発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

のように量子井戸構造を用いた半導体レーザは、空間的、エネルギー的にキャリアを局所に閉じ込めるため、低閾値でのレーザ発振が可能であるという利点を有する。しかしながら、活性層における井戸層への電子などのキャリアの注入は、通常、光ガイド層などのバルク状の半導体層からの遷移に支配されている。したがって、有効質量が軽い電子では、電子を閉じ込める層とのエネルギー差が低い場合などには、電子が正孔注入側の光ガイド層、ｐ型クラッド層へと漏れ出るキャリアのオーバーフローが発生し、一部の電子が無効電流になるという問題がある。また、半導体レーザの動作温度が高い場合には、電子のエネルギー分布が広がることにより、井戸層への電子の注入効率の低下、クラッド層へのキャリア漏れ等の問題が発生する。 なお、特許文献１には、半導体レーザにおいて、ｐ型クラッド層と活性層との間に、活性層との間の障壁の高さがｐ型クラッド層と活性層との間の障壁の高さよりも大きい障壁層を含む超格子層を設ける構成について記載されている。また、特許文献２には、半導体レーザにおいて、活性層に対して、注入されたキャリアのうちで所定エネルギーを有するキャリアを活性層側に選択的に通過させるキャリア選択層としての超格子層を設ける構成について記載されている。しかしながら、このような構成においても、活性層への電子の注入効率は充分に向上されているとは言えない。 本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、単一または複数の井戸層を含む量子井戸構造を有する活性層への電子の注入効率を向上することが可能な半導体レーザを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の半導体レーザによれば、単一または複数の井戸層を含む活性層と、電子注入側のｎ側光ガイド層との間に、多重量子井戸構造を有する電子注入層を設け、ｎ型クラッド層及びｎ側光ガイド層からの電子が、電子注入層内のミニバンドを介して活性層の井戸層における励起準位へと注入される構成とするとともに、電子注入層とｎ側光ガイド層との間に、さらに、光ガイド層からの電子を電子注入層内のミニバンドへと輸送する準位調整層を設け、この準位調整層を、層内での電子の最低エネルギー位置がミニバンドエネルギー範囲内にあるように構成することにより、活性層への電子の注入効率を向上することが可能となる。