JP4437438B2 - Semiconductor laser device and optical disk apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、半導体レーザ素子および光ディスク装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor laser element and an optical disc apparatus.
半導体レーザは、光ディスク装置の光源として広く用いられている。半導体レーザを光ディスク装置に用いる場合に、光ディスク面からの反射光によって雑音が発生してしまうと、信号の読取りエラーを発生させてしまう。これを防止するために、半導体レーザ素子に可飽和吸収体を設けることによって、自励発振動作を生じさせることが検討されている。 Semiconductor lasers are widely used as light sources for optical disk devices. When a semiconductor laser is used in an optical disk device, if noise is generated by reflected light from the optical disk surface, a signal reading error occurs. In order to prevent this, it has been studied to generate a self-excited oscillation operation by providing a saturable absorber in the semiconductor laser element.
図4は、特許文献1に示されている従来の自励発振型半導体レーザ素子の構成図である。図4の半導体レーザ素子は、(100)面の面方位が〈011〉方向に10度の角度で傾斜したn型GaAs基板1上に、n型GaAsバッファ層2,n型AlGaInPクラッド層3,AlGaInPおよびGaInPからなる多重量子井戸活性層4,第1のp型AlGaInPクラッド層5,p型GaInPからなる可飽和吸収層6,第2のp型AlGaInPクラッド層7が順次に積層されている。
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional self-excited oscillation type semiconductor laser device disclosed in
そして、第2のp型AlGaInPクラッド層7の上面には、共振器の長手方向に延びるストライプ状リッジ部分が形成され、第2のp型AlGaInPクラッド層7のリッジ部分上には、コンタクト層8が形成されている。第2のp型AlGaInPクラッド層7およびコンタクト層8の両側には、n型GaAsの電流ブロック層9が形成されており、コンタクト層8と電流ブロック層9との上には、p型GaAsのキャップ層10が形成されている。
A striped ridge portion extending in the longitudinal direction of the resonator is formed on the upper surface of the second p-type AlGaInP cladding layer 7, and a contact layer 8 is formed on the ridge portion of the second p-type AlGaInP cladding layer 7. Is formed. An n-type GaAs
そして、キャップ層10上にはp側電極11が形成され、また、基板1の裏面にはn側電極12が形成されている。
A p-
ここで、可飽和吸収層6のGaInPと量子井戸活性層4のGaInPとは同じ組成でありながら、可飽和吸収層6を秩序化構造とし、量子井戸活性層4を無秩序化構造とすることによって、可飽和吸収層6のエネルギーギャップを量子井戸活性層4のエネルギーギャップよりも80meV小さくしている。これによって、可飽和吸収層6はレーザ光を効率よく吸収し、光吸収も飽和するために、安定した自励発振が得られる。
Here, the GaInP of the saturable absorbing
また、図5は、特許文献2に示されている従来の自励発振型半導体レーザ素子の構成図である。図5の半導体レーザ素子は、n型GaAs基板21上に、GaAsバッファ層22,n−AlGaInPクラッド層23,活性層24,p−AlGaInPクラッド層25,p−AlGaInPからなる可飽和吸収層26,p−AlGaInPクラッド層27,p−GaInPヘテロバッファ層28,p−GaAsキャップ層29が順次に形成されている。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional self-oscillation semiconductor laser element disclosed in
そして、p−AlGaInPクラッド層28,p−GaInPヘテロバッファ層29の一部を除去した部分に、n−GaAs電流ブロック層30が形成され、p−GaAsキャップ層29およびn−GaAs電流ブロック層30上には、p−GaAsキャップ層31が形成されている。
Then, an n-GaAs
そして、p−GaAsキャップ層31上にはp側電極32が形成され、また、n−GaAs基板21の裏面にはn側電極33が形成されている。
A p-
ここで、p型の可飽和吸収層26には、p型不純物であるZn(3×1018cm−3)に加えて、酸素が微量(3×1017cm−3)にドープされている。この酸素ド−ピングによって非発光再結合中心が発生して少数キャリアが消費されるため、少数キャリア寿命が小さくなり、従って、自励発振が安定して発生する。
ところで、図4に示した半導体レーザ素子においては、可飽和吸収層6が秩序化構造となっているが、ド−ピングレベルが2×1018cm−3と高濃度になっている。そのため、ドーピング原子の拡散によって秩序化構造が無秩序化してしまい、可飽和吸収層の無秩序化が進行すると、量子井戸層とのバンドギャップエネルギー差が小さくなって、自励発振が安定して動作しなくなってしまうという問題がある。
In the semiconductor laser device shown in FIG. 4, the
また、図5に示した半導体レーザ素子においては、可飽和吸収層26のキャリア寿命を短くするために酸素をドーピングしているが、AlGaInP系材料のように活性なAlを含む材料においては、配管やチャンバー中に残った残留酸素の影響で、可飽和吸収層以外のAlGaInP層において結晶品質が低下する恐れがある。これを回避するため、AlGaInP可飽和吸収層26のAl組成を高くすることが考えられる。すなわち、AlGaInP可飽和吸収層26のAl組成を高くすると、酸素のドーピング効率が高くなるため、より少ない酸素供給量でキャリア寿命を減らすことができる。しかし、活性層と略等しいバンドギャップ波長にするためには、可飽和吸収層26のIn組成を大きくして圧縮歪にする必要があるため、歪が大きくなってしまうという問題が生じる。
Further, in the semiconductor laser element shown in FIG. 5, oxygen is doped to shorten the carrier life of the saturable absorbing
本発明は、可飽和吸収層のバンドギャップとキャリア寿命を制御して、自励発振を安定して動作させることの可能な半導体レーザ素子および光ディスク装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a semiconductor laser element and an optical disk apparatus capable of controlling the band gap and carrier lifetime of a saturable absorbing layer and allowing stable self-oscillation to operate.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、第1導電型半導体基板上に、第1導電型クラッド層,活性層,第2導電型クラッド層が順次に積層されており、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方、または両方に可飽和吸収層が形成されている自励発振型の半導体レーザ素子であって、
前記活性層、および、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方、または両方には、AlGaInPが用いられ、前記可飽和吸収層には、AlGaInNPが用いられ、
前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方と前記可飽和吸収層との間、または、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の両方と前記可飽和吸収層との間には、GaInPを用いた中間層が設けられていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a first conductivity type cladding layer, an active layer, and a second conductivity type cladding layer are sequentially laminated on a first conductivity type semiconductor substrate, A self-pulsation type semiconductor laser device in which a saturable absorption layer is formed on one or both of a first conductivity type cladding layer and a second conductivity type cladding layer,
AlGaInP is used for one or both of the active layer and the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer, and AlGaInNP is used for the saturable absorption layer,
Between one of the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer and the saturable absorption layer, or both the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer and the saturable absorption layer. An intermediate layer using GaInP is provided between and.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の半導体レーザ素子が用いられていることを特徴としている。
Further, a second aspect of the present invention is characterized in that the semiconductor laser device according to
請求項1記載の発明によれば、第1導電型半導体基板上に、第1導電型クラッド層,活性層,第2導電型クラッド層が順次に積層されており、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方、または両方に可飽和吸収層が形成されている自励発振型の半導体レーザ素子であって、
前記活性層、および、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方、または両方には、AlGaInPが用いられ、前記可飽和吸収層には、AlGaInNPが用いられ、
前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方と前記可飽和吸収層との間、または、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の両方と前記可飽和吸収層との間には、GaInPを用いた中間層が設けられているので、クラッド層と可飽和吸収層界面の窒素偏析が抑制されて、表面平坦性が改善される。
According to the invention of
AlGaInP is used for one or both of the active layer and the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer, and AlGaInNP is used for the saturable absorption layer,
Between one of the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer and the saturable absorption layer, or both the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer and the saturable absorption layer. Since an intermediate layer using GaInP is provided between the two layers, nitrogen segregation at the interface between the cladding layer and the saturable absorbing layer is suppressed, and the surface flatness is improved.
また、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の半導体レーザ素子を用いることによって、低雑音特性の光ディスク装置を実現することができる。
Further, according to the second aspect of the present invention, by using a semiconductor laser device according to
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る半導体レーザ素子の構成例を示す図である。図1を参照すると、この半導体レーザ素子は、第1導電型の半導体基板40上に、第1導電型のクラッド層103,活性層50,第2導電型のクラッド層105が順次に積層されており、第2導電型のクラッド層105上に可飽和吸収層51が形成されている。なお、可飽和吸収層51は、第2導電型のクラッド層105側に形成されるかわりに第1導電型のクラッド層103側に形成されていても良いし、あるいは、第1導電型のクラッド層103と第2導電型のクラッド層105との両方に形成されていても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser device according to the present invention. Referring to FIG. 1, in this semiconductor laser device, a first conductivity
ここで、可飽和吸収層51は、活性層50のバンドギャップとほぼ等しいか、または、わずかに小さいバンドギャップを有し、かつ、高濃度に窒素がドープされている。
Here, the saturable absorbing
本発明では、上述のように、可飽和吸収層51に窒素が高濃度にドープされていることによって、自励発振を安定化させることができる。すなわち、窒素はV族元素ではあるが、As系やP系のIII−V族化合物半導体との非混和性が強いことが知られている。そのために、窒素をAs系やP系のIII−V族化合物半導体にドープすると、非発光再結合中心が増加して、キャリア寿命が短くなる。例えば、InGaNAs系材料において窒素組成が増加するほどキャリア寿命が小さくなり、窒素濃度が2×1018cm−3のときにキャリア寿命が1.5n秒となる。従って、窒素を高濃度にドープした可飽和吸収層51を用いると、自励発振を安定化させることができる。
In the present invention, as described above, since the
また、可飽和吸収層51の窒素添加量を増加させていくと、窒素をV族元素に含む混晶が形成される。すなわち、図1の半導体レーザ素子において、可飽和吸収層51は、V族元素として窒素を含む混晶になる。窒素とAs系またはP系のIII−族化合物半導体との混晶は、窒素組成に対してバンドギャップのボーイングが大きくなっている。そのために、窒素組成が小さい混晶においては、窒素を含む前の材料よりもバンドギャップが小さくなる。従って、可飽和吸収層51の材料として、活性層と同じ材料に窒素を添加した材料を用いると、可飽和吸収層51のバンドギャップを活性層のバンドギャップよりも小さく設定することができる。このバンドギャップの縮小量は、窒素組成によって厳密に制御することが可能である。これにより、可飽和吸収層51の光吸収率が向上するため、自励発振を安定化させることができる。
Further, when the amount of nitrogen added to the saturable absorbing
また、図1の半導体レーザ素子において、活性層50,クラッド層103,105,および可飽和吸収層51を、AlGaInP系材料により構成することができる。
In the semiconductor laser device of FIG. 1, the
図1の構造を上記のようにAlGaInP系に適用することによって(活性層,クラッド層,可飽和吸収層がAlGaInP系材料からなることによって)、DVD等の光ディスクに適した630〜680nmの発振波長を有する自励発振型半導体レーザ素子を提供することができる。ここで、可飽和吸収層51には、例えば、GaInNPまたはAlGaInNP材料のように窒素(N)が含まれている。
By applying the structure of FIG. 1 to the AlGaInP system as described above (the active layer, the clad layer, and the saturable absorption layer are made of an AlGaInP material), an oscillation wavelength of 630 to 680 nm suitable for an optical disk such as a DVD is obtained. It is possible to provide a self-oscillation type semiconductor laser device having: Here, the
すなわち、窒素(N)はAlとの結びつきが強いため、可飽和吸収層51のAl組成を高くした方が容易に窒素が取り込まれる。AlGaInPにおいてAl組成を増加させていくとバンドギャップは大きくなる。従って、可飽和吸収層51のAl組成を活性層のAl組成よりも大きくし、かつ、可飽和吸収層51のバンドギャップを活性層のバンドギャップに近づけるためには、In組成を大きくして圧縮歪にする必要がある。例えば、Ga0.5In0.5P活性層とほぼ同じバンドギャップとなる(Al0.4Ga0.6)1−aInaPは、In組成aが0.7となる。このとき、圧縮歪量は1.5%にもなってしまう。そのため、可飽和吸収層51の層厚を厚くすることができなくなり、光吸収が不十分となる。これに対して、窒素を添加した場合にはバンドギャップが縮小するため、例えば窒素組成を0.5%にした場合には、In組成aが0.6でほぼ同じバンドギャップとなる。従って、圧縮歪を1%に低減することができる。これにより、可飽和吸収層51にAlGaInNPを用いると、AlGaInPを用いる場合に比べて、同じAl組成で圧縮歪量を小さくすることができることがわかる。従って、歪量を抑制して可飽和吸収層51の窒素取り込み効率を向上させることができる。
That is, since nitrogen (N) is strongly associated with Al, nitrogen is easily taken in when the Al composition of the
AlGaInP層への窒素の取り込み効率は、結晶成長条件によって大きく異なっている。従って、成長条件を適切に選ぶことにより、可飽和吸収層51以外のAlGaInP層に対する残留窒素取り込みの影響を抑制することができる。
The efficiency of nitrogen incorporation into the AlGaInP layer varies greatly depending on crystal growth conditions. Therefore, by appropriately selecting the growth conditions, it is possible to suppress the influence of residual nitrogen incorporation on the AlGaInP layers other than the
また、図1の半導体レーザ素子において、AlGaInPクラッド層105とAlGaInNP可飽和吸収層51との間には、さらに、クラッド層105よりもAl組成が小さく、かつ窒素を含まないAlGaInP中間層52が設けられている。通常、クラッド層のAl組成の方が可飽和吸収層51のAl組成よりも大きい。そのため、中間層を設けない場合には、クラッド層と可飽和吸収層51との界面近傍で窒素が過剰に取り込まれてしまう。窒素組成が数%を超えると成長表面が白濁してしまい、素子特性を劣化させる。これに対し、クラッド層と可飽和吸収層51の間にクラッド層よりもAl組成が小さいAlGaInP中間層52を挿入すると、界面の窒素偏析が抑制されて表面平坦性が改善され、素子特性の劣化が生じなくなる。
In the semiconductor laser device of FIG. 1, an AlGaInP
そして、上記のような半導体レーザ素子を光ディスク装置に用いることによって、低雑音特性の光ディスク装置を実現することができる。 By using the semiconductor laser element as described above for an optical disc apparatus, an optical disc apparatus having low noise characteristics can be realized.
以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図2は実施例1の半導体レーザ素子の構成図である。図2を参照すると、実施例1の半導体レーザ素子は、n型GaAs基板101上に、n型GaAsバッファ層102,n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層103,Ga0.5In0.5P活性層104,p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第1クラッド層105,p型Ga0.5In0.5P中間層106,p型Ga0.5In0.5NP可飽和吸収層107,p型Ga0.5In0.5P中間層106,p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第2クラッド層108,p型Ga0.5In0.5Pコンタクト層109が順次積層されている。
FIG. 2 is a configuration diagram of the semiconductor laser device of the first embodiment. Referring to FIG. 2, the semiconductor laser device of Example 1 includes an n-type
そして、p型Ga0.5In0.5Pコンタクト層109,P型AlGaInP第2クラッド層108がメサストライプ状にドライエッチングされており、さらにメサストライプの側面にn型GaAs電流狭窄層110が形成されている。そして、p型Ga0.5In0.5Pコンタクト層109とn型GaAs電流狭窄層110の上に、p型GaAsキャップ層111が形成されている。
The p-type Ga 0.5 In 0.5
そして、p型GaAsキャップ層111上にはp側電極112が形成され、n型GaAs基板101の裏面にはn側電極113が形成されている。なお、この実施例1では、n型GaAs基板として、(100)面から〈011〉方向に15度の角度で傾斜した基板を用いた。また、結晶成長方法として、減圧MOCVD法を用いた。
A p-
p型可飽和吸収層107は、活性層104と同じ組成のGa0.5In0.5Pに窒素(N)を5×1019cm−3の濃度でドープしている。ここで、Gaの原料としては、トリメチルガリウムを使用し、Inの原料としてはトリメチルアルミニウムを使用し、Pの原料としてはPH3を使用した。そして、窒素(N)のドープは、ジメチルヒドラジンを原料として行なった。すなわち、ジメチルヒドラジンの供給量を変えることにより、Ga0.5In0.5P膜中の窒素濃度を制御することができる。また、これと同時に、可飽和吸収層107をp型にするために、Znを1×1018cm−3の濃度でドープしている。
In the p-type
窒素(N)をドープすることによって、GaInNPのバンドギャップは、窒素(N)を導入する前に比べて小さくなる。具体的に、Ga0.5In0.5Pに対して窒素(N)を5×1019cm−3の濃度で導入した場合には、窒素(N)を導入する前に比べてバンドギャップは約40meV縮小する。このように、バンドギャップの縮小量は、窒素(N)のドープ量によって容易に制御することが可能である。 By doping nitrogen (N), the band gap of GaInNP becomes smaller than before introducing nitrogen (N). Specifically, when nitrogen (N) is introduced into Ga 0.5 In 0.5 P at a concentration of 5 × 10 19 cm −3 , the band gap is larger than that before introducing nitrogen (N). Is reduced by about 40 meV. Thus, the reduction amount of the band gap can be easily controlled by the doping amount of nitrogen (N).
また、GaInNPの4元混晶は、非混和性が強い材料であり、窒素濃度が増加すると結晶性が低下する傾向がある。さらに、Ga0.5In0.5NPを減圧MOCVD法で結晶成長させる場合に、膜中に窒素を取り込ませやすくするために、燐圧を通常のAlGaInP成長時に比べて低下させている。従って、可飽和吸収層107中の非発光再結合中心が増加して、キャリア寿命が短くなる。
In addition, a quaternary mixed crystal of GaInNP is a material having strong immiscibility, and the crystallinity tends to decrease as the nitrogen concentration increases. Further, when crystal growth of Ga 0.5 In 0.5 NP is performed by a low pressure MOCVD method, the phosphorous pressure is reduced as compared with the case of normal AlGaInP growth in order to make it easy to incorporate nitrogen into the film. Therefore, the non-radiative recombination centers in the
以上述べたように、可飽和吸収層107に窒素を導入することによって、Ga0.5In0.5P活性層よりもバンドギャップが約40meV縮小し、かつキャリア寿命が短くなる。これにより、活性層104で発生した光を効率良く吸収できるようになり、自励発振を安定して動作させることができる。
As described above, by introducing nitrogen into the
また、この実施例1では、p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第1クラッド層105または第2クラッド層108とp型Ga0.5In0.5NP可飽和吸収層107との間に、p型Ga0.5In0.5P中間層106を2nmの厚さで設けている。一般に、Al組成が大きいほど窒素の取り込まれ効率が高くなる。そのため、Ga0.5In0.5Pに窒素を5×1019cm−3の濃度でドープする条件で可飽和吸収層107を成長させたときに、中間層106を設けない場合には、成長初期にp型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層表面に過剰に窒素が取り込まれて成長表面が白濁してしまう。これに対し、図2に示した半導体レーザ素子においては、中間層106として、(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層よりもAl組成が小さく、かつ窒素を含まないGa0.5In0.5P材料を用いているため、(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層の表面に窒素が偏析するのを抑制できる。
In Example 1, p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P first clad
図3は実施例2の半導体レーザ素子の構成図である。図3の半導体レーザ素子は、活性層201が、Ga0.5In0.5Pを井戸層とし(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5Pを障壁層とした多重量子井戸構造となっている点で、図2に示した半導体レーザ素子と異なっている。また、図3の半導体レーザ素子は、p型可飽和吸収層203が、(Al0.4Ga0.6)0.4In0.6NPを井戸層とし、(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pを障壁層とした歪多重量子井戸構造からなっている点で、図2に示した半導体レーザ素子と異なっている。
FIG. 3 is a configuration diagram of the semiconductor laser device of the second embodiment. In the semiconductor laser device of FIG. 3, the
AlGaInPにおいては、Al組成を増加させていくとバンドギャップは大きくなる。そのため、活性層よりもAl組成を大きくした可飽和吸収層において、活性層とほぼ等しいバンドギャップを得るためにはIn組成を大きくして圧縮歪にする必要がある。図3に示した半導体レーザ素子においては、活性層201のGa0.5In0.5P井戸層とほぼ等しいバンドギャップにするために、可飽和吸収層203の井戸層のIn組成を0.6と大きくして、圧縮歪を有するようにしている。さらに、可飽和吸収層203の井戸層は、V族元素として窒素組成0.5%を有しているため、窒素を含まない場合に比べて約80meVだけバンドギャップが縮小している。そのため、圧縮歪量が1%に抑えられている。
In AlGaInP, the band gap increases as the Al composition increases. For this reason, in a saturable absorbing layer having an Al composition larger than that of the active layer, in order to obtain a band gap substantially equal to that of the active layer, it is necessary to increase the In composition to compressive strain. In the semiconductor laser device shown in FIG. 3, the In composition of the well layer of the
窒素はAlとの結びつきが強い性質を有している。従って、可飽和吸収層203の井戸層のAl組成を0.4と高くすることにより、図2に示したGa0.5In0.5P可飽和吸収層107よりも窒素を効率よく導入することができる。
Nitrogen has a strong property of binding to Al. Therefore, by increasing the Al composition of the well layer of the
窒素組成0.5%を有する(Al0.4Ga0.6)0.4In0.6NP可飽和吸収層井戸層は、非発光再結合中心が増加してキャリア寿命が短くなる。そして、構成元素としてAlを含むため、窒素だけでなくチャンバー内や原料中に含まれている残留酸素も膜中に取り込まれることになる。従って、よりキャリア寿命が短くなる。これにより、活性層で発生した光を効率良く吸収できるようになり、自励発振を安定して動作させることができる。 In the (Al 0.4 Ga 0.6 ) 0.4 In 0.6 NP saturable absorption layer well layer having a nitrogen composition of 0.5%, the non-radiative recombination center is increased and the carrier lifetime is shortened. Since Al is included as a constituent element, not only nitrogen but also residual oxygen contained in the chamber and the raw material is taken into the film. Therefore, the carrier life is further shortened. As a result, light generated in the active layer can be efficiently absorbed, and the self-excited oscillation can be stably operated.
また、図3の半導体レーザ素子では、p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第1クラッド層105または第2クラッド層108とp型可飽和吸収層203との間に、p型(Al0.4Ga0.6)0.4In0.6P中間層202が2nmの厚さで設けられている。これにより、p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層との界面に過剰に窒素が取り込まれることを抑制している。
3, the p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P
なお、上述した実施形態,実施例においては、半導体レーザ素子にAlGaInP材料系を用いる場合について説明したが、AlGaAs系やInGaAsP系等のIII−V族化合物半導体材料を用いた自励発振型半導体レーザ素子にも本発明を同様に適用できる。また、上述した実施形態,実施例においては、可飽和吸収層をp型クラッド層中に設けているが、n型クラッド層中に設けることも可能であり、さらには、p型クラッド層とn型クラッド層との両者に設けることも可能である。
In the above-described embodiments and examples, the case where the AlGaInP material system is used for the semiconductor laser element has been described. However, a self-pulsation type semiconductor laser using a III-V group compound semiconductor material such as an AlGaAs system or an InGaAsP system is used. The present invention can be similarly applied to elements. In the above-described embodiments and examples, the saturable absorption layer is provided in the p-type cladding layer. However, it is also possible to provide the saturable absorption layer in the n-type cladding layer. It is also possible to provide both on the mold cladding layer.
40 半導体基板
50,104,201 活性層
51,107,203 可飽和吸収層
52,106,202 中間層
103 第1導電型のクラッド層
105 第2導電型のクラッド層
101 n型GaAs基板
102 n型GaAsバッファ層
108 第2クラッド層
109 コンタクト層
110 電流狭窄層
111 キャップ層
112 p側電極
113 n側電極
40
Claims (2)
前記活性層、および、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方、または両方には、AlGaInPが用いられ、前記可飽和吸収層には、AlGaInNPが用いられ、
前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の一方と前記可飽和吸収層との間、または、前記第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層の両方と前記可飽和吸収層との間には、GaInPを用いた中間層が設けられていることを特徴とする半導体レーザ素子。 A first conductivity type cladding layer, an active layer, and a second conductivity type cladding layer are sequentially stacked on the first conductivity type semiconductor substrate, and one of the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer, Or a self-pulsation type semiconductor laser element in which a saturable absorption layer is formed on both,
AlGaInP is used for one or both of the active layer and the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer, and AlGaInNP is used for the saturable absorption layer,
Between one of the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer and the saturable absorption layer, or both the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer and the saturable absorption layer. A semiconductor laser element characterized in that an intermediate layer using GaInP is provided between and.
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