半导体激光装置的制作方法

专利名称：半导体激光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体激光装置，特别是，涉及用于光学拾取装置及其它装置的半导
体激光装置。
背景技术：
近年来，光学拾取装置上已经改善了记录速度。例如，已经商业化了实现16X记录 速度的CD-R、DVD-R/RW和其它装置。为了增加记录速度，半导体激光装置需要实现高功率。
为了使半导体激光装置实现高功率，要求高COD (Catastrophic OpticalDamage-灾难性光学损伤)水平，即由COD决定的高光学功率限制；电流_光功率 特性上的直线性，即高扭折水平(high kink level);以及在高温操作下的低操作电流等。
为了改善COD水平，例如，如日本特开公报No. 2001-015864所示，采用所谓的"端 面(facet)窗口的激光器"，其具有不带光学吸收性的发射端面。在"端面窗口的激光器" 中，热扩散锌(Zn)等，由此无序化量子阱结构中的有源层，并且增加带隙，从而阻止发射端 面上的光学吸收，并且抑制了因光学吸收导致的温度上升引起的端面破损。此外，端面窗口 部分构造为没有电流流过。 为了增加扭折水平，通常减小用作波导的条的宽度。如果条宽大，则侧向上的光学 限制变得不稳定，导致扭折。通常，条宽调整为约lym至5ym的范围。另一方面，为了降 低电功耗，需要最大化条宽以降低操作电压。如上所述，必须调整条宽，使得可以抑制扭折 的发生，并且可以降低电功耗。 此外，传统上也已经采用使得条宽在谐振器中逐渐变化的锥形结构。例如，该锥 形结构示于日本特开公报No. 2000-312053、日本特开公报No. 2002-280668和国际公开W0 2005/062433等。 谐振器中条宽上逐渐变化的一个优点是可以降低操作电压而且抑制扭折的发生。 操作可以降低的原因是条的面积增加，即电流通道面积的增加引起串联电阻的降低。
电流通道面积的增加引起激光振荡所需电流的增加，并且不可避免地引起振荡阈 值的增加。然而，通过适当选择锥形的形状和条的面积，降低操作电压的优点可以胜过振荡 阈值的增加，并且总体上可以降低电功耗。 此外，在上述锥形结构中，条的面积的增加引起电流密度的降低。因此，锥形结构 更适合于高温操作。 而且，大的条宽引起由电极金属等带来的应力影响的降低，以及远场图案的不规 则的降低，从而远场图案进一步接近高斯分布。因此，当采用锥形结构时，具有较大条宽之 侧设为用作发射侧。 另外，通过增加发射端面的条宽，降低了端面上的光密度，并且抑制了温升，从而 在低功率输出和高功率输出之间的温差变小。结果，减小了折射系数分布的变化，产生减少 低功率输出时远场图案的半值宽度和高功率输出时远场图案的半值宽度之间变化的效果。
参考图15，描述传统高功率半导体激光装置的示例。
图15示出了 AlGalnP基端面窗口结构。该半导体激光装置具有连续形成在n 型GaAs基板51上的叠层结构。该叠层结构至少包括n型AlGalnP覆层52、包括非掺杂 AlGalnP光学引导层、非掺杂GalnP阱层和非掺杂AlGalnP阻挡层的多量子阱有源层53、 p 型AlGalnP覆层54、p型GalnP不连续缓和层55以及p型GaAs盖层56。作为p型AlGalnP 覆层54、 p型GalnP不连续缓和层55和p型GaAs盖层56的部分上，形成具有规定宽度的 条状脊。此外，在谐振器的端面附近，形成了窗口部分，在该窗口部分中扩散锌(Zn)以由此 无序化量子阱层。此外，设置在端面附近的窗口部分之外的部分(在下文，该部分有时称为 "内部部分"或者"内部区域")覆盖有绝缘膜57，除了脊部分之外，并且欧姆接触的电极(未 示出)仅形成在内部部分中脊上的P型GaAs盖层56。在内部部分中，电流仅流过脊部分， 而电流不注入窗口部分。 关于此时条的形状，有条宽在谐振器中为常数的情况(图16)、条宽在部分谐振器 上逐渐变化的情况(图17)、条宽在整个谐振器上逐渐变化的情况(图18)以及其它情况。
在如图16所示条宽在谐振器中为常数的情况下，需要调整条宽，以抑制扭折的发 生。与图17和18所示的锥形结构的操作电压相比时，此时的操作电压不可避免地较高(见 图19中的曲线图)。 为了实现高温和高功率操作，要求低电功耗，并且因此锥形结构更加适合。 然而，在图17和18所示的传统锥形结构的情况下，在制造工艺上会发生各种不利情况。 如图20所示，为了在制造工艺中连续地连接多个条，例如，形成条形图案再分成
棒，然后，在发射表面和非发射表面上分别形成具有不同反射率的多层介电膜。 此时，具有较大条宽之侧设为发射表面侧。然而，如图20所示，多个发射表面侧未
在相同的方向取向，并且因此形成多层介电膜的步骤变得繁重。 在如图21所示采用错取向基板的情况下，制造了具有两类形状的端面，从而在安 装中，由于调整发光点的位置等使步骤变得繁重。 为了克服这些缺点，如图22所示，可以采用使条宽朝着非发射侧逐渐增加的结 构。 在此情况下，当优化条的形状以减少电功耗时，必须减小发射侧上的条宽，以换得 非发射侧上条的面积的增加，以由此控制条的总面积。 如果减少发射侧上的条宽，则降低了减少远场图案不规则的效果和降低半值宽度 对于功率的依赖的效果。换言之，该情况进一步接近不变条宽的情况，导致锥形结构效果的 丧失。

发明内容
本发明的目的是提供能够执行高温和高功率操作而抑制制造步骤复杂化的半导 体激光装置。 根据本发明的半导体激光装置是包括谐振器的半导体激光装置，该谐振器具有发 射侧端部、非发射侧端部和上表面。该谐振器包括半导体基板、形成在半导体基板上或上方 的n型覆层和p型覆层以及夹在n型覆层和p型覆层之间的有源层。在谐振器轴向上延伸 的凸起部分形成在谐振器的上表面。该凸起部分包括设置在发射侧端部上的第一端部、设置在非发射侧端部上并且与第一端部的宽度具有相同宽度的第二端部、使凸起部分的宽度以锥状方式从第一端部朝着第二端部减少的锥形部分、以及设置在第二端部的第一端部侧并且使得凸起部分的宽度以台阶状方式改变的台阶部分。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，非电流注入区域设置在谐振器中发射侧端部和非发射侧端部的每一个上。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，凸起部分中的台阶部分形成在非发射侧端部上设置的非电流注入区域中。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，在发射侧端部上设置的非电流注入区域中，凸起部分中的第一端部的一部分具有不变的宽度，并且凸起部分中的台阶部分形成在非发射侧端部上设置的非电流注入区域中。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，在发射侧端部和非发射侧端部的每一个上设置的非电流注入区域的至少一部分中，允许形成有源层的一部分的带隙大于设置在非电流注入区域之间的谐振器部分的带隙。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，凸起部分的宽度最小值等于或大于0. 5 ii m和等于或小于3. 0 ii m。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，凸起部分的宽度最大值为凸起部分的宽度最小值的1. 2倍或更大和3. 0倍或更小。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，非电流注入区域至少设置在谐振器中的
非发射侧端部上，并且锥形部分的长度为谐振器长度的0. 2倍或更大，并且等于或小于从
谐振器的长度减去非发射侧端部上设置的非电流注入区域的长度所获得的长度。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，有源层包括GalnP和AlGalnP之一。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，有源层包括GaAs和AlGaAs之一。 在一个方面，在上述半导体激光装置中，有源层包括GaN和InGaN之一。 在一个方面中，上述半导体激光装置在两个或更多个不同波长上振荡。 根据本发明，能够实现半导体激光装置的高温和高功率操作，而且抑制半导体激
光装置制造步骤上的复杂性。 结合附图，通过下面对本发明的详细描述，本发明的前述的和其它目的、特征、方面和优点将更加显见。


图1的示意图示出了根据本发明第一至第四实施例的半导体激光装置中的谐振器中的条的形状。 图2的示意图示出了根据本发明第一实施例的半导体激光装置在端面(非电流注入部分)附近的截面。 图3的示意图示出了根据本发明第一实施例的半导体激光装置的内部部分的截面。 图4-11的示意图每一个都示出了根据本发明第一实施例的半导体激光装置的示例与传统半导体激光装置之间的性能比较。 图12A和12B的示意图每一个都示出了根据本发明第二实施例的半导体激光装置
5的截面。图12A示出了内部部分的截面，而图12B示出了半导体激光装置在端面(非电流 注入部分)附近的截面。 图^A和13B的示意图每一个都示出了根据本发明第三实施例的半导体激光装置 的截面。图13A示出了内部部分的截面，而图13B示出了半导体激光装置在端面(非电流 注入部分)附近的截面。 图14A和14B的示意图每一个都示出了根据本发明第四实施例的半导体激光装置 的截面。图14A示出了内部部分的截面，而图14B示出了半导体激光装置在端面(非电流 注入部分)附近的截面。 图15的透视图示出了传统半导体激光装置的示例。 图16的示意图示出了传统半导体激光装置中条的形状的示例。 图17的示意图示出了传统半导体激光装置中条的形状的另一个示例。 图18的示意图示出了传统半导体激光装置中条的形状的再一个示例。 图19的示意图示出了传统半导体激光装置的操作电压。 图20的示意图用于描述传统半导体激光装置中分成棒的状态。 图21的示意图用于描述传统半导体激光装中芯片的形状和发光点位置。 图22的示意图示出了传统半导体激光装置中条的形状的又一个示例。
具体实施例方式
下面，将描述本发明的实施例。注意的是，相同的或者对应的部分提供以相同的参 考符号，并且可以对其不再重复描述。 还注意的是，如果下面描述的实施例中涉及数量等，则本发明的范围不必限于该 数量等，除非另有规定。此外，下面实施例中的每个组分不必都是本发明的要点，除非另有 规定。此外，如果下面提供多个实施例，则其从开始就旨在适当地组合该些实施例的构造， 除非另有规定。 图1的示意图示出了根据下述第一至第四实施例的半导体激光装置的谐振器中 的条的形状。参考图1，根据下述第一至第四实施例的半导体激光装置中的条的形状包括发 射侧端部1、锥形部分2、小宽度部分3、台阶部分4和非发射侧端部5。 发射侧端部1和非发射侧端部5形成为具有大致相同的宽度。锥形部分2形成为 具有从发射侧朝着非发射侧减少的宽度。小宽度部分3设置在锥形部分2的非发射侧上。 小宽度部分3具有不变的宽度。台阶部分4设置在小宽度部分3和非发射侧端部5之间， 并且用于以台阶方式(台阶状方式)改变条宽。稍后将描述采用这样条的形状的优点。
注意的是，识别为非电流注入区域的窗口区域18设置在谐振器相对端部的每一 个上。在窗口区域之间，设置内部区域19。台阶部分4形成在非发射侧上设置的窗口区域 18中。此外，发射侧端部1在非发射侧上设置的窗口区域18中具有宽度不变的部分。
(第一实施例) 图2的截面图示出了根据本发明第一实施例的半导体激光装置中窗口区域18的 截面。图3的截面图示出了该半导体激光装置中内部区域19的截面。
如图2和3所示，根据本实施例的半导体激光装置具有连续形成在n型GaAs基板 11上方的叠层的结构，该叠层结构至少包括n型AlGalnP覆层12 ;多量子阱有源层13，包括非掺杂AlGalnP光学引导层、非掺杂GalnP阱层和非掺杂AlGalnP阻挡层；p型AlGalnP 覆层14 ;p型GalnP不连续缓和层15 ;以及p型GaAs盖层16。在谐振器的端面附近设置 的窗口区域18中(图2)扩散锌(Zn)，以由此无序化多量子阱有源层13。例如，窗口区域 18的长度约为30 ii m。 p型AlGalnP覆层14的一部分、p型GalnP不连续缓和层15和p型 GaAs盖层16形成条状脊14A。 在图3所示的内部区域19中，脊上表面部分之外的位置覆盖有由氧化硅和氮化硅 等制成的绝缘膜17，并且欧姆接触的电极(未示出)形成其上，以由此允许电流仅通过脊 14A流动。 另一方面，在图2所示的窗口区域18中，绝缘膜17甚至形成在脊14A上，从而没 有电流注入其内。 在窗口区域18的至少一部分中，多量子阱有源层13允许具有一部分形成为带隙 大于内部区域19的带隙。由此，消除了在谐振器的端面上的光学吸收，从而防止该端面受 光学吸收引起的温升的损坏。 如图1所示，该条的形状具有锥形部分2，其允许条宽在谐振器的一部分上逐渐改变。 在本实施例中，该谐振器的长度为1500 ii m，最小的条宽为1. 5 y m，发射表面侧的 最大条宽为3. 0 ii m，并且锥形部分2的长度为1000 ii m。 此外，发射侧端部1设置在窗口区域18的端部上，识别为非电流注入区域，其条宽 为3. 0 ii m。在非发射表面侧上，条宽以台阶方式在窗口区域18中从1. 5 ii m变化到3. 0 y m， 这识别为 一 夂电流注入区域。 窗口区域18是设置在端面附近的非电流注入区域，从而即使条宽如上所述以台 阶方式剧变，性能也不会受其影响。 在谐振器中的条宽制作为不变的情况下，通过调整条宽约为1. 5ym，可以抑制扭 折的产生。然而，与具有不变条宽1.5ym的传统半导体激光器相比，根据本实施例的半导 体激光装置产生下述效果。 换言之，在传统半导体激光装置(如图4-11所示的"传统之一 (不变条宽)"的性 能和根据本实施例(如图4-ll所示的"本发明")具有锥形条结构的半导体激光装置的性 能之间进行了比较，在根据本实施例的半导体激光装置中，(a)减小了电阻(图4)， (b)减 小了高功率振荡时的操作电压(图5)。此外，(c)尽管增加了振荡阈值(图6)，但是(d)高 功率振荡时的操作电流几乎保持不变(图7)。结果，(e)降低了电功耗(操作电流和操作 电压的乘积)(图8)。 如上所述，尽管振荡阈值增加了 ，但是高功率振荡时的操作电流几乎保持不变，其 原因被认为在于，(f)降低了阈值电流密度(图9)，从而改善了温度特性，并且抑制了操作 电流上的增加。 此外，(g)减小了水平方向上的远场图案(FFP)的不规则(图IO)，并且(h)还减
小了由光学功率引起的远场图案的半值宽度在水平方向上的改变(图11)。 这里，远场图案的不规则通过高斯曲线的偏差率(ratio of deviation)限定，并
且由光学功率引起的远场图案的半值宽度在水平方向上的变化通过写入期间的远场图案
的半值宽度与读出期间的远场图案的半值宽度之差限定。
此外，在本实施例中，发射表面侧和非发射表面侧具有相同的条宽，并且因此就制 造步骤而言，根据本实施例的半导体激光装置类似于具有不变条宽的传统半导体激光装 置，并且因此可以易于制造。 这里，等于或小于0. 5 m的最小条宽造成制造上的困难，因此是不实际的。相反， 超过3 m的相关宽度使得横向模式不稳定，导致扭折更易于发生。还优选，等于或者小于 2 P m的相关宽度可以进一步抑制扭折。 在本实施例中，最大的条宽(W2)是最小条宽(Wl)的两倍。如果最大条宽为最小 条宽的1. 2倍或更小，则降低了通过形成锥形形状条而改善特性的效果。相反，如果最大条 宽大于最小条宽的3倍，则减小了远场图案的不规则，并且远场图案变得更加稳定。然而， 条的面积变得太大，从而操作电流上的增加比操作电压上的降低更加显著，导致电功耗停 止降低。还优选，通过设定W2接近于W1的约2倍，能够实现远场图案上的稳定和电功耗上 的降低二者。 在本实施例中，锥形部分2具有1000iim的长度，其为谐振器长度的0.67倍。如 果锥形部分2的长度小于谐振器长度的0. 2倍，则抑制了由于面积的增加而降低电功耗的 效果。优选通过设定锥形部分2的长度为谐振器长度的0. 4倍或更大，可以获得很好的效 果。在非发射表面侧上，条宽在窗口区域18中以台阶方式改变，这识别为非电流注入区域。 锥形部分2可以延伸到条宽以台阶方式改变的部分。优选地，锥形部分2的长度为谐振器 长度的0.8倍或更小。 此外，通过在发射表面侧和非发射表面侧每一个上设置不变条宽的部分，可以保 证在棒从晶片分开时在分开位置上成功分开的可能性，从而提高产率。
上述特征概括如下。具体地讲，根据本实施例的半导体激光装置包括谐振器100。 谐振器100包括作为"半导体基板"的n型GaAs基板11 ;作为"n型覆层"的n型AlGalnP 覆层12和作为"p型覆层"的p型AlGalnP覆层14，形成在n型GaAs基板11上或者上方； 以及作为"有源层"的多量子阱有源层13，夹设在n型AlGalnP覆层12和p型AlGalnP覆 层14之间。作为"凸起部分"的脊14A在谐振器的轴向上延伸，形成在谐振器的上表面。脊 14A包括作为"第一端部"的发射侧端部1 ;作为"第二端部"的非发射侧端部5，宽度与发 射侧端部1的宽度相同；锥形部分2，允许脊14A以锥状方式从发射侧端部1朝着非发射侧 端部5减少；以及作为"台阶部分"的台阶部分4，设置在非发射侧端部5的发射侧端部1 侧，并且允许脊14A以台阶状方式改变。 在根据本实施例的半导体激光装置中，非发射侧上的条宽在非电流注入区域中以 台阶方式改变，以使非发射侧上的条宽与锥形条结构中的发射侧上的条宽匹配。这样，可以 减少电功耗，并且改进远场图案特性，而且抑制制造步骤上的复杂性。结果，能够实现记录 型光学拾取所需的高功率的半导体激光装置。
(第二实施例) 图12A和12B的示意图每一个都示出了根据第二实施例的半导体激光装置的截
面。图12A示出了内部区域19的截面，而图12B示出了窗口区域18的截面。 该半导体激光装置是根据第一实施例的半导体激光装置的修改，其特征在于，多
量子阱有源层包括GaAs和AlGaAs，并且半导体激光装置是CD-R的高功率红外线激光装置，
具有780nm能带的振荡波长。
参考图12A和12B，根据本实施例的半导体激光装置具有在n型GaAs基板21上方 连续形成叠层的结构。该叠层结构至少由n型AlGalnP覆层22 ;包括非掺杂的AlGaAs光学 引导层、非掺杂GaAs阱层和非掺杂AlGaAs阻挡层的多量子阱有源层23 ;p型AlGalnP覆层 24 ;p型GalnP不连续缓和层25 ;以及p型GaAs盖层26制成。在谐振器的端面附近，形成 有长度约为30ym的窗口区域18，其中扩散锌(Zn)以由此无序化多量子阱有源层23。条 状脊24A形成在p型AlGalnP覆层24的一部分、p型GalnP不连续缓和层25和p型GaAs 盖层26。 在内部区域19中，脊的上表面部分之外的位置覆盖有由氧化硅和氮化硅等制成 的绝缘膜27。欧姆接触的电极(未示出)形成其上，以允许电流仅流过脊24A(图12A)。
在窗口区域18中，绝缘膜甚至形成在脊上，从而其中不注入电流(图12B)。
注意的是，条的形状具有锥形部分2，其允许条宽在谐振器的部分上逐渐改变，如 图l所示。 此外，谐振器长度为1000iim，最小条宽(Wl)为2iim，最大条宽(W2)为4iim，锥形 区域的长度为600ym，没有电流注入的窗口区域18的长度在发射侧上为30ym，并且在非 发射表面侧上为30 ii m。 发射侧端部1设置在窗口区域18的端部，识别为非电流注入区域，具有条宽 4.0iim。在非发射表面侧上，条宽在窗口区域18中以台阶方式从4.0iim到2.0iim改变，
其识别为非电流注入区域。 在根据本实施例的半导体激光装置中，也可以获得与根据第一实施例的半导体激
光装置相类似的效果。(第三实施例) 图13A和13B的示意图每一个都示出了根据第三实施例的半导体激光装置的截 面。图13A示出了内部区域19的截面，而图13B示出了窗口区域18的截面。
该半导体激光装置是根据第一和第二实施例的半导体激光装置的修改，其特征在 于，多量子阱有源层的结构包括GaN和InGaN，并且半导体激光装置为BD的高功率红外线激 光装置，具有405nm能带的振荡波长。 参考图13A和13B，根据本实施例的半导体激光装置具有在n型GaN基板31上方 连续形成叠层的结构。该叠层结构至少由n型AlGaN覆层32 ;包括GaN光学引导层、InGaN 阱层以及由GaN和InGaN制成的阻挡层的多量子阱有源层33 ;p型AlGaN覆层34 ;以及p 型GaN接触层36制成。在谐振器的端面附近，形成长度约为30ym的窗口区域18。条状脊 34A形成在p型AlGaN覆层34的一部分和p型GaN接触层36。 在内部区域19中，脊的上表面部分之外的位置覆盖有由氧化硅和氮化硅等制成 的绝缘膜37。欧姆接触的电极(未示出)形成其上，以允许电流仅流过脊34A(图13A)。
在窗口区域18中，绝缘膜甚至形成在脊上，从而没有电流注入其中(图13B)。
应当注意的是，条的形状具有锥形部分2，其允许条宽在谐振器的一部分中逐渐改 变，如图l所示。 谐振器长度为800 ii m，最小条宽(Wl)为2 y m，最大条宽(W2)为4 y m，锥形区域的 长度为500 ii m，没有注入电流的窗口区域18的长度在发射侧上为30 y m且在非发射表面侧 上为30iim。
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此外，发射侧端部1设置在窗口区域18的端部，其识别为非电流注入区域，具有条 宽2. 0 m。在非发射表面侧上，条宽在识别为非电流注入区域的窗口区域18中以台阶方式 从4. 0iim到2. Oiim改变。 在根据本实施例的半导体激光装置中，也可以获得与根据第一和第二实施例的半
导体激光装置相类似的效果。(第四实施例) 图14A和14B的示意图每一个都示出了根据第四实施例的半导体激光装置的截 面。图14A示出了内部区域19的截面，而图14B示出了窗口区域18的截面。
该半导体激光装置是根据第一至第三实施例的半导体激光装置的修改，并且为单 片半导体激光装置，其中两个半导体激光装置安装在单一的芯片上。其一个特征是，该半导 体激光装置包括两个半导体激光装置，即第一半导体激光装置和第二半导体激光装置，第 一半导体激光装置具有包括GaAs和AlGaAs的多量子阱有源层，且在780nm能带上振荡，而 第二半导体激光装置具有包括GalnP的多量子阱有源层，且在660nm能带上振荡。换言之， 根据本实施例的半导体激光装置振荡在两个或多个不同的波长上。 参考图14A和14B，在根据本实施例的半导体激光装置中，该第一半导体激光装置 具有在n型GaAs基板41上方连续形成的叠层结构。该叠层结构至少由n型AlGalnP覆层 421 ;包括非掺杂AlGalnP光学引导层、非掺杂GalnP阱层和非掺杂AlGalnP阻挡层的多量 子阱有源层431 ;p型AlGalnP覆层441 ;p型GalnP不连续缓和层451 ;以及p型GaAs盖层 461制成。在谐振器的端面附近，形成长度约为30ym的窗口区域18。条状脊441A形成在 p型AlGalnP覆层441的一部分、p型GalnP不连续缓和层451和p型GaAs盖层461。
在根据本实施例的半导体激光装置中，第二半导体激光装置具有在n型GaAs基 板41上方连续形成的叠层结构。该叠层结构至少由n型AlGalnP覆层422 ;包括非掺杂的 AlGaAs光学引导层、非掺杂的GaAs阱层和非掺杂的AlGaAs阻挡层的多量子阱有源层432 ; p型AlGalnP覆层442 ;p型GalnP不连续缓和层452 ;以及p型GaAs盖层462制成。在谐 振器的端面附近，形成长度约为30 ii m的窗口区域18。条状脊442A形成在p型AlGalnP覆 层442的一部分、p型GalnP不连续缓和层452和p型GaAs盖层462。
在第一和第二半导体激光装置的内部区域19中，脊的上表面部分之外的位置分 别覆盖有由氧化硅和氮化硅等制成的绝缘膜471、472。欧姆接触的电极(未示出)形成其 上，以允许电流仅流过脊441A、442A(图14A)。 在第一和第二半导体激光装置的每一个的窗口区域18中，绝缘膜甚至形成在脊 上，从而没有电流注入其中(图14B)。 注意的是，在第一和第二半导体激光装置的每一个中，条的形状包括锥形部分2，
其允许条宽在谐振器的一部分上逐渐改变，如图1所示。 根据本实施例的半导体激光装置的谐振器长度为1500 ii m。 在第一半导体激光装置中，最小条宽(Wl)为2ym，最大条宽(W2)为4ym，锥形区 域的长度为1000 ii m，并且没有电流注入的窗口区域18的长度在发射侧上为30 ii m且在非 发射表面侧上为30 ii m。此外，发射侧端部1设置在窗口区域18的端部，其识别为非电流注 入区域，具有条宽4.0ym。在非发射表面侧上，在识别为非电流注入区域的窗口区域18中 条宽以台阶方式从4. 0 ii m到2. 0 ii m改变。
另外，在第二半导体激光装置中，最小条宽(Wl)为1.5ym，最大条宽(W2)为3 m，锥形区域的长度为1000 m，没有注入电流的窗口区域18的长度在发射侧上为30 y m且在非发射表面侧上为30 ym。此外，发射侧端部1设置在窗口区域18的端部，其识别为非电流注入区域，具有条宽3. 0 m。在非发射表面侧上，在识别为非电流注入区域的窗口区域18中条宽以台阶方式从3. 0iim到1.5iim改变。 虽然本发明已经进行了详细的描述和图解，但是可以清楚理解的是，这只仅是说明和示例，而不应为限定，本发明的范围由所附权利要求的条款解释。 该非临时申请基于2008年9月29日提交日本专利局的日本专利申请No. 2008-250462，其全部内容通过弓|用的方式在此并入。
1权利要求
一种半导体激光装置，包括具有发射侧端部、非发射侧端部和上表面的谐振器，所述谐振器包括半导体基板；n型覆层和p型覆层，形成在所述半导体基板上或上方；有源层，夹设在所述n型覆层和所述p型覆层之间；以及凸起部分，在所述谐振器轴向上延伸，形成在所述谐振器的所述上表面上，并且所述凸起部分包括第一端部，设置在所述发射侧端部；第二端部，设置在所述非发射侧端部，并且具有与所述第一端部的宽度相同的宽度；锥形部分，使得所述凸起部分以锥状方式从所述第一端部向所述第二端部减少，以及台阶部分，设置在所述第二端部对所述第一端部的一侧，并且使得所述凸起部分的宽度以台阶状方式改变。
2. 根据权利要求1所述的半导体激光装置，其中所述谐振器中的所述发射侧端部和所 述非发射侧端部的每一个上设置非电流注入区域。
3. 根据权利要求2所述的半导体激光装置，其中所述凸起部分中的所述台阶部分形成 在所述非发射侧端部设置的所述非电流注入区域中。
4. 根据权利要求3所述的半导体激光装置，其中在所述发射侧端部和所述非发射侧端 部的每一个上设置的所述非电流注入区域的至少一部分中，所述有源层允许具有一部分形 成为带隙大于设置在该非电流注入区域之间的谐振器部分的带隙。
5. 根据权利要求2所述的半导体激光装置，其中在所述发射侧端部上设置的所述非电流注入区域中，所述凸起部分中的所述第一端部 具有宽度不变的部分，并且，所述凸起部分中的所述台阶部分形成在所述非发射侧端部上设置的所述非电流注入 区域中。
6. 根据权利要求1所述的半导体激光装置，其中所述凸起部分的宽度最小值在0. 5 m 以上3.0iim以下。
7. 根据权利要求1所述的半导体激光装置，其中所述凸起部分的宽度最大值为所述凸 起部分的宽度最小值的1. 2倍以上3. 0倍以下。
8. 根据权利要求l所述的半导体激光装置，其中， 非电流注入区域至少设置在所述谐振器中的所述非发射侧端部，并且 所述锥形部分的长度为所述谐振器长度的0. 2倍以上，并且等于或小于从所述谐振器的长度中减去设置在所述非发射侧端部的所述非电流注入区域的长度所获得的长度。
9. 根据权利要求1所述的半导体激光装置，其中所述有源层包括GalnP和AlGalnP之
10. 根据权利要求1所述的半导体激光装置，其中所述有源层包括GaAs和AlGaAs之
11. 根据权利要求1所述的半导体激光装置，其中所述有源层包括GaN和InGaN之一。
12. 根据权利要求1所述的半导体激光装置，振荡在两个或者更多的不同波长上。
全文摘要
本发明公开了一种半导体激光装置。该半导体激光装置中的谐振器(100)包括半导体基板(11)、形成半导体基板(11)上或上方的n型覆层(12)和p型覆层(14)、以及夹在n型覆层(12)和p型覆层(14)间的有源层(13)。在谐振器(100)的上表面形成的、在谐振器(100)轴向上延伸的脊(14A)。脊(14A)包括发射侧端部(1)、非发射侧端部(5)、使得脊(14A)的宽度以锥状方式从发射侧端部(1)朝着非发射侧端部(5)减少的锥形部分(2)、以及设置在非发射侧端部(5)的发射侧端部(1)侧的台阶部分(4)，并且使脊的宽度以台阶状方式改变。
文档编号H01S5/16GK101714746SQ20091017890
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年9月29日
发明者菅原章义 申请人:夏普株式会社