[发明专利]半导体激光器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体激光器件。

背景技术

由GaN基化合物半导体构成，发光波长为405nm波段的高输出超短脉冲半导体激光器件是体积式光盘系统的理想光源、医学领域和生物成像领域等领域所需的光源，体积式光盘系统是蓝光光盘系统之后的理想下一代光盘系统。在半导体激光器件中生成短脉冲光的方法中，已知主要有三种类型的方法，即，增益开关、自脉动（self-pulsation）和锁模。锁模进一步分成主动锁模和被动锁模。为了基于主动锁模生成光脉冲，需要利用镜子、透镜等配置外部共振器，并进一步对半导体激光器件进行射频（RF）调制。另一方面，在被动锁模中，利用半导体激光器件的自脉动操作，通过简单直流驱动生成光脉冲。

为了使半导体激光器件进行自脉动操作，需要在半导体激光器件中提供发光区域和可饱和吸收区域。此处，根据发光区域和可饱和吸收区域的设置状态，半导体激光器件分成发光区域和可饱和吸收区域在垂直方向设置的SAL（可饱和吸收层）型、WI（弱折射率波导，Weakly Index guide）型等，以及发光区域和可饱和吸收区域在共振器方向并列设置的多极型。多极型半导体激光器件在（例如）日本未决专利申请公开2004-007002、2004-188678和2008-047692中已知。人们认为，与SAL型半导体激光器件相比，多极型GaN基半导体激光器件具有较大可饱和吸收效果，生成具有较窄宽度的光脉冲。

多极型GaN基半导体激光器件的一个实施方式为，

已知一种半导体激光器件，包括：

（a）层叠结构，其中，

第一化合物半导体层，具有第一导电类型并且由GaN基化合物半导体构成，

第三化合物半导体层，由GaN基化合物半导体构成，所述第三化合物半导体层构成第一发光区域、第二发光区域和夹在第一发光区域和第二发光区域之间的可饱和吸收区域，以及

第二化合物半导体层，具有与第一导电类型不同的第二导电类型并且由GaN基化合物半导体构成

按顺序层叠在一起；

（b）条状第二电极，形成于第二化合物半导体层上；以及

（c）第一电极，与第一化合物半导体层电连接，其中，

所述层叠结构具有脊状条纹结构（ridge stripe structure），

第二电极由第一部分、第二部分和第三部分构成，第一部分通过经由第一发光区域对第一电极施加直流电而产生正向偏压状态，第二部分通过经由第二发光区域对第一电极施加直流电而产生正向偏压状态，第三部分对可饱和吸收区域施加电场，

第二电极的第一部分与第二电极的第三部分由第一分离槽分离，

第二电极的第二部分与第二电极的第三部分由第二分离槽分离，并且

激光从半导体激光器件的第二发光区域侧的端面发出。

[引用列表]

[专利文献]

[专利文献1]：日本未决专利申请公开2004-007002

[专利文献2]：日本未决专利申请公开2004-188678

[专利文献3]：日本未决专利申请公开2008-047692

发明内容

为了使多极型GaN基半导体激光器件进行脉冲操作，将载流子注入第一发光区域和第二发光区域，同时对可饱和吸收区域施加反向偏压。此处，在上述半导体激光器件中，第一发光区域侧的端面的光反射率值r1大于第二发光区域侧的端面的光反射率值r₂。由此，与第二发光区域相比，第一发光区域具有较高光强度。因此，本发明的发明人的研究结果表明，在线性条纹结构中，在第三部分的区域设于激光器件中心的情况下，第三部分面向第二电极第一部分的区域或可饱和吸收区域面向第一发光区域的区域会受到损坏，易于使长期可靠性出现问题。前述未决专利申请公开并没有提到第二电极的反向偏压施加部分或可饱和吸收区域受到损坏的情况。

由此，本发明的一个目的在于提供具有第二电极第三部分面向第二电极第二部分的区域或可饱和吸收区域面向第一发光区域的区域不太可能发生损坏的配置和结构的多极型GaN基半导体激光器件。

根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的用于实现上述目的的半导体激光器件为半导体激光二极管，包括：

（a）层叠结构，其中，

具有第一导电类型并由GaN基化合物半导体构成的第一化合物半导体层，