[发明专利]双波长半导体激光器装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如用作光盘装置的拾取器用光源、其他电子装置、和信息处理装置等所需的光源的红色(振荡波长650nm频带)及红外(振荡波长780nm频带)的集成型高输出双波长半导体激光器装置及其制造方法。 

背景技术

现在，市场销售可进行高密度记录、大容量的数字视频盘(DVD)及记录·再现其的各种DVD装置。根据作为DVD记录装置对家庭的普及或对个人电脑设备的标准装置等的普及状况，预料其需求今后日益延伸。另外，也同时需要之前普及的致密盘(CD)的记录·再现功能，可记录·再现DVD及CD两者成为必须的要件。现在，作为DVD记录再现用激光光源，使用在活性层中使用了(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP混晶(0≤x≤1、0≤y≤1)的振荡波长650nm带的半导体激光器，作为CD记录再现用激光光源，使用在活性层中使用了Al_xGa_1-xAs混晶(0≤x≤1)的振荡波长780nm带的半导体激光器。 

并且，近年来，对写入划线器(write scriber)(在盘表面上通过激光的能量描绘文字或图案的机构)的对应期望也增加，期望CD记录再现用半导体激光器的高输出化。 

而且，在期待为高密度的大容量盘的蓝光盘(BD，Blu-ray Disc)中使用振荡波长频带400nm的半导体激光器，但也存在与DVD及CD的光学系统共同化的构想，在采用以BD用半导体激光器为中心的结构时，还期望在DVD及CD用的半导体激光器中更高输出化。 

另外，为了适应于市场急剧的成本降低的期望，期望构成半导体激光器元件的光拾取器低成本化。为了光拾取器的低成本化，通常有大致2个方法。一是构成光拾取器的部件简化(削减)及低成本化。由于半导体激光器是其基础部件，所以其自身不能削减，但可通过简化其结构及制作工艺 来谋求低成本化。另一是提高光拾取器的成品率。作为成品率低的因素之一，列举以前分别配置DVD及CD用半导体激光器，光拾取器的光学调整工序复杂化。相反，最近，使用在相同基板上将DVD及CD用半导体激光器集成为单片的双波长激光器。并且，通过光拾取器的简化，将部件从金属变更为低价格的树脂系材料等，大多变成不利于散热的结构，半导体激光器的温度特性提高也变得重要。 

根据这些背景，在半导体激光器中，DVD及CD均期望CW光输出超过200mW的集成型双波长半导体激光器，同时也强烈期望低成本化。 

图10(a)及(b)表示现有的集成型双波长半导体激光器装置的结构。 

在图10(a)示出的结构中，在相同的n型GaAs基板100上将CD用半导体激光器(半导体激光器元件200A)和DVD用半导体激光器(半导体激光器元件200B)制作成单片，CD用半导体激光器元件200A由AlGaAs混晶构成，DVD用半导体激光器元件200B由AlGaInP混晶构成。具体地，CD用半导体激光器元件200A通过由n型AlGaAs构成的包覆层101、由AlGaAs构成的光引导层102、由AlGaAs构成的量子阱活性层103、由AlGaAs构成的光引导层104、由p型AlGaAs构成的包覆层105、蚀刻终止层106、成为脊部的由p型AlGaAs构成的包覆层107、电流狭窄层108、和欧姆电极109及119构成。另外，DVD用半导体激光器元件200B通过由n型AlGaInP构成的包覆层110、由AlGaInP构成的光引导层111、由AlGaInP构成的量子阱活性层112、由AlGaInP构成的光引导层113、由p型AlGaInP构成的包覆层114、蚀刻终止层115、成为脊部的由p型AlGaInP构成的包覆层116、电流狭窄层117、和欧姆电极118及119构成。 

在具有以上结构的现有双波长半导体激光器装置中，在高输出激光器的活性层结构中，通常多数情况采用多重量子阱结构，通常将该引导层或势垒层的Al组成在包覆层和阱层的中间设定成尽可能低的值。这是因为含反应性高的Al多的层的结晶性容易降低，活性层的发光效率降低的危险变高。通常的引导层或势垒层的Al组成在CD用半导体激光器元件中为0.3左右，在DVD用半导体激光器元件中为0.5左右。引导层和势垒层的Al组成的设定考虑了结晶生长工序的稳定化及简化，常常设定为相同值。