(57)【要約】【課題】  高い出力が得られると共に、ビーム特性の向上した半導体発光素子を提供する。【解決手段】  積層構造の表面からｐ側クラッド層１８の中間位置に至る部分は、帯状のリッジ部２０ａとなっており、その表面のｐ側電極５２は、導波方向に垂直な方向に揺らぎ、周期的にその幅が変化している。リッジ部２０ａの裾部２０ｂも同じく、その表面が導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状をしている。すなわち、ｐ側クラッド層１８の層厚が周期的に変化している。リッジ部２０ａの側面および裾部２０ｂの表面領域は保護層２１により覆われている。ｐ側電極５２によるインデックスガイド的（ゲインガイド的）となる領域と、裾部２０ｂのインデックスガイド的（ゲインガイド的）となる領域とが一致し、両者が相まってキャリアおよび光を活性層１６内部の活性領域に対してより効果的に閉じ込めることができる。これにより横モードが安定化し、ビーム特性が向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１導電型のクラッド層、発光領域となる活性層および第２導電型のクラッド層をこの順に積層してなる積層構造を有する半導体発光素子であって、
前記積層構造の表面から前記第２導電型のクラッド層の中間位置に至る部分に、前記活性層で生じた光の導波方向に沿って設けられた帯状のリッジ部と、
前記リッジ部の表面に設けられると共に、その少なくとも一方の縁が前記導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状を有する第２導電型の電極と、
前記第２導電型のクラッド層の一部により前記リッジ部に連続して形成されると共に、前記導波方向に沿って、その表面が前記導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状を有する裾部と、
少なくとも前記リッジ部の側面および裾部の表面を覆う絶縁層
とを備えたことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記電極は、少なくとも一方の縁が波形である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記電極の波形形状は周期的に変化してなる
ことを特徴とする請求項２記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記電極の波形形状の周期的な変化は３回以上繰り返される
ことを特徴とする請求項３記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記電極の両側の縁の形状は前記電極の中心線に対して互いに線対称である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記電極は前記導波方向に沿って幅の広い幅広部と幅の狭い幅狭部とを交互に有する
ことを特徴とする請求項５記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記電極の幅狭部の幅は１〜１０μｍ、幅広部の幅は１０μｍ以上である
ことを特徴とする請求項６記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記導波方向の端に前記電極の幅広部が対応している
ことを特徴とする請求項６記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記裾部の表面は波形である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
前記裾部の表面の波形形状は周期的に変化してなる
ことを特徴とする請求項９記載の半導体発光素子。
【請求項１１】
前記裾部は層の厚みが大きな層厚部と層の厚みが小さな層薄部とを交互に有する
ことを特徴とする請求項１０記載の半導体発光素子。
【請求項１２】
前記導波方向の端に前記裾部の層厚部が対応している
ことを特徴とする請求項１１記載の半導体発光素子。
【請求項１３】
前記裾部の表面の形状と前記電極の縁の形状とが同一周期で変化する
ことを特徴とする請求項１２記載の半導体発光素子。
【請求項１４】
前記電極は前記導波方向に沿って幅の広い幅広部と幅の狭い幅狭部とを交互に有し、
前記導波方向の端に、前記裾部の層厚部および前記電極の幅広部がともに対応している  ことを特徴とする請求項１２記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光領域となる活性層を含む積層構造の一部に帯状の電極狭窄構造（リッジ部）を有する半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
高出力半導体発光素子は、現在、光ディスク装置、レーザビームプリンタ、複写機などの情報端末機器に使用されているほか、固体レーザ励起用、加工用、医療用などにも使用されている。また、最大光出力が４ｋＷという、従来では考えられないほど超高出力の半導体発光素子も市販されている。
【０００３】
一般に、半導体発光素子の高出力化を図る最も容易な方法は、ブロードエリア化、つまり発光領域の幅を広げることである。このような発光領域の幅を広げた、いわゆるブロードエリア型半導体発光素子は、発光領域の狭い、通常のナローストライプ型半導体発光素子のストライプ幅（動作電流が狭窄されて通過する領域の幅）が数μｍであるのに対して、ストライプ幅が数１０μｍないし数１００μｍとなっている。
【０００４】
しかしながら、ブロードエリア化によって、（１）横モードの不安定化、（２）素子寿命の低下、（３）光学損傷（Catastrophic  Optical Damage: ＣＯＤ）の発生、（４）熱的飽和の発生、など好ましくない問題も多々生じることが指摘されている。
【０００５】
これらの問題は、いずれも光子密度の増加および注入キャリアの増加が原因となっており、例えば、光子密度の増加は、空間的ホールバーニング現象（誘導放出によってキャリアが消費され光強度の最大箇所のキャリア密度が周囲より小さくなること）を引き起こして横モードを不安定化する。また、注入キャリアの増加も、プラズマ効果により屈折率の低下を引き起こして横モードを不安定化する要因となっている。
【０００６】
そこで、従来では、（１）導波部の幅をキャリア拡散長（２〜３μｍ）以下にしてゲインを均一化する、（２）光スポット径を大きくして光子密度を減らす（具体的には活性層を薄くしてクラッド層への光しみ出しを増加させたり、活性層上下に光導波層を設けてスポット径を大きくする）、（３）プラズマ効果に対して十分な屈折率導波構造を作製する、などの対策がなされた半導体発光素子が提供されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような対策がなされた高出力半導体発光素子は、固体レーザや気体レーザなどに比べ、高効率である、小型である、安価である、などの優れた特性を有している一方、ビーム特性が劣っているという大きな欠点を有している。図４は、これらの発光素子等の光出力（横軸）とビーム特性を表すＭ２（無単位）との関係を的確に表したものである。なお、図４においてＡは従来の高出力半導体発光素子を表し、Ｂは炭酸ガスレーザを表し、Ｃは固体レーザを表す。ここで、ビーム特性を表すＭ２は、１に近いほど高品質であることを示している。すなわち、この高出力半導体発光素子Ａでは、ナローストライプ構造を有する素子でも十分に対応できる低出力領域においてはＭ２が１に近く、ビーム特性は優れているが、高出力領域になるにつれて急激にＭ２が１から離れ、ビーム特性が悪化してしまう。    
【０００８】
なお、非特許文献１、２には、本発明の半導体発光素子に類似するテーパ・ストライプ型半導体レーザ素子（Tapered stripe Laser Diode）が開示されている。このテーパ・ストライプ型半導体レーザ素子１１０は、図５に示したように、例えば、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）からなるｎ型基板１１２の面上にＧａＡｓからなるｎ型バッファ層１１３、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（アルミニウム・ガリウム砒素）（０＜ｘ＜１）からなるｎ型クラッド層１１４、Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜１）からなるｎ型光ガイド層１１５、Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓ（０＜ｚ＜１）からなる活性層１１６、Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜１）からなるｐ型光ガイド層１１７、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（０＜ｘ＜１）からなるｐ型クラッド層１１８、およびＧａＡｓからなるｐ型キャップ層１１９が順次積層された構造を有している。この積層構造の表面からｐ型クラッド層１１８の中間位置に至る部分は、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching) により選択的に除去され、帯状のリッジ部１２０ａとなっている。リッジ部１２０ａの表面にはｐ側電極１５２が設けられており、このｐ側電極１５２はテーパ形状を有し、活性層１１６内の一方の端面（出射側端面）の幅Ｗｗが広く、他方の端面の幅Ｗｎが狭くなっている。リッジ部１２０ａの側面およびリッジ構造１２０の裾部１２０ｂの上部領域はＳｉＯ2 （二酸化ケイ素）からなる保護層１２１により埋め込まれている。ｎ型基板１１２の裏面にはｎ側電極１５３が形成されている。
【０００９】
この半導体レーザ素子では、特に、Ｌｎ，Ｗｎ，Ｗｗ，Ψが構造パラメータとなり、光閉じ込め係数Γと共に、最適条件を見つけることにより、ビーム特性がよくなり、２Ｗ発振時に、例えばＭ２＝２となる。
【非特許文献１】Roland  Diehl 、“ High-power Diode Laser Fundamentals, Technology,Applications"、Springer社
【非特許文献２】實野孝久ら、「半導体レーザビームの整形技術」、レーザ研究２００３年５月号
【００１０】
しかしながら、この半導体レーザ素子では、素子設計が複雑である、最適条件の設定が困難である、製造工程が複雑である、あるいは最適値の範囲が狭いなどの問題があった。  
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い出力が得られると共にビーム特性の向上した半導体発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による半導体発光素子は、少なくとも第１導電型のクラッド層、発光領域となる活性層および第２導電型のクラッド層をこの順に積層してなる積層構造を有する半導体発光素子であって、積層構造の表面から第２導電型のクラッド層の中間位置に至る部分に、活性層で生じた光の導波方向に沿って設けられた帯状のリッジ部と、リッジ部の表面に設けられると共に、その少なくとも一方の縁が導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状を有する第２導電型の電極と、第２導電型のクラッド層の一部により前記リッジ部に連続して形成されると共に、導波方向に沿って、その表面が導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状を有する裾部と、少なくともリッジ部の側面および裾部の表面を覆う絶縁層とを備えた構成を有するものである。
【００１３】
本発明の半導体発光素子では、第２導電型の電極から注入されたキャリアは、活性層内の電極の形状とほぼ同一の領域にゲインをもたせ、活性化する。これにより発光が生じ、その光は活性層内部の活性領域を導波し、共振器端面で反射を繰り返しながら増幅され、一定以上に増幅されるとレーザ光として出射される。このとき、第２導電型の電極の縁、および裾部の表面がそれぞれ直線的ではなく、ともに揺らぐ形状を有しているため、電極形状および裾部形状それぞれにおいて、実効屈折率差（Δｎ）の大きなインデックスガイド的領域と実効屈折率差（Δｎ）の小さなゲインガイド的領域とが生じ、これら領域が相補的に働く。すなわち、活性領域にキャリアおよび光が効果的に閉じ込められ、導波する光は、活性領域内において、幅を広げたり狭くしたりしながら、フィラメントを発生させたり抑制したりしながら増幅され、その結果、横モードが安定化し、ビーム特性Ｍ２が１に近いレーザとして発光する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の半導体発光素子によれば、リッジ部の表面の第２導電型の電極の少なくとも一方の縁、および裾部の表面がともに導波方向に沿って揺らぐ形状を有するものとしたので、活性層における活性領域に光およびキャリアを効率よく閉じ込めることができ、発光するレーザの特性を制御可能なものとし、ビーム特性を向上させることができる。
【００１５】
特に、電極が幅の広い幅広部および幅の狭い幅狭部が周期的に変化する形状とし、幅広部を１０μｍ以上とすることにより、注入するキャリアの量を増加させることができ、発光出力を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態に係る半導体レーザ素子の断面構造を表すものである。ここでは、一例として、ＧａＡｓ系半導体レーザ素子について説明する。なお、同図において各構成要素は、本発明が理解できる程度の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示したものであり、実寸とは異なっている。
【００１８】
この半導体レーザ素子１０は、例えば、ＧａＡｓからなるｎ型基板１２の上に、ＧａＡｓからなるｎ型バッファ層１３、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（０＜ｘ＜１）からなるｎ型クラッド層１４、Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜１）からなるｎ型光ガイド層１５、Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓ（０＜ｚ＜１）からなる活性層１６、Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜１）からなるｐ型光ガイド層１７、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ（０＜ｘ＜１）からなるｐ型クラッド層１８、およびＧａＡｓからなるｐ型キャップ層１９が順次積層された構造を有している。
【００１９】
ｎ型バッファ層１３、ｎ型クラッド層１４およびｎ型光ガイド層１５には、ドーパントとしてｎ型不純物、例えば、Ｓｅ（セレン）が添加されている。また、ｐ型光ガイド層１７、ｐ型クラッド層１８およびｐ型キャップ層１９には、ドーパントとしてｐ型不純物、例えば、Ｚｎ（亜鉛）が添加されている。
【００２０】
各部の具体的な層厚および幅は、例えば、以下の通りである。ｎ型バッファ層１３の層厚は０．５μｍ、ｎ型クラッド層１４の層厚は１．５μｍ、ｎ型光ガイド層１５の層厚は０．０４μｍ、活性層１６の層厚は０．０１２μｍ、ｐ型光ガイド層１７の層厚は０．０４μｍ、ｐ型クラッド層１８の層厚は１μｍ、ｐ型キャップ層１９の層厚は０．５μｍおよびｎ型基板１２の厚みは１２０μｍである。
【００２１】
この積層構造の上部部分、すなわちｐ型クラッド層１８およびｐ型キャップ層１９は、リッジ部２０ａおよび裾部２０ｂからなるリッジ構造２０となっている。リッジ部２０ａは、ｐ型キャップ層１９の表面からｐ型クラッド層１８の中間位置に至る部分を選択的に除去することにより形成されたもので、断面略台形状で、かつ活性層１６で生じた光の導波方向に沿って帯状に延びる形状を有している。裾部２０ｂは、ｐ型クラッド層１８の残りの下部領域により構成され、リッジ部２０ａと共に活性層１６の上面全体を覆っている。リッジ部２０ａの側面および裾部２０ｂの上面領域には例えばＳｉＯ2 （二酸化珪素）からなる保護層２１が埋め込まれ、リッジ部２０ａと共に電流狭窄構造を形成している。リッジ部２０ａの表面には、例えばＡｕ（金）／Ｐｔ（白金）／Ｔｉ（チタン）からなる一方の電極（ｐ側電極５２）が形成され、ｎ型基板１２の裏面には例えばＡｕ／ＡｕＧｅ（金・ゲルマニウム）／Ａｕからなる他方の電極（ｎ側電極５３）が形成されている。
【００２２】
本実施の形態では、一方のｐ側電極５２の幅、およびリッジ構造２０の裾部２０ｂを構成するｐ型クラッド層１８の膜厚が、ともに導波方向に沿って変化することに特徴を有している。すなわち、ｐ側電極５２は、リッジ部２０ａの表面に沿って略帯状ではあるが、その両側の縁５２ａが導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状、例えば、周期的で波形に変化する形状（波形形状）となっており、幅の広い幅広部５２ｂと幅の狭い幅狭部５２ｃとを交互に有するものとなっている。同様に、リッジ構造２０の裾部２０ｂの表面も、導波方向に沿って周期的に揺らぐ波形形状となっており、層の厚みが小さな層薄部２０ｂ１と層の厚みが大きな層厚部２０ｂ２とを交互に有するものとなる。
【００２３】
このような構成により、活性層１６では、ｐ側電極５２の形状に対応した領域が活性化され実質的のその部分で発光するが、そのうちｐ側電極５２の幅広部５２ｂに対応する領域は実効屈折率差（Δｎ）の小さなゲインガイド的な領域となり、一方、ｐ側電極５２の幅狭部５２ｃに対応する領域は実効屈折率差（Δｎ）の大きなインデックス（屈折率）ガイド的な領域となる。
【００２４】
なお、ｐ側電極５２の縁５２ａの形状は、矩形であってもよいし、不定形であってもよいが、製造が容易であるので上記のような波形形状とすることが好ましい。また、ｐ側電極５２の縁５２ａの変化は周期的であることが望ましいが、非周期的な変化であってもよい。ｐ側電極５２の周期的な変化は、３回以上繰り返されることが好ましい。
【００２５】
本実施の形態では、ｐ側電極５２の両側の縁５２ａの形状はｐ側電極５２の中心線に対して線対称であるが、非対称であってもよい。但し、線対称とすることにより、幅広部５２ｂと幅狭部５２ｃとの幅の差を最も大きくすることができ、より効果的である。
【００２６】
ｐ側電極５２の幅広部５２ｂの幅は、例えば注入するキャリアの量を増加させ、出力を高くする観点から、１０μｍ以上が好ましく、６０μｍ以上がより好ましい。一方、ｐ側電極の幅狭部５２ｃの幅は、例えば、活性層１６における活性化領域のゲインを均一化し、フィラメントの発生を抑制して発光するレーザのビーム特性Ｍ２を１に近づける観点から、１μｍ以上１０μｍ以下程度とすることが好ましい。
【００２７】
また、ｐ側電極５２はその端５２ｄ、すなわち、活性層１６の導波方向の端面（共振器端面）に対応する領域が幅広部５２ｂとなっている。このように幅広部５２ｂを共振器端面に対応させることにより、レーザ出力を高くし、ビーム特性Ｍ２を向上させることができる。
【００２８】
なお、ｐ側電極５２の縁５２ａは、ここでは両側が変化する形状としたが、片側のみが変化する態様としてもよい。
【００２９】
リッジ構造２０の裾部２０ｂは、導波方向に沿って、その表面が導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状を有しているので、このとき、活性層１６内部に形成されたｐ側電極５２の形状とほぼ同一の領域が活性化領域となるが、裾部２０ｂの層厚部２０ｂ２に対応する領域は実効屈折率差（Δｎ）の小さなゲインガイド的領域、また、裾部２０ｂの層薄部２０ｂ１に対応する領域は実効屈折率差（Δｎ）の大きなインデックスガイド的領域となる。  
【００３０】
なお、リッジ構造２０の裾部２０ｂの層厚ｄ１が小さくなるにつれて、活性層内の実効屈折率差は大きくなり、ゲインガイド領域（Δｎ＜０．００１）〜弱いインデックスガイド領域（０．００１＜Δｎ＜０．００４）〜インデックスガイド領域（０．００４＜Δｎ）と、ガイディングが変化する。本実施の形態の半導体レーザ素子では、実効屈折率差は、１×１０-4＜Δｎ＜５×１０-3の範囲で変化させることができる。
【００３１】
リッジ構造２０の裾部２０ｂの表面の形状も、周期的な波形に限らず、非周期的な波形でも、あるいは矩形でも、更には不定形であってもよいが、ｐ側電極５２の場合と同様に、周期的な波形が好ましい。また、活性層１６における発光端面（すなわち、共振器端面）には、図１に示したように、この裾部２０ｂの層厚部２０ｂ２が対応するように構成することが望ましい。レーザ出力を高くし、ビーム特性Ｍ２を向上させることができるからである。
【００３２】
本実施の形態の半導体レーザ素子１０では、ｐ側電極５２の波形形状の周期的な変化の回数と、リッジ構造２０の裾部２０ｂの表面の波形形状の周期的な変化の回数とが同一であり、かつ、共振器端面にｐ側電極５２の幅広部５２ｂおよび裾部２０ｂの層厚部２０ｂ２がともに対応して配置されている。すなわち、ｐ側電極５２の幅広部５２ｂに対応して活性化される領域、および裾部２０ｂの層厚部２０ｂ２に対応する領域が一致し、ゲインガイド的領域となり、また、ｐ側電極５２の幅狭部５２ｃに対応して活性化される領域、および裾部２０ｂの層薄部２０ｂ１に対応する領域が一致し、インデックスガイド的領域となる。
【００３３】
次に、本実施の形態の半導体レーザ素子１０の製造方法について説明する。
【００３４】
図２に示したように、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic chemical Vapor Deposition ：有機金属化学気相成長）法により、ｎ型基板１２の（１００）面上に、ｎ型バッファ層１３、ｎ型クラッド層１４、ｎ型光ガイド層１５、活性層１６、ｐ型光ガイド層１７、ｐ型光クラッド層１８およびｐ型キャップ層１９を順次エピタキシャル成長させ、積層構造を作製する。このとき、ドーパントとして、ｎ型バッファ層１３、ｎ型クラッド層１４およびｎ型光ガイド層１５には、ｎ型不純物、例えばＳｅ（セレン）を、また、ｐ型光ガイド層１７、ｐ型クラッド層１８およびｐ型キャップ層１９には、ｐ型不純物、例えばＺｎ（亜鉛）を添加する。
【００３５】
続いて、上記積層構造の上面に、光の導波方向、即ち共振器２３方向に、写真触刻法により帯状のレジストマスク（図示せず）を形成する。次に、図３に示したように、このレジストマスクを用いて、例えばＲＩＥにより、積層構造の表面からｐ型クラッド層１８の中間位置に至るまでエッチングし、リッジ部２０ａおよび裾部２０ｂを有するリッジ構造２０を形成する。このとき、リッジ構造２０の裾部２０ｂが、光の導波方向に沿って、表面が光の導波方向に垂直な方向に揺らぐ形状となるようにエッチングし、そののちレジストマスクを除去する。
【００３６】
次に、図１に示すように、リッジ構造２０のリッジ部２０ａの側面および裾部２０ｂの表面を覆うようにＭＯＣＶＤ法により、保護層２１を堆積させる。続いて、リッジ構造２０のリッジ部２０ａの表面に、例えばＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉからなり上述のパターンを有するｐ側電極５２を形成すると共に、基板１２の裏面にＡｕ／ＡｕＧｅ／Ａｕからなるｎ側電極５３を形成する。
【００３７】
このようにして形成された本実施の形態の半導体レーザ素子１０においては、ｐ側電極５２から注入されたキャリアは、活性層１６の内部のｐ側電極５２の形状とほぼ同一の領域にゲインをもたせ、活性化する。これにより発生した光は活性層１６内部の活性領域を導波し、共振器２３で反射を繰り返しながら増幅され、一定以上に増幅されるとレーザとして出力される。
【００３８】
本実施の形態では、ｐ側電極５２には幅広部５２ｂおよび幅狭部５２ｃが形成されているため、活性層１６内の幅広部５２ｂに対応する活性領域は、実効屈折率差（Δｎ）の小さなゲインガイド的領域、一方、ｐ側電極５２の幅狭部５２ｃに対応する活性領域は、実効屈折率差（Δｎ）の大きなインデックスガイド的領域となっている。従って、活性層１６内部の活性領域にキャリアおよび光が効果的に閉じ込められ、導波する光は、活性領域内において、幅を広げたり狭くしたりしながら、フィラメントを発生させたり抑制したりしながら増幅される。よって、横モードが安定化し、ビーム特性Ｍ２が１に近いレーザとして発光する。特に、ｐ側電極５２の幅広部５２ｂを１０μｍ以上にすると、注入するキャリアの量を増加させることができるため、高い出力のレーザが発光する。
【００３９】
加えて、本実施の形態では、リッジ構造２０の裾部２０ｂにも、層厚部２０ｂ２および層薄部２０ｂ１が形成されており、活性層１６内の活性領域の層厚部２０ｂ２に対応する領域は、実効屈折率差（Δｎ）の小さなゲインガイド的領域、層薄部２０ｂ１に対応する領域は、実効屈折率差（Δｎ）の大きなインデックスガイド的領域となっている。したがって、これら層厚部２０ｂ２および層薄部２０ｂ１によっても、上記ｐ側電極５２と同様に、活性層１６内部の活性領域にキャリアおよび光が効果的に閉じ込められ、これによっても、横モードが安定化し、ビーム特性が向上する。
【００４０】
更に、本実施の形態では、上述のように、ｐ側電極５２によるインデックスガイド的（ゲインガイド的）となる領域と、裾部２０ｂのインデックスガイド的（ゲインガイド的）となる領域とが一致しているため、両者が相まってキャリアおよび光を活性層１６内部の活性領域に対してより効果的に閉じ込めることができ、横モードがより安定化し、ビーム特性がさらに向上する。
【００４１】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、バッファ層、グラッド層、光ガイド層および活性層は、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ系、ＧａＩｎＮＡｓ／ＧａＡｓ系、ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ系、ＧａＮ／ＩｎＧａＮ系などの材料により形成されていてもよい。また、エピタキシャル成長をさせる方法としては、ハライド気相成長法、分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法、スパッタリング、液相エピタキシ（ＬＰＥ）法などを用いてもよい。また、エッチングプロセスとしては、ドライエッチング、ウェットエッチングまたはこれらの組み合わせであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の半導体発光素子は、例えば固体レーザ励起用、加工用、医療用として用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体レーザ素子の構造を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザ素子の製造工程を表した図である。
【図３】図２に続く製造工程を表した図である。
【図４】従来の高出力半導体発光素子および他の発光素子の光出力とビーム特性との関係を示した図である。
【図５】従来のテーパ・ストライプ型半導体レーザ素子の構造を表す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…半導体レーザ素子、１２、１１２…ｎ型基板（ＧａＡｓ）、１３，１１３… ｎ型バッファ層（ＧａＡｓ）、１４，１１４…ｎ型クラッド層（Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ）、１５，１１５…ｎ型光ガイド層（Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ）、１６，１１６…活性層（Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓ）、１７，１１７…ｐ型光ガイド層（Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ）、１８，１１８…ｐ型クラッド層（Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ）、１９，１１９…ｐ型キャップ層（ＧａＡｓ）、２０，１２０…リッジ構造、２０ａ，１２０ａ…リッジ部、２０ｂ，１２０ｂ…裾部、２１、１２１…保護層（ＳｉＯ2 ）、２３…共振器、５２，１５２…ｐ側電極、５２ａ…縁、５２ｂ…幅広部、５２ｃ…幅狭部、５２ｄ…端、５３，１５３…ｎ側電極、１１０…テーパ・ストライプ型半導体レーザ素子
【図１】
2005183821.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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