(57)【要約】【課題】ＦＦＰが改善された半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】基板上に設けられた第１導電型の窒化物半導体からなる第１クラッド層と、前記第１クラッド層上に設けられ、窒化物半導体を用いた量子井戸構造からなる活性層と、前記活性層上に設けられ、リッジ導波路を有し第２導電型の窒化物半導体からなる第２クラッド層と、を備え、前記第１クラッド層は、アルミニウム組成比ｚが０．０４以下であるＡｌｚＧａ１−ｚＮ、または、ＧａＮとＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）とを交互に積層した平均アルミニウム組成比が０．０４以下の超格子層、のいずれかにより形成され、厚みが１．６マイクロメータ以上であることを特徴とする半導体レーザ装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた第１導電型の窒化物半導体からなる第１クラッド層と、
前記第１クラッド層上に設けられ、窒化物半導体を用いた量子井戸構造からなる活性層と、
前記活性層上に設けられ、リッジ導波路を有し第２導電型の半導体からなる第２クラッド層と、
を備え、
前記第１クラッド層は、アルミニウム組成比ｚが０．０４以下であるＡｌＺＧａ１−ＺＮ、または、ＧａＮとＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）とを交互に積層した平均アルミニウム組成比が０．０４以下の超格子層、のいずれかにより形成され、厚みが１．６マイクロメータ以上であることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記活性層と前記第２クラッド層との間に設けられ、第２導電型の窒化物半導体からなるキャリアオーバーフロー防止層をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記キャリアオーバーフロー防止層は、厚さが２０ナノメータ以下であり、
アルミニウム組成比が０．２０以上のＡｌＧａＮからなることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記活性層は、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０．０５≦ｘ≦０．２）からなる井戸層とＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦０．０５）からなる障壁層とを積層した量子井戸構造により構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記第２クラッド層は、ＧａＮとＡｌｗＧａ１−ｗＮ（０≦ｗ≦１）とを交互に積層した平均アルミニウム組成比が０．０４以下の超格子層か、アルミニウム組成比ｐが０．０４以下であるＡｌｐＧａ１−ｐＮか、のいずれかを含み、
前記リッジ導波路の高さは０．４５マイクロメータ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つ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、半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイビジョン画像記録などを含む次世代ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）においては、４００ナノメータ帯の波長を用いることにより、片面単層媒体において１５〜２０ギガバイトの記録容量とする。
【０００３】
一般に、７８０ナノメータ帯の波長を用いるＣＤ用途よりも６５０ナノメータ帯の波長を用いるＤＶＤ用途において、ビームスポットサイズが小となるために光学系における収差低減や光軸位置合わせ精度に対する要求が厳しい。これと同様な理由により、４００ナノメータ帯の波長を用いる次世代ＤＶＤ用途においては、光学系に対する要求はより一層厳しくなる。従って、半導体レーザ装置からのビームに対して、特にＦＦＰ（Far Field Pattern）に対する仕様が厳しくなっている。
【０００４】
４００ナノメータ帯の波長を放射するためには、窒化物半導体を用いる。この窒化物半導体においては、その組成により格子定数の違いが大きいことが特徴のひとつである。このような窒化物半導体を用いて半導体レーザ装置を構成する場合、活性層、光ガイド層、クラッド層間で光閉じ込めを適正に行おうとするための各層の組成と厚みは、格子不整合に起因する結晶性の劣化（例えばクラック）により制限を受ける。すなわち、格子定数の差が大きい場合には、膜厚を大きくすると成長膜にはクラックなどを生じる。
【０００５】
例えば、４００ナノメータ帯の波長光を放射する活性層をはさんで、光を閉じ込めるＡｌｒＧａ１−ｒＮクラッド層（０≦ｒ≦１）を厚くすることができれば、クラッド層の外側における反射などの影響を抑制できる。しかしながら、ＡｌＧａＮは、ＧａＮやＩｎＧａＮと比べて格子定数が小であり成長できる膜厚には上限がある。
【０００６】
また、アルミニウム組成比を大とすることにより、屈折率を低下させ、光閉じ込めを強めることも考えられるが、同時に格子定数も小となりますます結晶性が劣化するという問題がある。さらに、光閉じ込めが強すぎると垂直方向へのＦＦＰが大となりすぎて光学的仕様を満足させることが困難となる問題も生じる。
【０００７】
活性層へ対して垂直方向へのＦＦＰを低減しようとする技術開示例があるが（特許文献１）、次世代ＤＶＤ用途における光学的要求を満たすには不十分である。
【特許文献１】特開２００４−１４８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ＦＦＰが改善された半導体レーザ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、基板上に設けられた第１導電型の窒化物半導体からなる第１クラッド層と、前記第１クラッド層上に設けられ、窒化物半導体を用いた量子井戸構造からなる活性層と、前記活性層上に設けられ、リッジ導波路を有し第２導電型の窒化物半導体からなる第２クラッド層と、を備え、前記第１クラッド層は、アルミニウム組成比ｚが０．０４以下であるＡｌｚＧａ１−ｚＮ、または、ＧａＮとＡｌｓＧａ１−ｓＮ（０≦ｓ≦１）とを交互に積層した平均アルミニウム組成比が０．０４以下の超格子層、のいずれかにより形成され、厚みが１．６マイクロメータ以上であることを特徴とする半導体レーザ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ＦＦＰが改善された半導体レーザ装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態につき説明する。  
図１は、本発明の具体例にかかる窒化物半導体レーザ装置の模式断面図である。  
ｎ型ＧａＮ基板２０上に、ｎ型Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎクラッド層２２（厚み２．０マイクロメータ）、ｎ型ＧａＮ光ガイド層２４（厚み０．０７マイクロメータ）、活性層２６が積層されている。
【００１２】
さらに、活性層２６の上には、ノンドープＧａＮ拡散防止層２７（厚み０．０５マイクロメータ）、ｐ＋型Ａｌ０．２０Ｇａ０．８０Ｎオーバーフロー防止層２８（厚み１０ナノメータ）、ｐ型ＧａＮ光ガイド層３０（厚み０．０３マイクロメータ）、ｐ型Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎクラッド層３２（厚み０．４マイクロメータ）、ｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４（厚み０．１０マイクロメータ）が積層されている。これら、半導体積層膜は、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板２０上に、順次成長することができる。なお、ｎ型不純物としてはシリコンが、ｐ型不純物としてはマグネシウムが一般的に用いられる。
【００１３】
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＩｎｍＡｌｎＧａ１−ｍ−ｎＮ（０≦ｍ≦１、０≦ｎ≦１、ｍ＋ｎ≦１）なる化学式において組成比ｍ及びｎをそれぞれの範囲内で変化させたすべての組成の半導体を含むものとする。また、導電型を制御するために添加される各種の不純物のいずれかをさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【００１４】
図１に例示される構造は、「リッジ導波路型」と呼ばれる屈折率導波構造に属する。すなわち、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２には、破線部で表される高さＲのリッジ部４２、及び破線部で表される非リッジ部４０が形成されている。なお、第１具体例においては、リッジ部４２の高さＲは０．４０マイクロメータ、非リッジ部４０の高さは０．０５マイクロメータとする。リッジ部４２の上部のｐ＋型ＧａＮコンタクト層も、同時にパターニングされている。パターニングされたｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４側面及びリッジ部４２のリッジ側面４４には、絶縁膜３６が形成されている。絶縁膜３６の材料としては、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４などを用いることができる。なお、ＳｉＯ２の屈折率は約１．５であり、Ｓｉ３Ｎ４の屈折率は１．９〜２．１である。
【００１５】
また、ｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４は、例えば、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ａｕなどの単層、積層、または合金からなるｐ側電極５０と接続される。またｎ型ＧａＮ基板２０は、Ｔｉ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｌなどの単層、積層、または合金からなるｎ側電極５２と接続されている。ｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４は、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２とｐ側電極５０との接触抵抗を低減することにより、動作電圧を低減する作用を有する。
【００１６】
リッジ部４２のリッジ側面４４には、絶縁膜３６が設けられているので、リッジ部４２を構成するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２と、絶縁膜３６との屈折率に差が生じている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２の屈折率は、Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎなる組成であるから約２．５２３である。
【００１７】
このようにリッジ部４２の屈折率は、絶縁膜３６より高いので、基本水平横モードは、光軸（Ｚ軸に平行）に直交する断面内において、活性層２６に対して水平方向（Ｘ軸）に閉じ込められる。但し、波長に比べて、リッジ部４２の底面における幅Ｗが大きすぎると水平横モードに高次モードを生じる。リッジ部４２の幅Ｗは、１〜３マイクロメータとすることが好ましく、本具体例においては、１．５マイクロメータとした。この結果、高次モードを抑制することができる。さらに、リッジ部の厚みは０．４０マイクロメータとする。
【００１８】
次に、積層構造の作用について、より詳細に説明する。  
図２は、本具体例の半導体積層構造のエネルギーバンド図である。  
各層における伝導帯７０、価電子帯７２は、擬フェルミレベル７４を基準として表した。ノンドープＧａＮ拡散防止層２７は、例えばマグネシウム（Ｍｇ）などのｐ型不純物が、高濃度であるｐ＋型ＡｌＧａＮオーバーフロー防止層２８から、活性層２６へ拡散することを抑制する。
【００１９】
また、ｐ＋型オーバーフロー防止層２８は、ｎ型ＧａＮ基板２０側から注入された矢印で表す電子Ｑがｐ型Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎクラッド層３２へ漏れることによる動作電流の不必要な増大を抑制できることが、図２より理解できる。
【００２０】
すなわち、ｐ＋型ＡｌＧａＮオーバーフロー防止層２８のアルミニウム組成比を大きくすると、活性層２６とのバンドギャップ差が大きくなり、ｎ側から注入された電子Ｑが活性層２６からｐ型Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎクラッド層３２へ漏れることを低減できる。アルミニウム組成比としては０．２０以上が好ましい。さらに、ｐ＋型ＡｌＧａＮオーバーフロー防止層２８のｐ型濃度を高くすることにより（例えば、１×１０２０ｃｍ−３）、活性層２６との伝導帯側へテロ障壁を大きくできるために、電子Ｑの漏れをより低減できる。ｐ＋型ＡｌＧａＮオーバーフロー防止層２８の厚みとしては、結晶性の劣化を防ぐために２０ナノメータ以下とすることが好ましい。
【００２１】
ＩｎｘＧａ１−ｘＮ／ＩｎｙＧａ１−ｙＮからなる活性層２６は、単一（Single Quantum Well）または多重量子井戸活性層（Multiple Quantum Well）とすることができる。この場合、井戸層におけるインジウム組成比ｘが０．０５以上で０．２以下、かつ障壁層におけるインジウム組成比ｙが０以上で０．０５以下の範囲内で選択することができる。また、井戸層厚み２〜５ナノメータ、井戸数２〜４、障壁層厚み３〜１０ナノメータとすることができる。本具体例においては、Ｉｎ０．１３Ｇａ０．８７Ｎ／Ｉｎ０．０１Ｇａ０．９９Ｎ構造とし、井戸層厚みを３ナノメータ、井戸数を３個、障壁層厚みを５ナノメータとした。この構造により、発振波長を４０５プラスマイナス５ナノメータの範囲内とすることができる。活性層の組成及びプロファイルを変えることにより、閾値電流、ＦＦＰ（Far Field Pattern），温度特性などを調整できる。
【００２２】
ｎ型Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎクラッド層２２及びｐ型Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎクラッド層３２は、アルミニウム組成比を０．０４と限定することなく０．０４以下とすることができる。また、このようなバルクではなく、ＡｌｑＧａ１−ｑＮ（０≦ｑ≦１）とＧａＮを交互に積層した超格子層とすることもできる。この場合、それぞれの層厚は１〜５ナノメータの範囲で選択され、その平均アルミニウム組成比は０．０４以下であることが結晶性を維持するために好ましい。超格子層とすると、格子不整合による結晶へのストレスを緩和できる。
【００２３】
次に、次世代ＤＶＤ用途などにおいて重要な半導体レーザ装置から放射されるビームのＦＦＰ（Far Field Pattern）に関して説明する。  
図３は、ＦＦＰを説明するための図を表す。半導体レーザ装置６０の一端面から、Ｚ軸方向にビーム６２が放射される。
【００２４】
活性層２６の端面における発光点Ｑから放射されたビーム６２は、水平方向（Ｘ）へも、垂直方向（Ｙ）へも広がって進む。発光点Ｑを中心とした垂直面内の円周上のＶ点においてフォトダイオードの受光面をＱに向けてビーム光強度を測定すると垂直面内における角度Θｖでの光強度分布であるＦＦＰが得られる。光強度が最大値の２分の１となる角度である半値全角を、ビーム広がり角（θv）とよぶ。
【００２５】
同様に、発光点Ｑを中心とした水平面内円周上のＨ点においてフォトダイオードに受光面をＱに向けてビーム光強度を測定すると水平面内における角度Θｈにおける光強度分布であるＦＦＰが得られ、半値全角であるビーム広がり角（θh）が得られる。
【００２６】
図４は、本具体例における垂直方向ＦＦＰの測定値を表すグラフ図である。縦軸は相対光強度であり、横軸は図３に例示された垂直方向角度Θｖである。実線は光出力が２０ｍＷのときのＦＦＰを表し、破線は光出力が８０ｍＷのときのＦＦＰを表す。半値全角である垂直方向広がり角θvはいずれの光出力においても約２２度であり、上下の対称性も良い。次世代ＤＶＤ仕様としては、１８〜２４度の範囲が好ましいので、本第１具体例はこれを充分に満たしている。なお、水平方向ＦＦＰの測定値を図示していないが、サブピークのないパターンが得られており、半値全角であるθhは約９度であり、次世代ＤＶＤ仕様である７〜９度の範囲内にある。
【００２７】
図５は、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２の厚みが、１．５マイクロメータとした第１比較例にかかる半導体レーザ装置の垂直方向ＦＦＰの測定値を表わすグラフ図である。  
ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２の厚み以外は、本具体例と同様の構造とする。この第１比較例の場合、実線で表す２０ｍＷ出力時においても、破線で表す８０ｍＷ出力時においてもマイナス２７度近傍にサブピークを生じている。この場合、サブピークを除けばビーム広がり角を約２２度とみなせる。しかし、２７度近傍に最大光強度の２分の１より大きい強度のサブピークがあると、ビームが断面内で正常な分布を示さないということになる。
【００２８】
また、このサブピークはΘｖがマイナス２７度近傍に現れているが、このΘｖ上において、一様でなくさらに部分的に光強度が集中している場合もありうる。このような部分的発光サブピークは、ＦＦＰを２次元的に検出することにより調べることができる。
【００２９】
通常、記録用途光学系においてはビーム出力を最大限に使用するために楕円断面ビームを、三角プリズムや円柱レンズを通過させることにより真円断面ビームに近づける。このような成形ビームの光分布を、例えばガウス分布に仮定して光学設計を行う。従って、強いサブピークを持つビームを用いると、トラッキング、フォーカス検出にエラーを生じたり、信号検出にエラーを生じることがあるので好ましくない。
【００３０】
これに対して、図４に例示される具体例によるＦＦＰにおいては、サブピークが抑制されているので、例えば、多分割フォトダイオードへの入射ビームはガウス分布にちかい光分布となっている。この結果、多分割フォトダイオードの各エレメントへの入射光により生じる光電流の加減によりフォーカスのずれやトラッキングのずれを正しく検出することができる。
【００３１】
また、ＤＶＤ記録に用いられる相変化型光ディスクにおいては、消去状態とする結晶化レベルと記録状態とするアモルファス化レベルとでレーザ出力を変化する必要がある。このとき、レーザ光スポットは記録マークを包み込むように絞られている。従って、比較例におけるサブピークのように部分的に高出力領域があると記録マーク領域において結晶化やアモルファス化が均一に出来ない場合が起こり、好ましくない。なお、次世代ＤＶＤ記録においては、書き込み時には１２０ｍＷ以上のパルス光出力が、消去時には８０ｍＷ以上のパルス光出力が必要である。これらは、半導体レーザ装置の光出力であり、光ディスク上での光出力はより低下する。
【００３２】
次に、図５に例示された第１比較例における垂直方向ＦＦＰにおけるサブピークの原因に関して考察をする。ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２から漏れた光が透明なｎ型ＧａＮ基板２０に入射し、反射されることにより、光の干渉を引き起こす。
【００３３】
図６及び図７は、これをシミュレーションにより解析した結果を表すグラフ図である。ここでは、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２の厚みＫをパラメータとし、１．２、１．４、１．６、１．８マイクロメータとし、他の構造は具体例と同様とした。また、第２比較例の構造は、ｎ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラッド層（厚み１．２マイクロメータ）及びｐ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラッド層（厚み０．５マイクロメータ）のみが異なり、それ以外は具体例と同様とした。
【００３４】
図６において、縦軸は相対光強度であり、横軸は垂直方向角度Θｖ（度）である。ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２の厚みＫが１．２マイクロメータの場合は、第２比較例を含めてマイナス１８．５〜マイナス１７度のΘｖの範囲で大きなサブピークを発生する。このピークはΘｖ＝０におけるより大きい。図６におけるサブピーク近傍をより詳細に比較するためにΘｖがマイナス３０〜０度であるＡ領域を拡大したグラフ図を、図７に表す。
【００３５】
図７において、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２の厚みＫをパラメータにしたシミュレーション例においては、いずれもマイナス１７度近傍にサブピークを生じている。そして、Ｋ＝１．２μｍにおいてはサブピークにおける光強度の方がΘｖ＝０におけるより大きい。
【００３６】
サブピークの光強度は、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２の厚みＫが１．４，１．６，１．８マイクロメータと増加するにつれて低下する。Ｋが１．６マイクロメータ以上において、サブピークは最大値（Θｖ＝０の点）の２分の１以下とできるので、次世代ＤＶＤ光学仕様を満たすことができる。
【００３７】
第２比較例においては、サブピークがさらに大きく、Θｖ＝０の相対光強度は約０．２となる。ｎ型ＡｌＧａＮの組成の違いなどにより、サブピーク発生角度は少しずれてマイナス１８．５近傍となる。第２比較例に対して、Ｋ＝１．２μｍとしたシミュレーション例においては、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２２及びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２のアルミニウム組成比を０．０４と小さくし、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２のリッジ部高さＲを０．４０マイクロメータと小さくした効果によりＦＦＰの乱れが低減できている。
【００３８】
一般に、窒化物半導体においては、アルミニウム組成比を大とすると、格子定数は小となるのでクラックの発生など結晶性を損なう。このため、厚い膜の成長が困難となる。反面、屈折率が低下するので、一般に光閉じ込めを強くできる。上記シミュレーション結果は、光閉じ込めを過度に強めない（すなわちθv≦２４°とする）ためにアルミニウム組成比を０．０４以下とし、かつｎ型ＡｌＧａＮクラッド層の厚みを１．６マイクロメータ以上とすることにより、基板側（Θｖ≦０）におけるＦＦＰの乱れ、すなわちサブピークを抑制できることを示している。アルミニウム組成比が０．０４の場合、ｎ型Ａｌ０．０４Ｇａ０．９６Ｎクラッド層２２の膜厚が２．５マイクロメータまでは、半導体レーザ装置の動作が可能な結晶性が確保できる。
【００３９】
なお、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２のアルミニウム組成比を第２比較例の０．０５より小さい０．０４とすると、キャリアが活性層で再結合しないで、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２の漏れるオーバーフローが起こることが考えられるが、ｐ＋型ＡｌＧａＮオーバーフロー防止層２８におけるアルミニウム組成比を０．２０以上とすればオーバーフローを抑制できる。この場合、アルミニウム組成比を低下させることにより、ＧａＮとの屈折率差を小とできる。この結果、ｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４による垂直方向ＦＦＰの乱れも低減できる。
【００４０】
次に、リッジ側（Θｖ＞０）におけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２のアルミニウム組成比及び厚みについて説明する。リッジ部４２の形状は、半導体レーザ装置６０の動作電流を決定するので重要である。より高出力を得るためには、低電流動作が必要であるが、ここでも、光閉じ込め（すなわちＦＦＰ）、ｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４への導波モードのはみ出しを考慮して構造を決定する。
【００４１】
図８は、８０ｍＷ出力時動作電流のリッジ部４２の高さＲ依存性をシミュレーションにより解析した結果を表すグラフ図である（Ｔａ＝８０℃）。  
リッジ部４２を構成するｐ型ＡｌｋＧａ１−ｋＮ（０≦ｋ≦１）のアルミニウム組成比ｋをパラメータとして、０．０１５、０．０２５、０．０４０と選択した。リッジ部４２の底面幅Ｗは１．５マイクロメータとする。なお、アルミニウム組成比ｋとリッジ部４２の高さＲ以外は、具体例と同様とする。
【００４２】
アルミニウム組成比が０．０１５から増加するに従い、８０ｍＷ出力時の動作電流を低減できている。リッジ部４２の高さＲが０．１マイクロメータより小となると、水平横方向モードが制御できないので動作電流が上昇する。また、リッジ部４２の高さＲが０．４５マイクロメータ以上では横方向の電流を閉じ込めるのが困難となり動作電流が増加する。このため、リッジ部４２の高さＲの上限を０．４５マイクロメータとする。アルミニウム組成比ｋの上限は、結晶性を良好に維持できる０．０４０とする。
【００４３】
このようなリッジ部４２の構造においては、図４に例示されるような良好なＦＦＰが実現できている。一方、例えば、ｐ型Ａｌ０．０８Ｇａ０．９２Ｎなどによりクラッド層を構成すると、ｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４の屈折率がｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３２より一層大となるため、はみ出した導波モードがｐ＋型ＧａＮコンタクト層３４の垂直方向へより浸み込む。この結果、垂直方向ＦＦＰは乱れて、例えばΘｖがプラス１０度近傍にサブピークを生じやすくなる。しかし、平均アルミニウム組成比を０．０４以下とし、リッジ部４２の高さＲを０．４５マイクロメータ以下とすることにより、リッジ側においてもサブピークを抑制できた半導体レーザ装置が提供できる。
【００４４】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。例えば、窒化物半導体レーザ装置について説明したが、広く窒化物半導体レーザ装置に適用できる。また、基板としては、ＧａＮに限定されずに、サファイヤ、ＳｉＣなどを使用することができる。
【００４５】
さらに、半導体レーザ装置を構成する各要素の形状、サイズ、材質、配置関係などに関して当業者が各種の設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を有する限りにおいて本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の具体例にかかる半導体レーザ装置の模式断面図である。
【図２】図１に例示される半導体レーザ装置の半導体積層構造のエネルギーバンド図である。
【図３】半導体レーザ装置から放射されるビームのＦＦＰを説明するための図である。
【図４】具体例の垂直方向ＦＦＰの測定値を表わすグラフ図である。
【図５】第１比較例の垂直方向ＦＦＰの測定値を表すグラフ図である。
【図６】垂直方向ＦＦＰにおけるサブピークをシミュレーション解析したグラフ図である。
【図７】図６におけるＡ領域の部分拡大グラフ図である。
【図８】８０ｍＷ光出力時の動作電流のリッジ高さ依存性に関するシミュレーション結果を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０ 基板、 ２２ クラッド層、 ２４ 光ガイド層、 ２６ 活性層、 ２７ 拡散防止層、 ２８ オーバーフロー防止層、 ３０ 光ガイド層、 ３２ クラッド層、 ３４ コンタクト層、 ３６ 絶縁膜、 ４０ 非リッジ部、 ４２ リッジ部、 ４４ リッジ側面、 ５０ ｐ側電極、 ５２ ｎ側電極、 ６０ 半導体レーザ装置、 ６２ ビーム、 ７０ 伝導帯、 ７２ 価電子帯、 ７４ 擬フェルミレベル
【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】
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【図８】
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