[发明专利]半导体激光装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括多个谐振器的半导体激光装置及其制造方法，特别是关于作为以光盘装置为代表的电子装置及信息处理装置等的光源所使用的多波长半导体激光装置及其制造方法。

背景技术

现在，作为数字信息等的记录介质，光信息记录介质被广泛使用。然而，在光信息记录介质中存在各种各样的规格，从而由于光信息记录介质种类的不同而需要不同波长的光源。例如、在光碟(CD)中，需要红外区域的波长为780nm的光源，在数字多功能光盘(DVD)中，需要红色波长为650nm的光源。因此，射出多种波长激光的多波长半导体激光装置受到注目。

另一方面，为了使光信息记录介质的记录速度提高，半导体激光装置的高输出化得到推进。特别是对于进行DVD的读出及写入的DVD装置中所使用的红色半导体激光装置的高输出化寄予厚望。限制红色半导体激光器高输出化的主要原因之一在于半导体激光装置谐振器端面的劣化。该劣化被称作COD(Catastrophic Optical Damage，灾变性光学损伤)劣化，是由于在谐振器端面附近存在的缺陷所产生的光吸收而引起的。也就是，在使半导体激光装置进行高输出动作时，伴随着射出端面的表面复合及端面附近光吸收的增加，从而射出端面的温度上升，产生端面破坏。

为了防止COD劣化，在例如专利文献1中，在活性层的激光射出端面附近的区域使锌(Zn)等杂质扩散，形成了端面窗结构。通过杂质的扩散，活性层端面附近的区域被无序化，所以在端面附近活性层的禁带宽度(bandgap)增大。其结果是即使由于发热在端面附近活性层的禁带宽度缩小时，也能相对于激光振荡光保持大致透明的状态，因此能够抑制COD劣化。

[专利文献1]日本专利公开平11-186651号公报(平11即1999年)

(发明所要解决的课题)

然而，在将以往的COD劣化的防止方法用于多波长半导体激光装置时出现了下记问题。在红色半导体激光装置的活性层中，使用了磷化铝镓铟(AlGaInP)系材料。另一方面，在红外半导体激光装置的活性层中，使用了砷化铝镓(AlGaAs)系材料。与AlGaAs系材料相比，在AlGaInP系材料中Zn等杂质的扩散速度快。因此，当用来形成端面窗结构的杂质的扩散条件最适合于红外半导体激光装置时，则导致在红色半导体激光装置中Zn扩散到活性层下侧的n型包覆层(cladding layer)。由于Zn相对于III-V族化合物半导体而言成为p型杂质，所以n型包覆层p型化，最终与n型的衬底附近的缓冲层之间形成了pn结。

当在包覆层和缓冲层之间形成pn结时，由于缓冲层的禁带宽度比活性层的禁带宽度小，所以导致在最初被无序化了的窗区域和n型缓冲层之间的pn结产生导通(turn-on)。由此，正向导通电压变小，成为漏电流产生的原因。再者，由于所注入的电流没有被注入到未被无序化的活性层中，所以发光效率降低，且由于无功电流(reactive current)使得动作电流值增大，温度特性劣化。因此不能获得数百mW以上的高输出特性，出现了元件的可靠性大幅度下降的问题。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述以往的问题，能够实现不存在由于杂质扩散所导致的漏电流产生及高输出动作时可靠性降低的、包括多个谐振器的半导体激光装置。

(解决课题的方法)

为了实现上述目的，本发明将半导体激光装置的结构设定成包括多个谐振器，且在各谐振器中缓冲层的禁带宽度比活性层的禁带宽度大。

具体来说，本发明所涉及的半导体激光装置包括彼此间留有间隔地形成在半导体衬底上的第一谐振器及第二谐振器，其特征在于：第一谐振器具有第一缓冲层和第一半导体层，该第一半导体层包含形成在该第一缓冲层上的第一下部包覆层、第一活性层及第一上部包覆层且还形成有用来注入载流子的条状结构；第二谐振器具有第二缓冲层和第二半导体层，该第二半导体层包含形成在该第二缓冲层上的第二下部包覆层、第二活性层及第二上部包覆层且还形成有用来注入载流子的条状结构；在第一半导体层及第二半导体层的端面附近的区域分别形成有杂质扩散后被无序化了的端面窗部；第一缓冲层的禁带宽度比第一活性层的禁带宽度大；第二缓冲层的禁带宽度比第二活性层的禁带宽度大。