(57)【要約】【課題】  簡易に実装することの可能な半導体レーザおよびその半導体レーザを実装した半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】  半導体層２２の内部に穴部３０が設けられ、この穴部３０の底部（接続部）３０Ａによりｐ型電極３３とｎ型半導体層２３とが電気的に接続されている。これによりｐ型電極３３がｎ型半導体層２３と同電位となり、電流通路２９に対応する領域に可飽和吸収領域Ｌ３が形成される。利得領域（図示せず）により生じた光が可飽和吸収領域Ｌ３で吸収され、電流に変換される。この電流はｐ側電極３３および底部３０Ａを介してアースに掃き出され、利得領域との間で相互作用し、自励発振させることが可能となる。この一連の動作を生じさせるのにｐ側電極３３上にワイヤを設ける必要はなく、つまりｐ型電極３３上から実装の際に障害となるものが除去されている。【選択図】        図２
2007081283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型層、活性層および上部にストライプ状の電流狭窄構造を含む第２導電型層をこの順に積層してなる半導体層と、
前記半導体層の前記第２導電型層側に形成されると共に、互いに所定の間隔を隔てて前記第２導電型層と電気的に接続された複数の電極と、
前記半導体層に前記活性層と電気的に分離して設けられ、前記複数の電極のうち少なくとも１つを除く電極と前記第１導電型層とを電気的に接続する接続部と
を備えたことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記複数の電極は、前記電流狭窄構造の延在方向に沿って配列されている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記複数の電極は、前記第２導電型層のうち前記電流狭窄構造に対応するストライプ状の領域に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
前記第１導電型層と電気的に接続された電極（第１電極）は、前記複数の電極のうち前記第１導電型層と電気的に接続された電極以外の電極（第２電極）の面積より小さな面積を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ。
【請求項５】
前記半導体層は、前記電流狭窄構造の延在方向に一対の出射側端面および反射側端面を有し、
前記第１電極は、前記半導体層上の反射側端面側に形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ。
【請求項６】
前記活性層内の前記第１電極に対応する領域と前記第２電極に対応する領域との間にイオン注入領域を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体レーザ。
【請求項７】
前記イオン注入領域は、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）およびホウ素（Ｂ）のうち少なくとも１種を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ。
【請求項８】
前記複数の電極は、前記電流狭窄構造の延在方向に垂直な方向に沿って配列されている  ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項９】
前記第１電極は、前記第２導電型層のうち前記電流狭窄構造から所定の距離だけ離れた両脇のストライプ状の領域のうち少なくとも一方に電気的に接続され、
前記第２電極は、前記第２導電型層のうち前記電流狭窄構造に対応するストライプ状の領域に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザ。
【請求項１０】
前記第１電極は、前記電流狭窄構造から所定の距離だけ離れた両脇のストライプ状の領域のうち少なくとも一方の領域に形成され、
前記第２電極は、前記電流狭窄構造に対応するストライプ状の領域を含む領域に形成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の半導体レーザ。
【請求項１１】
前記第１電極と前記第２電極とを電気的に絶縁する絶縁層を備え、
前記第１電極は、前記電流狭窄構造から所定の距離だけ離れた両脇のストライプ状の領域のうち少なくとも一方の領域に形成され、
前記絶縁層は、前記第１電極全体を覆うように形成され、
前記第２電極は、前記電流狭窄構造に対応するストライプ状の領域上と、前記絶縁層上とに形成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の半導体レーザ。
【請求項１２】
前記活性層内の前記電流狭窄構造に対応する領域と前記電流狭窄構造から所定の距離だけ離れた両脇のストライプ状の領域に対応する領域のうち少なくとも一方との間にイオン注入領域を有する
ことを特徴とする請求項９に記載の半導体レーザ。
【請求項１３】
前記イオン注入領域は、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）およびホウ素（Ｂ）のうち少なくとも１種を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の半導体レーザ。
【請求項１４】
前記接続部は、前記半導体層のうち前記電流狭窄構造の形成されている領域以外の領域に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。
【請求項１５】
前記第１導電型層はｎ型半導体層であると共に、前記第２導電型層はｐ型半導体層である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。
【請求項１６】
前記半導体層は窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。
【請求項１７】
第１導電型層、活性層および上部にストライプ状の電流狭窄構造を含む第２導電型層をこの順に積層してなる半導体層と、前記半導体層の前記第２導電型層側に形成されると共に、互いに所定の間隔を隔てて前記第２導電型層と電気的に接続された複数の電極と、前記半導体層に前記活性層と電気的に分離して設けられ、前記複数の電極のうち少なくとも１つを除く電極と前記第１導電型層とを電気的に接続する接続部とを有する半導体レーザと、
前記半導体レーザのうち前記複数の電極側および前記第１導電型層側の少なくとも一方に接続された放熱部と
を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１８】
前記半導体レーザの前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ１、前記複数の電極のうち前記第１導電型層と電気的に接続された電極（第１電極）の前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ２、前記放熱部と前記半導体レーザとの接触領域の延在方向の長さをＸ３とすると、Ｘ３はＸ３＜Ｘ１−Ｘ２を満たす
ことを特徴とする請求項１７に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１９】
前記半導体レーザは、ＡｕＳｎを含む融着材を介して前記放熱部に接続されている
ことを特徴とする請求項１７記載の半導体レーザ装置。
【請求項２０】
第１導電型層、活性層および上部にストライプ状の電流狭窄構造を含む第２導電型層をこの順に積層してなる半導体層と、前記半導体層の前記第２導電型層側に形成されると共に、互いに所定の間隔を隔てて前記第２導電型層と電気的に接続された複数の電極と、前記半導体層に前記活性層と電気的に分離して設けられ、前記複数の電極のうち少なくとも１つを除く電極と前記第１導電型層とを電気的に接続する接続部とを有する半導体レーザと、
前記半導体レーザのうち前記複数の電極側および前記第１導電型層側の少なくとも一方に接続されたデバイスと
を備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２１】
前記半導体レーザの前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ１、前記複数の電極のうち前記第１導電型層と電気的に接続された電極（第１電極）の前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ２、前記デバイスと前記半導体レーザとの接触領域の延在方向の長さをＸ３とすると、Ｘ３はＸ３＜Ｘ１−Ｘ２を満たす
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体レーザ装置。
【請求項２２】
前記デバイスは、前記複数の電極のうち前記第１導電型層と電気的に接続された電極以外の電極（第２電極）に接続されている
ことを特徴とする請求項２０記載の半導体レーザ装置。
【請求項２３】
前記半導体レーザは、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板上に形成された素子であり、
前記デバイスは、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板上に形成された素子である
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体層上に２以上に分離された電極を有する半導体レーザおよびその半導体レーザを実装した半導体レーザ装置に係り、特に、自励発振が可能な半導体レーザおよび半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低ノイズ半導体レーザ（ＬＤ；laser diode ）としてパルセーション・レーザが注目されている。パルセーション・レーザは、自励振動をしながら発振しているレーザであり、コヒーレンスが低く、戻り光ノイズが低いため、特に光ディスクの用途で有用である。このパルセーション・レーザは、例えば、特許文献１および２に記載されているように、共振器方向に電極分離された２つのｐ側電極を備えており、一方のｐ側電極（以下、「第１電極」とする）をアース（接地）したり、そのｐ側電極に逆バイアスを印加し、他方のｐ側電極（以下、「第２電極」とする）に順バイアスを印加することにより、第１電極に対応する領域に可飽和吸収領域が、第２電極に対応する領域に利得領域がそれぞれ形成され、これらの領域が相互作用を起こすことにより、自励発振するようになっている。  
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７００２号公報
【特許文献２】特開２００４−１８６６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように第２電極と異なる電圧を第１電極に印加するには、例えば、所望の電圧を供給するためのワイヤを第１電極上に接合することが必要となる。一般にワイヤを接合するには１００μｍ角程度の面積が必要であるが、第１電極は一般にそのような広い面積を有していないため、第１電極上にワイヤを接合することは非常に困難であるという問題がある。このように、特許文献１および２に記載の技術では、高度な実装技術が必要となるという問題がある。
【０００５】
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、簡易に実装することの可能な半導体レーザおよびその半導体レーザを実装した半導体レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体レーザは、第１導電型層、活性層、および上部にストライプ状の電流狭窄構造を含む第２導電型層をこの順に積層してなる半導体層を備えたものである。この半導体層の第２導電型層側に複数の電極が形成されており、互いに所定の間隔を隔てて第２導電型層と電気的に接続されている。また、半導体層には、複数の電極のうち少なくとも１つを除く電極と第１導電型層とを電気的に接続する接続部が設けられている。この接続部は、活性層と電気的に分離されている。
【０００７】
本発明の半導体レーザでは、接続部によって、複数の電極のうち少なくとも１つを除く電極と第１導電型層とが電気的に接続されているので、その電極（第１電極）は、第１導電型層と同電位となる。これにより、第１電極に対応する領域が可飽和吸収領域として、複数の電極のうち第１電極以外の電極（第２電極）に対応する領域が利得領域としてそれぞれ機能するようになり、これらの領域で相互作用が起こることにより、半導体レーザが自励発振する。また、接続部は、半導体層に形成されているので、第１導電型層と同電位の部位に接続されたワイヤをわざわざ第１電極上に接合しなくても自励発振することが可能である。つまり、第１電極上にワイヤを設ける必要はない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体レーザによれば、半導体層に接続部を備え、この接続部を通じて第１導電型層と第１電極とを電気的に接続させるようにしたので、第１電極上に別途ワイヤを設けなくても自励発振させることが可能となる。これにより、第１電極上にワイヤを設ける必要がないので、半導体レーザを簡易に実装することができる。従って、半導体レーザのうち複数の電極側および第１導電型層側の少なくとも一方に放熱部やデバイスなどを実装した半導体レーザ装置を簡易に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置１０の構造を斜視的に表すものである。図２は図１のＡ−Ａ矢視方向の断面構成を、図３はＢ−Ｂ矢視方向の断面構成をそれぞれ表すものである。また、図１ないし図３は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。
【００１１】
この半導体レーザ装置１０は、ヒートシンク１１（放熱部）上に融着層１２を介して半導体レーザ２０をｐサイドアップで実装したものである。ヒートシンク１１は、例えばＣｕ（銅）などの電気的および熱的な伝導性を有する材料により構成される。融着層１２は、半導体レーザ装置１０とヒートシンク１１とを固定するものであり、例えば、ＡｕＳｎ等を含む融着材により構成される。これにより、半導体レーザ２０から発せられる熱がヒートシンク１１を介して放散されて半導体レーザ２０が適当な温度に維持されるようになっている。
【００１２】
この半導体レーザ２０は、ＧａＮ（窒化ガリウム）からなる基板２１上に、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体からなる半導体層２２を成長させたものである。この半導体層２２は、ｎ型クラッド層２３，活性層２４，ｐ型クラッド層２５およびｐ型コンタクト層２６をこの順に積層してなるレーザ構造を有する。ここで、ｎ型クラッド層２３が本発明の「第１導電型層」に、ｐ型クラッド層２５およびｐ型コンタクト層２６が本発明の「第２導電型層」にそれぞれ対応する。以下、上記各半導体層を積層した方向を縦方向、レーザ光の射出方向を軸方向、軸方向と縦方向とに垂直な方向を横方向と称する。
【００１３】
なお、ここでいうＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体とは、ガリウム（Ｇａ）と窒素（Ｎ）とを含んだ窒化ガリウム系化合物のことであり、例えばＧａＮ，ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウム・ガリウム），あるいはＡｌＧａＩｎＮ（窒化アルミニウム・ガリウム・インジウム）などが挙げられる。これらは、必要に応じてＳｉ（シリコン），Ｇｅ（ゲルマニウム），Ｏ（酸素），Ｓｅ（セレン）などのＩＶ族およびＶＩ族元素からなるｎ型不純物、または、Ｍｇ（マグネシウム），Ｚｎ（亜鉛），Ｃ（炭素）などのＩＩ族およびＩＶ族元素からなるｐ型不純物を含有している。
【００１４】
この半導体層２２において、ｎ型クラッド層２３は例えばｎ型ＡｌＧａＮにより構成される。活性層２４は例えばアンドープのＧａＩｎＮ多重量子井戸構造を有する。ｐ型クラッド層２５は例えばＡｌＧａＮ、ｐ型コンタクト層２６は例えばｐ型ＧａＮによりそれぞれ構成される。
【００１５】
ｐ型クラッド層２５の一部およびｐ型コンタクト層２６には、後述のようにｐ型コンタクト層２６まで形成したのち選択的にエッチングすることにより、軸方向に延在する帯状のリッジ部（突条部）２７と、その両脇に溝部２８とがそれぞれ設けられている。なお、ｐ型コンタクト層２６はリッジ部２７上部にだけ設けられている。これらリッジ部２７および溝部２８は、半導体層２２内の電流通路２９の大きさを制限すると共に、横方向の光モードを基本（０次）モードに安定に制御し、軸方向に導波させる機能を有する。なお、これらリッジ部２７および溝部２８が、本発明の「電流狭窄構造」に対応する。
【００１６】
このように、リッジ部２７の両脇に溝２８を設けてＷリッジ構造（電流狭窄構造）としたのは、溝２８を設ける代わりにｐ型クラッド層２５を広範囲に渡って深くエッチングすると、電気的なリークが起こりやすくなり、量産性を阻害する。また、一般にＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体は、広い領域を均一にエッチングすることが困難な材料であることから、できるだけ狭い領域をエッチングしてリッジ部２７を形成しようとしたからである。
【００１７】
半導体層２２には、ｐ型クラッド層２５側からｎ型クラッド層２３に到達する深さを有する穴部３０が形成されている。この穴部３０は、半導体層２２のうちＷリッジ構造の形成されている領域から所定の間隔以上離れた領域であって、後述のｐ側電極３３が形成されることとなる領域に形成されている。穴部３０の径は、その形成可能な領域の広さにも依るが、例えば１０μｍ程度である。
【００１８】
リッジ部２７の両側面および溝部２８の内面を含むｐ型クラッド層２５の表面上と、穴部３０の側面上に絶縁膜３１が形成されている。すなわち、穴部３０内の活性層２４は絶縁膜３１で覆われており、リッジ部２７の上面と、穴部３０の底部３０Ａ（ｎ型クラッド層２３の露出している領域）とは絶縁膜３１で覆われていない。この絶縁膜３１は、例えば、ＳｉＯ2 およびＳｉをこの順に積層した構造を有する。
【００１９】
リッジ部２７上部（ｐ型コンタクト層２６）上にｐ側コンタクト電極３２が形成されている。ここで、ｐ側コンタクト電極３２は、例えば、Ｐｄ（パラジウム）を含んで構成され、ｐ側電極３３およびｐ側電極３４は、Ｔｉ（チタン），Ｐｔ（白金）およびＡｕ（金）をこの順に積層した構造を有する。ｐ側電極３４には金などからなるワイヤＷが接合され、ワイヤＷを介して外部電源（図示せず）と電気的に接続されるようになっている。
【００２０】
また、絶縁膜３１およびｐ側コンタクト電極３２の表面ならびに穴部３０の内面を含む面上に、ｐ側電極３３（第１電極）およびｐ側電極３４（第２電極）が分離領域Ｌ１を隔ててそれぞれ形成されている。
【００２１】
ｐ側電極３４は、絶縁膜３１およびｐ側コンタクト電極３２の表面を含む表面のうち穴部３０の形成されていない領域に形成されている。そのため、リッジ部２７のｐ型コンタクト層２６にｐ側コンタクト電極３２を介して電気的に接続されている。以下、ｐ側電極３４のうちリッジ部２７のｐ型コンタクト層２６と電気的に接続されている部分を接触部３４Ａと称する。
【００２２】
ｐ側電極３３は、絶縁膜３１およびｐ側コンタクト電極３２の表面を含む表面のうち穴部３０の形成されている領域に形成されている。そのため、リッジ部２７のｐ型コンタクト層２６にｐ側コンタクト電極３２を介して電気的に接続されているだけでなく、ｎ型クラッド層２３とも底部３０Ａ（接続部）を介して電気的に接続されている。したがって、ｐ側電極３３は、ｎ型クラッド層２３と同電位である。なお、ｐ側電極３３は、活性層２４とは穴部３０の側面に形成された絶縁膜３１により絶縁されている。以下、ｐ側電極３３のうちリッジ部２７のｐ型コンタクト層２６と電気的に接続されている部分を接触部３３Ａと称する。
【００２３】
分離領域Ｌ１は、軸方向に延在する帯状の領域であり、ｐ側電極３３およびｐ側電極３４を軸方向に空間的に分離すると共に互いに電気的に短絡させないように形成されている。具体的には、この分離領域Ｌ１では、リッジ部２７上部のｐ型コンタクト層２６およびｐ側コンタクト電極３２が除去されており、その表面（分離領域Ｌ１のｐ型クラッド層２５の表面）は絶縁膜３１で覆われている。このとき、分離領域Ｌ１の軸方向の幅は、例えば１０μｍ程度である。更には、活性層２４の分離領域Ｌ１に対応する領域（活性層２４内のｐ側電極３３に対応する領域とｐ側電極３４に対応する領域との間の領域）にイオン注入領域が形成されていることが好ましい。これにより、更に高抵抗化され、より高い電圧を印加した際の漏れ電流を抑制することが可能になる。イオン注入領域は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）およびホウ素（Ｂ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むイオンを注入することにより形成されたものであってもよい。
【００２４】
これにより、ｐ側電極３４は、接触部３４Ａを介して活性層２４に電流を注入することができるので、活性層２４のうち接触部３４Ａと対応する領域が、いわゆる利得領域Ｌ２として機能する。一方、ｐ側電極３３は、接触部３３Ａを介して活性層２４から電流（フォトカレント）を引き抜くと共に、穴部３０の底部３０Ａ、ｎ型クラッド層２３およびヒートシンク１１を通じて活性層２４からの電流を掃き出すことができるので、活性層２４のうち接触部３３Ａと対応する領域は、いわゆる可飽和吸収領域Ｌ３として機能する。
【００２５】
ここで、「利得領域Ｌ２としての機能」とは、注入されたキャリアによって発せられた発光光を増幅する機能のことであり、「可飽和吸収領域Ｌ３としての機能」とは、利得領域Ｌ２で発光した光を吸収する機能のことである。したがって、本実施の形態の半導体レーザ２０は、利得領域Ｌ２と可飽和吸収領域Ｌ３との相互作用により自励発振（パルセーション）することが可能である。
【００２６】
ところで、接触部３３Ａの面積は、半導体レーザ２０の自励発振が継続可能な大きさの範囲内に設定される。そのため、接触部３３Ａの軸方向の長さは接触部３４Ａの軸方向の長さと比べて極めて短く、例えば２０μｍ程度しかないので、ｐ側電極３３上に直接ワイヤボンディングすることは極めて困難である。しかし、ｐ側電極３３は、後述のように、アースと同電位（ゼロボルト）になるｎ型クラッド層２３に、底部３０Ａを介して電気的に接続されているので、ワイヤボンディングしなくてもｐ側電極３３をゼロボルトにすることが可能である。つまり、ｐ側電極３３上に直接ワイヤボンディングする必要がないので、半導体レーザ２０を実装する工程において、高度な実装技術を必要としない。
【００２７】
また、接触部３３Ａは、後述の出射側端面３５および反射側端面３６からなる共振器に挟まれた領域内にあればよいので、リッジ部２７上部のいずれの部位に対応して形成されていてもよいが、本実施の形態のように、リッジ部２７上部のうち出射側端面３５側に対応して形成されていることが好ましい。可飽和吸収領域Ｌ３では発熱が非常に少ないので、可飽和吸収領域Ｌ３を出射側端面３５側に設けた場合は、出射側端面３５近傍に放熱機構を設けなくても、出射側端面３５の端面劣化を抑制することができるからである。
【００２８】
リッジ部２７の延在方向（軸方向）に対して垂直な側面には、一対の出射側端面３５および反射側端面３６が形成されている。出射側端面３５は、例えばＡｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）により構成され、低反射率となるように調整されている。これに対して反射側端面３６は、例えば酸化アルミニウム層と酸化チタン層とを交互に積層して構成され、高反射率となるように調整されている。これにより、活性層２４の利得領域で発生した光は一対の出射側端面３５および反射側端面３６の間を往復して増幅され、出射側端面３５からビームとして射出されるようになっている。
【００２９】
一方、基板２１の裏面には、ｎ側電極３７が全体に渡って設けられており、基板２１およびｎ型クラッド層２３と電気的に接続されている。このｎ側電極３７は、例えば、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）をこの順に積層した構造を有する。ｎ側電極３７は、半導体レーザ２０をヒートシンク１１上に実装する際に、ヒートシンク１１と電気的に接続されるので、ヒートシンク１１に電気的に接続されるアース（図示せず）と同電位（ゼロボルト）になっている。そのため、ｎ側電極３７と電気的に接続されているｎ型クラッド層２３、およびそのｎ型クラッド層２３と底部３０Ａを介して電気的に接続されているｐ側電極３３も、ｎ側電極３４と同様、アースと同電位になっている。
【００３０】
この半導体レーザ装置１０は、次のようにして製造することができる。
【００３１】
図４〜図８はその製造方法を工程順に表したものである。半導体レーザ２０を製造するためには、ＧａＮからなる基板２１Ａ上にＩＩＩ−Ｖ族窒化物（ＧａＮ系化合物半導体）からなる半導体層２２Ａを、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ：有機金属気相成長）法により形成する。この際、ＧａＮ系化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、アンモニア (ＮＨ3)を用い、ドナー不純物の原料としては、例えば、モノシラン（ＳｉＨ4 ）を用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えばシクロペンタジウムマグネシウム（ＣＰＭｇ）を用いる。
【００３２】
具体的には、まず、基板２１Ａ上に、ｎ型クラッド層２３Ａ，活性層２４Ａ，ｐ型クラッド層２５Ａおよびｐ型コンタクト層２６Ａをこの順に積層する（図４（Ａ）参照）。
【００３３】
次に、ｐ型コンタクト層２６Ａ上に膜厚０．２μｍのＳｉＯ2 からなる絶縁膜３１Ａを形成する。次いで、その絶縁膜３１Ａ上にフォトレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術に基づき、軸方向に延在する帯状の開口を有するフォトレジスト層Ｒ１を形成する。続いて、このフォトレジスト層Ｒ１をマスクとして、フッ酸系エッチング液によるウエットエッチング法により絶縁膜３１Ａを選択的に除去する（図４（Ｂ）参照）。その後、Ｐｄを含む膜厚１００ｎｍの金属層を真空蒸着法にて形成する。その後、フォトレジスト層Ｒ１を除去する。これにより、ｐ側コンタクト電極３２Ａが形成される（図４（Ｃ）参照）。
【００３４】
次に、ｐ側コンタクト電極３２Ａおよび絶縁膜３１Ａ上にフォトレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術に基づき、Ｗリッジ構造の形成されることとなる領域に開口を有するフォトレジスト層Ｒ２を形成する（図５（Ａ）参照）。次いで、フォトレジスト層Ｒ２およびｐ側コンタクト電極３２Ａをマスクとして、フッ酸系エッチング液によるウエットエッチング法により絶縁膜３１Ａを選択的に除去する。続いて、塩素系のエッチングガスを使ったドライエッチング法によりｐ型コンタクト層２６Ａおよびｐ型クラッド層２５Ａの一部を選択的に除去する。その後、フォトレジスト層Ｒ２を除去すると共に、ｐ型コンタクト層２６Ａのうちｐ側コンタクト電極３２Ａで覆われていない部分を除去する。これにより、半導体層２２Ａ上部に、帯状のリッジ部２７および溝部２８からなるＷリッジ構造が形成される（図５（Ｂ）参照）。
【００３５】
次に、表面全体に渡ってフォトレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術に基づき、分離領域Ｌ１と対応する領域に開口を有するフォトレジスト層Ｒ３を形成する（図６（Ａ）参照）。続いて、このフォトレジスト層Ｒ３をマスクとして、イオンミリング法によりｐ側コンタクト電極３２Ａを選択的に除去してｐ型コンタクト層２６Ａの上面を露出させたのち、塩素系のエッチングガスを使ったドライエッチング法によりｐ型コンタクト層２６Ａを選択的に除去する。その後、フォトレジスト層Ｒ３を除去する。これにより、分離領域Ｌ１となる領域が形成され、分離領域Ｌ１となる部分を除く上面にｐ型コンタクト層２６およびｐ側コンタクト電極３２が形成される（図６（Ｂ）参照）。
【００３６】
次に、表面全体に渡って膜厚０．２μｍのＳｉＯ2 からなる絶縁層３１Ｂを形成する。続いて、ｐ側コンタクト電極３２の上方が薄く、それ以外の領域の上方が厚くなるように、すなわち、表面全体が平らとなるようにフォトレジストを成膜したのち、フォトリソグラフィ技術に基づきｐ側コンタクト電極３２の上面と対応する領域に開口を有するフォトレジスト層Ｒ４を形成する（図７（Ａ）参照）。次いで、ｐ側コンタクト電極３２をエッチングストップ層として、ｐ側コンタクト電極３２上の絶縁層３１Ｂをエッチングして、ｐ側コンタクト電極３２を露出させる（図７（Ｂ）参照）。
【００３７】
次に、表面全体に渡ってフォトレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術に基づき、Ｗリッジ構造の形成されている領域から所定の間隔以上離れた領域であって、ｐ側電極３３が形成されることとなる領域に、四角形状の開口を有するフォトレジスト層（図示せず）を形成する。続いて、このフォトレジスト層をマスクとして、塩素系のエッチングガスを使ったドライエッチング法によりｐ型クラッド層２５側からｎ型クラッド層２３に到達する深さを有する穴部３０を形成する。その後、フォトレジスト層を除去する。続いて、穴部３０の内面にＳｉＯ2 からなる絶縁層３１Ｃを形成し、絶縁層３１Ｃのうち底部３０Ａに対応する部分を選択的に除去する。これにより、ｐ側コンタクト電極３２および底部３０Ａと対応する領域に開口を有する絶縁層３１が形成される（図８（Ａ）参照）。
【００３８】
次に、表面全体に渡ってフォトレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術に基づき、分離領域Ｌ１と対応する領域上にフォトレジスト層（図示せず）を形成する。続いて、例えば蒸着器を用いてＴｉ，ＰｔおよびＡｕをこの順に積層する。その後、そのフォトレジスト層を除去する。これにより、出射側端面３５側にｐ側電極３３が、反射側端面３６側にｐ側電極３４がそれぞれ形成される（図８（Ｂ）参照）。
【００３９】
次に、必要に応じて基板２１Ａの裏面を研磨し、その面にＴｉ，ＰｔおよびＡｕをこの順に積層する。これにより、ｎ側電極３７が形成される。更に、各素子（半導体レーザ２０）ごとに基板２１Ａをダイシングする。このようにして、半導体レーザ２０が製造される。更に、ｐ側電極３４上にワイヤＷを接続すると共にｎ側電極３７にヒートシンク１１を融着層１２を介して接合することにより半導体レーザ装置１０が製造される（図１参照）。
【００４０】
この半導体レーザ２０では、ｐ側電極３４とｎ側電極３７との間にそれぞれ所定の電位差の電圧が印加されると、リッジ部２７により電流狭窄された電流が活性層２４の利得領域Ｌ２（発光領域）に注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、一対の反射鏡膜により反射され、一往復したときの位相の変化が２πの整数倍となる波長でレーザ発振を生じ、ビームとして外部に出射される。
【００４１】
このとき、ｐ側電極３３は、底部３０Ａを介してアースと電気的に接続され、ゼロボルトとなっているので、利得領域Ｌ２で発光した発光光が活性層２４のうちｐ側電極３３に対応する領域可飽和吸収領域Ｌ３で吸収され、電流（フォトカレント）に変換される。この電流はｐ側電極３３および底部３０Ａを介してアースに掃き出される。そして、利得領域Ｌ２と領域可飽和吸収領域Ｌ３とが相互作用を起こすことにより、自励発振が生じる。  
【００４２】
このように、本実施の形態の半導体レーザ２０では、半導体層２２に底部３０Ａを備え、この底部３０Ａを通じてｎ型クラッド層２３とｐ側電極３３とを電気的に接続させることにより、ｐ側電極３３をアースと同電位（ゼロボルト）にすることができるので、ワイヤボンディングしなくても自励発振させることが可能となる。また、ｐ側電極３３上にワイヤボンディングする必要がないので、半導体レーザ２０を簡易に実装することができる。従って、本実施の形態では、半導体レーザ２０にヒートシンク１１などを実装した半導体レーザ装置を簡易に製造することができる。
【００４３】
〔変形例〕
図９および図１０は、上記第１の実施の形態の変形例に係る半導体レーザ装置の側面図を表すものである。また、図９および図１０は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。
【００４４】
この半導体レーザ装置は、半導体レーザ２０のｐ側電極３３，３４側に、一般的な半導体レーザ４０（デバイス）を、融着層１２を介して実装したものである点で、上記実施の形態の半導体レーザ装置と相違する。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。
【００４５】
上記したように、可飽和吸収領域Ｌ３では発熱が非常に少ないので、半導体レーザ２０のように、可飽和吸収領域Ｌ３を出射側端面３５側に設けた場合は、出射側端面３５近傍に放熱機構を設ける必要がなく、半導体レーザ２０のうち利得領域Ｌ２と対応する領域にだけ放熱機構を設ければ十分である。そのため、融着層１２および半導体レーザ４０を放熱機構として利用する場合は、半導体レーザ２０のうち利得領域Ｌ２と対応する領域にだけ融着層１２および半導体レーザ４０を接触させれば十分であり、以下の式を満たすことが好ましい。
Ｘ３＜Ｘ１−Ｘ２…（１）
【００４６】
ここで、Ｘ１は半導体レーザ２０のリッジ構造の延在方向の長さ、Ｘ２はｐ側電極３３のうちリッジ構造の延在方向の長さ、Ｘ３は半導体レーザ２０と半導体レーザ４０との接触領域の延在方向の長さである。なお、図９に示すように、接触領域の長さＸ３だけでなく、半導体レーザ４０の延在方向の長さＸ４を上記接触領域と同等の長さに短縮することにより、半導体レーザ４０の大きさを小さくすることができ、製造コストを削減することができる。なお、上記式（１）は半導体レーザ４０に代えてヒートシンク（放熱部）とした場合にも適用可能である。
【００４７】
ところで、図９および図１０に示したように、半導体レーザ２０および半導体レーザ４０は、基板とは反対側の面を互いに接触させることが好ましい。基板を介さずに接触させた方が、互いに接触先のデバイスを放熱機構としてより効率よく利用することができるからである。なお、このように基板とは反対側の面を互いに接触させることが可能となったのは、ｐ側電極３３上にワイヤボンディングを行う必要がないからである。
【００４８】
これにより、本変形例では、半導体レーザ２０のｐ側電極３４側に半導体レーザ４０を実装した半導体レーザ装置を簡易に製造することができる。なお、本変形例では、半導体レーザ２０のｎ側電極３７側に半導体レーザ４０を実装した半導体レーザ装置を簡易に製造することができることはいうまでもなく、この場合、半導体レーザ４０がｐサイドアップおよびｐサイドダウンのいずれの方式で実装されていてもよい。
【００４９】
〔第２の実施の形態〕
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の構造を表すものである。図１２は図１１のＣ−Ｃ矢視方向の断面構成を、図１１はＤ−Ｄ矢視方向の断面構成をそれぞれ表すものである。また、図１１ないし図１３は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。
【００５０】
この半導体レーザ装置は、ヒートシンク１１（放熱部）上に融着層１２を介して半導体レーザ５０をｐサイドアップで実装したものである。半導体レーザ５０は、溝部２８と対応する領域に可飽和吸収領域Ｌ６を備える点で、リッジ部２７の所定の領域と対応する領域の一部に可飽和吸収領域Ｌ３を備える半導体レーザ２０と相違する。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。
【００５１】
半導体層２２には、ｐ型クラッド層２５側からｎ型クラッド層２３に到達する深さを有する穴部６０（６０ａ，６０ｂ）がＷリッジ構造の両脇に広がる領域の各々に１つずつ形成されている。穴部６０ａは、半導体層２２のうちＷリッジ構造の形成されている領域から所定の間隔以上離れた領域であって、後述のｐ側電極５３ａが形成されることとなる領域に形成され、穴部６０ｂは、半導体層２２のうちＷリッジ構造の形成されている領域から所定の間隔以上離れた領域であって、後述のｐ側電極５３ｂが形成されることとなる領域に形成されている。
【００５２】
リッジ部２７の両側面、溝部２８の側面および溝部２８の底面の一部を含むｐ型クラッド層２５の表面上と、穴部６０（６０ａ，６０ｂ）の側面上に絶縁膜６１が形成されている。すなわち、穴部６０（６０ａ，６０ｂ）内の活性層２４は絶縁膜６１で覆われており、リッジ部２７の上面と、溝部２８の底面の一部（ｐ型クラッド層２５の露出している領域）と、穴部６０（６０ａ，６０ｂ）の底部６０Ａ，６０Ｂ（ｎ型クラッド層２３の露出している領域）とは絶縁膜６１で覆われていない。この絶縁膜６１は、例えば、ＳｉＯ2 およびＳｉをこの順に積層した構造を有する。
【００５３】
絶縁膜６１およびｐ側コンタクト電極３２の表面ならびに穴部６０（６０ａ，６０ｂ）の内面を含む面上に、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）（第１電極）およびｐ側電極５４（第２電極）が分離領域Ｌ４を隔ててそれぞれ形成されている。
【００５４】
ｐ側電極５４は、絶縁膜６１のうち穴部６０（６０ａ，６０ｂ）の形成されていない領域と、ｐ側コンタクト電極３２との表面上に形成されている。そのため、リッジ部２７のｐ型コンタクト層２６にｐ側コンタクト電極３２を介して電気的に接続されている。以下、ｐ側電極５４のうちリッジ部２７のｐ型コンタクト層２６と電気的に接続されている部分を接触部５４Ａと称する。
【００５５】
ｐ側電極５３ａは絶縁膜６１のうち穴部６０ａの形成されている領域上に、ｐ側電極５３ｂは絶縁膜６１のうち穴部６０ｂの形成されている領域上にそれぞれ形成されている。そのため、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）は、リッジ部２７のｐ型コンタクト層２６にｐ側コンタクト電極３２を介して電気的に接続されているだけでなく、ｎ型クラッド層２３とも底部６０Ａ，６０Ｂ（接続部）を介して電気的に接続されている。したがって、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）は、ｎ型クラッド層２３と同電位（ゼロボルト）である。なお、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）は、活性層２４とは穴部６０（６０ａ，６０ｂ）の側面に形成された絶縁膜６１により絶縁されている。以下、ｐ側電極５３ａのうち溝部２８のｐ型クラッド層２５と電気的に接続されている部分を接触部５３Ａ、ｐ側電極５３ｂのうち溝部２８のｐ型クラッド層２５と電気的に接続されている部分を接触部５３Ｂとそれぞれ称する。
【００５６】
ここで、リッジ部２７の脇から接触部５３Ａおよび接触部５３Ｂまでの距離ｃは、活性層２４から接触部５３Ａおよび接触部５３Ｂまでの距離をｄとすると、以下の式を満たすことが好ましい。
ｃ≧１８ｄ…（２）
【００５７】
一般に、距離ｄが大きくなると、リッジ部２７での電流狭窄機能が弱まり、活性層２４の電流注入領域（利得領域Ｌ５）の幅が広がるので、図１４に示したように、しきい値電流Ｉｔｈが大きくなってしまう。そのため、通常は、距離ｄを例えば、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に狭くして、活性層２４の電流注入領域（利得領域Ｌ５）を狭めている。しかし、このように距離ｄを狭めたとしても、活性層２４の電流注入領域（利得領域Ｌ５）の幅は、リッジ部２７の幅よりも広いので、リッジ部２７のすぐ脇に接触部５３Ａまたは接触部５３Ｂを設けると、ｐ側電極５４から供給された電流が活性層２４に供給されることなくｐ側電極５３に掃き出されてしまい、発光効率が下がってしまう。そのため、ｐ側電極５４から供給された電流が活性層２４に供給されることなくｐ側電極５３に掃き出されることとならない様に、可飽和吸収領域Ｌ６をリッジ部２７の脇からある程度離す必要があるからである。
【００５８】
また、分離領域Ｌ４は、Ｗリッジ構造の両脇に広がる領域のうち一方の領域に形成された、軸方向に垂直な方向に延在する帯状の領域と、溝部２８の底面の一部に形成された、軸方向に延在する帯状の領域とからなり、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）およびｐ側電極５４を空間的に分離すると共に互いに電気的に短絡させないように形成されている。具体的には、この分離領域Ｌ４では、ｐ側コンタクト層２６が除去されており、その表面は絶縁膜６１で覆われている。
【００５９】
これにより、ｐ側電極５４は、接触部５４Ａを介して活性層２４に電流を注入することができるので、活性層２４のうち接触部５４Ａと対応する領域が、いわゆる利得領域Ｌ５として機能する。一方、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）は、接触部５３Ａ，５３Ｂを介して活性層２４から電流（フォトカレント）を引き抜くと共に、穴部６０（６０ａ，６０ｂ）の底部６０Ａ，６０Ｂ、ｎ型クラッド層２３およびヒートシンク１１を通じて活性層２４からの電流を掃き出すことができるので、活性層２４のうち接触部５３Ａ，５３Ｂと対応する領域は、いわゆる可飽和吸収領域Ｌ６として機能する。
【００６０】
ここで、「利得領域Ｌ５としての機能」とは、注入されたキャリアによって発せられた発光光を増幅する機能のことであり、「可飽和吸収領域Ｌ６としての機能」とは、利得領域Ｌ５で発光した光を吸収する機能のことである。したがって、本実施の形態の半導体レーザ５０は、利得領域Ｌ５と可飽和吸収領域Ｌ６との相互作用により自励発振（パルセーション）することが可能である。
【００６１】
ところで、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）は、アースと同電位（ゼロボルト）になるｎ型クラッド層２３に、底部６０Ａ，６０Ｂを介してそれぞれ電気的に接続されているので、ワイヤボンディングしなくてもｐ側電極５３をゼロボルトにすることが可能である。つまり、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）上に直接ワイヤボンディングする必要がないので、半導体レーザ２０を実装する工程において、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）上にワイヤボンディングする工程を省略することが可能である。
【００６２】
また、接触部５３Ａ，５３Ｂは、出射側端面３５および反射側端面３６からなる共振器に挟まれた領域内にあればよいので、リッジ部２７の両脇に形成された２つ溝部２８の底部のうち一方の底部の一部にだけ形成されていればよいが、本実施の形態のように、リッジ部２７の両脇に形成された２つ溝部２８の底部のいずれにも形成されていてもよい。
【００６３】
この半導体レーザ５０では、ｐ側電極５４とｎ側電極３７との間にそれぞれ所定の電位差の電圧が印加されると、リッジ部２７により電流狭窄された電流が活性層２４の利得領域Ｌ５（発光領域）に注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、一対の反射鏡膜により反射され、一往復したときの位相の変化が２πの整数倍となる波長でレーザ発振を生じ、ビームとして外部に出射される。
【００６４】
このとき、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）は、底部６０Ａ，６０Ｂを介してアースと電気的に接続され、ゼロボルトとなっているので、利得領域Ｌ５で発光した発光光が活性層２４のうちｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）に対応する領域可飽和吸収領域Ｌ６で吸収され、電流（フォトカレント）に変換される。この電流はｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）および底部６０Ａ，６０Ｂを介してアースに掃き出される。そして、利得領域Ｌ５と領域可飽和吸収領域Ｌ６とが相互作用を起こすことにより、自励発振が生じる。
【００６５】
このように、本実施の形態の半導体レーザ５０では、半導体層２２に底部６０Ａ，６０Ｂを備え、この底部６０Ａ，６０Ｂを通じてｎ型クラッド層２３とｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）とを電気的に接続させることにより、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）をアースと同電位（ゼロボルト）にすることができるので、ワイヤボンディングしなくても自励発振させることが可能となる。また、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）上にワイヤボンディングする必要がないので、半導体レーザ５０を簡易に実装することができる。従って、本実施の形態では、半導体レーザ５０にヒートシンク１１などを実装した半導体レーザ装置を簡易に製造することができる。
【００６６】
〔第１の変形例〕
図１５は、上記第２の実施の形態の第１の変形例に係る半導体レーザ装置の構造を表すものである。図１５は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。本変形例に係る半導体レーザ７０は、活性層２４のうちリッジ部２７と接触部５３Ａとの間の領域に対応する領域にイオン注入領域Ｌ７を備える点で、上記第２の実施の形態と相違する。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記第２の実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。
【００６７】
このイオン注入領域Ｌ７は、上記したように、活性層２４のうちリッジ部２７と接触部５３Ａとの間の領域に対応する領域に形成されている。このイオン注入領域Ｌ７は、溝部２８を形成したのち、溝部２８の底面側から活性層２４に、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）およびホウ素（Ｂ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むイオンを注入することにより形成されている。そのため、イオン注入領域Ｌ７には、活性層２４の他の領域でのエネルギーバンドギャップよりも小さなバンドギャップが形成されており、これにより、活性層２４の利得領域Ｌ５（発光領域）で生成された発光光をより効率よく吸収して電流（フォトカレント）に変換することができる。
【００６８】
このように、本変形例の半導体レーザ装置では、半導体レーザ７０がイオン注入領域Ｌ７を備えることにより、活性層２４の利得領域Ｌ５（発光領域）で生成された発光光をより効率よく吸収して電流（フォトカレント）に変換するようにしたので、自励発振が緩和するのを防止することができる。
【００６９】
〔第２の変形例〕
図１６は、上記第２の実施の形態の第２の変形例に係る半導体レーザ装置の構造を表すものである。図１７は図１６のＥ−Ｅ矢視方向の断面構成を表すものである。また、図１６および図１７は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。
【００７０】
この半導体レーザ装置は、ヒートシンク１１（放熱部）上に融着層１２を介して半導体レーザ８０をｐサイドダウンで実装したものである点で、上記第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置と相違する。また、半導体レーザ８０は、ｐ側電極５３、４４を絶縁膜８２を介して積層してなる多層配線構造８１を備える点で、上記第２の実施の形態に係る半導体レーザ５０と相違する。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記第２の実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。
【００７１】
この多層配線構造８１では、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）を覆うように絶縁膜８２が形成されており、絶縁膜８２の上にｐ側電極５４が延在して形成されている。これにより、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）はｐ側電極５４と絶縁されている。
【００７２】
このように、本変形例の半導体レーザ８０では、多層配線構造８１を備えることによりｐ側電極５３，５４のうちｐ側電極５４のみが外部に露出しているので、ｐ側電極５４側へのヒートシンク１１などの実装がより簡易となる。従って、本変形例では、半導体レーザ８０のｐ側電極５４上にヒートシンク１１などを実装した半導体レーザ装置を簡易に製造することができ、また、ｎ側電極３７側へのヒートシンク１１を設けた場合よりも放熱効率およびレーザ特性を向上させることができる。
【００７３】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および変形例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【００７４】
例えば、上記実施の形態では、半導体層２２の材料として、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体により構成される場合について説明したが、ＧａＩｎＰ系（赤系）材料またはＡｌＧａＡｓ系（赤外系）半導体などにより構成されていてもよい。
【００７５】
また、電流狭窄構造についても、インデックスガイド型に限らず、ゲインガイド型などの他の構造であってもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態および変形例では、半導体層２２の上部をｐ型、下部をｎ型の極性としていたが、その逆の極性としてもよい。更に、製造方法については、上記実施の形態で具体的に説明した製造方法に限定されるものではなく、他の方法であってもよい。
【００７７】
また、上記第１および第２の実施の形態、並びに第２の実施の形態の第１の変形例では、半導体レーザ２０，５０，７０をｐサイドアップで実装した場合について説明したが、ｐサイドダウンで実装してもよい。ｐサイドダウンで実装した方がｐサイドアップで実装した場合よりも放熱効率およびレーザ特性を向上させることができるので好ましい。なお、第２の実施の形態の第２の変形例では半導体レーザ８０がｐサイドアップで実装されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ切断線に沿った断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ切断線に沿った断面図である。
【図４】図１に示した半導体レーザの製造工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く工程を表す断面図である。
【図８】図７に続く工程を表す断面図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例に係る半導体レーザ装置の側面図である。
【図１０】第１の実施の形態の変形例に係る他の半導体レーザ装置の側面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置の構成を表す斜視図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ切断線に沿った断面図である。
【図１３】図１１のＤ−Ｄ切断線に沿った断面図である。
【図１４】厚さｄと閾値電流Ｉthとの関係を表す特性図である。
【図１５】第２の実施の形態の第１の変形例に係る半導体レーザの構成を表す断面図である。
【図１６】第２の実施の形態の第２の変形例に係る半導体レーザ装置の構造を表す斜視図である。
【図１７】図１６のＥ−Ｅ切断線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…半導体レーザ装置、１１…ヒートシンク、１２…融着層、２０，４０，５０，７０，８０…半導体レーザ、２１，２１Ａ…基板、２２，２２Ａ，４３…半導体層、２３，２３Ａ…ｎ型クラッド層、２４，２４Ａ…活性層、２５，２５Ａ…ｐ型クラッド層、２６，２６Ａ…ｐ型コンタクト層、２７…リッジ部、２８…溝部、２９…電流通路、３０，６０（６０ａ，６０ｂ）…穴部、３０Ａ，６０Ｂ…底部、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，６１，８２…絶縁膜、３２，３２Ａ…ｐ側コンタクト電極、３３，３４，４１，５３ａ，５３ｂ，５４，…ｐ側電極、３３Ａ，３４Ａ，５３Ａ，５４Ａ…接触部、３５…出射側端面、３６…反射側端面、３７，４２…ｎ側電極、Ｌ１，Ｌ４…分離領域、Ｌ２，Ｌ５…利得領域、Ｌ３，Ｌ６…可飽和吸収領域、Ｌ７…イオン注入領域、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…フォトレジスト膜、８１…多層配線構造、Ｗ…ワイヤ
【図１】
2007081283.tif 000003
【図２】
2007081283.tif 000004
【図３】
2007081283.tif 000005
【図４】
2007081283.tif 000006
【図５】
2007081283.tif 000007
【図６】
2007081283.tif 000008
【図７】
2007081283.tif 000009
【図８】
2007081283.tif 000010
【図９】
2007081283.tif 000011
【図１０】
2007081283.tif 000012
【図１１】
2007081283.tif 000013
【図１２】
2007081283.tif 000014
【図１３】
2007081283.tif 000015
【図１４】
2007081283.tif 000016
【図１５】
2007081283.tif 000017
【図１６】
2007081283.tif 000018
【図１７】
2007081283.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月22日(2006.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記第１導電型層と電気的に接続された電極（第１電極）は、前記第２導電型層のうち前記電流狭窄構造から所定の距離だけ離れた両脇のストライプ状の領域のうち少なくとも一方に電気的に接続され、
前記複数の電極のうち前記第１導電型層と電気的に接続された電極以外の電極（第２電極）は、前記第２導電型層のうち前記電流狭窄構造に対応するストライプ状の領域に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
前記半導体レーザの前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ１、前記複数の電極のうち前記第１導電型層と電気的に接続された電極（第１電極）の前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ２、前記放熱部と前記半導体レーザとの接触領域の前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ３とすると、Ｘ３はＸ３＜Ｘ１−Ｘ２を満たす
ことを特徴とする請求項１７に記載の半導体レーザ装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２１】
前記半導体レーザの前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ１、前記複数の電極のうち前記第１導電型層と電気的に接続された電極（第１電極）の前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ２、前記デバイスと前記半導体レーザとの接触領域の前記電流狭窄構造の延在方向の長さをＸ３とすると、Ｘ３はＸ３＜Ｘ１−Ｘ２を満たす
ことを特徴とする請求項２０に記載の半導体レーザ装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
リッジ部２７上部（ｐ型コンタクト層２６）上にｐ側コンタクト電極３２が形成されている。ここで、ｐ側コンタクト電極３２は、例えば、Ｐｄ（パラジウム）を含んで構成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、絶縁膜３１およびｐ側コンタクト電極３２の表面ならびに穴部３０の内面を含む面上に、ｐ側電極３３（第１電極）およびｐ側電極３４（第２電極）が分離領域Ｌ１を隔ててそれぞれ形成されている。ここで、ｐ側電極３３およびｐ側電極３４は、Ｔｉ（チタン），Ｐｔ（白金）およびＡｕ（金）をこの順に積層した構造を有する。ｐ側電極３４には金などからなるワイヤＷが接合され、ワイヤＷを介して外部電源（図示せず）と電気的に接続されるようになっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
分離領域Ｌ１は、横方向に延在する帯状の領域であり、ｐ側電極３３およびｐ側電極３４を軸方向に空間的に分離すると共に互いに電気的に短絡させないように形成されている。具体的には、この分離領域Ｌ１では、リッジ部２７上部のｐ型コンタクト層２６およびｐ側コンタクト電極３２が除去されており、その表面（分離領域Ｌ１のｐ型クラッド層２５の表面）は絶縁膜３１で覆われている。このとき、分離領域Ｌ１の軸方向の幅は、例えば１０μｍ程度である。更には、活性層２４の分離領域Ｌ１に対応する領域（活性層２４内のｐ側電極３３に対応する領域とｐ側電極３４に対応する領域との間の領域）にイオン注入領域が形成されていることが好ましい。これにより、更に高抵抗化され、より高い電圧を印加した際の漏れ電流を抑制することが可能になる。イオン注入領域は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）およびホウ素（Ｂ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むイオンを注入することにより形成されたものであってもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
リッジ部２７の延在方向（軸方向）に対して垂直な側面には、一対の出射側端面３５および反射側端面３６が形成されている。出射側端面３５は、例えばＡｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）により構成され、低反射率となるように調整されている。これに対して反射側端面３６は、例えば酸化アルミニウム層と酸化チタン層とを交互に積層して構成され、高反射率となるように調整されている。これにより、活性層２４の利得領域Ｌ２で発生した光は一対の出射側端面３５および反射側端面３６の間を往復して増幅され、出射側端面３５からビームとして射出されるようになっている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図４〜図８はその製造方法を工程順に表したものである。半導体レーザ２０を製造するためには、ＧａＮからなる基板２１Ａ上にＩＩＩ−Ｖ族窒化物（ＧａＮ系化合物半導体）からなる半導体層２２Ａを、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ：有機金属気相成長）法により形成する。この際、ＧａＮ系化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、アンモニア (ＮＨ3)を用い、ドナー不純物の原料としては、例えば、モノシラン（ＳｉＨ4 ）を用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えばシクロペンタジエニルマグネシウム（ＣＰＭｇ）を用いる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
次に、ｐ側コンタクト電極３２Ａおよび絶縁膜３１Ａ上にフォトレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術に基づき、Ｗリッジ構造の形成されることとなる領域に開口を有するフォトレジスト層Ｒ２を形成する（図５（Ａ）参照）。次いで、フォトレジスト層Ｒ２およびｐ側コンタクト電極３２Ａをマスクとして、フッ酸系エッチング液によるウエットエッチング法により絶縁膜３１Ａを選択的に除去する。続いて、塩素系のエッチングガスを使ったドライエッチング法によりｐ型コンタクト層２６Ａおよびｐ型クラッド層２５Ａの一部を選択的に除去する（図５（Ｂ）参照）。その後、フォトレジスト層Ｒ２を除去すると共に、ｐ型コンタクト層２６Ａのうちｐ側コンタクト電極３２Ａで覆われていない部分を除去する。これにより、半導体層２２Ａ上部に、帯状のリッジ部２７および溝部２８からなるＷリッジ構造が形成される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
次に、表面全体に渡ってフォトレジストを成膜し、フォトリソグラフィ技術に基づき、Ｗリッジ構造の形成されている領域から所定の間隔以上離れた領域であって、ｐ側電極３３が形成されることとなる領域に、四角形状の開口を有するフォトレジスト層（図示せず）を形成する。続いて、このフォトレジスト層をマスクとして、塩素系のエッチングガスを使ったドライエッチング法によりｐ型クラッド層２５Ａ側からｎ型クラッド層２３Ａに到達する深さを有する穴部３０を形成する。その後、フォトレジスト層を除去する。続いて、穴部３０の内面にＳｉＯ2 からなる絶縁層３１Ｃを形成し、絶縁層３１Ｃのうち底部３０Ａに対応する部分を選択的に除去する。これにより、ｐ側コンタクト電極３２および底部３０Ａと対応する領域に開口を有する絶縁層３１が形成される（図８（Ａ）参照）。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
このとき、ｐ側電極３３は、底部３０Ａを介してアースと電気的に接続され、ゼロボルトとなっているので、利得領域Ｌ２で発光した発光光が活性層２４のうちｐ側電極３３に対応する可飽和吸収領域Ｌ３で吸収され、電流（フォトカレント）に変換される。この電流はｐ側電極３３および底部３０Ａを介してアースに掃き出される。そして、利得領域Ｌ２と可飽和吸収領域Ｌ３とが相互作用を起こすことにより、自励発振が生じる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
〔変形例〕
図９および図１０は、上記第１の実施の形態の変形例に係る半導体レーザ装置の断面構成を表すものである。また、図９および図１０は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ここで、Ｘ１は半導体レーザ２０のリッジ部２７の延在方向の長さ、Ｘ２はｐ側電極３３のうちリッジ部２７の延在方向の長さ、Ｘ３は半導体レーザ２０と半導体レーザ４０との接触領域のうちリッジ部２７の延在方向の長さである。なお、図９に示すように、接触領域の長さＸ３だけでなく、半導体レーザ４０のリッジ部２７の延在方向の長さＸ４を上記接触領域と同等の長さに短縮することにより、半導体レーザ４０の大きさを小さくすることができ、製造コストを削減することができる。なお、上記式（１）は半導体レーザ４０に代えてヒートシンク（放熱部）とした場合にも適用可能である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
ところで、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）は、アースと同電位（ゼロボルト）になるｎ型クラッド層２３に、底部６０Ａ，６０Ｂを介してそれぞれ電気的に接続されているので、ワイヤボンディングしなくてもｐ側電極５３をゼロボルトにすることが可能である。つまり、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）上に直接ワイヤボンディングする必要がないので、半導体レーザ５０を実装する工程において、ｐ側電極５３（５３ａ，５３ｂ）上にワイヤボンディングする工程を省略することが可能である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
この半導体レーザ装置は、ヒートシンク１１（放熱部）上に融着層１２を介して半導体レーザ８０をｐサイドダウンで実装したものである点で、上記第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置と相違する。また、半導体レーザ８０は、ｐ側電極５３、５４を絶縁膜８２を介して積層してなる多層配線構造８１を備える点で、上記第２の実施の形態に係る半導体レーザ５０と相違する。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記第２の実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007081283.tif 000020
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007081283.tif 000021
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007081283.tif 000022
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2007081283.tif 000023
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2007081283.tif 000024
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2007081283.tif 000025
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2007081283.tif 000026
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2007081283.tif 000027