方向における位置Ｂ’からの距離（μｍ）をとり、縦軸に、半導体レーザ装置１００ａにおいて、活性層１３とｐ型クラッド層１４とｎ型クラッド層１２とを導波する光分布の相対強度をとっている。
【００５５】
図９（ｂ）に、半導体レーザ装置１００ａにおいて、活性層１３において発生するキャリア濃度の水平方向における分布を示す。図９（ｂ）において、位置Ａ７、位置Ｂ７、及び位置Ｃ７は、それぞれ半導体レーザ装置２００の水平方向における位置を示しており、図８（ａ）中の位置Ａ、位置Ｂ、及び位置Ｃとそれぞれ対応している。
【００５６】
図８（ａ）を参照して、リッジ構造の急斜面側の実効屈折率差を大きくすることにより、光分布をリッジ構造の緩斜面側に移動させることができる。そして、このとき、図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して、キャリア分布の中心位置と光分布の中心位置とを一致させることができるため、半導体レーザ装置１００ａに注入する電流量を増して高出力化しても、リッジ構造内でホールバーニングは生じず、リッジ構造においてキャリア分布が左右対称の状態を維持することができる。そして、光分布の中心位置はリッジ構造の中心位置と一致したままで発光効率に変化が生じず、注入電流―光出力特性においてキンクが生じない。その結果、半導体レーザ装置１００ａにおいて高出力が得られるようになる。
【００５７】
図１０に、半導体レーザ装置１００ａの室温ＣＷ状態における注入電流―光出力特性のグラフを示す。図１０では、横軸に、半導体レーザ装置１００ａに注入する電流値（ｍＡ）をとり、縦軸に、半導体レーザ装置１００ａから出射されるレーザの光出力をとっている。
【００５８】
前述したように、半導体レーザ装置２００では、活性層１３とｐ型クラッド層１４とｎ型クラッド層１２とを導波する光分布の中心位置が、活性層１３において発生するキャリア分布の中心位置から、リッジ構造の急斜面側にずれているため、光出力が８０ｍＷ程度でキンクが生じていたが、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００ａでは、光出力が１５０ｍＷにおいてもキンクは生じず、安定した基本横モード制御を維持し、高出力が得られていることが判る。
【００５９】
以下、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００ａの製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。
【００６０】
まず、図１１（ａ）を参照して、主面が（１００）面から［０１１］方向に１０°傾斜したｎ型ＧａＡｓ基板１０の上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１１（厚さ＝０．５μｍ）と、ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１２（厚さ＝１．２μｍ）とをＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長；Ｍetal Organic Chemical Vapor Deposition Method）法又はＭＢＥ（分子線結晶成長；Molecular Beam Epitaxy）法によりこの順で形成する。更にｎ型クラッド層１２上に、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１ガイド層１３ｇ１（厚さ＝５００Å）と、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウェル層１３ｗ１（厚さ＝５０Å）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐバリア層１３ｂ１（厚さ＝５０Å）と、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウェル層１３ｗ２（厚さ＝５０Å）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐバリア層１３ｂ２（厚さ＝５０Å）と、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウェル層１３ｗ３（厚さ＝５０Å）と、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（厚さ＝５００Å）第２ガイド層１３ｇ２とをＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法によりこの順で積層し、これらの層により、歪み量子井戸構造を有する活性層１３を形成する。更に活性層１３の上にｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１４と、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１５（厚さ＝５００Å）とをＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法によりこの順で形成する。
【００６１】
なお、本実施の形態では、活性層１３は歪み量子井戸構造としているが、無歪の量子井戸構造、又は量子力学的な効果が生じない程、十分厚い（２００オングストローム以上）層を示すバルクであってもよい。また活性層１３の導電型は、ｐ型、ｎ型、アンドープのいずれでも構わない。
【００６２】
次に、図１１（ｂ）を参照して、ｐ型保護層１５の上に、酸化シリコン膜１５ａを大気圧熱ＣＶＤ法を用いて温度を３７０℃として０．３μｍの厚さとなるように堆積する。更に酸化シリコン膜１５ａをフォトリソグラフィーとドライエッチング技術を用い、共振器方向に沿って延びる略長方形状のストライプパターン（幅１．５μｍ）に整形する。更に略長方形状の酸化シリコン膜１５ａをマスクとして、塩酸系エッチャントを用いてｐ型ＧａＩｎＰ保護層１５を選択的にエッチングして略長方形状のストライプパターンに整形する。更に硫酸系又は塩酸系エッチング液を用いてｐ型クラッド層１４を選択的にエッチングして、ｎ型ＧａＡｓ基板１０の主面と略平行な表面を有する平坦部を形成すると共に、その平坦部の略中央部上に、左右の側面の、ｎ型ＧａＡｓ基板１０の主面に対する傾斜角が互いに異なるリッジ構造を形成する。
【００６３】
次いで、図１１（ｃ）を参照して、リッジ構造の緩傾面と、リッジ構造の緩斜面側に位置するｐ型クラッド層１４の平坦部と、リッジ構造の上面とを幅２０μｍ以上のレジスト１５ｂで覆い、更に硫酸系又は塩酸系エッチング液を用いてリッジ構造の急斜面側のｐ型クラッド層１４の平坦部をエッチングしてその厚さを薄くする。これにより、リッジ構造の急斜面側のｐ型クラッド層１４の平坦部の厚さを０．０５μｍ、リッジ構造の緩斜面側のｐ型クラッド層１４の平坦部の厚さを０．２μｍとする。
【００６４】
続いて、レジスト１５ｂを除去し、図１１（ｄ）を参照して、酸化シリコン膜１５ａを用いて、リッジ構造の左右の斜面と、リッジ構造の左右に位置するｐ型クラッド層１４の平坦部の上にｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６（厚さ＝０．７μｍ）を選択成長により形成する。
【００６５】
そして、図１１（ｅ）を参照して、酸化シリコン膜１５ａを弗酸系エッチング液を用いて除去する。
【００６６】
その後、図１１（ｆ）を参照して、ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法により、ｐ型保護層１５とｎ型電流ブロック層１６との上にｐ型ＧａＡｓコンタクト層１７を形成する。以上の工程を経て、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００ａが完成する。
【００６７】
なお、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００では、前記したθ°は７°以上１５°以下とするのが好ましい。θ°が７°未満であると、自然超格子が形成されクラッド層のバンドギャップ（Ｅｇｃ）が小さくなって特性温度（Ｔｏ）が小さくなる。一方、θ°が１５°を超えると、リッジ構造の断面形状の対称性が損なわれて活性層１３中を導波する光の波動形状を基本モードに制限するための基本横モード制御性が低下する。
【００６８】
また、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００では、リッジ構造の内部において光分布が受ける実効屈折率をｎ1とし、リッジ構造の外部において光分布が受ける実効屈折率をｎ0とし、それらの差をΔｎ（＝ｎ1―ｎ0）とすると、Δｎを３×１０-3以上２×１０-2以下の高出力動作に適した値とするのが好ましい。また、ｄｐ１（ｍｍ）とｄｐ２（ｍｍ）の長さを調整することにより、Δｎの精度をより高めることができる。これにより、光分布を精密に制御しつつ、低動作電流の高出力半導体レーザ装置を得ることができる。
【００６９】
また、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００では、リッジ構造の上面の幅は、０．５μｍ以上１．５μｍ以下にすることが好ましい。リッジ構造の上面の幅が０．５μｍ未満であると、レーザ素子の持つ抵抗成分の大きさΔＶｏｐ／Δｌｏｐを示すレーザのシリーズ抵抗（Ｖｏｐはレーザ素子の動作電圧、ｌｏｐは動作電流値）が大きくなり、動作電圧が高まり発熱の原因となる。一方、リッジ構造の上面の幅が１．５μｍを超えると、高次横モード発振が発生することがある。
【００７０】
また、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１００ａの製造方法では、活性層１３の共振器方向における端面の近傍部に、Ｚｎ、Ｓｉ、酸素等の不純物を拡散することが好ましい。これにより、活性層１３の端面の近傍部のバンドギャップが広がり、ＣＯＤ（端面破壊；Catastrophic Optical Damage）レベルの高い半導体レーザ装置が得られるようになり、キンクレベルの向上と相俟って、さらに高出力な半導体レーザ装置を得ることができる。
【００７１】
なお、本発明の技術的思想は、主面が基準面から傾斜した基板を用いた半導体レーザ装置であれば、本実施の形態に係る、主面が（１００）面から［０１１］方向に１０°傾斜したｎ型ＧａＡｓ基板１０を用いた半導体レーザ装置１００に限らず、広く適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、高出力レベルまで安定した基本横モード制御性が得られる、高出力なＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る半導体レーザ装置の断面図
【図２】第一の平坦部の厚さｄｐ１（ｍｍ）と、第二の平坦部の厚さｄｐ２（ｍｍ）とがｄｐ１＝ｄｐ２なる関係を満足する以外は、図１に示す半導体レーザ装置と同様な構造を備える半導体レーザ装置において、（ａ）は、係る半導体レーザ装置の断面図であり、（ｂ）は、係る半導体レーザ装置のリッジ構造において光分布が受ける実効屈折率分布のグラフである。
【図３】図２（ａ）に示す半導体レーザ装置において、（ａ）は、発振しきい値状態の光モードの水平方向における強度分布を示すグラフであり、（ｂ）は、同じ状態におけるキャリアの水平方向における濃度分布を示すグラフである。
【図４】図２（ａ）に示す半導体レーザ装置において、キャリアの水平方向における濃度分布を示すグラフである。
【図５】図２（ａ）に示す半導体レーザ装置において、注入電流―光出力特性を示すグラフである。
【図６】図２（ａ）に示す半導体レーザ装置において、（ａ）は電流流入量を増大させたときに、利得の高いリッジ内部側に光分布中心が移動した状態を示す図であり、（ｂ）はキンクが発生した後、光分布中心がリッジの緩斜面側に移動した状態を示す図であり、（ｃ）は光分布のキンク発生前におけるリッジに対する相対位置を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る半導体レーザ装置において、ｄｐ１＝０．２μｍと一定とし、ｄｐ２（μｍ）を変化させたときの、ｄｐ２（μｍ）と、光分布の中心位置とキャリア分布の中心位置のずれの長さ（ΔＰ）の関係を示すグラフ
【図８】第一の平坦部の厚さｄｐ１（ｍｍ）が０．２０μｍであり、第二の平坦部の厚さｄｐ２（ｍｍ）が０．０５μｍである本実施の形態に係る半導体レーザ装置において、（ａ）は、係る半導体レーザ装置の断面図であり、（ｂ）は、係る半導体レーザ装置のリッジ構造において光分布が受ける実効屈折率分布のグラフである。
【図９】図８（ａ）に示す半導体レーザ装置において、（ａ）は、発振しきい値状態の光モードの水平方向における強度分布を示すグラフであり、（ｂ）は、同じ状態におけるキャリアの水平方向における濃度分布を示すグラフである。
【図１０】図２（ａ）に示す半導体レーザ装置と図８（ａ）に示す半導体レーザ装置とにおいて、注入電流―光出力特性を示すグラフである。
【図１１】本実施の形態に係る半導体レーザ装置の製造工程を説明する断面図であり、
（ａ）は、ｎ型基板上に半導体層を積層する工程を示す断面図であり、
（ｂ）は、酸化シリコン膜を用いてｐ型クラッド層をエッチングして、平坦部とリッジ構造とを形成する工程を示す断面図であり、
（ｃ）は、リッジ構造の急斜面側のｐ型クラッド層の平坦部をエッチングしてその厚さを薄くする工程を示す断面図であり、
（ｄ）は、リッジ構造の左右の斜面と平坦部上にｎ型電流ブロック層を形成する工程を示す断面図であり、
（ｅ）は、酸化シリコン膜を除去する工程を示す断面図であり、
（ｆ）は、ｐ型保護層とｎ型電流ブロック層との上にｐ型コンタクト層を形成する工程を示す断面図である。
【図１２】従来例の半導体レーザ装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  ｎ型ＧａＡｓ基板
１１  ｎ型ＧａＡｓバッファ層
１２  ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層
１３  活性層
１３ｇ１  （Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１ガイド層
１３ｗ１、１３ｗ２、１３ｗ３  Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐウェル層
１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｂ３  （Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐバリア層
１３ｇ２  （Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２ガイド層
１４  ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層
１５  ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層
１５ａ  酸化シリコン膜
１５ｂ  レジスト
１６  ｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層
１７  ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
ｄｐ１  第一の平坦部の厚さ
ｄｐ２  第二の平坦部の厚さ
１０１  ｎ型ＧａＡｓ基板
１０２  ｎ型ＧａＡｓバッファ層
１０３  ｎ型Ｇａ0.52Ｉｎ0.49Ｐバッファ層
１０４  ｎ型（Ａｌ0.72Ｇａ0.28）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層
１０５  活性層
１０６  ｐ型（Ａｌ0.72Ｇａ0.28）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１クラッド層
１０７  ｐ型又はノンドープＧａ0.62Ｉｎ0.38Ｐエッチングストップ層
１０８  ｐ型（Ａｌ0.72Ｇａ0.28）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２クラッド層
１０９  ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ中間層
１１０  ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１１１  ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
１１２  ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
【図１】
2004200507.tif 000003
【図２】
2004200507.tif 000004
【図３】
2004200507.tif 000005
【図４】
2004200507.tif 000006
【図５】
2004200507.tif 000007
【図６】
2004200507.tif 000008
【図７】
2004200507.tif 000009
【図８】
2004200507.tif 000010
【図９】
2004200507.tif 000011
【図１０】
2004200507.tif 000012
【図１１】
2004200507.tif 000013
【図１２】
2004200507.tif 000014