| 主权项 |
1.一种半导体雷射元件,其特征为:按次序包括有:第一导电型之覆盖层;活性层;第二导电型之覆盖层;具有用于限制电流通路且形成电流通路之预定宽度之线纹状开口部,且具有比上述第二导电型之覆盖层较大的带隙、比上述第二导电型之覆盖层较小的折射率之电流阻挡层;而上述第二导电型之覆盖层系具有平坦部及在平坦部上之线纹状脊部,而该脊部系位于上述电流阻挡层之开口部内;上述电流阻挡层系形成为像可覆盖平坦部上面及上述脊部侧面之形状;在上述活性层上对应开口部之区域之有效折射率与上述活性层上对应开口部两侧之区域之有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m]系能使下列关系成立者n≧210-3,W≦-1.610.3n+9.3,及W≧3.0。2.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其中上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W之关系为W≦-1.5103n+8.55。3.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其中上述第一导电型之覆盖层系由AlxGal-xAs所成,上述活性层系由AlqGal-qAs(1>x>q≧0)所成,上述第二导电型之覆盖层系由AlyGal-yAs(y>q)所成,上述电流阻挡层系由AlzGal-zAs所成。4.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层系含有Al,上述有效折射率之差n系藉由选择上述电流阻挡层之Al组成比及在上述第二导电型之覆盖层开口部之两侧部分之厚度所设定。5.如申请专利范围第4项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层之Al组成比z比上述第二导电型之覆盖层之Al组成比y较大。6.如申请专利范围第4项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层之Al组成比z为0.6以下。7.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其中上述脊部之宽度系自上述活性层侧愈往相反侧愈变小。8.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层至少包含上述第一导电型之层。9.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层包含形成在上述活性层上之第一之层,及形成在该第一之层上之第二之层,而该第二之层为上述第一导电型,该第一之层具有低于该第二之层之杂质浓度。10.一种半导体雷射元件之设计方法,该半导体雷射元件系按下列次序包括有:由AlxGal-xAs所成之第一导电型之覆盖层,由AlqGal-qAs(1>x>q≧0)之活性层,由AlyGal-yAs(y>q)所成之第二导电型之覆盖层,以及具有用于限制电流通路且形成电流通路之预定宽度之线纹状开口部,且系由AlzGal-zAs(1≧z>y)所成之电流阻挡层;包括:以基本横式振荡即能获得预定之光输出之方式,设定在上述活性层上对应于上述开口部的区域之有效折射率与在上述活性层上对应于上述开口部两侧的区域之有效折射率之差n以及上述开口部之宽度W之步骤;以及以能获得上述有效折射率之差n之方式选择上述电流阻挡层之Al组成比z及在上述第二导电型之覆盖层之开口部两侧部分的厚度之步骤。11.如申请专利范围第10项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述设定步骤系包括使上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m]设定成可使下列关系成立n≧210-3,W≦-1.610.3n+9.3,及W≧3.0。12.如申请专利范围第11项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述设定步骤系包括使上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m]设定成可使下列关系成立W≦-1.5103n+8.55。13.如申请专利范围第11项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述设定步骤系包括使上述开口部之宽度W设定为3.0m以上。14.如申请专利范围第10项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述第二导电型之覆盖层具有平坦部,及该平坦部上之线纹状脊部,该脊部系位于上述电流阻挡层之上述开口部内,上述电流阻挡层系以像覆盖该平坦部上面及该脊部侧面之方式所形成。15.如申请专利范围第14项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述脊部之宽度系自上述活性层侧愈往相反侧愈小。16.一种半导体雷射元件,其特征为:按次序包括有:第一导电型之覆盖层;活性层;第二导电型之覆盖层;具有用于限制电流通路且形成电流通路之预定宽度之线纹状开口部,且具有比上述第二导电型之覆盖层较大的带隙、比上述第二导电型之覆盖层较小的折射率之电流阻挡层;而上述第二导电型之覆盖层系具有平坦部及在平坦部上之线纹状脊部,而该脊部系位于上述电流阻挡层之开口部内;上述电流阻挡层系形成为像可覆盖平坦部上面及上述脊部侧面之形状;在上述活性层上对应开口部之区域之有效折射率与上述活性层上对应开口部两侧之区域之有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m]系能使下列关系成立者2.410-3≦n≦3.510-3,W≧2.5,W≦-1.33103n+8.723,及W≦2.25103n-2.8。17.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件,其中上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m] 之关系为W≦-1.33103n+7.923。18.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件,其中上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m]为W≦2.25103n-3.175。19.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层系含有Al,上述有效折射率之差n系藉由选择上述电流阻挡层之Al组成比及在上述第二导电型之覆盖层开口部之两侧部分之厚度所设定。20.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件,其中上述第一导电型之覆盖层系由AlxGal-xAs所成,上述活性层系由AlqGal-qAs(1>x>q≧0)所成,上述第二导电型之覆盖层系由AlyGal-yAs(y>q)所成,上述电流阻挡层系由AlzGal-zAs所成。21.如申请专利范围第20项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层之Al组成比z比上述第二导电型之覆盖层之Al组成比y较大。22.如申请专利范围第20项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层之Al组成比z为0.6以下。23.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件,其中上述脊部之宽度系自上述活性层侧愈往相反侧愈变小。24.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层至少包含上述第一导电型之层。25.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件,其中上述电流阻挡层包含形成在上述活性层上之第一之层,及形成在该第一之层上之第二之层,而该第二之层为上述第一导电型,该第一之层具有低于该第二之层之杂质浓度。26.一种半导体雷射元件之设计方法,该半导体雷射元件系按下列次序包括有:由AlxGal-xAs所成之第一导电型之覆盖层,由AlqGal-qAs(1>x>q≧0)之活性层,由AlyGal-yAs(y>q)所成之第二导电型之覆盖层,以及具有用于限制电流通路且形成电流通路之预定宽度之线纹状开口部,且系由AlzGal-zAs(1≧z>y)所成之电流阻挡层;包括:以基本横式振荡即能获得预定之光输出之方式,设定在上述活性层上对应于上述开口部的区域之有效折射率与在上述活性层上对应于上述开口部两侧的区域之有效折射率之差n以及上述开口部之宽度W之步骤;以及以能获得上述有效折射率之差n之方式选择上述电流阻挡层之Al组成比z及在上述第二导电型之覆盖层之开口部两侧部分的厚度之步骤。27.如申请专利范围第26项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述设定步骤系包括使上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m]设定成可使下列关系成立2.410-3≦n≦3.510-3,W≧2.5,W≦-1.33103n+8.723,以及W≦2.25103n-2.8。28.如申请专利范围第27项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述设定步骤系包括使上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m] 设定成可使下列关系成立W≦-1.33103n+7.923。29.如申请专利范围第27项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述设定步骤系包括使上述有效折射率之差n及上述开口部之宽度W[m]设定成可使下列关系成立W≦2.25103n-3.175。30.如申请专利范围第26项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述第二导电型之覆盖层系具有平坦部及在平坦部上之线纹状脊部,而该脊部系位于上述电流阻挡层之开口部内;上述电流阻挡层系形成为像可覆盖平坦部上面及上述脊部侧面之形状。31.如申请专利范围第30项之半导体雷射元件之设计方法,其中上述脊部之宽度系自上述活性层侧愈往相反侧愈变小。图式简单说明:第一图为有关本发明第1实施例之半导体雷射元件之模式断面图。第二图为表示第一图之半导体雷射元件之有效折射率差n与可以基本横式振荡之最大光输出Pk之关系之图。第三图为表示第一图之半导体雷射元件之有效折射率n,可以基本横式振荡之最大光输出Pk及线纹宽度W之关系之图。第四图为有关本发明第2实施例之半导体雷射元件之模式断面图。第五图为第四图之半导体雷射元件之活性层及其近旁之模式带结构图。第六图为表示第四图之半导体雷射元件之有效折射率差n,可以基本横式振荡之最大光输出Pk、线纹宽度W、及水平光束发散角H之关系之图。第七图为表示第四图之半导体雷射元件之线纹宽度W与CDD(瞬时光学损失)之关系之图。第八图为表示第四图之半导体雷射元件之有效折射率差n与非点隔差之关系之图。 |
