(57)【要約】【課題】光ディスク装置等の製造コストを低減することができる半導体レーザ素子およびその駆動方法を提供する。【解決手段】レーザダイオード発振領域１９からレーザ光が出射する。レーザダイオード発振領域１９にレーザ出射方向では、屈折率可変領域１８が隣り合っている。屈折率可変領域１８に注入するキャリアの量を独立に変化させることによって、屈折率可変領域１８の屈折率が独立に変化するから、屈折率可変領域１８におけるレーザ光の通過部分の屈折率が変化して、遠視野像を変化させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザダイオード発振領域と、
このレーザダイオード発振領域にレーザ出射方向で隣り合うと共に、注入するキャリアの量を独立に変化させることが可能な屈折率可変領域と
を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ素子において、
上記屈折率可変領域は上記レーザ光のエネルギより大きい禁制帯幅を持つ活性層を有することを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体レーザ素子において、
上記屈折率可変領域上に形成された第１電極と、
上記レーザダイオード発振領域上に形成されていると共に、上記第１電極に対して電気的に分離された第２電極とを備えることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体レーザ素子において、
上記レーザダイオード発振領域は、多重量子井戸構造を持つ活性層を有し、
上記屈折率可変領域は、多重量子井戸構造が無秩序化されてなる活性層を有することを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項５】
請求項３に記載の半導体レーザ素子において、
上記第１電極は、上記レーザ光の出射方向に平行なストライプ形状を有することを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体レーザ素子において、
上記第１電極の本数は２本以上であることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項７】
請求項３に記載の半導体レーザ素子において、
上記第１電極は、上記レーザ光の出射方向に平行な部分と、上記レーザ光の出射方向に垂直な部分とからなるＴ字形状を有することを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体レーザ素子において、
上記第１電極は、上記レーザ光の出射方向に平行な部分と、上記レーザ光の出射方向に垂直な部分とからなるコの字形状を有することを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体レーザ素子の駆動方法であって、
上記屈折率可変領域に、上記屈折率可変領域が有する活性層の禁制帯幅よりも大きいエネルギを持つ光を照射することを特徴とする半導体レーザ素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば化合物半導体材料を用いた半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子は大容量記録のための光ディスクの記録、再生用の光源として利用されている。従来、半導体レーザ素子としては、特開昭６３−１５４８９号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この半導体レーザ素子は、図１１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１上に順次結晶成長したｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２０２、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０３、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層２０４、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０５、ｐ型第１クラッド層２０６、ｐ型ＧａＩｎＰエッチストップ層２０７、ｐ型第２クラッド層２０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層２０９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層２１０およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層２１４を備えている。また、上記ｐ型第２クラッド層２０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層２０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層２１０の両側にはｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層２１２を形成している。そして、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２１４上にはｐ型電極２１５を形成する一方、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１下にはｎ型電極２１６を形成している。
【０００３】
以下、図９〜図１１用いて上記半導体レーザ素子の製造方法について説明する。
【０００４】
まず、ＭＢＥ（分子線結晶成長）装置またはＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）装置などを用いて、図９に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１上にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２０２、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０３、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層２０４、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層２０５、ｐ型第１クラッド層２０６、ｐ型ＧａＩｎＰエッチストップ層２０７、ｐ型第２クラッド層１２０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１２０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１２１０を順次結晶成長させる。
【０００５】
次に、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層１２１０上にＡｌ2Ｏ3膜１２１１をＥＢ（電子ビーム）蒸着装置やスパッタ装置などで形成した後、フォトリソグラフィやエッチングによってｐ型第２クラッド層１２０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１２０９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１２１０およびＡｌ2Ｏ3膜１２１１をメサストライプ状に整形する。これにより、図１０に示すように、ｐ型第２クラッド層２０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層２０９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層２１０およびＡｌ2Ｏ3膜２１１が得られる。
【０００６】
次に、上記ｐ型第２クラッド層２０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層２０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層２１０の両側にｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層２１２をＭＢＥ装置またはＭＯＣＶＤ装置で結晶成長させて、Ａｌ2Ｏ3膜２１１およびその上の不要層２１３を除去する。
【０００７】
次に、図１１に示すように、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層２１０およびｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層２１２上にｐ型ＧａＡｓコンタクト層２１４をＭＢＥ装置またはＭＯＣＶＤ装置で結晶成長させる。
【０００８】
次に、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２１４上にｐ型電極２１５を蒸着などで形成すると共に、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１下にｎ型電極２１６を蒸着などで形成することにより、半導体レーザ素子が完成する。
【０００９】
ところで、上記従来の半導体レーザ素子を例えば光ディスク装置に組み込む場合、半導体レーザ素子における遠視野像などの光学特性は素子構造によって一義的に決まっているため、光ディスク装置の光学系と半導体レーザ素子との位置合わせを高精度に行う必要がある。その結果、上記光ディスク装置の設計が複雑になったり、光ディスク装置の製造工程が複雑になったりして、光ディスク装置の製造コストが増加するという問題がある。
【特許文献１】特開昭６３−１５４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の課題は、光ディスク装置等の製造コストを低減することができる半導体レーザ素子およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザ素子は、
レーザ光を出射するレーザダイオード発振領域と、
このレーザダイオード発振領域にレーザ出射方向で隣り合うと共に、注入するキャリアの量を独立に変化させることが可能な屈折率可変領域と
を備えたことを特徴としている。
【００１２】
上記構成の半導体レーザ素子によれば、上記レーザダイオード発振領域にキャリアを注入すると、レーザダイオード発振領域からレーザ光が出射する。このとき、上記屈折率可変領域に注入するキャリアの量を独立に変化させることにより、屈折率可変領域におけるレーザ光の通過部分の屈折率が独立に変化するので、遠視野像を変化させることができる。
【００１３】
したがって、上記半導体レーザ素子を例えば光ディスク装置に組み込む場合、半導体レーザ素子の遠視野像を変化させることができるから、光ディスク装置の光学系と半導体レーザ素子との位置合わせを高精度に行わなくてもよい。その結果、上記光ディスク装置の設計や製造が簡単になり、光ディスク装置の製造コストを低減することができる。
【００１４】
また、上記半導体レーザ素子の遠視野像を変化させることができるから、半導体レーザ素子は例えば相変化型光ディスクに情報を容易に記録することができる。
【００１５】
一実施形態の半導体レーザ素子では、上記屈折率可変領域は、上記レーザ光のエネルギより大きい禁制帯幅を持つ活性層を有する。
【００１６】
上記実施形態の半導体レーザ素子によれば、上記屈折率可変領域が持つ活性層の禁制帯幅よりレーザ光のエネルギが小さいので、レーザ光は屈折率可変領域の活性層を通過できる。つまり、上記屈折率可変領域の活性層をレーザ光の波長に対して透明にすることができる。
【００１７】
一実施形態の半導体レーザ素子では、上記屈折率可変領域上に形成された第１電極と、上記レーザダイオード発振領域上に形成されていると共に、上記第１電極に対して電気的に分離された第２電極とを備える。
【００１８】
上記実施形態の半導体レーザ素子によれば、上記第１電極と第２電極とは電気的に分離されているから、レーザダイオード発振領域に対して独立に電流を注入することできると共に、屈折率可変領域に対して独立に電流を注入することができる。
【００１９】
一実施形態の半導体レーザ素子では、上記レーザダイオード発振領域は、多重量子井戸構造を持つ活性層を有し、上記屈折率可変領域は、多重量子井戸構造が無秩序化されてなる活性層を有する。
【００２０】
上記実施形態の半導体レーザ素子によれば、上記屈折率可変領域の活性層は多重量子井戸構造が無秩序化されてなるので、低コストで作成することができる。
【００２１】
一実施形態の半導体レーザ素子では、上記第１電極は、上記レーザ光の出射方向に平行なストライプ形状を有する。
【００２２】
上記実施形態の半導体レーザ素子によれば、上記第１電極はレーザ光の出射方向に平行なストライプ形状を有するから、屈折率可変領域にレンズの効果を持たせることができる。つまり、上記屈折率可変領域にレンズと同様の働きをさせることができる。
【００２３】
また、上記屈折率可変領域にレンズと同様の働きをするから、例えば光ディスク装置の光学系に対する精密な光軸合わせが不要になる。したがって、上記光ディスク装置の設計や製造がより簡単になり、光ディスク装置の製造コストをさらに低減することができる。
【００２４】
また、上記屈折率可変領域に注入するキャリアの量を変えることにより、屈折率可変領域におけるレンズの効果を調整できるから、所望のレーザ光を容易に得ることができる。
【００２５】
一実施形態の半導体レーザ素子では、上記第１電極の本数は２本以上である。
【００２６】
上記実施形態の半導体レーザ素子によれば、上記第１電極の本数は２本以上であるから、屈折率可変領域によるレンズの効果を高めることができる。
【００２７】
一実施形態の半導体レーザ素子では、上記第１電極は、上記レーザ光の出射方向に平行な部分と、上記レーザ光の出射方向に垂直な部分とからなるＴ字形状を有する。
【００２８】
上記実施形態の半導体レーザ素子によれば、第１電極は、レーザ光の出射方向に平行な部分と、レーザ光の出射方向に垂直な部分とからなるＴ字形状を有するから、屈折率可変領域に凸レンズの効果を持たせることができる。つまり、上記屈折率可変領域に凸レンズと同様の働きをさせることができる。
【００２９】
また、上記屈折率可変領域に凸レンズと同様の働きをするから、例えば光ディスク装置の光学系に対する精密な光軸合わせが不要になる。したがって、上記光ディスク装置の設計や製造がより簡単になり、光ディスク装置の製造コストをさらに低減することができる。
【００３０】
また、上記屈折率可変領域に注入するキャリアの量を変えることにより、屈折率可変領域におけるレンズの効果を調整できるから、所望のレーザ光を容易に得ることができる。
【００３１】
一実施形態の半導体レーザ素子では、上記第１電極は、上記レーザ光の出射方向に平行な部分と、上記レーザ光の出射方向に垂直な部分とからなるコの字形状を有する。
【００３２】
上記実施形態の半導体レーザ素子によれば、上記第１電極は、レーザ光の出射方向に平行な部分と、レーザ光の出射方向に垂直な部分とからなるコの字形状を有するから、屈折率可変領域に凹レンズの効果を持たせることができる。つまり、上記屈折率可変領域に凹レンズと同様の働きをさせることができる。
【００３３】
また、上記屈折率可変領域に凹レンズと同様の働きをするから、例えば光ディスク装置の光学系に対する精密な光軸合わせが不要になる。したがって、上記光ディスク装置の設計や製造がより簡単になり、光ディスク装置の製造コストをさらに低減することができる。
【００３４】
また、上記屈折率可変領域に注入するキャリアの量を変えることにより、屈折率可変領域におけるレンズの効果を調整できるから、所望のレーザ光を容易に得ることができる。
【００３５】
第２の発明の半導体レーザ素子の駆動方法は、上記第１の発明の半導体レーザ素子の駆動方法であって、上記屈折率可変領域に、上記屈折率可変領域が有する活性層の禁制帯幅よりも大きいエネルギを持つ光を照射することを特徴としている。
【００３６】
上記構成の半導体レーザ素子の駆動方法によれば、上記屈折率可変領域に照射する光のエネルギは屈折率可変領域の活性層の禁制帯幅よりも大きいから、屈折率可変領域はその光を効率良く吸収し、キャリア分布を変える事ができる。
【発明の効果】
【００３７】
第１の発明の半導体レーザ素子は、上記屈折率可変領域に注入するキャリアの量を独立に変化させることによって、屈折率可変領域の屈折率が独立に変化するから、屈折率可変領域におけるレーザ光の通過部分の屈折率が変化して、遠視野像を変化させることができる。
【００３８】
このような半導体レーザ素子を例えば光ディスク装置に組み込む場合、半導体レーザ素子の遠視野像を変化させることができるから、光ディスク装置の光学系と半導体レーザ素子との位置合わせを高精度に行わなくてもよい。その結果、上記光ディスク装置の設計や製造が簡単になり、光ディスク装置の製造コストを低減することができる。
【００３９】
また、上記半導体レーザ素子の遠視野像を変化させることができるから、半導体レーザ素子は例えば相変化型光ディスクに情報を容易に記録することができる。
【００４０】
第２の発明の半導体レーザ素子の駆動方法は、上記屈折率可変領域に照射する光のエネルギは屈折率可変領域の活性層の禁制帯幅よりも大きいから、屈折率可変領域がその光を効率良く吸収することができ、キャリア分布を変える事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の半導体レーザ素子を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４２】
本発明の一実施の形態の屈折率可変型半導体レーザ素子は以下のようにして作製する。
【００４３】
まず、図１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０２、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層３、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５、ｐ型第１クラッド層６、ｐ型ＧａＩｎＰエッチストップ層７、ｐ型第２クラッド層１０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０をＭＢＥ装置またはＭＯＣＶＤ装置などで順次結晶成長させる。
【００４４】
次に、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０上にＡｌ2Ｏ3膜１１１をＥＢ蒸着やスパッタなどで積層した後、フォトリソグラフィやエッチングによって、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層１０８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０およびＡｌ2Ｏ3膜１１１をメサストライプ状に整形する。これにより、図２に示すように、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０およびＡｌ2Ｏ3膜１１が得られる。
【００４５】
次に、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層８、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０の両側に、ｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１２をＭＢＥ装置またはＭＯＣＶＤ装置で結晶成長させて、Ａｌ2Ｏ3膜１１およびその上の不要層１３を除去する。
【００４６】
次に、図３に示すように、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０およびｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１２上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４をＭＢＥ装置またはＭＯＣＶＤ装置で結晶成長させる。
【００４７】
次に、スパッタ法、フォトリソグラフィおよびエッチングを行って、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４の一方の端面から約５０μｍまでの領域上のみに例えばＺｎＯ層を形成する。このとき、上記スパッタ法の代わりにＣＶＤ（化学蒸気堆積）法を用いてもよい。
【００４８】
次に、アニールなどの熱プロセスを行うことにより、ＺｎＯ層下の領域にＺｎを拡散させる。そうすると、上記ＺｎＯ層下のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４が無秩序化する。言い換えれば、上記ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４において、ＺｎＯ層下に位置する領域の量子井戸構造が無秩序化する。
【００４９】
次に、上記ＺｎＯ層を除去した後、図４に示すように、分離溝２０を形成することによって、屈折率可変領域１８と、この屈折率可変領域１８にレーザ出射方向で隣り合うＬＤ（レーザダイオード）発振領域１９とを形成する。ここで、図４の点線で囲んだ領域はＺｎＯ層のＺｎが拡散した領域である。このように、上記ＺｎＯ層のＺｎは屈折率可変領域１８のみに拡散している。
【００５０】
上記屈折率可変領域１８は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に形成されたｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の一部、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層３Ａ、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ａ、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５Ａ、ｐ型第１クラッド層６Ａ、ｐ型ＧａＩｎＰエッチストップ層７Ａ、ｐ型第２クラッド層８Ａ、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９Ａ、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０Ａおよびｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａを有している。一方、上記ＬＤ発振領域１９は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に形成されたｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の一部、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層３Ｂ、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ｂ、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５Ｂ、ｐ型第１クラッド層６Ｂ、ｐ型ＧａＩｎＰエッチストップ層７Ｂ、ｐ型第２クラッド層８Ｂ、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層９Ｂ、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０Ｂおよびｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ｂを有している。上記ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層３Ａから図中上方に向ってｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａまでの層と、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層３Ｂから図中上方に向ってｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａまでの層とは、分離溝２０によって電気的に分離されている。
【００５１】
次に、上記屈折率可変領域１８上にｐ型第１電極１６を形成し、ＬＤ発振領域１９上にｐ型第２電極１５を形成する。より詳しくは、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａの上面の全部をｐ型第１電極１６で覆うと共に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ｂの上面の全部をｐ型第２電極１５で覆う。さらに、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１下にｎ型共通電極１７を形成すると、屈折率可変型半導体レーザ素子の構造が完成する。
【００５２】
上記構成の屈折率可変型半導体レーザ素子によれば、屈折率可変領域１８およびＬＤ発振領域１９に定常電流を供給すると、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ｂの屈折率可変領域１８とは反対側の端面（図４におけるＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ｂの図中右側の端面）からレーザ光が出射する。このとき、上記ＬＤ発振領域１９に供給する電流は変化させずに、屈折率可変領域１８に供給する電流のみを変化させることにより、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ａの屈折率が変化して、遠視野像を変化させることができる。具体的には、遠視野像の垂直方向の角度を１５°〜２２°の範囲内で変化させることができる。
【００５３】
したがって、上記屈折率可変型半導体レーザ素子を例えば光ディスク装置に組み込む場合、屈折率可変型半導体レーザ素子の遠視野像を変化させることができるから、光ディスク装置の光学系と屈折率可変型半導体レーザ素子との位置合わせを高精度に行わなくてもよい。その結果、上記光ディスク装置の設計や製造が簡単になり、光ディスク装置の製造コストを低減することができる。具体的には、上記屈折率可変型半導体レーザ素子は、図１１の従来の半導体レーザ素子を用いる場合に比べて、光ディスク装置に組み込む光ピックアップの光学部品のコストが１／２に削減でき、光ディスク装置の製造工程数を１／３に削減できた。
【００５４】
また、上記屈折率可変型半導体レーザ素子の遠視野像を変化させることができるから、屈折率可変型半導体レーザ素子は例えば相変化型光ディスクに情報を容易に記録することができる。
【００５５】
また、上記屈折率可変型半導体レーザ素子が出射するレーザ光の形も変化させることができるため、相変化型光ディスクでは安価で新しい方式での光記録方法が実現できた。この方法は、相変化型光ディスクに関する光ディスク装置の部品点数を減らすことができるため、図１１の従来の半導体レーザ素子を用いる方法に比べて、製造コストを２０％低減することができ、記録密度を２０％向上させることができる。
【００５６】
また、上記屈折率可変領域１８のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ａが持つ多重量子井戸構造は、ＺｎＯ層によるＺｎ拡散で無秩序化している。このような多重量子井戸構造の無秩序化は簡単であった。本実施の形態以外で多重量子井戸構造を無秩序化する方法としては、例えば、一方の端面をエッチングして、活性層の禁制帯幅より大きな禁制帯幅の材料でその端面を埋め込む方法がある。しかし、この方法では、本実施の形態の無秩序化の方法よりも、ＭＢＥやＭＯＣＶＤなどでの結晶成長回数が増え、埋め込み部分とＬＤ発振領域との界面の影響などで３０％以上のコストアップ、そして、駆動電流特性が２０ｍＡから３０ｍＡへ悪化してしまう。したがって、本実施の形態の無秩序化の方法の方が上記材料で端面を埋め込む方法よりも好ましい。
【００５７】
また、上記ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ａの禁制帯幅は、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ｂが出射するレーザ光のエネルギよりも大きくなるようにしている。
【００５８】
上記実施の形態では、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａの上面の全部をｐ型第１電極１６で覆うようにしたが、図５〜図８に示すように、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａの上面の一部をｐ型第１電極で覆うようにしてもよい。図５〜図８の場合、屈折率可変領域１８にレンズの機能を持たせることができる。
【００５９】
図５では、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａ上に、レーザ光の出射方向に平行なストライプ形状を有する１本のｐ型第１電極２６を形成している。このｐ型第１電極２６は全部が屈折率可変領域１８の導波路２１Ａと重なっている。そして、上記ｐ型第１電極２６を上方から見た形状は、屈折率可変領域１８の導波路２１Ａを上方から見た形状と略一致する。
【００６０】
図６では、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａ上に、レーザ光の出射方向に平行なストライプ形状を有する２本のｐ型第１電極３６，３７を形成している。この２本のｐ型第１電極３６，３７は、屈折率可変領域１８の導波路２１Ａ上の領域を挟むように形成されている。つまり、上記ｐ型第１電極３６，３７の両方とも、屈折率可変領域１８の導波路２１Ａ上に位置していない。さらに詳しくは、上記ｐ型第１電極３６，３７を上方から見た形状は、屈折率可変領域１８の導波路２１Ａを上方から見た形状と略一致する。このような２本のストライプ形状のｐ型第１電極３６，３７を形成することによって、屈折率可変型半導体レーザ素子における遠視野像の水平方向の角度を変化させることができる。なお、ｐ型第１電極の本数は３本以上にしてもよい。
【００６１】
図７では、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａ上に、Ｔ字形状を有するｐ型第１電極４６を形成している。このｐ型第１電極４６は、レーザ光の出射方向に平行な部分４６ａと、レーザ光の出射方向に垂直な部分４６ｂとで構成されている。この部分４６ａは全部が屈折率可変領域１８の導波路２１Ａと重なっている。一方、上記部分４６ｂは全部が屈折率可変領域１８の導波路２１Ａと重っていない。つまり、上記部分４６ｂの一部のみが屈折率可変領域１８の導波路２１Ａと重なっている。このようなＴ字形状ｐ型第１電極４６を形成することによって、屈折率可変領域１８に凸レンズの機能を持たせることができる。
【００６２】
図８では、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａ上に、Ｔ字形状を有するｐ型第１電極５６を形成している。このｐ型第１電極５６は、レーザ光の出射方向に平行な部分５６ａ，５６ｂと、レーザ光の出射方向に垂直な部分５６ｃとで構成されている。上記部分５６ａ，５６ｂは、屈折率可変領域１８の導波路２１Ａ上の領域を挟むように形成されている。つまり、上記部分５６ａ，５６ｂの両方とも、屈折率可変領域１８の導波路２１Ａ上に位置していない。一方、上記部分５６ｃは一部のみが屈折率可変領域１８の導波路２１Ａと重なっている。このようなコの字形状ｐ型第１電極５６を形成することによって、屈折率可変領域１８に凹レンズの機能を持たせることができる。
【００６３】
上記実施の形態では、屈折率可変領域１８にキャリアを注入する方法として電流を用いていたが、屈折率可変領域１８に光を照射してもよい。このように屈折率可変領域１８に光を照射する場合、上記光の波長エネルギは屈折率可変領域１８のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ａの禁制帯幅より大きくする必要がある。これは、上記光の波長エネルギが屈折率可変領域１８のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ａの禁制帯幅より小さいと、屈折率可変領域１８のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層４Ａで光吸収によるキャリア分布の変化がおこらないからです。
【００６４】
また、上記屈折率可変領域１８に光を照射する場合、ｐ型第１電極は形成しなくてもよい。つまり、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａ上に何も形成しなくてもよい。
【００６５】
また、上記上記屈折率可変領域１８に光を照射する場合、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａ上にｐ型第１電極を形成する代わりに、その光を遮蔽するマスクを形成してもよい。このマスクは、図５〜図８においてｐ型第１電極が覆っていなかった領域上に形成する。上記マスクを形成しない場合、予め整形された光をｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａの上面に照射してもよい。
【００６６】
また、上記実施の形態では、ＡｌＧａＩｎＰ系材料で半導体レーザ素子を作製したが、例えばＧａＡｌＮ系材料で半導体レーザ素子を作製してもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層３Ａからｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａまでの層と、ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層３Ｂからｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４Ａまでの層とは、分離溝２０によって電気的に分離していたが、例えば絶縁体によって電気的に分離してもよい。
【００６８】
また、上記実施の形態では、基板上に、複数のｎ型半導体層、活性層および複数のｐ型半導体層を順次積層していたが、複数のｐ型半導体層、活性層および複数のｎ型半導体層を順次積層してもよい。
【００６９】
また、上記実施の形態の半導体レーザ素子は、特に光ピックアップや光記録に用いる低雑音型半導体レーザ素子として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は本発明の一実施の形態の半導体レーザ素子を光出射端面側から見た概略断面図である。
【図２】図２は上記半導体レーザ素子を光出射端面側から見た概略断面図である。
【図３】図３は上記半導体レーザ素子を光出射端面側から見た概略断面図である。
【図４】図４は上記半導体レーザ素子を側面（光出射端面に対して略垂直な面）側から見た概略断面図である。
【図５】図５は上記半導体レーザ素子の変形例の概略上面図である。
【図６】図６は上記半導体レーザ素子の変形例の概略上面図である。
【図７】図７は上記半導体レーザ素子の変形例の概略上面図である。
【図８】図８は上記半導体レーザ素子の変形例の概略上面図である。
【図９】図９は従来の半導体レーザ素子を光出射端面側から見た概略断面図である。
【図１０】図１０は上記従来の半導体レーザ素子を光出射端面側から見た概略断面図である。
【図１１】図１１は上記従来の半導体レーザ素子を光出射端面側から見た概略断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…ｎ型ＧａＡｓ基板
２…ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
３Ａ，３Ｂ…ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層
４Ａ，４Ｂ…ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ歪量子井戸活性層
５Ａ，５Ｂ…ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層
６Ａ，６Ｂ…ｐ型第１クラッド層
７Ａ，７Ｂ…ｐ型ＧａＩｎＰエッチストップ層
８Ａ，８Ｂ…ｐ型第２クラッド層
９Ａ，９Ｂ…ｐ型ＧａＩｎＰ中間層
１０Ａ，１０Ｂ…ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１１…Ａｌ2Ｏ3膜
１２…ｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層
１３…不要層
１４Ａ，１４Ｂ…ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１５…ｐ型第２電極
１６，２６，３６，３７，４６，５６…ｐ型第１電極
１７…ｎ型共通電極
１８…屈折率可変領域
１９…ＬＤ発振領域
【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】
2005252053.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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