(57)【要約】【課題】同一基板上に形成された複数波長半導体レーザ装置において、高温動作可能で且つ低雑音特性を有する自励発振型レーザを再現性良く得られるようにする。【解決手段】赤外レーザ領域においては、基板１０上に下側クラッド層１２、活性層１３、第１上側クラッド層１４、エッチングストップ層１５、及びリッジ部となる第２上側クラッド層１６が順次積層されている。赤色レーザ領域においては、基板１０上に下側クラッド層２２、活性層２３、第１上側クラッド層２４、エッチングストップ層２５、及びリッジ部となる第２上側クラッド層２６が順次積層されている。赤外レーザのエッチングストップ層１５の厚さと赤色レーザのエッチングストップ層１５の厚さとは異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、
前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、
前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、
前記リッジ部と前記上側クラッド層のその他の部分との間には、前記リッジ部を形成するためのエッチングストップ層が介在し、
前記エッチングストップ層の厚さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
前記複数の発光素子は、相対的に短い第１の波長で発光する第１の発光素子と、相対的に長い第２の波長で発光する第２の発光素子とを含み、
前記第２の発光素子における前記エッチングストップ層の厚さは、前記第１の発光素子における前記エッチングストップ層の厚さよりも大きいことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、
前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置において、
前記エッチングストップ層はＩｎＧａＰからなることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置において、
前記エッチングストップ層は多重量子井戸構造からなることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】
異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、
前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、
前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、
前記上側クラッド層のうち前記リッジ部以外の他の部分の厚さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体レーザ装置において、
前記複数の発光素子は、相対的に短い第１の波長で発光する第１の発光素子と、相対的に長い第２の波長で発光する第２の発光素子とを含み、
前記第２の発光素子における前記上側クラッド層の前記他の部分の厚さは、前記第１の発光素子における前記上側クラッド層の前記他の部分の厚さよりも大きいことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、
前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項９】
異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、
前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、
前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、
前記リッジ部の高さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体レーザ装置において、
前記複数の発光素子は、相対的に短い第１の波長で発光する第１の発光素子と、相対的に長い第２の波長で発光する第２の発光素子とを含み、
前記第１の発光素子における前記リッジ部の高さは、前記第２の発光素子における前記リッジ部の高さよりも大きいことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、
前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１２】
異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、
前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、
前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、
前記リッジ部の幅は前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の半導体レーザ装置において、
前記複数の発光素子は、温度変化に対するしきい値変動が相対的に大きい第１の発光素子と、温度変化に対するしきい値変動が相対的に小さい第２の発光素子とを含み、
前記第１の発光素子における前記リッジ部の幅は、前記第２の発光素子における前記リッジ部の幅よりも大きいことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、
前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置において、
前記リッジ部の側壁には半導体層が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１６】
請求項１５に記載の半導体レーザ装置において、
前記半導体層はＡｌＩｎＰ又はＧａＡｓからなる電流ブロック層であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１７】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置において、
前記リッジ部の側壁には誘電体層が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１８】
請求項１７に記載の半導体レーザ装置において、
前記誘電体層は、ＳｉＮ層、ＳｉＯ2 層、ＴｉＯ2 層若しくはＡｌ2 Ｏ3 層のいずれか又はそれらの２層以上の積層体であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１９】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の半導体レーザにおいて、
前記リッジ部の側壁には多結晶層又はアモルファス層が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２０】
請求項１９に記載の半導体レーザ装置において、
前記多結晶層はポリＳｉ層であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の半導体レーザ装置において、
前記アモルファス層は、アモルファスＳｉ層、アモルファスＧｅ層若しくはアモルファスＳｉＧｅ層のいずれか又はそれらの２層以上の積層体であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置において、
前記クラッド層はＡｌＧａＩｎＰ系クラッド層であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２３】
異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置の製造方法であって、
前記複数の発光素子のそれぞれの形成領域において、前記基板上に下側クラッド層、活性層、第１の上側クラッド層、エッチングストップ層及び第２の上側クラッド層を順次形成する工程と、
前記第２の上側クラッド層をメサ状にパターニングしてリッジ部を形成する工程とを備え、
前記エッチングストップ層の厚さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異な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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置のピックアップ用光源又はその他の電子装置若しくは情報処理装置などに必要な光源として用いられる半導体レーザ装置に関し、特に赤色及び赤外域等の２つ以上の発光波長を持つ半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、高密度記録が可能で大容量のディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）及びその再生用のＤＶＤ装置が市販されており、今後需要が益々伸びていく商品として注目されている。このＤＶＤは高密度記録媒体であるため、その記録再生用のレーザ光源としては発光波長６５０ｎｍのＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザが用いられている。このため、従来のＤＶＤ装置の光学ピックアップでは、発光波長が７８０ｎｍのＡｌＧａＡｓ系半導体レーザを用いて再生されるコンパクトディスク（ＣＤ）やミニディスク（ＭＤ）の再生を行うことができなかった。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、別々のパッケージにレーザチップを組み込んだ光学ピックアップ、具体的には、発光波長が６５０ｎｍ帯のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザと発光波長が７８０ｎｍ帯のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザとを搭載した光学ピックアップが採用されている。しかしながら、上述のような光学ピックアップは、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザとＡｌＧａＡｓ系半導体レーザとの２つのパッケージが搭載されていることにより、サイズが大きくなってしまうという問題、ひいてはＤＶＤ装置のサイズも大きくなってしまうという問題が生じる。そこで、この問題を解決するために、同一基板上に成長させた半導体層により発光素子構造が形成された互いに発光波長が異なる複数種類の半導体発光素子を有する集積型半導体発光装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
図９は、上記従来の集積型半導体発光装置の構成を示している。図９に示すように、この従来の集積型半導体発光装置（レーザ装置）においては、同一のｎ型ＧａＡｓ基板２０１上に、発光波長が７００ｎｍ帯（例えば７８０ｎｍ）のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１と、発光波長が６００ｎｍ帯（例えば６５０ｎｍ）のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２とが、互いに分離した状態で集積化されている。ｎ型ＧａＡｓ基板２０１としては、例えば（１００）面方位を有するもの又は（１００）面から例えば５〜１５°オフした面を主面とするものが用いられる。
【０００５】
ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１においては、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２１１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２１２、単一量子井戸（ＳＱＷ）構造又は多重量子井戸（ＭＱＷ）構造の活性層２１３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２１４及びｐ型ＧａＡｓキャップ層２１５が順次積層されている。ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２１４の上部（リッジ部）及びｐ型ＧａＡｓキャップ層２１５は一方向に延びるストライプ形状を有する。このストライプ部の両側にはｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２１６が設けられており、これによって電流狭窄構造が形成されている。ストライプ形状のｐ型ＧａＡｓキャップ層２１５上及びｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２１６上にはｐ側電極２１７がｐ型ＧａＡｓキャップ層２１５とオーミックコンタクトして設けられている。ｐ側電極２１７としては、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極が用いられる。
【０００６】
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２においては、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２２１、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２２２、ＳＱＷ構造又はＭＱＷ構造の活性層２２３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２２４、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層２２５及びｐ型ＧａＡｓキャップ層２２６が順次積層されている。ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２２４の上部（リッジ部）、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層２２５及びｐ型ＧａＡｓキャップ層２２６は一方向に延びるストライプ形状を有する。このストライプ部の両側にはｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２２７が設けられており、これによって電流狭窄構造が形成されている。ストライプ形状のｐ型ＧａＡｓキャップ層２２６上及びｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２２７上にはｐ側電極２２８がｐ型ＧａＡｓキャップ層２２６とオーミックコンタクトして設けられている。ｐ側電極２２８としては、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極が用いられる。
【０００７】
ｎ型ＧａＡｓ基板２０１の裏面にはｎ側電極２２９が当該ｎ型ＧａＡｓ基板２０１とオーミックコンタクトして設けられている。ｎ側電極２２９としては、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ電極又はＩｎ電極が用いられる。
【０００８】
ここで、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１のｐ側電極２１７及びＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２のｐ側電極２２８はそれぞれ、パッケージベース３００上に互いに電気的に分離した状態で設けられたヒートシンクＨ１及びＨ２のそれぞれの上にはんだ付けされている。
【０００９】
上述のように構成された従来の集積型半導体レーザ装置においては、ｐ側電極２１７とｎ側電極２２９との間に電流を流すことによりＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１を駆動することができると共に、ｐ側電極２２８とｎ側電極２２９との間に電流を流すことによりＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２を駆動することができる。そして、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１を駆動することにより波長７００ｎｍ帯（例えば７８０ｎｍ）のレーザ光を取り出すことができると共に、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２を駆動することにより波長６００ｎｍ帯（例えば６５０ｎｍ）のレーザ光を取り出すことができる。ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１を駆動するか、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２を駆動するかの選択は、外部スイッチの切り換えなどにより行うことができる。
【００１０】
以上のように、従来の集積型半導体レーザ装置によれば、発光波長が７００ｎｍ帯のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１と発光波長が６００ｎｍ帯のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２とを有することにより、ＤＶＤ用のレーザ光とＣＤ及びＭＤ用のレーザ光とを互いに独立に取り出すことができる。このため、この集積型半導体レーザ装置をＤＶＤ装置の光学ピックアップにレーザ光源として搭載することにより、ＤＶＤ、ＣＤ及びＭＤのいずれの再生又は記録が可能となる。これらのＡｌＧａＡｓ系半導体レーザＬＤ１及びＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザＬＤ２のそれぞれのレーザ構造は、同一のｎ型ＧａＡｓ基板２０１上に成長させた半導体層により形成されているため、上記集積型半導体レーザ装置のパッケージは１つで済む。このため、光学ピックアップの小型化を図ることができ、それによってＤＶＤ装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
半導体レーザを光ディスクシステムの光源として用いると、光ディスクに集光されたレーザ光が光ディスクの盤面で反射し、再びレーザ出射端にフィードバックされる。この場合、光ディスクは複合共振器の様に作用する。ここで、複合共振器で決まる縦モードの発振波長と、半導体レーザ自身の共振器面で決まる縦モードの発振波長とは、それぞれの共振器を形成する光路長に差があるために互いに異なる波長となる。さらに、複合共振器効果による実効的な端面反射率も光路長により変動する。そのため、ある動作状態においては、複合共振器により決まる縦モードの方が、レーザ自身により決まる縦モードよりも発振しきい電流値が小さくなり、その結果、発振モードが入れ替わる場合がある。この時、光ディスクからの反射戻り光により縦モードがモード競合を生じ、光出力が不安定化する結果、雑音が生じてしまう。この雑音を戻り光雑音と呼ぶ。この雑音の大きさが、相対雑音強度（Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｎｏｉｓｅ：ＲＩＮ）に換算して−１２０ｄＢ／Ｈｚよりも大きくなると、実用上支障を来してしまうことになる。
【００１２】
半導体レーザにおける戻り光雑音を低減するには、半導体レーザをマルチ縦モード動作させることが効果的である。マルチ縦モード動作とは、レーザ発振を生じている波長（発振波長）が単一の波長ではなく、複数の発振波長からなるレーザ発振状態のことである。半導体レーザをマルチ縦モード動作させると、モード競合を生じにくくなり、過剰な雑音が発生しなくなるため、光ディスクからの反射戻り光の影響の少ない低雑音特性を実現することができる。
【００１３】
マルチモード発振を生じさせるためには、半導体レーザをパルス状に動作させればよい。半導体レーザをパルス状に動作させるためには、高周波重畳回路を用いてレーザをパルス駆動させればよいが、この場合、新たな駆動回路が必要となるという問題、さらには高周波重畳回路から漏れた電波により他の電子デバイスの誤動作が引き起こされるという問題を生じる。
【００１４】
高周波重畳回路を用いずに、レーザをパルス状に駆動させるためには半導体レーザにおける自励発振現象を利用することが有効である。自励発振型レーザでは、導波路中に形成されたレーザ光に対する吸収領域がレーザ光自身により励起され、その光吸収量が小さくなり、ついには透明（吸収飽和）となる可飽和吸収体を形成する必要がある。吸収体が透明になると、導波路の損失が小さくなり光出力が急激に大きくなる。光出力が大きくなると、誘導放出で消費される活性層でのキャリア数も大きくなり、急激にキャリアが失われるため、ついにはキャリア数が不足してレーザ発振が停止することなる。このため、自励発振型レーザの光出力は、直流バイアス動作させていても、時間に対してパルス状の動作をし、マルチ縦モード発振を得ることができる。また、自励発振動作中の半導体レーザでは、活性層でのキャリア密度も時間的に振動するため、活性層の屈折率が時間的に変化する。活性層の屈折率が変化すると、発光波長の変化につながるため、個々の発振スペクトルの線幅も大きくなり、その結果、光ディスクからの反射戻り光との干渉性を低減することができる。
【００１５】
以上のように、高周波重畳回路を用いずに過剰雑音を低減できる小型低雑音の光源として自励発振型レーザは重要であり、前述の集積型半導体レーザ装置（２波長半導体レーザ装置）への適用が望まれている。
【特許文献１】特開平１１−１８６６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、自励発振型レーザをカーナビゲーションといった車載の光ディスクシステムに応用することを考えると、例えば８５℃程度の高温下でも自励発振型レーザが十分に動作することが必要となる。自励発振型レーザでは、前述のように、可飽和吸収体を導波路中に形成する必要があるが、可飽和吸収体の形成は導波路損失の増大につながるため、可飽和吸収体の体積をあまり大きく形成すると、動作電流値が増大して例えば８５℃以上の高温動作時において光出力が熱飽和する結果、光ディスクの再生に必要な５ｍＷの光出力を得ることができなくなる。一方、可飽和吸収体の体積が小さいと、動作電流値は小さくなるが、自励発振が生じなくなる。すなわち、可飽和吸収体の体積には最適値が存在する。以下、具体的に説明する。
【００１７】
可飽和吸収体は通常活性層に形成される。この場合、導波路を伝播する導波光の光分布を電流ブロック層下の活性層にまで横方向に大きく広げることにより、電流ブロック層下の活性層に可飽和吸収体を形成する。この活性層領域は最初はレーザ光に対して吸収体として働くが、レーザ光自身の光による励起により活性層に電子正孔対が形成される結果、光吸収が弱まっていく。光吸収が弱まると、導波路損失が小さくなるため、光出力が増大し、この活性層領域で益々電子正孔対が励起され、それにより光吸収がさらに弱まり、ついにはレーザ光に対して透明となる。その結果、光出力が急激に増大する。すなわち、光出力がパルス状に強まる。このように光出力が強くなると、励起された電子正孔対が誘導放出に伴う再結合により失われるので、可飽和吸収体が形成された前記活性層領域は再び吸収体として働くことになる。その結果、光出力が時間的にパルス状に振動する自励発振現象が得られることになる。
【００１８】
可飽和吸収体を活性層に形成する場合、光分布を水平横方向に大きく広げすぎると、可飽和吸収体の体積が大きくなり、導波路損失が大きくなるため、動作電流値の増大及び高温動作時の光出力の熱飽和につながる。また、逆に、動作電流値を低減するために、光分布の水平横方向への拡がりを小さくすると、可飽和吸収体の体積が小さくなるので、自励発振が得られなくなる結果、低雑音性が損なわれることになる。このように、高温動作可能な自励発振レーザを得るためには、可飽和吸収体の体積を適切に設定する必要がある。そのためには、光分布の形状を精密に設定する必要がある。光分布の形状は、電流注入のためのストライプ幅（Ｗ）と、電流注入ストライプ内外の実効屈折率差（ΔＮ）とによって制御される。
【００１９】
自励発振型レーザを再現性よく作製するためには、電流注入ストライプ内外の実効屈折率差（ΔＮ：リッジ部の実効屈折率とその側方の電流ブロック層の実効屈折率との差）を１×１０-4オーダで制御する必要がある。ΔＮは電流ブロック層と活性層との間の距離（ｄｐ）によって制御されるが、ΔＮを１×１０-4オーダで制御するためには、ｄｐを数十Åの精度で制御する必要がある。
【００２０】
しかしながら、図９に示すような従来のレーザ構造においては、ｄｐがリッジ形成時のエッチング時間によって制御されているので、ｄｐの大きさを数十Åの精度で確実に所望の値に制御することは極めて困難である。
【００２１】
前記に鑑み、本発明は、同一基板上に形成された複数波長半導体レーザ装置において、例えばＤＶＤ用の赤色レーザ及びＣＤ−Ｒ用の赤外レーザの両方に対して、例えば８５℃以上の高温動作でも光出力が熱飽和せずに自励発振を生じる低雑音レーザを適用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の半導体レーザ装置は、異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、前記リッジ部と前記上側クラッド層のその他の部分との間には、前記リッジ部を形成するためのエッチングストップ層が介在し、前記エッチングストップ層の厚さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なる。
【００２３】
本発明の第１の半導体レーザ装置によると、上側クラッド層のリッジ部を形成するためのエッチングストップ層の厚さが各発光素子に応じて異なるため、各発光素子毎にｄｐ（リッジ部側壁に形成される電流ブロック層の下面と活性層の上面との間の距離）を数十Åの高精度で制御することができる。このため、ΔＮ（電流注入ストライプ内外の実効屈折率差）を１×１０-4オーダで制御することができるので、光分布の形状を精密に設定することができる。すなわち、光分布の垂直拡がり角の増大に伴う動作電流値の増大及び高温動作時の光出力の熱飽和を防止しながら、活性層に形成する可飽和吸収体の体積を適切に設定することができるので、自励発振を生じる複数波長の低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００２４】
本発明の第１の半導体レーザ装置において、前記複数の発光素子は、相対的に短い第１の波長で発光する第１の発光素子と、相対的に長い第２の波長で発光する第２の発光素子とを含み、前記第２の発光素子における前記エッチングストップ層の厚さは、前記第１の発光素子における前記エッチングストップ層の厚さよりも大きいことが好ましい。
【００２５】
このようにすると、前述の効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、エッチングストップ層が厚すぎることに起因するパワー集中及びそれに伴うレーザ素子端面の溶融破壊（ＣＯＤ）を防止でき、それにより光出力の低下を防止することができる。また、この場合、前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有していてもよい。このようにすると、光分布の垂直拡がり角の増大を招くことなく、赤外及び赤色の２波長の自励発振型低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００２６】
本発明の第１の半導体レーザ装置において、前記エッチングストップ層はＩｎＧａＰからなることが好ましい。
【００２７】
このようにすると、前述の効果を確実に得ることができる。
【００２８】
本発明の第１の半導体レーザ装置において、前記エッチングストップ層は多重量子井戸構造からなることが好ましい。
【００２９】
このようにすると、前述の効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、エッチングストップ層を経由した電流の散逸つまり無効電流が増大することを防止することができる。
【００３０】
また、本発明に係る第２の半導体レーザ装置は、異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、前記上側クラッド層のうち前記リッジ部以外の他の部分の厚さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なる。
【００３１】
本発明の第２の半導体レーザ装置によると、上側クラッド層のうちリッジ部以外の他の部分の厚さが各発光素子に応じて異なるため、異なる波長で発光する各発光素子の当該波長毎に異なるΔＮ（電流注入ストライプ内外の実効屈折率差）を設定することができるので、光分布の形状を精密に設定することができる。すなわち、各発光素子の異なる波長のそれぞれについて、光分布の垂直拡がり角の増大に伴う動作電流値の増大及び高温動作時の光出力の熱飽和を防止しながら、活性層に形成する可飽和吸収体の体積を適切に設定することができるので、自励発振を生じる複数波長の低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００３２】
本発明の第２の半導体レーザ装置において、前記複数の発光素子は、相対的に短い第１の波長で発光する第１の発光素子と、相対的に長い第２の波長で発光する第２の発光素子とを含み、前記第２の発光素子における前記上側クラッド層の前記他の部分の厚さは、前記第１の発光素子における前記上側クラッド層の前記他の部分の厚さよりも大きいことが好ましい。
【００３３】
このようにすると、第２の発光素子をより高温まで自励発振させることが可能となると共に第１の発光素子をより高温まで熱暴走させずに発振させることが可能となるため、自励発振を生じる複数波長の低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。また、この場合、前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有していてもよい。このようにすると、異なる波長で発光する複数の発光素子の当該波長に応じて、各発光素子を適切な層構成で実現しているので、複数波長（具体的には赤外及び赤色の２波長）の自励発振型低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００３４】
また、本発明に係る第３の半導体レーザ装置は、異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、前記リッジ部の高さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なる。
【００３５】
本発明の第３の半導体レーザ装置によると、上記本発明の第１又は第２の半導体レーザ装置の構成においても、異なる波長で発光する複数の発光素子のそれぞれにおける上側クラッド層のリッジ部の上端から活性層の上面までの距離を互いに等しくすることが可能となるので、複数の発光素子のそれぞれの発光点の高さを互いに同一にすることが可能となる。
【００３６】
本発明の第３の半導体レーザ装置において、前記複数の発光素子は、相対的に短い第１の波長で発光する第１の発光素子と、相対的に長い第２の波長で発光する第２の発光素子とを含み、前記第１の発光素子における前記リッジ部の高さは、前記第２の発光素子における前記リッジ部の高さよりも大きいことが好ましい。このようにすると、前述の効果を確実に得ることができる。また、この場合、前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有していてもよい。このようにすると、異なる波長で発光する複数の発光素子の当該波長に応じて、各発光素子を適切な層構成で実現しているので、複数波長（具体的には赤外及び赤色の２波長）の自励発振型低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００３７】
また、本発明に係る第４の半導体レーザ装置は、異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置であって、前記複数の発光素子はそれぞれ前記基板上に活性層と当該活性層を上下から挟むクラッド層とを備え、前記クラッド層のうち前記活性層上に設けられた上側クラッド層はメサ状のリッジ部を有し、前記リッジ部の幅は前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なる。
【００３８】
本発明の第４の半導体装置によると、リッジ部の幅が各発光素子に応じて異なるため、異なる波長で発光する各発光素子の当該波長に応じて適切なリッジ部の幅を設定することができる。このため、光分布の垂直拡がり角の増大に伴う動作電流値の増大及び高温動作時の光出力の熱飽和を防止しながら、活性層に形成する可飽和吸収体の体積を適切に設定することができるので、自励発振を生じる複数波長の低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００３９】
本発明の第４の半導体レーザ装置において、前記複数の発光素子は、温度変化に対するしきい値変動が相対的に大きい第１の発光素子と、温度変化に対するしきい値変動が相対的に小さい第２の発光素子とを含み、前記第１の発光素子における前記リッジ部の幅は、前記第２の発光素子における前記リッジ部の幅よりも大きいことが好ましい。このようにすると、前述の効果を確実に得ることができる。また、この場合、前記第１の発光素子は、ＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層を有し、前記第２の発光素子は、ＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層を有していてもよい。このようにすると、異なる波長で発光する複数の発光素子の当該波長に応じて、各発光素子を適切な層構成で実現しているので、複数波長（具体的には赤外及び赤色の２波長）の自励発振型低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００４０】
本発明の第１〜第４の半導体レーザ装置において、前記リッジ部の側壁には半導体層が形成されていることが好ましい。
【００４１】
このようにすると、各発光素子においてリッジ部側壁に同一の半導体層を形成する場合には、同一の結晶成長プロセスによってリッジ側壁上に光閉じ込め層（電流ブロック層）を形成することが可能となるため、結晶成長回数を低減でき、それにより素子作製プロセスの簡素化を図ることが可能となる。また、この場合、前記半導体層はＡｌＩｎＰ又はＧａＡｓからなる電流ブロック層であることが好ましい。前記半導体層がＡｌＩｎＰからなる電流ブロック層であると、クラッド層がＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる赤外レーザ装置及び赤色半導体レーザ装置において実屈折率導波機構を実現することが可能となるので、半導体レーザの動作電流値及び発振しきい電流値のそれぞれを低減することができる。また、前記半導体層がＧａＡｓからなる電流ブロック層であると、複数波長半導体レーザ装置において屈折率導波機構を実現でき、それによって安定な基本横モード発振を得ることが可能となる。
【００４２】
本発明の第１〜第４の半導体レーザ装置において、前記リッジ部の側壁には誘電体層が形成されていることが好ましい。
【００４３】
このようにすると、複数波長半導体レーザ装置において実屈折率導波機構を実現することが可能となるので、半導体レーザの動作電流値及び発振しきい電流値のそれぞれを低減することができる。また、この場合、前記誘電体層は、ＳｉＮ層、ＳｉＯ2 層、ＴｉＯ2 層若しくはＡｌ2 Ｏ3 層のいずれか又はそれらの２層以上の積層体であってもよい。
【００４４】
本発明の第１〜第４の半導体レーザ装置において、前記リッジ部の側壁には多結晶層又はアモルファス層が形成されていることが好ましい。
【００４５】
このようにすると、結晶成長装置を用いてリッジ側壁上に電流ブロック層を堆積する方法を用いることなく、多結晶層又はアモルファス層の堆積によってリッジ側壁上に光閉じ込め層（電流ブロック層）を形成することが可能となるため、素子作製プロセスの簡素化を図ることが可能となる。また、この場合、前記多結晶層はポリＳｉ層であることが好ましく、前記アモルファス層は、アモルファスＳｉ層、アモルファスＧｅ層若しくはアモルファスＳｉＧｅ層のいずれか又はそれらの２層以上の積層体であることが好ましい。このようにすると、複数波長半導体レーザ装置において屈折率導波機構を実現でき、それによって安定な基本横モード発振を得ることが可能となる。
【００４６】
本発明の第１〜第４の半導体レーザ装置において、前記クラッド層がＡｌＧａＩｎＰ系クラッド層であると、赤外及び赤色の２波長半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【００４７】
本発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、異なる波長で発光する複数の発光素子を基板上に集積した半導体レーザ装置の製造方法であって、前記複数の発光素子のそれぞれの形成領域において、前記基板上に下側クラッド層、活性層、第１の上側クラッド層、エッチングストップ層及び第２の上側クラッド層を順次形成する工程と、前記第２の上側クラッド層をメサ状にパターニングしてリッジ部を形成する工程とを備え、前記エッチングストップ層の厚さは前記複数の発光素子のそれぞれに応じて異なる。
【００４８】
すなわち、本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、以上に述べた本発明の第１の半導体レーザ装置を製造するための方法であって、前述の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００４９】
以上のように本発明によれば、異なる波長で発光する複数の発光素子が同一基板上に集積された半導体レーザ装置、例えば赤色及び赤外の２波長半導体レーザ装置において、ＣＯＤ（溶融破壊）レベルの低下や光学系での光の利用効率の低下等を招くことなく、ΔＮ（電流注入ストライプ内外の実効屈折率差）つまり光分布の形状を精密に制御することが可能となる。従って、例えば８５℃程度の高温下においても熱飽和することがなく、且つ自励発振による低雑音特性を有する複数波長半導体レーザ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００５１】
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の断面構造の模式図である。尚、図１に示す構造においては、例えば（１００）面から［０１１］方向に１０°傾いた面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、赤色レーザと赤外レーザとが集積化されている。
【００５２】
まず、赤外レーザの構造について説明する。赤外レーザにおいては、ｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１１（厚さ０．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ下側クラッド層１２（厚さ２．０μｍ）、量子井戸構造を有し且つＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層１３（厚さ２００Å）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１上側クラッド層１４（厚さｄｐ１）、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストップ層１５（厚さＥＳ１）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２上側クラッド層１６（厚さｄｐ２）、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１７（厚さ５００Å）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（厚さ０．４μｍ）１８が順次積層されている。第２上側クラッド層１６はメサ状のリッジ部として形成されており、当該リッジ部、保護層１７及びコンタクト層１８は一方向に延びるストライプ形状を有する。また、当該リッジ部の側壁にはｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層（厚さ０．７μｍ）２９が形成されている。尚、エッチングストップ層１５の厚さＥＳ１は、上側クラッド層１４及び１６の厚さｄｐ１及びｄｐ２の数％〜１０％程度と薄い。
【００５３】
この赤外レーザの構造において、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１８から注入された電流は電流ブロック層２９によりリッジ部（第２上側クラッド層１６）のみに狭窄され、それによりリッジ底部下方に位置する活性層１３に集中して注入される結果、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が数十ｍＡ程度の少ない注入電流によって実現される。この時、活性層１３に注入されたキャリアの再結合により発光した光に対して、活性層１３と垂直な方向においては、クラッド層１２、１４及び１６により垂直方向の光閉じ込めが行われると共に、活性層１３と平行な方向においては、電流ブロック層２９がレーザ光を吸収するためにリッジ内部のみにレーザ光が導波されて水平方向の光閉じ込めが行われる。また、電流ブロック層２９はレーザ発振光を吸収するため、高次横モード発振した光分布に対しては数十ｃｍ-1以上の大きな導波路損失が生じることとなり、高次横モード発振が抑制される。この結果、ΔＮ（電流注入ストライプ内外の実効屈折率差）が１×１０-3以下の非常に小さい屈折率ステップを有する構造に対しても、高次横モード発振を抑制できるので、安定な基本横モード発振が得られる。このため、対称性の良い遠視野像（ＦＦＰ）を得ることが可能となる。
【００５４】
また、上記赤外レーザにおいては、エッチングストップ層１５を用いることにより、第１上側クラッド層１４の厚さｄｐ１（つまり電流ブロック層２９と活性層１３との間の距離）を高精度で制御することができるので、ΔＮを１×１０-3よりも小さいオーダで制御することができる。このため、光分布の形状を精密に制御できる結果、自励発振に必要な可飽和吸収体を例えば８５℃以上の高温まで活性層１３に正確に形成できるので、高温動作時にも光出力が熱飽和しない低消費電力の低雑音赤外レーザを得ることができる。
【００５５】
尚、活性層１３中の動作キャリア密度を低減し、高温動作時の漏れ電流を低減し、且つ電流−電圧特性における微分抵抗（Ｒｓ）を小さくすることによって消費電力を低減するためには、上記赤外レーザのリッジ部（第２上側クラッド層１６）の底部の幅（Ｗ１）をできるだけ広くする必要がある。しかしながら、Ｗ１を大きくしすぎると、電流ブロック層２９下の活性層１３に広がる光分布の割合が小さくなるため、可飽和吸収体の体積が小さくなるので、自励発振を得ることができなくなる。従って、高温動作可能な自励発振型レーザを得るためには、後述するように、ｄｐ１及びＷ１を精密に設定する必要がある。
【００５６】
次に、赤色レーザの構造について説明する。赤色レーザにおいては、ｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２１（厚さ０．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ下側クラッド層２２（厚さ２．０μｍ）、歪量子井戸構造を有し且つＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層２３（厚さ５００Å）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１上側クラッド層２４（厚さｄｐ２）、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストップ層２５（厚さＥＳ２）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２上側クラッド層２６（厚さｄｐ１）、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層２７（厚さ５００Å）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２８（厚さ０．４μｍ）が順次積層されている。第２上側クラッド層２６はメサ状のリッジ部として形成されており、当該リッジ部、保護層２７及びコンタクト層２８は一方向に延びるストライプ形状を有する。また、当該リッジ部の側壁にはｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層（厚さ０．７μｍ）２９が形成されている。尚、エッチングストップ層２５の厚さＥＳ２は、上側クラッド層２４及び２６の厚さｄｐ２及びｄｐ１の数％〜１０％程度と薄い。
【００５７】
この赤色レーザの構造において、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２８から注入された電流は電流ブロック層２９によりリッジ部（第２上側クラッド層２６）のみに狭窄され、それによりリッジ底部下方に位置する活性層２３に集中して注入される結果、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が数十ｍＡ程度の少ない注入電流によって実現される。この時、活性層２３に注入されたキャリアの再結合により発光した光に対して、活性層２３と垂直な方向においては、クラッド層２２、２４及び２６により垂直方向の光閉じ込めが行われると共に、活性層２３と平行な方向においては、電流ブロック層２９がレーザ光を吸収するためにリッジ内部のみにレーザ光が導波されて水平方向の光閉じ込めが行われる。また、電流ブロック層２９はレーザ発振光を吸収するため、高次横モード発振した光分布に対しては数十ｃｍ-1以上の大きな導波路損失が生じることとなり、高次横モード発振が抑制される。この結果、ΔＮ（電流注入ストライプ内外の実効屈折率差）が１×１０-3以下の非常に小さい屈折率ステップを有する構造に対しても、高次横モード発振を抑制できるので、安定な基本横モード発振が得られる。このため、対称性の良い遠視野像（ＦＦＰ）を得ることが可能となる。
【００５８】
また、上記赤色レーザにおいては、上記赤外レーザの場合と同様に、エッチングストップ層２５を用いることにより、第１上側クラッド層２４の厚さｄｐ２（つまり電流ブロック層２９と活性層２３との間の距離）を高精度で制御することができるので、ΔＮを１×１０-3よりも小さいオーダで制御することができる。このため、光分布の形状を精密に制御できる結果、自励発振に必要な可飽和吸収体を例えば８５℃以上の高温まで活性層２３に正確に形成できるので、高温動作時にも光出力が熱飽和しない低消費電力の低雑音赤色レーザを得ることができる。
【００５９】
尚、活性層２３中の動作キャリア密度を低減し、高温動作時の漏れ電流を低減し、且つ電流−電圧特性における微分抵抗（Ｒｓ）を小さくすることによって消費電力を低減するためには、上記赤色レーザのリッジ部（第２上側クラッド層２６）の底部の幅（Ｗ２）をできるだけ広くする必要がある。しかしながら、Ｗ２を大きくしすぎると、電流ブロック層２９下の活性層２３に広がる光分布の割合が小さくなるため、可飽和吸収体の体積が小さくなるので、自励発振を得ることができなくなる。従って、高温動作可能な自励発振型レーザを得るためには、上記赤外レーザの場合と同様に、また、後述するように、ｄｐ２及びＷ２を精密に設定する必要がある。
【００６０】
また、本実施形態の２波長レーザ装置においては、各レーザ素子の共振器長は例えば３５０μｍに設定されているものとする。
【００６１】
次に、本実施形態のレーザ素子構造におけるｄｐ１、ｄｐ２、Ｗ１及びＷ２のそれぞれの好ましい範囲について説明を行う。
【００６２】
まず、図１に示した本実施形態のレーザ素子構造において、所望のΔＮを得るための赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さ（ｄｐ１）及び赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さ（ｄｐ２）について説明を行う。
【００６３】
図２（ａ）及び（ｂ）はｄｐ１及びｄｐ２をそれぞれ変化させた場合におけるΔＮの値の計算結果を示す。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ｄｐ１及びｄｐ２を厚くすると、ΔＮの大きさが小さくなる。ここで、注目すべき点は、同じΔＮを得るための第１上側クラッド層の厚さは赤外レーザの方が厚くなるという点である。これは、導波路において赤外レーザの方が波長が長いため、導波路を伝搬する光分布も赤外レーザの方が赤色レーザよりも広がっているので、第１上側クラッド層の厚さが同じであるとすると、赤外レーザにおける光分布の方が、成長膜厚方向である垂直方向に拡がり易くなる結果、電流ブロック層の影響を受けやすくなるからである。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ΔＮの値として１×１０-4の値を得るためには、赤色レーザではｄｐ２として０．５８μｍ程度、赤外レーザではｄｐ１として０．９３μｍ程度がそれぞれ必要であるので、赤外レーザの方が第１上側クラッド層の厚さとして１．６倍程度の厚さが必要であることが分かる。
【００６４】
通常、半導体レーザは、その放熱性を良好にするためにｐｎ接合側（基板の反対側）をヒートシンクに近づけるようにジャンクションダウンで実装される。また、２波長半導体レーザでは、各レーザ素子の発光点の高さは、光ピックアップ光学系との結合を考慮すると同一であることが望ましい。このため、活性層上面からリッジ上端部までの距離は、赤色レーザ及び赤外レーザのそれぞれに対して同一であることが望ましい。従って、ｄｐ１とｄｐ２とが異なる場合において所望の高出力及び低雑音特性を得るためには、赤色レーザ及び赤外レーザのそれぞれの第２上側クラッド層の厚さ（つまりリッジ部の高さ）は互いに異なる必要がある。具体的には、上記のように、赤外レーザの第１上側クラッド層の厚さを赤色レーザの第１上側クラッド層の厚さよりも大きく設定した場合には、赤色レーザの第２上側クラッド層の厚さ（リッジ部の高さ）を赤外レーザの第２上側クラッド層の厚さ（リッジ部の高さ）よりも大きく設定することが好ましい。
【００６５】
ところで、第２上側クラッド層の厚さつまりリッジ部の高さは、第１上側クラッド層と第２上側クラッド層との間にエッチングストップ層を介在させない場合、リッジ形成時のエッチング時間によって決定されてしまうことになる。従って、エッチングストップ層を用いない場合、特に素子の作製工程を簡素化するために赤色レーザ及び赤外レーザのそれぞれのリッジを同時に形成する場合、活性層上面からリッジ上端部までの距離を、赤色レーザ及び赤外レーザのそれぞれにおいて同一にすることは、極めて困難になる。これに対して、本実施形態のように、赤色レーザ及び赤外レーザに対して共にエッチングストップ層を用いれば、当該エッチングストップ層と第２上側クラッド層との間の選択エッチング性により、活性層上面からリッジ上端部までの距離を所望値に設定することが可能となる。尚、本実施形態では、第２上側クラッド層との間の選択エッチング性を確保するために、赤色レーザ及び赤外レーザのそれぞれにおいてエッチングストップ層の材料としてＩｎＧａＰを用いている。
【００６６】
次に、所望の高温動作可能な低雑音レーザを得るための素子構造について説明を行う。自励発振に必要な可飽和吸収体の体積に影響を及ぼすパラメータとしては、ストライプ幅（図１のＷ１及びＷ２）とΔＮとを挙げることができる。これは、ストライプ幅により、水平方向の光分布の幅と活性層への注入電流密度とが大きく変化し、ΔＮによっても、電流ブロック層下の活性層への光分布の染み出しの大きさが大きく変化するためである。
【００６７】
図３（ａ）及び（ｂ）は、ΔＮとストライプ幅とをそれぞれ変化させた場合における赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれの特性の評価結果を示している。ここで、図３（ａ）は赤外レーザの特性の評価結果を示しており、図３（ｂ）は赤色レーザの特性の評価結果を示している。
【００６８】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば８５℃の高温状態まで光ディスクを再生するために必要な５ｍＷ以上の光出力を得るためには、ストライプ幅は広い方が良いことが分かる。これは、ストライプ幅が広ければ、活性層へ注入されるキャリア密度が低減して漏れ電流が低減すると共に、Ｒｓ（微分抵抗）も小さくなって素子の発熱も低減するためである。また、自励発振（パルセーション）を得るためには、できるだけストライプ幅を狭くし、且つΔＮを小さくする方が良いことが分かる。これは、ストライプ幅を狭くすると、ストライプ外に染み出す光分布の割合が大きくなって電流ブロック層下の活性層に可飽和吸収体を大きく形成することができるためであり、また、ΔＮを小さくした場合にも、ストライプ外に染み出す光分布の割合が大きくなって電流ブロック層下の活性層に可飽和吸収体を大きく形成することができるためである。しかしながら、ΔＮを小さくしすぎると、光分布の安定性が損なわれる結果、高次横モード発振や電流−光出力特性における非線形性（キンク）が生じやすくなる。これらのことから、高温動作、低雑音特性及び安定した基本横モード発振の全てを８５℃の高温下でも実現するためには、図３（ａ）及び（ｂ）に示す斜線領域内のΔＮ値及びストライプ幅値を持つ素子構造を採用しなければならないことが分かる。
【００６９】
本実施形態では、赤色レーザにおいてストライプ幅（図１のＷ２）を４μｍ、ΔＮを２×１０-4（つまりｄｐ２を０．５５μｍ）とし、赤外レーザにおいてストライプ幅（図１のＷ１）を４．２μｍ、ΔＮを１．０８×１０-4（つまりｄｐ１を０．８５μｍ）とした構造を採用している。
【００７０】
また、上記のようなΔＮを有する構造を再現性良く実現するために、本実施形態においては、赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれに対して、第１上側クラッド層と第２上側クラッド層（リッジ部）との間に、ＩｎＧａＰからなるエッチングストップ層を用いている。ＩｎＧａＰからなるエッチングストップ層は、ＡｌＧａＩｎＰ系クラッド層と比べて屈折率が高いため、エッチングストップ層の厚さを大きくしすぎると、垂直方向の光分布が活性層に集中しやすくなり、ＦＦＰにおける光分布の垂直拡がり角の増大、及びＣＯＤレベルの低下をもたらす。垂直拡がり角が増大すると、光ピックアップのレンズに取り込まれる光量が低下するので、光利用効率の低下につながる。このため、エッチングストップ層の厚さはできるだけ薄い方が良い。
【００７１】
また、前述の様に、同じΔＮを得るためには、赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さ（ｄｐ１）を赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さ（ｄｐ２）と比べて大きくする必要があるため、リッジ上端からエッチングストップ層までの間の距離（つまりリッジとなる第２上側クラッド層の厚さ）については赤外レーザの方が小さくなる。従って、同一のエッチングプロセスによって、赤色レーザ及び赤外レーザのそれぞれのリッジを形成する場合、赤外レーザの方が早くにエッチングストップ層に到達することになる。ここで、赤色レーザのリッジ形成が終了するまで、赤外レーザのエッチングストップ層がエッチングによって削られて除去されるようなことがあってはならない。しかしながら、本実施形態においても、エッチングストップ層となるＩｎＧａＰとリッジつまり第２上側クラッド層となるＡｌＧａＩｎＰとの間にエッチング選択性を有するエッチング液を使用したとしても、エッチングストップ層が全くエッチングされないようにすることは極めて困難であり、数十Å程度は削れてしまう。
【００７２】
特に、赤色レーザにおいては、活性層の伝導帯とクラッド層の伝導帯との間のエネルギーの差が小さく、活性層からｐ型クラッド層（上側クラッド層）に電子がオーバーフローしやすいので、温度特性を向上させるためには、できる限り動作電流値を小さくする必要がある。従って、ＣＯＤレベルの低下、又は垂直拡がり角の増大つまり光利用効率の低下に起因する動作電流値の増大を防ぐためには、赤色レーザのエッチングストップ層をできる限り薄くする必要がある。
【００７３】
さらに、前述のように、エッチングストップ層がエッチングにさらされる時間の長さの差を考慮して、赤外レーザのエッチングストップ層の厚さを赤色レーザのエッチングストップ層の厚さよりも大きくする必要がある。
【００７４】
そこで、本実施形態では、赤色レーザのエッチングストップ層２５の厚さＥＳ２を９０Åとし、赤外レーザのエッチングストップ層１５の厚さＥＳ１を１１０Åとしている。尚、ＥＳ１及びＥＳ２の値は前述の値に限られるものではなく、それぞれ５０〜２００Åの範囲でＥＳ１の方を２０Å以上大きく設定してもよい。
【００７５】
ところで、本実施形態のレーザ素子構造において光学系の設計マージンを大きくして製造歩留まりの低下を防止するためには、赤外レーザの非点隔差と赤色レーザの非点隔差との差を小さくすることが好ましい。
【００７６】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、ｄｐ１（赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さ）及びｄｐ２（赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さ）をそれぞれ変化させた場合における非点隔差の計算結果を示す。図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ｄｐ１及びｄｐ２を大きくすると、非点隔差は減少する。また、ｄｐ１及びｄｐ２が同じ厚さであるとすると、赤外レーザの非点隔差の方が赤色レーザの非点格差よりも大きくなる。ここで、光ピックアップとの結合を考慮すると、２波長レーザにおける各レーザ素子の非点隔差は同一であるか又は互いに値が近いことが望ましい。図１０（ａ）及び（ｂ）に示す結果によれば、赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さｄｐ２を赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さｄｐ１よりも小さく設定することによって、両レーザの非点隔差の差を小さくすることが可能となる。その結果、レンズとの結合効率を向上させることができるので、動作電流の低減が可能となる。
【００７７】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、赤外レーザのリッジ幅（図１のストライプ幅Ｗ１）及び赤色レーザのリッジ幅（図１のストライプ幅Ｗ２）をそれぞれ変化させた場合における非点隔差の計算結果を示す。図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ストライプ幅Ｗ１及びＷ２が大きくなるに従って非点隔差は増加する。また、ストライプ幅Ｗ１及びＷ２が同じ幅であるとすると、赤外レーザの非点隔差の方が赤色レーザの非点隔差よりも大きくなる。前述のように、光ピックアップとの結合を考慮すると、２波長レーザにおける各レーザ素子の非点隔差は同一であるか又は互いに値が近いことが望ましい。図１１（ａ）及び（ｂ）に示す結果によれば、赤色レーザのリッジ幅（ストライプ幅Ｗ２）を赤外レーザのリッジ幅（ストライプ幅Ｗ１）よりも大きく設定することによって、両レーザの非点隔差の差を小さくすることが可能となる。その結果、レンズとの結合効率を向上させることができるので、動作電流の低減が可能となる。
【００７８】
尚、温度変化に対するしきい値変動（後述する図４（ａ）及び（ｂ）に示す電流−光出力特性の温度依存性）については、赤色レーザの方が赤外レーザよりも大きい。すなわち、赤色レーザのストライプ幅Ｗ２が赤外レーザのストライプ幅Ｗ１よりも大きいことが望ましい。言い換えると、温度変化に対するしきい値変動が相対的に大きい赤色レーザのストライプ幅Ｗ２を相対的に大きくする。このようにすると、可飽和吸収体の体積が小さくなるため、光の吸収損失が小さくなるので、ストライプ幅の小さいレーザと比べてスロープ効率が大きくなる結果、しきい値及び動作電流が小さくなる。以上のように、温度変化に対するしきい値変動が大きい（つまり温度変化に対する許容度が赤外レーザと比べて小さい）赤色レーザの動作電流を低減するために、赤色レーザのストライプ幅Ｗ２を大きくする。
【００７９】
また、本実施形態において、共振器方向（リッジ部の延びる方向）及びリッジ高さ方向のそれぞれについてリッジ幅が均一に設定されている場合を例とした。しかし、これに代えて、例えば図１２に示すように、リッジ上端に近づくに従ってリッジ幅を細くしてもよい。言い換えると、リッジ部の断面形状をテーパ状にしてもよい。また、共振器方向にリッジ幅を変化させてもよい。このように共振器方向又はリッジ高さ方向にリッジ幅を変化させる場合、上記ストライプ幅Ｗ１及びＷ２としてはそれぞれ共振器方向又はリッジ高さ方向におけるリッジ幅の平均値を用いればよい。
【００８０】
次に、以上に述べた本実施形態の素子構造を有する２波長半導体レーザのＣＷ（Continuous Wave ：電流波形）、８５℃の条件下における赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれの電流−光出力特性を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。ここで、図４（ａ）は赤外レーザの電流−光出力特性を示し、図４（ｂ）は赤色レーザの電流−光出力特性を示す。また、図４（ａ）及び（ｂ）において、比較のため、ＣＷ、２５℃の条件下における赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれの電流−光出力特性を合わせて示している。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態の２波長半導体レーザによると、赤色レーザ及び赤外レーザ共に、８５℃の高温条件においても、キンクを生じない線形性に優れた電流−光出力特性が得られていることが分かる。
【００８１】
次に、本実施形態の素子構造を有する２波長半導体レーザのＣＷ、８５℃の条件下における赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれの発振スペクトル特性を図５（ａ）及び（ｂ）に示す。ここで、図５（ａ）は赤外レーザの発振スペクトル特性を示し、図５（ｂ）は赤色レーザの発振スペクトル特性を示す。また、図５（ａ）及び（ｂ）において、８５℃の高温条件下での発振スペクトル特性と比較するために、２５℃の条件下での発振スペクトル特性もあわせて示している。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態の２波長半導体レーザによると、赤色レーザ及び赤外レーザ共に、８５℃の高温でも十分に動作可能な低雑音レーザが得られていることが分かる。
【００８２】
図６（ａ）〜（ｃ）、図７（ａ）〜（ｃ）及び図８は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【００８３】
まず、図６（ａ）に示すように、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法又はＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxial）法を用いた第１の結晶成長工程において、例えば（１００）面から［０１１］方向に１０°傾いた面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法を用いて、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１１（厚さ０．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ下側クラッド層１２（厚さ２．０μｍ）、量子井戸構造を有し且つＧａＡｓを含むＡｌＧａＡｓ系活性層１３（厚さ２００Å）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１上側クラッド層１４（厚さｄｐ１）、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストップ層１５（厚さＥＳ１）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２上側クラッド層１６（厚さｄｐ２）、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１７（厚さ５００Å）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（厚さ０．４μｍ）１８を順次形成する。
【００８４】
尚、本実施形態では、活性層１３に多重量子井戸構造を用いているが、これに代えて、単層量子井戸構造又はバルク構造を用いてもよい。また、活性層１３の導電型は特に限定されず、ｐ型であっても、ｎ型であっても、又はアンドープであってもよい。
【００８５】
次に、基板１０をＭＯＣＶＤ反応炉又はＭＢＥ反応炉から取り出した後、図６（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィにより赤外レーザ形成領域にレジストパターン１９を形成し、その後、レジストパターン１９をマスクとして硫酸系又は塩酸系のエッチング液を用いて、レジストパターン１９によりマスクされていない領域のコンタクト層１８、保護層１７、第２上側クラッド層１６、エッチングストップ層１５、第１上側クラッド層１４、活性層１３、下側クラッド層１２及びバッファ層１１を除去する。
【００８６】
次に、レジストパターン１９を除去した後、図６（ｃ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１０上に全面に亘って、ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法を用いて、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２１（厚さ０．５μｍ）、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ下側クラッド層２２（厚さ２．０μｍ）、歪量子井戸構造を有し且つＩｎＧａＰを含むＡｌＧａＩｎＰ系活性層２３（厚さ５００Å）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１上側クラッド層２４（厚さｄｐ２）、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストップ層２５（厚さＥＳ２）、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２上側クラッド層２６（厚さｄｐ１）、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層２７（厚さ５００Å）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２８（厚さ０．４μｍ）を順次形成する。
【００８７】
次に、基板１０をＭＯＣＶＤ反応炉又はＭＢＥ反応炉から取り出した後、図７（ａ）に示すように、フォトリソグラフィにより赤色レーザ形成領域にレジストパターン３０を形成し、その後、レジストパターン３０をマスクとして硫酸系又は塩酸系のエッチング液を用いて、レジストパターン３０によりマスクされていない領域のコンタクト層２８、保護層２７、第２上側クラッド層２６、エッチングストップ層２５、第１上側クラッド層２４、活性層２３、下側クラッド層２２及びバッファ層２１を除去する。
【００８８】
次に、レジストパターン３０を除去した後、図７（ｂ）に示すように、大気圧下で熱ＣＶＤ法（例えば３７０℃）を用いて、コンタクト層１８及び２８のそれぞれの上に例えば厚さ０．３μｍの酸化シリコン膜３１を堆積させ、その後、フォトリソグラフィーとドライエッチング技術とにより酸化シリコン膜３１をパターニングしてストライプ形状のマスクを形成する。続いて、このストライプ形状の酸化シリコン膜３１をマスクとして、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１８及び２８、ｐ型ＧａＩｎＰ保護層１７及び２７、並びにｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第２上側クラッド層１６及び２６を順次選択的にエッチングする。これにより、ヘテロ構造を有する基板１０上における赤外レーザ形成領域及び赤色レーザ形成領域のそれぞれにメサ状のリッジが形成される。
【００８９】
次に、基板１０を再びＭＯＣＶＤ反応炉又はＭＢＥ反応炉に設置した後、図７（ｃ）に示すように、酸化シリコン膜３１をマスクとして、エッチングストップ層１５及び２５のそれぞれの上、第２上側クラッド層１６と保護層１７とコンタクト層１８とからなるリッジの側壁上、並びに第２上側クラッド層２６と保護層２７とコンタクト層２８とからなるリッジの側壁上にｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層２９（厚さ０．７μｍ）を選択的に成長させる。
【００９０】
次に、基板１０をＭＯＣＶＤ反応炉又はＭＢＥ反応炉から取り出した後、図８に示すように、例えば弗酸系のエッチング液を用いて酸化シリコン膜３１を除去する。これにより、本発明の一実施形態に係る２波長半導体レーザ装置を得ることができる。
【００９１】
以上に説明したように、本実施形態によると、上側クラッド層のリッジ部を形成するためのエッチングストップ層の厚さが各発光素子に応じて異なるため、各発光素子毎にｄｐ（リッジ部側壁に形成される電流ブロック層の下面と活性層の上面との間の距離）を数十Åの高精度で制御することができる。このため、ΔＮ（電流注入ストライプ内外の実効屈折率差）を１×１０-4オーダで制御することができるので、光分布の形状を精密に設定することができる。すなわち、光分布の垂直拡がり角の増大に伴う動作電流値の増大及び高温動作時の光出力の熱飽和を防止しながら、活性層に形成する可飽和吸収体の体積を適切に設定することができるので、自励発振を生じる複数波長の低雑音レーザを再現性よく得ることが可能となる。
【００９２】
尚、本実施形態において、赤色及び赤外域の２波長半導体レーザ装置を対象としたが、発光波長の種類（数）及び組み合わせは特に限定されるものではない。具体的には、相対的に短い波長で発光する発光素子又は温度変化に対するしきい値変動が相対的に大きい発光素子として赤色レーザを用いたが、これに代えて、他のレーザを用いてもよい。また、相対的に長い波長で発光する発光素子又は温度変化に対するしきい値変動が相対的に小さい発光素子として赤外レーザを用いたが、これに代えて、他のレーザを用いてもよい。
【００９３】
また、本実施形態において、活性層及びクラッド層等の各半導体層の構成材料並びに基板の構成材料も特に限定されないことは言うまでもない。具体的には、赤外レーザのｎ型下側クラッド層１２並びにｐ型第１及び第２上側クラッド層１４及び１６として（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐを用いたが、赤外レーザの各クラッド層１２、１４、１６の材料は特に限定されるものではない。但し、赤外レーザの各クラッド層１２、１４、１６の材料としては、赤色レーザのｎ型下側クラッド層２２並びにｐ型第１及び第２上側クラッド層２４及び２６と同じ材料を用いることが好ましい。これらのクラッド層材料として、（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.51Ｉｎ0.49Ｐを用いた場合には、例えばＡｌＡｓを含むＡｌＧａＡｓを用いた場合と比べて、高温時（例えば８５℃）における動作電流を低減することができる。また、赤色レーザ及び赤外レーザのそれぞれのリッジ部（第２上側クラッド層１６及び２６）の材料として同じ材料を用いた場合には、両リッジ部をエッチングにより同時に形成することが可能となるので、生産性を向上させることができる。
【００９４】
また、本実施形態において、各レーザ素子のエッチングストップ層は多重量子井戸構造からなることが好ましい。このようにすると、エッチングストップ層を経由した電流の散逸つまり無効電流が増大することを防止することができる。
【００９５】
また、本実施形態において、各レーザ素子のリッジ部側壁には同一の半導体層を形成することが好ましい。このようにすると、同一の結晶成長プロセスによってリッジ側壁上に光閉じ込め層（電流ブロック層）を形成することが可能となるため、結晶成長回数を低減でき、それにより素子作製プロセスの簡素化を図ることが可能となる。また、この場合、前記半導体層はＡｌＩｎＰ又はＧａＡｓからなる電流ブロック層であることが好ましい。具体的には、前記半導体層がＡｌＩｎＰからなる電流ブロック層であると、クラッド層がＡｌＧａＩｎＰ系材料からなる赤外レーザ装置及び赤色半導体レーザ装置において実屈折率導波機構を実現することが可能となるので、半導体レーザの動作電流値及び発振しきい電流値のそれぞれを低減することができる。また、前記半導体層がＧａＡｓからなる電流ブロック層であると、複数波長半導体レーザ装置において屈折率導波機構を実現でき、それによって安定な基本横モード発振を得ることが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態において、各レーザ素子のリッジ部側壁に、半導体層に代えて、誘電体層を形成してもよい。このようにすると、複数波長半導体レーザ装置において実屈折率導波機構を実現することが可能となるので、半導体レーザの動作電流値及び発振しきい電流値のそれぞれを低減することができる。また、この場合、前記誘電体層は、ＳｉＮ層、ＳｉＯ2 層、ＴｉＯ2 層若しくはＡｌ2 Ｏ3 層のいずれか又はそれらの２層以上の積層体であってもよい。また、前記誘電体層は、ＳｉＮ、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 又はＡｌ2 Ｏ3 のうちの２つ以上の材料からなる混晶であってもよい。具体的には、前記誘電体層がＳｉＯ2 からなる電流ブロック層であると、活性層に注入される電流がリッジ下方に位置する活性層部分に集中して注入されるので、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態がより少ない注入電流によって実現される。また、誘電体層からなる電流ブロック層は透明であるため、レーザ内部での損失を低減することができるので、赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さｄｐ１及び赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さｄｐ２をより大きく設定することができる。すなわち、誘電体層からなる電流ブロック層を各レーザ素子のリッジ部側壁に形成することによって、赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さｄｐ２と赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さｄｐ１との差をより大きく設定することができる。
【００９７】
また、本実施形態において、各レーザ素子のリッジ部側壁に、半導体層に代えて、多結晶層又はアモルファス層を形成してもよい。このようにすると、活性層に注入される電流がリッジ下方に位置する活性層部分に集中して注入されるので、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態がより少ない注入電流によって実現される。また、多結晶層又はアモルファス層からなる電流ブロック層を各レーザ素子のリッジ部側壁に形成することによって、赤色レーザのレーザ光及び赤外レーザのレーザ光のそれぞれについてリッジ外部の光（つまりストライプ外の光）が吸収されるため、赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さｄｐ１及び赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さｄｐ２をより大きく設定した場合にも横モード発振を安定させることができるので、マルチモード性が向上する。すなわち、多結晶層からなる電流ブロック層を用いた構成によって、赤色レーザの第１上側クラッド層２４の厚さｄｐ２と赤外レーザの第１上側クラッド層１４の厚さｄｐ１との差をより大きく設定することができる。さらに、結晶成長装置を用いてリッジ側壁上に電流ブロック層を堆積する方法を用いることなく、多結晶層又はアモルファス層の堆積によってリッジ側壁上に光閉じ込め層（電流ブロック層）を形成することが可能となるため、素子作製プロセスの簡素化を図ることが可能となる。また、前記多結晶層はポリＳｉ層であってもよく、前記アモルファス層は、アモルファスＳｉ層、アモルファスＧｅ層若しくはアモルファスＳｉＧｅ層のいずれか又はそれらの２層以上の積層体であってもよい。また、前記多結晶層又は前記アモルファス層に代えて、アモルファスＳｉ、アモルファスＧｅ、アモルファスＳｉＧｅ又はポリＳｉのうちの２つ以上の材料からなる混晶を用いてもよい。このようにすると、複数波長半導体レーザ装置において屈折率導波機構を実現でき、それによって安定な基本横モード発振を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明を、光ディスク装置のピックアップ用光源又はその他の電子装置若しくは情報処理装置などに必要な光源として用いられる半導体レーザ装置に適用すると、非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の断面構造の模式図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置において赤外レーザの第１上側クラッド層の厚さｄｐ１及び赤色レーザの第１上側クラッド層の厚さｄｐ２をそれぞれ変化させた場合におけるΔＮの値の計算結果を示す図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置においてΔＮとストライプ幅とをそれぞれ変化させた場合における赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれの特性の評価結果を示す図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置における赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれの電流−光出力特性の評価結果を示す図である。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置における赤外レーザ及び赤色レーザのそれぞれの発振スペクトル特性の温度依存性評価結果を示す図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図９】図９は、従来の集積型半導体発光装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置において赤外レーザの第１上側クラッド層の厚さｄｐ１及び赤色レーザの第１上側クラッド層の厚さｄｐ２をそれぞれ変化させた場合における非点隔差の計算結果を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置において赤外レーザのストライプ幅Ｗ１及び赤色レーザのストライプ幅Ｗ２をそれぞれ変化させた場合における非点隔差の計算結果を示す図である。
【図１２】図１２は本発明の一実施形態に係る半導体レーザ装置の断面構造のバリエーションを示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０    ＧａＡｓ基板
１１、２１    バッファ層
１２、２２    下側クラッド層
１３、２３    活性層
１４、２４    第１上側クラッド層
１５、２５    エッチングストップ層
１６、２６    第２上側クラッド層
１７、２７    保護層
１８、２８    コンタクト層
２９    電流ブロック層
３０    レジストパターン
３１    酸化シリコン膜
【図１】
2007201390.tif 000003
【図２】
2007201390.tif 000004
【図３】
2007201390.tif 000005
【図４】
2007201390.tif 000006
【図５】
2007201390.tif 000007
【図６】
2007201390.tif 000008
【図７】
2007201390.tif 000009
【図８】
2007201390.tif 000010
【図９】
2007201390.tif 000011
【図１０】
2007201390.tif 000012
【図１１】
2007201390.tif 000013
【図１２】
2007201390.tif 000014