本发明专利技术公开一种半导体激光装置和光盘装置，该激光装置具有大于７６０ｎｍ且小于８００ｎｍ的振荡波长，在ｎ型ＧａＡｓ基板（１０１）上，顺次叠置ｎ型第一和第二下包层（１０３，１０４）、下引导层（１０６）、应变ＩｎＧａＡｓＰ多量子阱有源层（１０７）、上引导层（１０９）和ｐ型上包层（１１０）。因为下引导层（１０６）由ＩｎＧａＰ形成，所以减少了载流子从有源层中的泄漏。另外，因为上引导层（１０９）由ＡｌＧａＡｓ形成，所以抑制了载流子（尤其是电子）的溢出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体激光装置和光盘装置，尤其涉及一种可以实现高输出和高度可靠性的半导体激光装置以及利用该激光装置的光盘装置。
技术介绍
半导体激光装置应用在光通讯装置、光记录装置等装置中。近年来，在这些装置中对高速化和大容量化的需要有所增加。为了满足这种需要，对改进半导体激光装置的各种特性进行了研究和开发。其中，用于光盘装置如常规的CD或CD-R/RW的780nm波段的半导体激光装置通常由AlGaAs材料制造。因为在CD-R/RW中对高速写入的需求也在增加，所以要求高输出的半导体激光装置以满足这些需求。作为常规的AlGaAs半导体激光装置，有一种如图10所示(例如，见JP11-274644)的例子。下面简要说明一下AlGaAs半导体激光装置的结构。如图10所示，在n型GaAs基板501上顺次叠置有一个n型GaAs缓冲层502、一个n型Al0.5Ga0.5As下包层503、一个Al0.35Ga0.65As下引导层504、一个由两个Al0.12Ga0.88As阱层(每层厚度为80)和三个Al0.35Ga0.65As阻挡层(每层厚度为50)交替设置而成的多量子阱有源层505、一个Al0.35Ga0.65As上引导层506、一个p型Al0.5Ga0.5As第一上包层507和一个p型GaAs蚀刻停止层508。在蚀刻停止层508的表面上顺次形成台型带状p型Al0.5Ga0.5As第二上包层509和屋檐状p型GaAs盖层510。在第二上包层509的两侧上叠置一个n型Al0.3Ga0.3As第一电流阻挡层511和n型GaAs第二电流阻挡层512，使得将除台带形部分以外的区域定义成电流狭窄部分。在第二电流阻挡层512上形成一个p型GaAs平坦化层513，并将p型GaAs接触层514平铺在其整个表面上。半导体激光装置具有35mA的阈值电流和大约160mW的COD(Catastrophic Optical Damage，严重的光学损伤)水平。但是，在采用AlGaAs材料的半导体激光装置中，高功率驱动时由于活性Al(铝)原子的影响，由COD造成的“端面破坏”也易于出现在激光光发射端面上。其结果是这种半导体激光装置只有大约160mW的最大光输出。假定由COD造成的端面破坏因下列机制而发生。在共振器的端面中，因为Al易于被氧化，所以形成一个表面态。当放出热量时，注入到有源层中的载流子经由该表面态而缓和。因此，温度局部地升高。温度的升高减小了端面附近的有源层能带隙。其结果是端面附近的激光吸收增大，并且经表面态而缓和的载流子数量增多，导致进一步发热。通过重复这种正反馈，端面最终被熔化，导致振荡停止。因为在常规半导体激光装置中的有源区中包含Al，所以基于上述原理的端面破坏变成一个大问题。本专利技术人一直在进行高输出半导体激光装置的研究，采用不含Al(无铝材料)的InGaAsP材料。结果，实现了最大光输出几乎高达250mW的半导体激光装置，但是没有获得充分的可靠性和温度特性。检查这种半导体激光装置，专利技术人发现了注入到有源区中的载流子在高温环境或高功率驱动下易于泄漏到有源区外部的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种甚至在高功率驱动下也具有高可靠性并具有很长寿命的半导体激光装置，以及利用这种半导体激光装置的光盘装置。为了实现上述目的，根据本专利技术第一方案的半导体激光装置包括一GaAs基板；一被支撑在GaAs基板上的InGaAsP量子阱有源层，所述量子阱有源层由一个或多个阱层以及多个阻挡层交迭设置组成；一n型包层和一p型包层，其按照将量子阱有源层插在其间的方式设置；一第一引导层，设置在n型包层和量子阱有源层之间；和一第二引导层，设置在p型包层和量子阱有源层之间，其中半导体激光装置具有大于760nm并小于800nm的振荡波长，和用InGaP形成第一引导层。在GaAs基板为n型的情形中，n型包层和第一引导层位于比量子阱层更接近基板的一侧，并分别充当下包层和下引导层。另一方面，在GaAs为p型的情形中，n型包层和第一引导层位于比量子阱层更远离基板的一侧，并分别充当上包层和上引导层。根据本专利技术，可以实现一种振荡波长大于760nm且小于800nm、以及COD水平高于AlGaAs半导体激光装置的COD水平的半导体激光装置。另外，因为插在量子阱层和n型包层之间的第一引导层由InGaP形成，所以与AlGaAs半导体激光装置相比，可以更多地减少载流子从有源区的泄漏。因而，可以利用在高输出操作中具有良好温度特性的GaAs基板来实现高输出的半导体激光装置(尤其是用于CD-R/RW的780nm波段的高输出半导体激光装置)。在一个实施例中，第二引导层由AlGaAs形成。AlGaAs按照不与发生照射复合处的阱层紧邻的方式设置。这使得可以确保可靠性，并且同时通过AlGaAs的导带底能级(Ec)充分地抑制载流子(尤其是电子)的溢出。因此，有利地实现了具有高度可靠性和长寿命的半导体激光装置。如果在构成第二引导层的AlGaAs中的Al克分子份数超过0.2，则可以更好地实现上述效果。在一个实施例中，第一引导层具有30以上的厚度，由此更好地抑制了空穴的泄漏。这使得可以获得在高输出操作中具有良好温度特性、可靠性和长寿命的半导体激光装置。另外，如果第一引导层具有与GaAs基板晶格匹配的组成或具有关于GaAs基板不超过1％的压缩应变或拉伸应变的组成，则可以更好地获得类似的效果。在一个实施例中，在第一引导层和n型包层之间设置一个由AlGaAs形成的发光形状稳定化引导层，由此获得具有更稳定形状的光分布。因而在高输出操作中可实现良好的可靠性。如果发光形状稳定化引导层的Al克分子份数为0.2以上，则可以更好地实现上述效果。在半导体激光装置的一个实施例中，使用相对于GaAs基板具有压缩应变的InGaAsP量子阱有源层。因而，减小了振荡阈值电流，并由此实现了尤其在780波段具有高度可靠性并具有长寿命的高输出的半导体激光装置。在一个实施例中，压缩应变量不超过3.5％。因此，可以很好地获得上述效果。在一个实施例中，采用具有拉伸应变的InGaAsP阻挡层。阻挡层的应变量补偿了阱层的压缩应变，并由此制成一种具有更稳定晶体的应变量子阱有源层。因此，实现了一种具有高度可靠性的半导体激光装置。在一个实施例中，拉伸应变量不超过3.5％。因而很好地获得上述效果。根据本专利技术第二方案的光盘装置采用了如上所述以高于常规的光功率驱动的半导体激光装置。因此，即使光盘的旋转速度高于常规情形，也可以执行数据的读写操作。因此，光盘的存取时间(以下特指写入操作的情形)变得远远短于采用常规半导体激光装置的系统。这使得能够提供可以更舒适地操作的光盘装置。附图说明通过下面结合附图的详细描述，本专利技术将变得更加清晰，其中附图只出于示意的目的，不构成对本专利技术的限定，其中图1是根据本专利技术第一实施例的半导体激光装置沿垂直于装置的条带方向的平面的截面图；图2是完成了第一晶体生长和掩蔽工艺之后的半导体激光装置沿垂直于条带方向的平面的截面图；图3是完成了用于形成台型带的蚀刻工艺之后的半导体激光装置沿垂直于条带方向的平面的截面图；图4是完成了用于电流阻挡层的晶体生长工艺之后的半导体激光装置沿垂直于条带方向的平面的截面图；图5是半导体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体激光装置，包括： 一ＧａＡｓ基板； 一被支撑在所述ＧａＡｓ基板上的ＩｎＧａＡｓＰ量子阱有源层，所述量子阱有源层由一个或多个阱层以及多个阻挡层交迭设置组成； 一ｎ型包层和一ｐ型包层，其按照将所述量子阱有源层插在其间的方式设置； 一第一引导层，设置在所述ｎ型包层和所述量子阱有源层之间；和 一第二引导层，设置在所述ｐ型包层和所述量子阱有源层之间， 其中所述半导体激光装置具有大于７６０ｎｍ并小于８００ｎｍ的振荡波长，和 所述第一引导层由ＩｎＧａＰ形成。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蛭川秀一，河西秀典，岸本克彦，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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