(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物半導体基板と、
前記基板上に順に積層された下部クラッド層、下ビーム拡大層、活性層、上ビーム拡大層および上部第１クラッド層と、
前記上部第１クラッド層の上に設けられたリッジ形状の上部第２クラッド層と、
前記上部第２クラッド層の側方に設けられた電流ブロック層と、
前記上部第２クラッド層上に設けられたコンタクト層とを含み、
前記下ビーム拡大層は、前記下部クラッド層の屈折率および前記活性層の屈折率より低い屈折率を有し、
前記上ビーム拡大層は、前記活性層の屈折率および前記上部第１クラッド層の屈折率より低い屈折率を有し、
前記下部クラッド層の屈折率と前記下ビーム拡大層の屈折率との差が、前記上部第１クラッド層の屈折率と前記上ビーム拡大層の屈折率との差より大きくされており、
前記下ビーム拡大層の厚さが前記上ビーム拡大層の厚さより厚く、
それによって、レーザビームを前記活性層の上方に比して下方に広く分布させることができ、
前記活性層の上面と前記上部第２クラッド層の上面との距離が、前記下部クラッド層の下面と前記活性層の下面との距離より短く、
前記上部第２クラッド層の前記上部第１クラッド層側の面である底面の幅が、前記活性層におけるキャリアの拡散距離より狭いことを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記化合物半導体基板がＧａＡｓ化合物半導体基板であり、
前記下部クラッド層がＡｌx1Ｇａ(1-x1)Ａｓ層であり、
前記活性層がＡｌy1Ｇａ(1-y1)Ａｓの単層、Ａｌy11Ｇａ(1-y11)ＡｓとＡｌy12Ｇａ(1-y12)Ａｓとの複合層、またはＡｌy1Ｇａ(1-y1)ＡｓとＧａＡｓとの複合層であり、
前記上部第１クラッド層がＡｌx2Ｇａ(1-x2)Ａｓ層であり、
前記リッジ形状の上部第２クラッド層がＡｌx3Ｇａ(1-x3)Ａｓ層であり、
前記電流ブロック層がＡｌy2Ｇａ(1-y2)Ａｓ層またはＧａＡｓ層であり、
前記コンタクト層がＧａＡｓ層であり、
前記下ビーム拡大層がＡｌz1Ｇａ(1-z1)Ａｓ層であり、
前記上ビーム拡大層がＡｌz2Ｇａ(1-z2)Ａｓ層であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ等の光ディスク機器などに用いる半導体レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録装置において、記録速度の向上が図られており、たとえば、ＣＤ−Ｒドライブは、いわゆる１６倍速の記録速度のものが実用化されるに至っている。このように記録速度の大きい光記録装置においては、高出力のレーザ光を瞬時に立ち上げる必要がある。このような要求特性を満たすレーザとして、化合物半導体を用いたリッジ型半導体レーザがある。
【０００３】
図３は、従来のリッジ型半導体レーザ素子の構造を示す図解的な断面図であり、素子の長さ方向に直交する断面を示している。
基板３１の上には、下部クラッド層３２、活性層３３、および上部第１クラッド層３４が順に積層されている。上部第１クラッド層３４の上には、リッジ形状の上部第２クラッド層３７が素子の長さ方向に沿って延びるように形成されている。上部第２クラッド層３７の両側には、電流ブロック層３６が形成されている。上部第２クラッド層３７および電流ブロック層３６の上には、上部第２クラッド層３７にオーミック接触するコンタクト層３８が形成されている。
【０００４】
基板３１の下面およびコンタクト層３８の上面には、それぞれｎ側電極およびｐ側電極（図示しない。）が形成されている。
レーザ発光時には、活性層３３内で電子および正孔の再結合が起こり発光する。基板３１およびコンタクト層３８がＧａＡｓからなり、下部クラッド層３２、活性層３３、上部第１クラッド層３４、および上部第２クラッド層３７がＡｌＧａＡｓ系材料からなる場合、レーザ光はＡｌＧａＡｓ系材料の部分を透過することができる。この範囲内で、レーザ光はビーム状に分布する。図３には、素子端面におけるレーザビームＬＢ３の分布を示している。
【０００５】
図４は、図３のリッジ型半導体レーザ素子の活性層３３近傍の構成を拡大して示す図解的な断面図である。
下部クラッド層３２と活性層３３との間には、下ビーム拡大層４１が設けられている。活性層３３と上部第１クラッド層３４との間には、上ビーム拡大層４２が設けられている。下ビーム拡大層４１および上ビーム拡大層４２の各屈折率を適当な値に設定することにより、活性層３３から適当な幅で上下方向に拡大したレーザビームＬＢ３を得ることができる。通常、活性層３３の上方および下方に関してほぼ同じ幅でレーザビームＬＢ３が拡がるように、上下のビーム拡大層４１，４２が設計されている。
【０００６】
下部クラッド層３２の下面と活性層３３の下面との距離Ｌ３は、下部クラッド層３２の下面近傍にレーザビームＬＢ３の下端が位置するように設定されている。同様に、活性層３３の上面と上部第２クラッド層３７の上面との距離Ｌ４は、上部第２クラッド層３７の上面近傍にレーザビームＬＢ３の上端が位置するように設定されている。距離Ｌ３，Ｌ４はほぼ等しい。基板３１およびコンタクト層３８がレーザビームＬＢ３を吸収する材料で構成されている場合、レーザビームＬＢ３の下端から上端までの長さ（以下、「縦ビーム径」という。）は、下部クラッド層３２の下面と上部第２クラッド層３７の上面と間の距離以下に設定されている。これにより、レーザビームＬ３が吸収されることを避けることができる。
【０００７】
上部第２クラッド層３７から活性層３３への電流の注入は、上部第２クラッド層３７の底面を介してなされる。したがって、活性層３３では、ほぼ上部第２クラッド層３７の底面の幅Ｓ３（以下、「注入電流幅Ｓ３」という。）に等しい幅を有した領域Ｅ３（以下、「発光領域Ｅ３」という。）において電子および正孔（キャリア）の再結合による発光が起こる。この場合、キャリアは、発光領域Ｅ３内で一様に消費されるのではなく、幅方向の中央部近傍でより多く消費される。
【０００８】
このようにキャリア消費量が不均一であっても、キャリア（特に、少数キャリア）が拡散することにより、発光領域Ｅ３内のキャリア密度はある程度均一に保たれる。しかし、高光出力を得るために動作電流を高くすると、注入電流幅Ｓ３が広い場合、拡散ではキャリアを補いきれず、発光領域Ｅ３内の幅方向に関してキャリア密度が不均一となり、これに伴って輝度の分布が不均一となる。すなわち、発光領域Ｅ３内で高輝度で発光する部分はキャリア密度が高い部分へと移動し、これに伴って光出力が不安定となる。光出力が不安定なレーザは、光記録または光読取りの用途に使用することができないから、レーザ素子の最大定格光出力は、光出力が安定な範囲内で定められる。
【０００９】
キャリア密度の不均一は、注入電流幅Ｓ３を狭くすることで解消できる。すなわち、注入電流幅Ｓ３を活性層３３におけるキャリアの拡散距離（キャリア拡散長）以下にすることにより、キャリアが多く消費される部分に確実に少数キャリアを補充して、発光領域Ｅ３内で均一に発光させることができる。このような構造により、光出力は安定化できるので、レーザ素子の最大定格光出力を高くすることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、注入電流幅Ｓ３を狭くするに従って、上部第２クラッド層３７の上面幅Ｄ３も狭くなる。なぜなら、上部第２クラッド層３７の側面は、一定の傾斜角で形成されるので、上部第２クラッド層３７の厚さが一定の場合、注入電流幅Ｓ３と上面幅Ｄ３とを独立に変更することができないからである。電流は、コンタクト層３８と上部第２クラッド層３７との界面を通過して流れるから、上面幅Ｄ３が狭くなると、コンタクト層３８と上部第２クラッド層３７との界面の面積が小さくなり、レーザ素子の抵抗値が上昇してしまう。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、素子抵抗の増加を招くことなく最大定格光出力を高くすることができる半導体レーザ素子を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、化合物半導体基板（１）と、前記基板（１）上に順に積層された下部クラッド層（２）、下ビーム拡大層、活性層（３）、上ビーム拡大層および上部第１クラッド層（４）と、  前記上部第１クラッド層の上に設けられたリッジ形状の上部第２クラッド層（７）と、前記上部第２クラッド層の側方に設けられた電流ブロック層（６）と、前記上部第２クラッド層上に設けられたコンタクト層（８）とを含み、前記下ビーム拡大層は、前記下部クラッド層の屈折率および前記活性層の屈折率より低い屈折率を有し、前記上ビーム拡大層は、前記活性層の屈折率および前記上部第１クラッド層の屈折率より低い屈折率を有し、前記下部クラッド層の屈折率と前記下ビーム拡大層の屈折率との差が、前記上部第１クラッド層の屈折率と前記上ビーム拡大層の屈折率との差より大きくされており、前記下ビーム拡大層の厚さ（Ｌ１１）が前記上ビーム拡大層の厚さ（Ｌ１２）より厚く、それによって、レーザビームを前記活性層の上方に比して下方に広く分布させることができ、前記活性層の上面と前記上部第２クラッド層の上面との距離（Ｌ２）が、前記下部クラッド層の下面と前記活性層の下面との距離（Ｌ１）より短く、前記上部第２クラッド層の前記上部第１クラッド層側の面である底面の幅（Ｓ１）が、前記活性層におけるキャリアの拡散距離より狭いことを特徴とする半導体レーザ素子である。
【００１３】
なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
レーザ光は下部クラッド層から上部第２クラッド層に至る各層を透過することができる。以下、下部クラッド層の下面と上部第２クラッド層の上面との距離を、「透過層厚さ」という。
この発明によれば、活性層の上面と上部第２クラッド層の上面との距離は、下部クラッド層の下面と活性層の下面との距離より短い。したがって、透過層厚さを変更せずに、上部第２クラッド層の厚さを従来のものより薄く設計することができる。これにより、注入電流幅を従来のものより狭くした場合でも、上面幅を従来のものと同程度にすることができる。
【００１４】
したがって、素子の抵抗値の増加を伴うことなく、注入電流幅を狭くして、発光領域内でのキャリア密度の不均一を軽減できる。これにより、光出力が安定な動作範囲を広げることができるから、最大定格光出力を向上できる。
透過層厚さを従来のものと同程度にするには、下部クラッド層の厚さを従来のものより厚くすればよい。これにより、透過層厚さ内に分布するレーザビームの縦ビーム径を従来のものと同程度とすることができる。
【００１５】
活性層と上部第２クラッド層との間には、上部第１クラッド層以外にさらに他の層が含まれていてもよい。たとえば、上部第１クラッド層と上部第２クラッド層との間に、上部第２クラッド層をリッジ形状に整形する際に用いられるエッチングストップ層が設けられていてもよい。
【００１６】
注入電流幅をキャリアの拡散距離以下にすることにより、活性層内でキャリアが多く消費される領域に確実に少数キャリアを補充して、発光領域内で均一に発光させることができる。これにより、光出力を安定化できるので、最大定格光出力を高くすることができる。
【００１７】
上ビーム拡大層の屈折率および下ビーム拡大層の屈折率が、それぞれ上部第１クラッド層の屈折率および下部クラッド層の屈折率より低い場合、レーザビームは活性層から適当な幅で上下方向に拡大される。
従来のリッジ型半導体レーザ素子の構成で、上部第２クラッド層の厚さを薄くすると、レーザビームの上端は上部第２クラッド層の上面を越えてコンタクト層が存在する領域に至る。たとえば、活性層、上部第１クラッド層および上部第２クラッド層がＡｌＧａＡｓ系の材料からなり、コンタクト層がＧａＡｓからなる場合、コンタクト層に入ったレーザ光は吸収される。このため、活性層で発生したレーザ光を、効率的に素子外部に取り出すことができなくなる。また、素子外に取り出されたレーザビームは、所定の縦ビーム径を有することができなくなる。
【００１８】
本発明によれば、下ビーム拡大層および上ビーム拡大層により、レーザビームを活性層の下方に比して活性層の上方に狭く分布させることができる。したがって、上部第２クラッド層の厚さが薄い場合でも、活性層の上方に拡がったレーザビームが、上部第２クラッド層の上面を越えてコンタクト層に至らないようにすることができる。すなわち、レーザ光がコンタクト層に吸収されないので、素子外部にレーザビームを効率的に取り出すことができる。
【００１９】
また、下部クラッド層の下面と活性層の下面との距離を従来のものより長くし、レーザビームを活性層の下方に広く分布させることができるので、従来と同様の透過層厚さおよび縦ビーム径を確保することができる。
【００２０】
上ビーム拡大層の屈折率と上部第１クラッド層の屈折率との差が小さくなるほど、レーザビームの上方への拡大幅は小さくなる。下ビーム拡大層の屈折率と下部クラッド層の屈折率との差が小さくなるほど、レーザビームの下方への拡大幅は小さくなる。したがって、下ビーム拡大層の屈折率と下部クラッド層の屈折率との差が、上ビーム拡大層の屈折率と上部第１クラッド層の屈折率との差より大きくすることにより、レーザビームを活性層の上方に比して下方に広く分布させることができる。
【００２１】
下ビーム拡大層および上ビーム拡大層は、厚さが厚いほど、レーザビームの拡大幅が大きくなる。したがって、下ビーム拡大層の厚さを上ビーム拡大層の厚さより厚くすることにより、レーザビームを活性層の上方に比して下方に広く分布させることができる。
【００２２】
半導体レーザ素子の各部は、請求項２に記載されている組成をとることができる。すなわち、化合物半導体基板はＧａＡｓ化合物半導体基板であってもよく、下部クラッド層はＡｌx1Ｇａ(1-x1)Ａｓ層であってもよい。
活性層はＡｌy1Ｇａ(1-y1)Ａｓの単層であってもよく、Ａｌy11Ｇａ(1-y11)ＡｓとＡｌy12Ｇａ(1-y12)Ａｓとの複合層、またはＡｌy1Ｇａ(1-y1)ＡｓとＧａＡｓとの複合層であってもよい。活性層がＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ ＱｕａｎｔｕｍＷｅｌｌ）活性層である場合、活性層は上述のような複合組成となる。
【００２３】
上部第１クラッド層はＡｌx2Ｇａ(1-x2)Ａｓ層であってもよく、リッジ形状の上部第２クラッド層はＡｌx3Ｇａ(1-x3)Ａｓ層であってもよく、電流ブロック層はＡｌy2Ｇａ(1-y2)Ａｓ層であってもよく、ＧａＡｓ層であってもよい。コンタクト層はＧａＡｓ層であってもよい。
下ビーム拡大層はＡｌz1Ｇａ(1-z1)Ａｓ層であってもよく、上ビーム拡大層はＡｌz2Ｇａ(1-z2)Ａｓ層であってもよい。
【００２４】
このような半導体レーザ素子の製造工程において、下部クラッド層の形成後、Ａｌ含有量を変更してＡｌＧａＡｓ系材料の積層を続けるだけで、下ビーム拡大層を得ることができる。同様に、上部第１クラッド層の形成後、Ａｌ含有量を変更してＡｌＧａＡｓ系材料の積層を続けるだけで、上ビーム拡大層を得ることができる。ＡｌＧａＡｓ系材料において、Ａｌ含有率が高くなるほど屈折率は低くなる。したがって、Ａｌ含有率を制御することにより、ＡｌＧａＡｓ系材料で構成された各部の屈折率を所望のものとすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下では、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るリッジ型半導体レーザ素子の図解的な断面図であり、素子の長さ方向に直交する断面を示している。
基板１の上には、下部クラッド層２、活性層３、および上部第１クラッド層４が順に積層されている。上部第１クラッド層４の上には、リッジ形状の上部第２クラッド層７が素子の長さ方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿って延びるように形成されている。上部第２クラッド層７の両側には、電流ブロック層６が形成されている。電流ブロック層６は、上部第２クラッド層７の側面、および上部第１クラッド層４の上面に沿うように形成されている。上部第２クラッド層７および電流ブロック層６の上には、上部第２クラッド層７にオーミック接触するコンタクト層８が形成されている。
【００２６】
基板１は、ｎ型ＧａＡｓ化合物半導体からなり、下部クラッド層２は、ｎ型Ａｌx1Ｇａ(1-x1)Ａｓからなる。活性層３は、導電型がｎ型、ｐ型、またはアンドープであり、Ａｌy1Ｇａ(1-y1)Ａｓ単層からなっていてもよいし、組成の異なる２種の層からなっていてもよい。すなわち、Ａｌy11Ｇａ(1-y11)ＡｓとＡｌy12Ｇａ(1-y12)Ａｓ（ｙ１１≠ｙ１２）とからなるＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）活性層であってもよいし、Ａｌy1Ｇａ(1-y1)ＡｓとＧａＡｓとからなるＭＱＷ活性層であってもよい。上部第１クラッド層４は、ｐ型Ａｌx2Ｇａ(1-x2)Ａｓからなる。
【００２７】
上部第２クラッド層７は、ｐ型Ａｌx3Ｇａ(1-x3)Ａｓからなり、電流ブロック層６はｎ型Ａｌy2Ｇａ(1-y2)Ａｓからなっていてもよく、ｎ型ＧａＡｓからなっていてもよい。コンタクト層７は、ｐ型ＧａＡｓからなる。
基板１の下面およびコンタクト層８の上面には、それぞれｎ側電極およびｐ側電極（図示しない。）が形成されている。
レーザ発光時には、活性層３内で電子および正孔の再結合が起こり発光する。レーザ光はＡｌＧａＡｓ系材料で構成された下部クラッド層２、活性層３、上部第１クラッド層４、および上部第２クラッド層を透過することができる。この範囲内で、レーザ光はビーム状に分布する。図１には、素子端面におけるレーザビームＬＢ１の分布を示している。
【００２８】
活性層３の下面と下部クラッド層２の下面との距離Ｌ１は、活性層３の上面と上部第２クラッド層７の上面との距離Ｌ２よりも長い。
距離Ｌ２は、従来のもの（図３の距離Ｌ４）に比べて短い。上部第２クラッド層７の下面の幅Ｓ１（以下、「注入電流幅Ｓ１」という。）は、キャリアの拡散距離（たとえば、３μｍ）以下（たとえば、２〜３μｍ）に設定されている。すなわち、注入電流幅Ｓ１は、従来のもの（図３の注入電流幅Ｓ３）よりも狭い。上部第２クラッド層７の側面の傾斜角は、従来のものと同程度である。以上の構成により、上部第２クラッド層７の上面幅Ｄ１は、従来のもの（図３の上面幅Ｄ３）と同程度となっている。
【００２９】
距離Ｌ１は、従来のもの（図３の距離Ｌ３）よりも長い。下部クラッド層２の下面から上部第２クラッド層７の上面に至る厚さは、従来のものと同程度である。
図２は、図１のリッジ型半導体レーザ素子の活性層３近傍の構成を拡大して示す図解的な断面図である。
下部クラッド層２と活性層３との間には、下ビーム拡大層１１が設けられている。活性層３と上部第１クラッド層４との間には、上ビーム拡大層１２が設けられている。下ビーム拡大層１１はｎ型Ａｌz1Ｇａ(1-z1)Ａｓからなり、上ビーム拡大層１２はｐ型Ａｌz2Ｇａ(1-z2)Ａｓからなる。下ビーム拡大層１１の厚さＬ１１と上ビーム拡大層１２の厚さＬ１２とはほぼ等しい。
【００３０】
下ビーム拡大層１１のＡｌ含有率ｚ１は、下部クラッド層２のＡｌ含有率ｘ１より高い。ＡｌＧａＡｓ系材料において、Ａｌ含有率が高くなるほど屈折率は低くなる。したがって、下ビーム拡大層１１の屈折率は、下部クラッド層２の屈折率より低い。この場合、下ビーム拡大層１１の屈折率を適当な値に設定することにより、レーザビームＬＢ１の大きさは活性層３から下方へ適当な幅に拡大される。下ビーム拡大層１１の屈折率と下部クラッド層２の屈折率との差が小さくなるほど、レーザビームＬＢ１の下方への拡大幅は小さくなる。
【００３１】
上ビーム拡大層１２のＡｌ含有率ｚ２は、上部第１クラッド層４のＡｌ含有率ｘ２より高い。したがって、上ビーム拡大層１２の屈折率は、上部第１クラッド層４の屈折率より低い。この場合、上ビーム拡大層１２の屈折率を適当な値に設定することにより、レーザビームＬＢ１の大きさは活性層３から上方へ適当な幅に拡大される。上ビーム拡大層１２の屈折率と上部第１クラッド層４の屈折率との差が小さくなるほど、レーザビームＬＢ１の上方への拡大幅は小さくなる。上ビーム拡大層１２の屈折率は、下ビーム拡大層の屈折率より大きい。
【００３２】
下部クラッド層２のＡｌ含有率ｘ１、上部第１クラッド層４のＡｌ含有率ｘ２、および上部第２クラッド層７のＡｌ含有率ｘ３は同じである。すなわち、下部クラッド層２の屈折率、上部第１クラッド層４の屈折率、および上部第２クラッド層７の屈折率は等しい。したがって、下部クラッド層２の屈折率と下ビーム拡大層１１の屈折率との差は、上部第１クラッド層４の屈折率と上ビーム拡大層１２の屈折率との差より大きい。これにより、レーザ発光時に、レーザビームＬＢ１は、活性層３に対して上方より下方に広く分布する。
【００３３】
下ビーム拡大層１１の屈折率は、レーザビームＬＢ１の下端が、下部クラッド層２の下面近傍に位置するように設定されている。上ビーム拡大層１２の屈折率は、レーザビームＬＢ１の上端が、上部第２クラッド層７の上面近傍に位置するように設定されている。
以上の構成により、レーザビームＬＢ１の下端から上端までの長さ（縦ビーム径）を、従来のものと同様とすることができ、良好なレーザビームＬＢ１を得ることができる。
【００３４】
上部第２クラッド層７から活性層３への電流の注入は、上部第２クラッド層７の下面を介してなされるので、活性層３では、ほぼ注入電流幅Ｓ１と同じ幅を有した領域Ｅ１（以下、「発光領域Ｅ１」という。）で電子および正孔の（キャリア）の再結合による発光が生じる。この場合、キャリアは、発光領域Ｅ１内で一様に消費されるのではなく、幅方向の中央部近傍の領域でより多く消費される。しかし、注入電流幅Ｓ１は、キャリアの拡散距離以下であるので、動作電流が高い場合でも、キャリアが多く消費される部分に確実にキャリア（特に、小数キャリア）を補充し、発光領域Ｅ１内で均一に発光が生じるようにすることができる。すなわち、このような構造により、光出力を安定化できるので、レーザ素子の最大定格光出力を高くすることができる。
【００３５】
また、上部第２クラッド層７の上面幅Ｄ１は、従来のもの（図３の上面幅Ｄ３）と同程度なので、コンタクト層８と上部第２クラッド層７との界面の面積は、従来のものと同程度である。したがって、素子の抵抗値を従来と同程度に低くすることができる。
このような半導体レーザ素子の製造工程において、下部クラッド層２の形成後、Ａｌ含有量を変更してＡｌＧａＡｓ系材料の積層を続けるだけで、下ビーム拡大層１１を得ることができる。同様に、上部第１クラッド層４の形成後、Ａｌ含有量を変更してＡｌＧａＡｓ系材料の積層を続けるだけで、上ビーム拡大層１２を得ることができる。
【００３６】
活性層３と上部第２クラッド層７との間には、上部第１クラッド層４や上ビーム拡大層１２以外に他の層（たとえば、上部第２クラッド層７をリッジ形状に整形するために用いられるエッチングストップ層など）が含まれていてもよい。
上記の実施形態では、レーザビームＬＢ１の分布を調整するために、下ビーム拡大層１１の屈折率および上ビーム拡大層１２の屈折率を適当な値に設定しているが、下ビーム拡大層１１の厚さＬ１１および上ビーム拡大層１２の厚さＬ１２を適当な値に設定することとしてもよい。すなわち、下ビーム拡大層１１や上ビーム拡大層１２は、屈折率が一定なら、厚さＬ１１，Ｌ１２が厚い方がレーザビームＬＢ１の拡大幅が大きくなる。したがって、下ビーム拡大層１１の屈折率と上ビーム拡大層１２の屈折率とを、たとえば同じにし、下ビーム拡大層１１の厚さＬ１１を上ビーム拡大層１２の厚さＬ１２より厚く設定することにより、レーザビームＬＢ１を上方に比して下方に広く分布させることができる。
【００３７】
以上の半導体レーザ素子は、ＡｌＧａＡｓ系の例であるが、ＩｎＧａＡｌＰ系であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【００３８】
【実施例】
表１に、本発明の一実施形態に係るリッジ型半導体レーザ素子および従来の半導体レーザ素子のリッジ高さ（上部第２クラッド層７，３７の厚さ）および素子抵抗を示す。いずれの素子も、安定出力が２００ｍＷを達成できるように注入電流幅Ｓ１，Ｓ３を設定したものである。
従来の構成のリッジ型半導体レーザ（比較例）では、上面幅Ｄ３が狭くなるため、素子抵抗が８．０Ωと高い値を示す。これに対して、本実施例では、リッジ高さが従来の２．３μｍから１．９μｍまで低減され、これに伴って上面幅Ｄ１が広くなっているので、素子抵抗は３．５Ωと低い値を示す。
【００３９】
【表１】
0004105857.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るリッジ型半導体レーザ素子の図解的な断面図である。
【図２】図１のリッジ型半導体レーザ素子の活性層近傍の構成を拡大して示す図解的な断面図である。
【図３】従来のリッジ型半導体レーザ素子の構造を示す図解的な断面図である。
【図４】図３のリッジ型半導体レーザ素子の活性層近傍の構成を拡大して示す図解的な断面図である。
【符号の説明】
１    基板
２    下部クラッド層
３    活性層
４    上部第１クラッド層
６    電流閉じ込め層
７    上部第２クラッド層
８    コンタクト層
１１    下ビーム拡大層
１２    上ビーム拡大層
【図１】
0004105857.tif 000003
【図２】
0004105857.tif 000004
【図３】
0004105857.tif 000005
【図４】
0004105857.tif 000006