JP3240636B2 - 面発光型半導体レーザ - Google Patents
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- H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2211—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on II-VI materials
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- H01S5/2222—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
- H01S5/2224—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties semi-insulating semiconductors
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の垂直方向にレー
ザ光を発振する面発光型半導体レーザに関する。
ザ光を発振する面発光型半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】基板の垂直方向に共振器を持つ面発光レ
ーザは、第５０回応用物理学会学術講演会の講演予稿集
第３分冊ｐ．９０９ ２９ａ−ＺＧ−７（1989年９月
２７日発行）に開示されている。この従来技術によれ
ば、図１１に示すように、先ず、（６０２）ｎ型ＧａＡ
ｓ基板に（６０３）ｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層
膜、（６０４）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、（６０
５）ｐ型ＧａＡｓ活性層、（６０６）ｐ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層を順次成長させて形成している。その後、円
柱状の領域を残してエッチングし、（６０７）ｐ型、
（６０８）ｎ型、（６０９）ｐ型、（６１０）ｐ型の順
にＡｌＧａＡｓを液相成長させて形成し、円柱状領域の
周囲を埋め込む。しかる後、（６１０）ｐ型ＡｌＧａＡ
ｓキャップ層の上部に（６１１）誘電体多層膜を蒸着
し、（６１２）ｐ型オーミック電極、（６０１）ｎ型オ
ーミック電極を形成することで、面発光型半導体レーザ
を構成している。
ーザは、第５０回応用物理学会学術講演会の講演予稿集
第３分冊ｐ．９０９ ２９ａ−ＺＧ−７（1989年９月
２７日発行）に開示されている。この従来技術によれ
ば、図１１に示すように、先ず、（６０２）ｎ型ＧａＡ
ｓ基板に（６０３）ｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層
膜、（６０４）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、（６０
５）ｐ型ＧａＡｓ活性層、（６０６）ｐ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層を順次成長させて形成している。その後、円
柱状の領域を残してエッチングし、（６０７）ｐ型、
（６０８）ｎ型、（６０９）ｐ型、（６１０）ｐ型の順
にＡｌＧａＡｓを液相成長させて形成し、円柱状領域の
周囲を埋め込む。しかる後、（６１０）ｐ型ＡｌＧａＡ
ｓキャップ層の上部に（６１１）誘電体多層膜を蒸着
し、（６１２）ｐ型オーミック電極、（６０１）ｎ型オ
ーミック電極を形成することで、面発光型半導体レーザ
を構成している。
【０００３】このように、従来技術では活性層以外の部
分に電流が流れるのを防ぐ手段として、埋込み層に（６
０７−６０８）から成るｐ−ｎ接合を設けている。
分に電流が流れるのを防ぐ手段として、埋込み層に（６
０７−６０８）から成るｐ−ｎ接合を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このｐ−ｎ接
合では十分な電流狭窄を得ることは難しく、完全には無
効電流を抑制できない。このため、従来技術では素子の
発熱に起因して、室温での連続発振駆動することが困難
であり、実用性に欠けている。。従って、無効電流の抑
制は、面発光型半導体レーザにおいて重要な課題であ
る。
合では十分な電流狭窄を得ることは難しく、完全には無
効電流を抑制できない。このため、従来技術では素子の
発熱に起因して、室温での連続発振駆動することが困難
であり、実用性に欠けている。。従って、無効電流の抑
制は、面発光型半導体レーザにおいて重要な課題であ
る。
【０００５】また埋込み層を、従来のようにｐ−ｎ接合
を形成するための多層構造にした場合、埋込み層のｐ−
ｎ界面の位置は、円柱状に残した各成長層の界面位置を
考慮する必要がある。従って、多層構造の各埋込み成長
層の膜厚制御が難しく、再現性良く面発光型半導体レー
ザを製造することは極めて困難である。
を形成するための多層構造にした場合、埋込み層のｐ−
ｎ界面の位置は、円柱状に残した各成長層の界面位置を
考慮する必要がある。従って、多層構造の各埋込み成長
層の膜厚制御が難しく、再現性良く面発光型半導体レー
ザを製造することは極めて困難である。
【０００６】また、従来技術のように液相成長により円
柱の周囲に埋込み層を形成すると円柱部分が折れてしま
う危険性が高く、歩留まりが悪く、特性の改善が構造上
の原因から制約されてしまう。
柱の周囲に埋込み層を形成すると円柱部分が折れてしま
う危険性が高く、歩留まりが悪く、特性の改善が構造上
の原因から制約されてしまう。
【０００７】さらに従来技術では、レーザプリンタなど
のディバイスに応用する場合にも種々の課題を有する。
のディバイスに応用する場合にも種々の課題を有する。
【０００８】レーザプリンタなどでは、光源に使用する
発光源（半導体レーザなど）の発光スポットサイズが数
１０μｍと大きく、かつ発光強度が強い発光素子を使用
すると、光学系の簡素化や光路長を短くできることなど
設計に自由度が増える。
発光源（半導体レーザなど）の発光スポットサイズが数
１０μｍと大きく、かつ発光強度が強い発光素子を使用
すると、光学系の簡素化や光路長を短くできることなど
設計に自由度が増える。
【０００９】従来技術を用いた面発光型半導体レーザ１
素子の場合には、光共振器全体を共振器よりも低屈折率
の材料で回りを埋め込んでいるため、光はおもに垂直方
向に導波され、基本発振モードでの発光スポットは水平
方向の共振器形状を変化させても直径２μｍ程度の点発
光となってしまう。
素子の場合には、光共振器全体を共振器よりも低屈折率
の材料で回りを埋め込んでいるため、光はおもに垂直方
向に導波され、基本発振モードでの発光スポットは水平
方向の共振器形状を変化させても直径２μｍ程度の点発
光となってしまう。
【００１０】そこで、これらの各発光点を２μｍ程度ま
で接近させ、複数の光源でスポットサイズを大きくしよ
うと試みるが、従来技術では数μｍ間隔の共振器をＬＰ
Ｅ成長で埋め込むことは、再現性、歩留まりなどの点か
ら非常に難しく、作成は困難である。また、数μｍ程度
まで接近させ共振器を埋め込んだとしても光の横方向の
漏れが少ないため、スポットを１つにすることはできな
い。
で接近させ、複数の光源でスポットサイズを大きくしよ
うと試みるが、従来技術では数μｍ間隔の共振器をＬＰ
Ｅ成長で埋め込むことは、再現性、歩留まりなどの点か
ら非常に難しく、作成は困難である。また、数μｍ程度
まで接近させ共振器を埋め込んだとしても光の横方向の
漏れが少ないため、スポットを１つにすることはできな
い。
【００１１】また、複数の発光スポットにより１つの光
束をもったビームにし、発光強度を強くするには複数ス
ポットの各々のレーザ光の位相を同期させなければなら
ない。従来技術では複数のレーザ光の位相を同期させる
ためにレーザ光を互いに影響させる距離まで接近させて
作成するのは困難である。
束をもったビームにし、発光強度を強くするには複数ス
ポットの各々のレーザ光の位相を同期させなければなら
ない。従来技術では複数のレーザ光の位相を同期させる
ためにレーザ光を互いに影響させる距離まで接近させて
作成するのは困難である。
【００１２】本発明はこのような課題を解決するもの
で、その目的とするところは、埋込み層の材質を改善す
ることで、完全な電流狭窄が可能な構造を有し、極めて
簡単に製造でき、しかも光出射側電極の開口部の形状，
面積を変えることで発光スポットの大きさを変えること
のできる面発光半導体レーザを提供するところにある。
で、その目的とするところは、埋込み層の材質を改善す
ることで、完全な電流狭窄が可能な構造を有し、極めて
簡単に製造でき、しかも光出射側電極の開口部の形状，
面積を変えることで発光スポットの大きさを変えること
のできる面発光半導体レーザを提供するところにある。
【００１３】本発明の更に他の目的は、複数の発光部か
らの位相同期したレーザ光を一つの光束を持った光と
し、その発光スポットが大きく、レーザ光の放射角が狭
い面発光型半導体レーザを提供するところにある。
らの位相同期したレーザ光を一つの光束を持った光と
し、その発光スポットが大きく、レーザ光の放射角が狭
い面発光型半導体レーザを提供するところにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の面発光型
半導体レーザーは、半導体基板に対して実質的に垂直な
方向に光を出射部から出射する面発光型半導体レーザー
であって、反射率の互いに異なる一対の反射鏡と、前記
一対の反射鏡との間に配置された、クラッド層、活性
層、及びコンタクト層を含む多層の半導体層と、を有す
る光共振器と、を含み、前記多層の半導体層には、前記
クラッド層の少なくとも一部とコンタクト層とを含む柱
状部が形成され、前記柱状部の周囲には、前記多層の半
導体層を構成する材料より高抵抗な材料により構成され
る埋め込み層が形成され、前記一対の反射鏡のうちの一
つの反射鏡が、前記コンタクト層の幾何学的中心と、前
記コンタクト層の表面積の１０％以上９０％以下の領域
を覆うように、前記コンタクト層上に形成され、前記一
つの反射鏡の周囲には、前記コンタクト層と接続される
ように光出射側の電極が配置されていること、を特徴と
する。本発明の第２の面発光型半導体レーザーは、請求
項１に記載の面発光型半導体レーザーにおいて、前記柱
状部の前記半導体基板と平行な断面の形状が、円または
正多角形のいずれかであること、を特徴とする。本発明
の第３の面発光型半導体レーザーは、請求項１または２
に記載の面発光型半導体レーザーにおいて、 前記多層
の半導体層には、前記クラッド層の少なくとも一部とコ
ンタクト層とを含む複数の柱状部が形成されているこ
と、を特徴とする。本発明の第４の面発光型半導体レー
ザーは、請求項３に記載の面発光型半導体レーザーにお
いて、前記埋込み層はII−VI族化合物半導体エピタキシ
ャル層により構成されていること、を特徴とする。本発
明の第５の面発光型半導体レーザーは、請求項３または
４に記載の面発光型半導体レーザーにおいて、前記コン
タクト層上の前記一つ反射鏡が、前記複数の柱状部で共
通であること、を特徴とする。本発明の第６の面発光型
半導体レーザーは、請求項５に記載の面発光型半導体レ
ーザーにおいて、前記一つの反射鏡の形状が円形または
正多角形のいずれかであること、を特徴とする。本発明
の面発光型半導体レーザーにおいて、前記クラッド層の
少なくとも一部とコンタクト層とを含む柱状部の周囲に
は、前記多層の半導体層を構成する材料より高抵抗な材
料により構成される埋め込み層が形成されているが、例
えば、活性層やクラッド層がGaAsから構成されている場
合は、埋め込み層に用いられる高抵抗の材料としては、
例えば、II−VI族化合物半導体を用いることができる。
半導体レーザーは、半導体基板に対して実質的に垂直な
方向に光を出射部から出射する面発光型半導体レーザー
であって、反射率の互いに異なる一対の反射鏡と、前記
一対の反射鏡との間に配置された、クラッド層、活性
層、及びコンタクト層を含む多層の半導体層と、を有す
る光共振器と、を含み、前記多層の半導体層には、前記
クラッド層の少なくとも一部とコンタクト層とを含む柱
状部が形成され、前記柱状部の周囲には、前記多層の半
導体層を構成する材料より高抵抗な材料により構成され
る埋め込み層が形成され、前記一対の反射鏡のうちの一
つの反射鏡が、前記コンタクト層の幾何学的中心と、前
記コンタクト層の表面積の１０％以上９０％以下の領域
を覆うように、前記コンタクト層上に形成され、前記一
つの反射鏡の周囲には、前記コンタクト層と接続される
ように光出射側の電極が配置されていること、を特徴と
する。本発明の第２の面発光型半導体レーザーは、請求
項１に記載の面発光型半導体レーザーにおいて、前記柱
状部の前記半導体基板と平行な断面の形状が、円または
正多角形のいずれかであること、を特徴とする。本発明
の第３の面発光型半導体レーザーは、請求項１または２
に記載の面発光型半導体レーザーにおいて、 前記多層
の半導体層には、前記クラッド層の少なくとも一部とコ
ンタクト層とを含む複数の柱状部が形成されているこ
と、を特徴とする。本発明の第４の面発光型半導体レー
ザーは、請求項３に記載の面発光型半導体レーザーにお
いて、前記埋込み層はII−VI族化合物半導体エピタキシ
ャル層により構成されていること、を特徴とする。本発
明の第５の面発光型半導体レーザーは、請求項３または
４に記載の面発光型半導体レーザーにおいて、前記コン
タクト層上の前記一つ反射鏡が、前記複数の柱状部で共
通であること、を特徴とする。本発明の第６の面発光型
半導体レーザーは、請求項５に記載の面発光型半導体レ
ーザーにおいて、前記一つの反射鏡の形状が円形または
正多角形のいずれかであること、を特徴とする。本発明
の面発光型半導体レーザーにおいて、前記クラッド層の
少なくとも一部とコンタクト層とを含む柱状部の周囲に
は、前記多層の半導体層を構成する材料より高抵抗な材
料により構成される埋め込み層が形成されているが、例
えば、活性層やクラッド層がGaAsから構成されている場
合は、埋め込み層に用いられる高抵抗の材料としては、
例えば、II−VI族化合物半導体を用いることができる。
【００１５】II−VI族化合物半導体エピタキシャル層
は、II族元素であるＺｎ，Ｃｄ，Ｈｇと、VI族元素であ
るＯ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅとを、２元素，３元素又は４元素
組み合わせた半導体エピタキシャル層を用いることがで
きる。また、II−VI族化合物半導体エピタキシャル層の
格子定数が、柱状の半導体層の格子定数と一致している
ことが望ましい。なお、共振器を構成する半導体層とし
てはIII −V 族化合物半導体エピタキシャル層が好まし
く、ＧａＡｓ系、ＧａＡｌＡｓ系、ＧａＡｓＰ系、Ｉｎ
ＧａＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＧ
ａＡｓＳｂ系等を好適に採用できる。
は、II族元素であるＺｎ，Ｃｄ，Ｈｇと、VI族元素であ
るＯ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅとを、２元素，３元素又は４元素
組み合わせた半導体エピタキシャル層を用いることがで
きる。また、II−VI族化合物半導体エピタキシャル層の
格子定数が、柱状の半導体層の格子定数と一致している
ことが望ましい。なお、共振器を構成する半導体層とし
てはIII −V 族化合物半導体エピタキシャル層が好まし
く、ＧａＡｓ系、ＧａＡｌＡｓ系、ＧａＡｓＰ系、Ｉｎ
ＧａＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＧ
ａＡｓＳｂ系等を好適に採用できる。
【００１６】II−VI族化合物半導体エピタキシャル層は
高抵抗であるため、この高抵抗層で形成された埋込み層
への注入電流のもれは生じず、極めて有効な電流狭窄が
達成される。そして、無効電流を低減できるので、しき
い値電流を下げることが可能となる。結果として、発熱
の少ない面発光型半導体レーザを実現でき、常温にて連
続発振が可能となる実用性の高い面発光型半導体レーザ
を提供できる。また、この埋込み層は多層構造でないの
で容易に形成でき、再現性も良好となる。さらに、II−
VI族化合物半導体エピタキシャル層は液相成長以外の方
法例えば気相成長にて形成でき、柱状半導体層を歩留ま
り良く形成できる。しかも、気相成長等を用いれば、埋
込み幅が狭くても確実に埋込み層を形成できるため、複
数本の柱状半導体層を近接配置できる効果がある。
高抵抗であるため、この高抵抗層で形成された埋込み層
への注入電流のもれは生じず、極めて有効な電流狭窄が
達成される。そして、無効電流を低減できるので、しき
い値電流を下げることが可能となる。結果として、発熱
の少ない面発光型半導体レーザを実現でき、常温にて連
続発振が可能となる実用性の高い面発光型半導体レーザ
を提供できる。また、この埋込み層は多層構造でないの
で容易に形成でき、再現性も良好となる。さらに、II−
VI族化合物半導体エピタキシャル層は液相成長以外の方
法例えば気相成長にて形成でき、柱状半導体層を歩留ま
り良く形成できる。しかも、気相成長等を用いれば、埋
込み幅が狭くても確実に埋込み層を形成できるため、複
数本の柱状半導体層を近接配置できる効果がある。
【００１７】光出射側の反射鏡を配置するための光出射
側の電極の開口は、最も発光効率の高い領域、すなわ
ち、コンタクト層の幾何学的中心を含む範囲に形成され
る。そして、開口の面積が、コンタクト層の表面積の９
０％より大きいと、コンタクト抵抗が増加して室温連続
発振が困難となる。一方、開口の面積が、コンタクト層
の表面積の１０％未満であると、開口面積が狭すぎて必
要な光出力は得られない。従って、開口面積はコンタク
ト層の表面積の１０％以上９０％以下の範囲の面積とす
べきであり、この範囲で所望の開口形状及び開口面積を
設定することで、柱状半導体層の半導体基板と平行な断
面形状を変えることなく、開口形状，面積に応じて発光
スポットの形状，大きさを変えることができる。
側の電極の開口は、最も発光効率の高い領域、すなわ
ち、コンタクト層の幾何学的中心を含む範囲に形成され
る。そして、開口の面積が、コンタクト層の表面積の９
０％より大きいと、コンタクト抵抗が増加して室温連続
発振が困難となる。一方、開口の面積が、コンタクト層
の表面積の１０％未満であると、開口面積が狭すぎて必
要な光出力は得られない。従って、開口面積はコンタク
ト層の表面積の１０％以上９０％以下の範囲の面積とす
べきであり、この範囲で所望の開口形状及び開口面積を
設定することで、柱状半導体層の半導体基板と平行な断
面形状を変えることなく、開口形状，面積に応じて発光
スポットの形状，大きさを変えることができる。
【００１８】本発明を実施する場合には、下記の態様に
て行うものが好ましい。
て行うものが好ましい。
【００１９】光出射側の電極の開口の輪郭形状として
は、円形であるときれいな円形のスポットビームが得ら
れ、正多角形でも疑似的な円形ビームが得られる。さら
に、柱状の半導体層の半導体基板と平行な断面を、円、
正多角形のいずれかとし、その直径、対角線の長さのい
ずれかが１０μｍ以下であると、ＮＦＰのモードは０次
基本モードとなる。
は、円形であるときれいな円形のスポットビームが得ら
れ、正多角形でも疑似的な円形ビームが得られる。さら
に、柱状の半導体層の半導体基板と平行な断面を、円、
正多角形のいずれかとし、その直径、対角線の長さのい
ずれかが１０μｍ以下であると、ＮＦＰのモードは０次
基本モードとなる。
【００２０】コンタクト層の膜厚が、３．０μｍ以下で
あると、コンタクト層での光吸収を低減できる。
あると、コンタクト層での光吸収を低減できる。
【００２１】光共振器が１本の柱状の半導体層を有する
場合には、光出射側の電極は１本の柱状半導体層と対向
する位置に一つの開口を有することになる。この場合の
屈折率導波路構造としては、リブ導波路型、埋込み型の
いずれであっても良い。
場合には、光出射側の電極は１本の柱状半導体層と対向
する位置に一つの開口を有することになる。この場合の
屈折率導波路構造としては、リブ導波路型、埋込み型の
いずれであっても良い。
【００２２】位相同期した面発光型半導体レーザは、光
共振器が、複数本の柱状の半導体層に分離するための分
離溝を有する。この分離溝にII−VI族化合物半導体エピ
タキシャル層が埋め込まれ、各柱状の半導体層にそれぞ
れ発光部が形成される。光共振器を構成する半導体層の
うちの活性層に分離溝が到達しないようにする。こうす
ると、活性層を介して各発光部が影響し合い、各発光部
での光の位相は同期する。この場合、分離溝を、半導体
基板に対して垂直な溝とすると、屈折率段差を利用し
て、分離溝に斜めに入射する光を全反射でき、光の閉じ
込め効果が大きくなる。そして、光出射側の電極を各柱
状半導体層毎に独立して設ければ、各発光部からのレー
ザビームを独立してＯＮ，ＯＦＦ，変調制御できる。
共振器が、複数本の柱状の半導体層に分離するための分
離溝を有する。この分離溝にII−VI族化合物半導体エピ
タキシャル層が埋め込まれ、各柱状の半導体層にそれぞ
れ発光部が形成される。光共振器を構成する半導体層の
うちの活性層に分離溝が到達しないようにする。こうす
ると、活性層を介して各発光部が影響し合い、各発光部
での光の位相は同期する。この場合、分離溝を、半導体
基板に対して垂直な溝とすると、屈折率段差を利用し
て、分離溝に斜めに入射する光を全反射でき、光の閉じ
込め効果が大きくなる。そして、光出射側の電極を各柱
状半導体層毎に独立して設ければ、各発光部からのレー
ザビームを独立してＯＮ，ＯＦＦ，変調制御できる。
【００２３】発光スポットを大きくする場合には、分離
溝に、出射するレーザ光の波長に対して透明なII−VI族
化合物半導体エピタキシャル層を埋め込む。さらに、光
出射側の電極は、複数本の前記柱状半導体層の各光出射
側端面及び前記分離溝に埋め込まれたII−VI族化合物半
導体エピタキシャル層と対向する領域に亘って一つの開
口を有するように形成する。こうすると、柱状の各発光
部に挾まれた領域も垂直共振器構造となり、その領域に
もれた光も有効にレーザ発振に寄与して発光スポットが
広がる。さらに、位相同期したレーザ光が重ね合わされ
るため、光出力が増加し、放射角も小さくなる。このよ
うに複数本の柱状半導体層から一つの光束をもつビーム
を発振する場合にも、光出射側電極の開口の形状，面積
を変えることで、所望の発光スポットを得ることができ
る。この場合特に、複数本の柱状半導体層の断面形状，
配置間隔などの変更を要せずに、発光スポットの形状，
大きさを変えられる効果がある。共振器の半導体層とし
て一般に用いられているＧａＡｓレーザの場合、そのレ
ーザ光の波長に対して透明なII−VI族化合物半導体エピ
タキシャル層としては、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳ
ｅ、ＺｎＣｄＳ、ＣｄＳＳｅのいずれかで構成できる。
また、分離溝の半導体基板と平行な断面の幅を、０．５
μｍ以上で１０μｍ未満とすると、ＮＦＰから測定され
る発振横モードの次数は、０次基本モードとなる。
溝に、出射するレーザ光の波長に対して透明なII−VI族
化合物半導体エピタキシャル層を埋め込む。さらに、光
出射側の電極は、複数本の前記柱状半導体層の各光出射
側端面及び前記分離溝に埋め込まれたII−VI族化合物半
導体エピタキシャル層と対向する領域に亘って一つの開
口を有するように形成する。こうすると、柱状の各発光
部に挾まれた領域も垂直共振器構造となり、その領域に
もれた光も有効にレーザ発振に寄与して発光スポットが
広がる。さらに、位相同期したレーザ光が重ね合わされ
るため、光出力が増加し、放射角も小さくなる。このよ
うに複数本の柱状半導体層から一つの光束をもつビーム
を発振する場合にも、光出射側電極の開口の形状，面積
を変えることで、所望の発光スポットを得ることができ
る。この場合特に、複数本の柱状半導体層の断面形状，
配置間隔などの変更を要せずに、発光スポットの形状，
大きさを変えられる効果がある。共振器の半導体層とし
て一般に用いられているＧａＡｓレーザの場合、そのレ
ーザ光の波長に対して透明なII−VI族化合物半導体エピ
タキシャル層としては、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳＳ
ｅ、ＺｎＣｄＳ、ＣｄＳＳｅのいずれかで構成できる。
また、分離溝の半導体基板と平行な断面の幅を、０．５
μｍ以上で１０μｍ未満とすると、ＮＦＰから測定され
る発振横モードの次数は、０次基本モードとなる。
【００２４】複数の柱状半導体層から構成される光共振
器を半導体基板上に複数形成し、各共振器毎に独立し
て、一つの開口をそれぞれ有する複数の光出射側電極を
形成すれば、発光スポットの大きい複数のビームを独立
してＯＮ，ＯＦＦ，変調制御することができる。
器を半導体基板上に複数形成し、各共振器毎に独立し
て、一つの開口をそれぞれ有する複数の光出射側電極を
形成すれば、発光スポットの大きい複数のビームを独立
してＯＮ，ＯＦＦ，変調制御することができる。
【００２５】
【実施例】図１は本発明の実施例における半導体レーザ
（１００）の発光部の断面を示す斜視図で、図２は本発
明の実施例における半導体レーザの製造工程を示す断面
図である。
（１００）の発光部の断面を示す斜視図で、図２は本発
明の実施例における半導体レーザの製造工程を示す断面
図である。
【００２６】（１０２）ｎ型ＧａＡｓ基板に、（１０
３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、ｎ型Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 Ａｓ層とｎ型Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ層からなり波
長８７０ｎｍ付近の光に対し９８％以上の反射率を持つ
３０ペアの（１０４）分布反射型多層膜ミラーを形成す
る。さらに、（１０５）ｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラ
ッド層、（１０６）ｐ型ＧａＡｓ活性層、（１０７）ｐ
型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層、（１０８）ｐ型Ａ
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法で
エピタキシャル成長する（図２（ａ））。この時例え
ば、成長温度は７００℃、成長圧力は１５０Ｔｏｒｒ
で、III 族原料にＴＭＧａ（トリメチルガリウム）、Ｔ
ＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）の有機金属を用い、
Ｖ族原料にＡｓＨ3 、ｎ型ドーパントにＨ2 Ｓｅ、ｐ型
ドーパントにＤＥＺｎ（ジエチルジンク）を用いた。
３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、ｎ型Ａｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 Ａｓ層とｎ型Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ層からなり波
長８７０ｎｍ付近の光に対し９８％以上の反射率を持つ
３０ペアの（１０４）分布反射型多層膜ミラーを形成す
る。さらに、（１０５）ｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラ
ッド層、（１０６）ｐ型ＧａＡｓ活性層、（１０７）ｐ
型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層、（１０８）ｐ型Ａ
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法で
エピタキシャル成長する（図２（ａ））。この時例え
ば、成長温度は７００℃、成長圧力は１５０Ｔｏｒｒ
で、III 族原料にＴＭＧａ（トリメチルガリウム）、Ｔ
ＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）の有機金属を用い、
Ｖ族原料にＡｓＨ3 、ｎ型ドーパントにＨ2 Ｓｅ、ｐ型
ドーパントにＤＥＺｎ（ジエチルジンク）を用いた。
【００２７】成長後、表面に熱ＣＶＤ法により（１１
２）ＳｉＯ2 層を形成した後、反応性イオンビームエッ
チング法（以下、ＲＩＢＥ法と記す）により、（１１
３）ハードベイクレジストで覆われた円柱状の発光部を
残して、（１０７）ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド
層の途中までエッチングする（図２（ｂ））。この際、
エッチングガスには塩素とアルゴンの混合ガスを用い、
ガス圧１×１０-3Ｔｏｒｒ、引出し電圧４００Ｖで行っ
た。ここで、（１０７）ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラ
ッド層の途中までしかエッチングしないのは、活性層の
水平方向の注入キャリアと光の閉じ込めを、リブ導波路
型の屈折率導波構造にするためである。
２）ＳｉＯ2 層を形成した後、反応性イオンビームエッ
チング法（以下、ＲＩＢＥ法と記す）により、（１１
３）ハードベイクレジストで覆われた円柱状の発光部を
残して、（１０７）ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド
層の途中までエッチングする（図２（ｂ））。この際、
エッチングガスには塩素とアルゴンの混合ガスを用い、
ガス圧１×１０-3Ｔｏｒｒ、引出し電圧４００Ｖで行っ
た。ここで、（１０７）ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラ
ッド層の途中までしかエッチングしないのは、活性層の
水平方向の注入キャリアと光の閉じ込めを、リブ導波路
型の屈折率導波構造にするためである。
【００２８】次に（１１３）レジストを取り除いた後、
ＭＢＥ法あるいはＭＯＣＶＤ法などで、ＧａＡｓと格子
整合する（１０９）ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層を埋込み成長
する（図２（ｃ））。
ＭＢＥ法あるいはＭＯＣＶＤ法などで、ＧａＡｓと格子
整合する（１０９）ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層を埋込み成長
する（図２（ｃ））。
【００２９】さらに、表面に４ペアの（１１１）ＳｉＯ
2 ／α−Ｓｉ誘電体多層膜ミラーを電子ビーム蒸着によ
り形成し、ウエットエッチングで、発光部の径よりやや
小さい領域を残して取り去る（図２（ｄ））。この（１
１１）光出射側ミラーは、（１０８）コンタクト層の表
面積の１０％以上９０％以下の面積で形成できる。波長
８７０ｎｍでの（１１１）誘電体多層膜ミラーの反射率
は９４％である。
2 ／α−Ｓｉ誘電体多層膜ミラーを電子ビーム蒸着によ
り形成し、ウエットエッチングで、発光部の径よりやや
小さい領域を残して取り去る（図２（ｄ））。この（１
１１）光出射側ミラーは、（１０８）コンタクト層の表
面積の１０％以上９０％以下の面積で形成できる。波長
８７０ｎｍでの（１１１）誘電体多層膜ミラーの反射率
は９４％である。
【００３０】しかる後、（１１１）誘電体多層膜ミラー
の輪郭に沿って（１１５）開口を形成するようにして、
（１１１）ミラー以外の表面に（１１０）ｐ型オーミッ
ク電極を蒸着する。さらに基板側に（１０１）ｎ型オー
ミック電極を蒸着し、Ｎ2 雰囲気中で４２０℃でアロイ
ングし、（１００）面発光半導体レーザを完成する（図
２（ｅ））。
の輪郭に沿って（１１５）開口を形成するようにして、
（１１１）ミラー以外の表面に（１１０）ｐ型オーミッ
ク電極を蒸着する。さらに基板側に（１０１）ｎ型オー
ミック電極を蒸着し、Ｎ2 雰囲気中で４２０℃でアロイ
ングし、（１００）面発光半導体レーザを完成する（図
２（ｅ））。
【００３１】このように作成した本実施例の面発光半導
体レーザは、埋込みに用いたＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層が１
ＧΩ以上の抵抗を有し、埋込み層への注入電流のもれが
起こらないため、極めて有効な電流狭窄が達成される。
また埋込み層は多層構造にする必要がないため容易に成
長でき、バッチ間の再現性も高い。さらにＧａＡｓに比
べ屈折率が十分小さいＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層を用いたリ
ブ導波路構造により、より効果的な光の閉じ込めが実現
される。
体レーザは、埋込みに用いたＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層が１
ＧΩ以上の抵抗を有し、埋込み層への注入電流のもれが
起こらないため、極めて有効な電流狭窄が達成される。
また埋込み層は多層構造にする必要がないため容易に成
長でき、バッチ間の再現性も高い。さらにＧａＡｓに比
べ屈折率が十分小さいＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層を用いたリ
ブ導波路構造により、より効果的な光の閉じ込めが実現
される。
【００３２】図３は本発明の実施例の面発光半導体レー
ザの駆動電流と発振光出力の関係を示す図である。室温
において連続発振が達成され、しきい値１ｍＡと極めて
低い値を得た。また外部微分量子効率も高く、無効電流
の抑制がレーザの特性向上に貢献している。
ザの駆動電流と発振光出力の関係を示す図である。室温
において連続発振が達成され、しきい値１ｍＡと極めて
低い値を得た。また外部微分量子効率も高く、無効電流
の抑制がレーザの特性向上に貢献している。
【００３３】次に、発振されるレーザビームの形状につ
いて考察すると、本実施例では（１１０）ｐ型オーミッ
ク電極の（１１５）開口の形状、すなわちこの（１１
５）開口に形成される（１１１）誘電体多層膜ミラーの
形状によりビーム形状およびその大きさが定められ、発
光部の断面形状には依存しない。図４（ａ），（ｂ）に
示すように円形の（１１５）開口であると、きれいな円
形ビームが得られ、そのビーム径も図４（ａ）の方が図
４（ｂ）より大きくなる。すなわち、（１１５）開口の
形状，面積を変化させれば、所望の形状及びビーム径の
ビームが得られる。なお、図４（ｃ），（ｄ）のように
（１１５）を正多角形としても、疑似的な円形ビームが
得られる。
いて考察すると、本実施例では（１１０）ｐ型オーミッ
ク電極の（１１５）開口の形状、すなわちこの（１１
５）開口に形成される（１１１）誘電体多層膜ミラーの
形状によりビーム形状およびその大きさが定められ、発
光部の断面形状には依存しない。図４（ａ），（ｂ）に
示すように円形の（１１５）開口であると、きれいな円
形ビームが得られ、そのビーム径も図４（ａ）の方が図
４（ｂ）より大きくなる。すなわち、（１１５）開口の
形状，面積を変化させれば、所望の形状及びビーム径の
ビームが得られる。なお、図４（ｃ），（ｄ）のように
（１１５）を正多角形としても、疑似的な円形ビームが
得られる。
【００３４】次に、実施例の面発光半導体レーザの柱状
部分の断面形状について考察する。
部分の断面形状について考察する。
【００３５】
【表１】 表１に本発明の実施例の面発光半導体レーザの円柱部分
の断面の直径の長さに対する近視野像の関係を示す。１
０μｍ以下で基本モードで発振するが、それ以上では、
１次以上のモードで発振した。なお、柱状部分の断面を
正多角形とした場合は、その対角線長さを表１の直径と
対応させれば、同じ結果が得られる。
の断面の直径の長さに対する近視野像の関係を示す。１
０μｍ以下で基本モードで発振するが、それ以上では、
１次以上のモードで発振した。なお、柱状部分の断面を
正多角形とした場合は、その対角線長さを表１の直径と
対応させれば、同じ結果が得られる。
【００３６】本発明の実施例の面発光半導体レーザのコ
ンタクト層の膜厚に関しては、３．０μｍ以下とするも
のが良い。コンタクト層での光吸収を低減できるからで
ある。より好ましくは０．３μｍ以下が最適で、素子抵
抗が低く、外部微分量子効率も高い。
ンタクト層の膜厚に関しては、３．０μｍ以下とするも
のが良い。コンタクト層での光吸収を低減できるからで
ある。より好ましくは０．３μｍ以下が最適で、素子抵
抗が低く、外部微分量子効率も高い。
【００３７】図５は本発明の別の実施例における半導体
レーザ（２００）の発光部の断面を示す斜視図で、図６
は本発明の別の実施例における半導体レーザ（２００）
の製造工程を示す断面図である。
レーザ（２００）の発光部の断面を示す斜視図で、図６
は本発明の別の実施例における半導体レーザ（２００）
の製造工程を示す断面図である。
【００３８】（２０２）ｎ型ＧａＡｓ基板に、（２０
３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、ｎ型ＡｌＡｓ層
とｎ型Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ層からなり波長８７０ｎｍ
付近の光に対し９８％以上の反射率を持つ３０ペアの
（２０４）分布反射型多層膜ミラーを形成する。さら
に、（２０５）ｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層、
（２０６）ｐ型ＧａＡｓ活性層、（２０７）ｐ型Ａｌ
0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層、（２０８）ｐ型Ａｌ0.1
Ｇａ0.9 Ａｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法でエピタ
キシャル成長させる（図６（ａ））。この時例えば、成
長温度は７００℃、成長圧力は１５０Ｔｏｒｒで、III
族原料にＴＭＧａ（トリメチルガリウム），ＴＭＡｌ
（トリメチルアルミニウム）の有機金属を用い、Ｖ族原
料にＡｓＨ3 、ｎ型ドーパントにＨ2Ｓｅ、ｐ型ドーパ
ントにＤＥＺｎ（ジエチルジンク）を用いた。
３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、ｎ型ＡｌＡｓ層
とｎ型Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ層からなり波長８７０ｎｍ
付近の光に対し９８％以上の反射率を持つ３０ペアの
（２０４）分布反射型多層膜ミラーを形成する。さら
に、（２０５）ｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層、
（２０６）ｐ型ＧａＡｓ活性層、（２０７）ｐ型Ａｌ
0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層、（２０８）ｐ型Ａｌ0.1
Ｇａ0.9 Ａｓコンタクト層を順次ＭＯＣＶＤ法でエピタ
キシャル成長させる（図６（ａ））。この時例えば、成
長温度は７００℃、成長圧力は１５０Ｔｏｒｒで、III
族原料にＴＭＧａ（トリメチルガリウム），ＴＭＡｌ
（トリメチルアルミニウム）の有機金属を用い、Ｖ族原
料にＡｓＨ3 、ｎ型ドーパントにＨ2Ｓｅ、ｐ型ドーパ
ントにＤＥＺｎ（ジエチルジンク）を用いた。
【００３９】成長後、表面に熱ＣＶＤ法により（２１
２）ＳｉＯ2 を形成した後、反応性イオンビームエッチ
ング法（以下、ＲＩＢＥ法と記す）により、（２１３）
ハードベイクレジストで覆われた円柱状の発光部を残し
て（２０５）ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層の途
中までエッチングする（図６（ｂ））。この際、エッチ
ングガスには塩素とアルゴンの混合ガスを用い、ガス圧
１×１０-3Ｔｏｒｒ、引出し電圧４００Ｖで行った。
２）ＳｉＯ2 を形成した後、反応性イオンビームエッチ
ング法（以下、ＲＩＢＥ法と記す）により、（２１３）
ハードベイクレジストで覆われた円柱状の発光部を残し
て（２０５）ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ａｓクラッド層の途
中までエッチングする（図６（ｂ））。この際、エッチ
ングガスには塩素とアルゴンの混合ガスを用い、ガス圧
１×１０-3Ｔｏｒｒ、引出し電圧４００Ｖで行った。
【００４０】次に（２１３）レジストを取り除いた後、
ＭＢＥ法あるいはＭＯＣＶＤ法などで、（２０９）Ｚｎ
Ｓ0.06Ｓｅ0.94層を埋込み成長する（図６（ｃ））。
ＭＢＥ法あるいはＭＯＣＶＤ法などで、（２０９）Ｚｎ
Ｓ0.06Ｓｅ0.94層を埋込み成長する（図６（ｃ））。
【００４１】さらに、表面に４ペアの（２１１）ＳｉＯ
2 ／α−Ｓｉ誘電体多層膜ミラーを電子ビーム蒸着によ
り形成し、ウェットエッチングで、発光部の径よりやや
小さい領域を残して取り去る（図６（ｄ））。この（２
１１）光出射側ミラーは、（２０８）コンタクト層の表
面積の１０％以上９０％以下の面積で形成できる。波長
８７０ｎｍでの誘電体多層膜の反射率は９４％である。
2 ／α−Ｓｉ誘電体多層膜ミラーを電子ビーム蒸着によ
り形成し、ウェットエッチングで、発光部の径よりやや
小さい領域を残して取り去る（図６（ｄ））。この（２
１１）光出射側ミラーは、（２０８）コンタクト層の表
面積の１０％以上９０％以下の面積で形成できる。波長
８７０ｎｍでの誘電体多層膜の反射率は９４％である。
【００４２】しかる後（２１１）誘電体多層膜ミラーの
輪郭に沿って開口（２１５）を形成するようにして、
（２１１）ミラー以外の表面に（２１０）ｐ型オーミッ
ク電極を蒸着する。さらに基板側に（２０１）ｎ型オー
ミック電極を蒸着し、Ｎ2 雰囲気中で４２０℃でアロイ
ングし、面発光半導体レーザを完成する（図６
（ｅ））。 このように作成した本実施例の面発光半導
体レーザは、埋込みに用いたＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層が１
ＧΩ以上の抵抗を有し、埋込み層への注入電流のもれが
起こらないため、極めて有効な電流狭窄が達成される。
また埋込み層は多層構造にする必要がないため容易に成
長でき、バッチ間の再現性も高い。さらにＧａＡｓに比
べ屈折率が十分小さいＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層を用い、活
性層を埋め込んだ埋込み型の屈折率導波路構造により、
より効果的な光の閉じ込めが実現される。ビーム形状に
関しても、上記実施例と同様に（２１５）開口の形状，
面積に応じて変化させることができる。
輪郭に沿って開口（２１５）を形成するようにして、
（２１１）ミラー以外の表面に（２１０）ｐ型オーミッ
ク電極を蒸着する。さらに基板側に（２０１）ｎ型オー
ミック電極を蒸着し、Ｎ2 雰囲気中で４２０℃でアロイ
ングし、面発光半導体レーザを完成する（図６
（ｅ））。 このように作成した本実施例の面発光半導
体レーザは、埋込みに用いたＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層が１
ＧΩ以上の抵抗を有し、埋込み層への注入電流のもれが
起こらないため、極めて有効な電流狭窄が達成される。
また埋込み層は多層構造にする必要がないため容易に成
長でき、バッチ間の再現性も高い。さらにＧａＡｓに比
べ屈折率が十分小さいＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94層を用い、活
性層を埋め込んだ埋込み型の屈折率導波路構造により、
より効果的な光の閉じ込めが実現される。ビーム形状に
関しても、上記実施例と同様に（２１５）開口の形状，
面積に応じて変化させることができる。
【００４３】また、活性層をその他のIII −Ｖ族化合物
半導体を柱状部に用いた場合でも、適当なII−VI族化合
物半導体を埋込み層に選ぶことにより同様の効果が得ら
れる。
半導体を柱状部に用いた場合でも、適当なII−VI族化合
物半導体を埋込み層に選ぶことにより同様の効果が得ら
れる。
【００４４】図７，図８は本発明の他の実施例を示し、
図７は発光スポットを拡大できる位相同期型半導体レー
ザ（３００）の発光部の断面を示す概略図であり、図８
はその製造工程を示す断面図である。
図７は発光スポットを拡大できる位相同期型半導体レー
ザ（３００）の発光部の断面を示す概略図であり、図８
はその製造工程を示す断面図である。
【００４５】（３０２）ｎ型ＧａＡｓ基板に、（３０
３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、ｎ型Ａｌ0.9 Ｇ
ａ0.1 Ａｓ層とｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層からなり波
長７８０ｎｍを中心に±３０ｎｍの光に対して９８％以
上の反射率を持つ２５ペアの（３０４）半導体多層膜ミ
ラーを形成する。さらに、（３０５）ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓクラッド層、（３０６）ｐ型Ａｌ0.1 ３Ｇａ
0.87Ａｓ活性層、（３０７）ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
クラッド層、（３０８）ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓコン
タクト層を順次ＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル成長する
（図８（ａ））。この時の成長条件は、例えば成長温度
は７２０℃、成長圧力は１５０Ｔｏｒｒで行い、III 族
原料にＴＭＧａ（トリメチルガリウム）、ＴＭＡｌ（ト
リメチルアルミニウム）の有機金属を用い、Ｖ族原料に
はＡｓＨ3 、ｎ型ドーパントにＨ2 Ｓｅ、ｐ型ドーパン
トにＤＥＺｎ（ジエチルジンク）を用いた。
３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、ｎ型Ａｌ0.9 Ｇ
ａ0.1 Ａｓ層とｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層からなり波
長７８０ｎｍを中心に±３０ｎｍの光に対して９８％以
上の反射率を持つ２５ペアの（３０４）半導体多層膜ミ
ラーを形成する。さらに、（３０５）ｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓクラッド層、（３０６）ｐ型Ａｌ0.1 ３Ｇａ
0.87Ａｓ活性層、（３０７）ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
クラッド層、（３０８）ｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓコン
タクト層を順次ＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル成長する
（図８（ａ））。この時の成長条件は、例えば成長温度
は７２０℃、成長圧力は１５０Ｔｏｒｒで行い、III 族
原料にＴＭＧａ（トリメチルガリウム）、ＴＭＡｌ（ト
リメチルアルミニウム）の有機金属を用い、Ｖ族原料に
はＡｓＨ3 、ｎ型ドーパントにＨ2 Ｓｅ、ｐ型ドーパン
トにＤＥＺｎ（ジエチルジンク）を用いた。
【００４６】成長後、表面に常圧熱ＣＶＤ法により（３
１２）ＳｉＯ2 層を形成し、さらにその上にフォトレジ
ストを塗布し、高温で焼きしめて（３１３）ハードベー
クレジストを形成する。さらにこのハードベークレジス
ト上にＥＢ蒸着法によりＳｉＯ2 層を形成する。
１２）ＳｉＯ2 層を形成し、さらにその上にフォトレジ
ストを塗布し、高温で焼きしめて（３１３）ハードベー
クレジストを形成する。さらにこのハードベークレジス
ト上にＥＢ蒸着法によりＳｉＯ2 層を形成する。
【００４７】次に反応性イオンエッチング法（以下、Ｒ
ＩＥ法と記す）を用いて、基板上に形成した各層をエッ
チングする。初めに（３１３）ハードベークレジスト上
に形成したＳｉＯ2 層上に通常用いられるフォトリソグ
ラフィー工程を施し、必要なレジストパターンを形成
し、このパターンをマスクとしてＲＩＥ法によりＳｉＯ
2 層をエッチングする。例えば、ＣＦ4 ガスを用いて、
ガス圧４．５Ｐａ、入力ＲＦパワー１５０Ｗ、サンプル
ホルダーを２０℃にコントロールしてＲＩＥを実施す
る。次にこのＳｉＯ2 層をマスクにして、ＲＩＥ法によ
り（３１３）ハードベークレジストをエッチングする。
例えば、Ｏ2 ガスを用いて、ガス圧４．５Ｐａ、入力パ
ワー１５０Ｗ、サンプルホルダーを２０℃にコントロー
ルしてＲＩＥを実施する。この時ＳｉＯ2 層上に初めに
形成したレジストパターンも同時にエッチングされる。
次にパターン状に残っているＳｉＯ2 層とエピタキシャ
ル層上に形成した（３１２）ＳｉＯ2 層を同時にエッチ
ングするために再びＣＦ4 ガスを用いてエッチングを行
う。以上のように薄いＳｉＯ2 層をマスクにして、ドラ
イエッチングの１方法であるＲＩＥ法を（３１３）ハー
ドベークレジストに用いることにより、必要なパターン
形状を持ちながら、さらに基板に対して垂直な側面を持
った（３１３）ハードベークレジストが作成できる（図
８（ｂ））。
ＩＥ法と記す）を用いて、基板上に形成した各層をエッ
チングする。初めに（３１３）ハードベークレジスト上
に形成したＳｉＯ2 層上に通常用いられるフォトリソグ
ラフィー工程を施し、必要なレジストパターンを形成
し、このパターンをマスクとしてＲＩＥ法によりＳｉＯ
2 層をエッチングする。例えば、ＣＦ4 ガスを用いて、
ガス圧４．５Ｐａ、入力ＲＦパワー１５０Ｗ、サンプル
ホルダーを２０℃にコントロールしてＲＩＥを実施す
る。次にこのＳｉＯ2 層をマスクにして、ＲＩＥ法によ
り（３１３）ハードベークレジストをエッチングする。
例えば、Ｏ2 ガスを用いて、ガス圧４．５Ｐａ、入力パ
ワー１５０Ｗ、サンプルホルダーを２０℃にコントロー
ルしてＲＩＥを実施する。この時ＳｉＯ2 層上に初めに
形成したレジストパターンも同時にエッチングされる。
次にパターン状に残っているＳｉＯ2 層とエピタキシャ
ル層上に形成した（３１２）ＳｉＯ2 層を同時にエッチ
ングするために再びＣＦ4 ガスを用いてエッチングを行
う。以上のように薄いＳｉＯ2 層をマスクにして、ドラ
イエッチングの１方法であるＲＩＥ法を（３１３）ハー
ドベークレジストに用いることにより、必要なパターン
形状を持ちながら、さらに基板に対して垂直な側面を持
った（３１３）ハードベークレジストが作成できる（図
８（ｂ））。
【００４８】この垂直な側面を持った（３１３）ハード
ベークレジストをマスクにして、反応性イオンビームエ
ッチング法（以下、ＲＩＢＥ法と記す）を用いて、柱状
の発光部を残して（３０７）ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
クラッド層の途中までエッチングを行う（図８
（ｃ））。この際、エッチングガスには例えば塩素とア
ルゴンの混合ガスを用い、ガス圧力５×１０-4Ｔｏｒ
ｒ、プラズマ引出し電圧４００Ｖ、エッチング試料上で
のイオン電流密度４００μＡ／ｃｍ2 、サンプルホルダ
ーを２０℃に保って行った。ここで、（３０７）ｐ型Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層の途中までしかエッチン
グしないのは、活性層の水平方向の注入キャリアと光の
閉じ込めを、屈折率導波型のリブ導波路構造にして、活
性層内の光の一部を活性層水平方向に伝達できるように
するためである。
ベークレジストをマスクにして、反応性イオンビームエ
ッチング法（以下、ＲＩＢＥ法と記す）を用いて、柱状
の発光部を残して（３０７）ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ
クラッド層の途中までエッチングを行う（図８
（ｃ））。この際、エッチングガスには例えば塩素とア
ルゴンの混合ガスを用い、ガス圧力５×１０-4Ｔｏｒ
ｒ、プラズマ引出し電圧４００Ｖ、エッチング試料上で
のイオン電流密度４００μＡ／ｃｍ2 、サンプルホルダ
ーを２０℃に保って行った。ここで、（３０７）ｐ型Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層の途中までしかエッチン
グしないのは、活性層の水平方向の注入キャリアと光の
閉じ込めを、屈折率導波型のリブ導波路構造にして、活
性層内の光の一部を活性層水平方向に伝達できるように
するためである。
【００４９】また、垂直な側面を持った（３１３）ハー
ドベークレジストとエッチング試料に対して垂直にイオ
ンをビーム状に照射してエッチングを行うＲＩＢＥ法を
用いることにより、近接した（３２０）発光部を基板に
垂直な（３１４）分離溝で分離できると共に、面発光型
半導体レーザの特性向上に必要な垂直光共振器の作成が
可能となっている。
ドベークレジストとエッチング試料に対して垂直にイオ
ンをビーム状に照射してエッチングを行うＲＩＢＥ法を
用いることにより、近接した（３２０）発光部を基板に
垂直な（３１４）分離溝で分離できると共に、面発光型
半導体レーザの特性向上に必要な垂直光共振器の作成が
可能となっている。
【００５０】次に（３１３）ハードベークレジストを取
り除いた後、ＭＢＥ法あるいはＭＯＣＶＤ法などで、Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓに格子整合するII−VI族化合物半導
体エピタキシャル層としての（３０９）ＺｎＳ0.06Ｓｅ
0.94層を埋込み成長する（図８（ｄ））。この（３０
９）層は、（３００）面発光型半導体レーザの発振波長
に対して透明である。
り除いた後、ＭＢＥ法あるいはＭＯＣＶＤ法などで、Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓに格子整合するII−VI族化合物半導
体エピタキシャル層としての（３０９）ＺｎＳ0.06Ｓｅ
0.94層を埋込み成長する（図８（ｄ））。この（３０
９）層は、（３００）面発光型半導体レーザの発振波長
に対して透明である。
【００５１】さらに、（３１２）ＳｉＯ2 層とその上に
できた多結晶状のＺｎＳＳｅを取り除いた後、表面に４
ペアの（３１１）ＳｉＯ2 ／ａ−Ｓｉ誘電体多層膜反射
鏡を電子ビーム蒸着により形成し、ドライエッチングを
用いて分離した（３２０）発光部の一部と、（３２０）
発光部で挟まれた埋込み層を残して取り去る（図８
（ｅ））。この際、複数の（３２０）発光部の各（３０
８）コンタクト層の幾何学的中心を含みかつ、（３０
８）コンタクト層の表面積の１０％以上９０％以下の範
囲で（３１１）誘電体多層膜反射鏡を形成する。波長７
８０ｎｍでの（３１１）誘電体多層膜反射鏡の反射率
は、９５％以上である。ＺｎＳＳｅで埋め込んだ（３１
４）分離溝上にも（３１１）誘電体多層膜反射鏡を作成
することにより複数の（３２０）発光部に挟まれた領域
も垂直共振器構造が形成され、（３１４）分離溝にもれ
た光も有効にレーザ発振に寄与し、また漏れた光を利用
するため、（３２０）発光部の位相に同期した発光とな
る。
できた多結晶状のＺｎＳＳｅを取り除いた後、表面に４
ペアの（３１１）ＳｉＯ2 ／ａ−Ｓｉ誘電体多層膜反射
鏡を電子ビーム蒸着により形成し、ドライエッチングを
用いて分離した（３２０）発光部の一部と、（３２０）
発光部で挟まれた埋込み層を残して取り去る（図８
（ｅ））。この際、複数の（３２０）発光部の各（３０
８）コンタクト層の幾何学的中心を含みかつ、（３０
８）コンタクト層の表面積の１０％以上９０％以下の範
囲で（３１１）誘電体多層膜反射鏡を形成する。波長７
８０ｎｍでの（３１１）誘電体多層膜反射鏡の反射率
は、９５％以上である。ＺｎＳＳｅで埋め込んだ（３１
４）分離溝上にも（３１１）誘電体多層膜反射鏡を作成
することにより複数の（３２０）発光部に挟まれた領域
も垂直共振器構造が形成され、（３１４）分離溝にもれ
た光も有効にレーザ発振に寄与し、また漏れた光を利用
するため、（３２０）発光部の位相に同期した発光とな
る。
【００５２】しかる後に（３１１）誘電体多層膜反射鏡
の輪郭に沿って（３１５）開口を形成するようにして、
（３１１）誘電体多層膜反射鏡以外の表面に（３１０）
ｐ型オーミック電極を蒸着する。さらに基板側に（３０
１）ｎ型オーミック電極を蒸着し、Ｎ2 雰囲気中で４２
０℃でアロイングを行い、（３００）面発光半導体レー
ザを完成する（図８（ｆ））。ここで、出射側の（３１
０）ｎ型オーミック電極は、各（３２０）発光部の各
（３０８）コンタクト層に導通するように形成される。
の輪郭に沿って（３１５）開口を形成するようにして、
（３１１）誘電体多層膜反射鏡以外の表面に（３１０）
ｐ型オーミック電極を蒸着する。さらに基板側に（３０
１）ｎ型オーミック電極を蒸着し、Ｎ2 雰囲気中で４２
０℃でアロイングを行い、（３００）面発光半導体レー
ザを完成する（図８（ｆ））。ここで、出射側の（３１
０）ｎ型オーミック電極は、各（３２０）発光部の各
（３０８）コンタクト層に導通するように形成される。
【００５３】このように作製した本実施例の面発光型半
導体レーザは、（３０９）埋込み層にＺｎＳＳｅエピタ
キシャル層を用いることにより、従来使用していたＡｌ
ＧａＡｓ層のｐ−ｎジャンクションの逆バイアスを使用
する電流ブロック構造よりも高抵抗である１ＧΩ以上の
抵抗を有し、最適な電流ブロック構造を持つとともに、
埋込み層が発振波長７８０ｎｍに対して吸収を持たない
透過材料であることから（３２０）発光部からの漏れ光
を有効に利用できるものとなっている。
導体レーザは、（３０９）埋込み層にＺｎＳＳｅエピタ
キシャル層を用いることにより、従来使用していたＡｌ
ＧａＡｓ層のｐ−ｎジャンクションの逆バイアスを使用
する電流ブロック構造よりも高抵抗である１ＧΩ以上の
抵抗を有し、最適な電流ブロック構造を持つとともに、
埋込み層が発振波長７８０ｎｍに対して吸収を持たない
透過材料であることから（３２０）発光部からの漏れ光
を有効に利用できるものとなっている。
【００５４】図９は、従来の面発光型半導体レーザと本
実施例の面発光型半導体レーザの光が出射される側の形
状とレーザ発振時のＮＦＰの強度分布を示したものであ
る。図９（ａ）は、図１１に示す従来の面発光型半導体
レーザ（６００）の共振器（６２０）をｎ−Ｐ接合の
（６０７−６０８）ＧａＡｌＡｓエピタキシャル層で埋
め込むことが可能な距離である５μｍ程度まで接近させ
た場合を示している。レーザの出射面には、誘電体多層
膜反射鏡とｐ型オーミック電極があるが、共振器の形状
を比較するために図では削除している。図９（ｂ）は図
９（ａ）ａ−ｂ間のＮＦＰ強度分布を示している。従来
の面発光型半導体レーザの発光部（６２０）を複数個、
埋め込み可能な距離まで接近させても発光スポットが複
数個現れるだけで、横方向の光の漏れが無いため、多峰
性のＮＦＰとなり、１つの発光スポットにならない。
実施例の面発光型半導体レーザの光が出射される側の形
状とレーザ発振時のＮＦＰの強度分布を示したものであ
る。図９（ａ）は、図１１に示す従来の面発光型半導体
レーザ（６００）の共振器（６２０）をｎ−Ｐ接合の
（６０７−６０８）ＧａＡｌＡｓエピタキシャル層で埋
め込むことが可能な距離である５μｍ程度まで接近させ
た場合を示している。レーザの出射面には、誘電体多層
膜反射鏡とｐ型オーミック電極があるが、共振器の形状
を比較するために図では削除している。図９（ｂ）は図
９（ａ）ａ−ｂ間のＮＦＰ強度分布を示している。従来
の面発光型半導体レーザの発光部（６２０）を複数個、
埋め込み可能な距離まで接近させても発光スポットが複
数個現れるだけで、横方向の光の漏れが無いため、多峰
性のＮＦＰとなり、１つの発光スポットにならない。
【００５５】図９（ｃ）は本実施例の面発光型半導体レ
ーザの形状であり、分離溝を（３０９）ＺｎＳ0.06Ｓｅ
0.94層で埋め込んでおり、気相成長で埋めこむので分離
溝の最小幅は１μｍである。図９（ｄ）は図９（ｃ）ｃ
−ｄ間のＮＦＰである。（３１４）分離溝の上からも光
が出射されるので、発光点が広がることがＮＦＰからわ
かる。さらに近接したレーザ光の位相が同期するので、
光出力が増加し、放射角も１°以下の円形ビームが得ら
れる。
ーザの形状であり、分離溝を（３０９）ＺｎＳ0.06Ｓｅ
0.94層で埋め込んでおり、気相成長で埋めこむので分離
溝の最小幅は１μｍである。図９（ｄ）は図９（ｃ）ｃ
−ｄ間のＮＦＰである。（３１４）分離溝の上からも光
が出射されるので、発光点が広がることがＮＦＰからわ
かる。さらに近接したレーザ光の位相が同期するので、
光出力が増加し、放射角も１°以下の円形ビームが得ら
れる。
【００５６】表２に実施例の（３００）面発光型半導体
レーザの（３１４）分離溝の幅とＮＦＰから測定される
発振横モード次数の関係を示す。
レーザの（３１４）分離溝の幅とＮＦＰから測定される
発振横モード次数の関係を示す。
【００５７】
【表２】 １０μｍより幅が狭いと位相同期したレーザの発振横モ
ードは基本モードで発振するが、それ以上では１次以上
の高次モードでレーザ発振し、放射角が広がったり、ビ
ーム形状が楕円形になるので、応用上好ましくない。ま
た、０．５μｍより狭い分離溝では円形ビームが得られ
にくい傾向がある。
ードは基本モードで発振するが、それ以上では１次以上
の高次モードでレーザ発振し、放射角が広がったり、ビ
ーム形状が楕円形になるので、応用上好ましくない。ま
た、０．５μｍより狭い分離溝では円形ビームが得られ
にくい傾向がある。
【００５８】上述の実施例では、複数の発光部を分離し
て設けた一つの光共振器を有する半導体レーザについて
説明したが、このような光共振器を同一半導体基板上に
複数形成することもできる。そして、各光共振器毎に光
出射側のｐ型オーミック電極をそれぞれ独立して設けれ
ば、各光共振器からのレーザビームを、それぞれ独立し
てＯＮ，ＯＦＦ，変調可能となる。
て設けた一つの光共振器を有する半導体レーザについて
説明したが、このような光共振器を同一半導体基板上に
複数形成することもできる。そして、各光共振器毎に光
出射側のｐ型オーミック電極をそれぞれ独立して設けれ
ば、各光共振器からのレーザビームを、それぞれ独立し
てＯＮ，ＯＦＦ，変調可能となる。
【００５９】なお、上記実施例では、ＧａＡｌＡｓ系面
発光型半導体レーザについて説明したが、上述したよう
に、その他のIII −V 族系の面発光型半導体レーザにも
好適に適用でき、特に活性層はＧａ0.87Ａｌ0.13Ａｓだ
けでなく、Ａｌの組成を変えることで発振波長を変更す
ることもできる。
発光型半導体レーザについて説明したが、上述したよう
に、その他のIII −V 族系の面発光型半導体レーザにも
好適に適用でき、特に活性層はＧａ0.87Ａｌ0.13Ａｓだ
けでなく、Ａｌの組成を変えることで発振波長を変更す
ることもできる。
【００６０】次に、複数の（３２０）発光部及びその間
の（３０９）埋込み層分離上に形成される（３１５）開
口の形状について説明する。図１０（ａ）〜（ｄ）は例
えば４つの（３２０）発光部及びその間の（３０９）埋
込み層と対向する位置に形成される（３１５）開口の形
状の例を示している。同図（ａ），（ｂ）は円形の（３
１５）開口を示し、同図（ａ）の方が同図（ｂ）により
もビーム径の大きな円形ビームが得られる。同図（ｃ）
は正方形の（３１５）開口を示し、この場合も疑似的な
円形ビームが得られ、その（３１５）開口の大きさを変
えれば所望のビーム径のレーザビームを発振できる。正
方形以外の正多角形の（３１５）開口としても良い。同
図（ｄ）は、円形断面の４つの（３２０）発光部及びそ
の間の（３０９）埋込み層上に形成される（３１５）開
口の例を示したものである。同図（ａ）〜（ｄ）いずれ
の場合も、（３１５）開口は、４つの（３２０）発光部
の幾何学的中心を含む範囲であって、各発光部（３２
０）の光出射端面の表面積の１０％以上９０以下の範囲
で形成している。
の（３０９）埋込み層分離上に形成される（３１５）開
口の形状について説明する。図１０（ａ）〜（ｄ）は例
えば４つの（３２０）発光部及びその間の（３０９）埋
込み層と対向する位置に形成される（３１５）開口の形
状の例を示している。同図（ａ），（ｂ）は円形の（３
１５）開口を示し、同図（ａ）の方が同図（ｂ）により
もビーム径の大きな円形ビームが得られる。同図（ｃ）
は正方形の（３１５）開口を示し、この場合も疑似的な
円形ビームが得られ、その（３１５）開口の大きさを変
えれば所望のビーム径のレーザビームを発振できる。正
方形以外の正多角形の（３１５）開口としても良い。同
図（ｄ）は、円形断面の４つの（３２０）発光部及びそ
の間の（３０９）埋込み層上に形成される（３１５）開
口の例を示したものである。同図（ａ）〜（ｄ）いずれ
の場合も、（３１５）開口は、４つの（３２０）発光部
の幾何学的中心を含む範囲であって、各発光部（３２
０）の光出射端面の表面積の１０％以上９０以下の範囲
で形成している。
【００６１】なお、（３２０）発光部の数及び配列は上
記実施例以外のものであっても良く、例えば（３２０）
発光部を横列及び／又は縦列にて等間隔に配列し、各
（３２０）発光部及びその間の（３０９）埋込み層と対
向して（３１５）開口を形成すれば、ラインビームを得
ることができる。
記実施例以外のものであっても良く、例えば（３２０）
発光部を横列及び／又は縦列にて等間隔に配列し、各
（３２０）発光部及びその間の（３０９）埋込み層と対
向して（３１５）開口を形成すれば、ラインビームを得
ることができる。
【００６２】なお、図７に示す実施例において、（３１
０）ｐ型オーミック電極を各（３２０）発光部の数だけ
分離して設け、それぞれが（３０８）コンタクト層に接
続された半導体レーザを製造することもできる。この場
合、それぞれが円形ビームを独立してＯＮ，ＯＦＦ，変
調制御可能な複数の発光部を同一基板上に複数形成した
ものとなり、しかも各ビームの波長は同期している。
０）ｐ型オーミック電極を各（３２０）発光部の数だけ
分離して設け、それぞれが（３０８）コンタクト層に接
続された半導体レーザを製造することもできる。この場
合、それぞれが円形ビームを独立してＯＮ，ＯＦＦ，変
調制御可能な複数の発光部を同一基板上に複数形成した
ものとなり、しかも各ビームの波長は同期している。
【００６３】なお、本発明の面発光型半導体レーザは、
プリンタ、複写機等の印刷装置のみならず、ファクシミ
リ、ディスプレイ等に応用することができる。
プリンタ、複写機等の印刷装置のみならず、ファクシミ
リ、ディスプレイ等に応用することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、柱
状半導体層の周囲の埋込み層を、高抵抗のII−VI族化合
物半導体エピタキシャル層とすることで、この埋込み層
への注入電流のもれは生じず、極めて有効な電流狭窄が
達成される。そして、無効電流を低減できるので、しき
い値電流を下げることが可能となる。結果として、発熱
の少ない面発光型半導体レーザを実現でき、常温にて連
続発振が可能となる実用性の高い面発光型半導体レーザ
を提供できる。さらに、光出射側電極の開口面積をコン
タクト層の表面積の１０％以上９０％以下の範囲の面積
とすることで、コンタクト抵抗を押さえかつ必要な光出
力を確保でき、しかもこの範囲で所望の開口形状及び開
口面積を設定することで、柱状半導体層の半導体基板と
平行な断面形状を変えることなく、開口形状，面積に応
じた所望の発光スポットの形状，大きさを確保できる効
果がある。
状半導体層の周囲の埋込み層を、高抵抗のII−VI族化合
物半導体エピタキシャル層とすることで、この埋込み層
への注入電流のもれは生じず、極めて有効な電流狭窄が
達成される。そして、無効電流を低減できるので、しき
い値電流を下げることが可能となる。結果として、発熱
の少ない面発光型半導体レーザを実現でき、常温にて連
続発振が可能となる実用性の高い面発光型半導体レーザ
を提供できる。さらに、光出射側電極の開口面積をコン
タクト層の表面積の１０％以上９０％以下の範囲の面積
とすることで、コンタクト抵抗を押さえかつ必要な光出
力を確保でき、しかもこの範囲で所望の開口形状及び開
口面積を設定することで、柱状半導体層の半導体基板と
平行な断面形状を変えることなく、開口形状，面積に応
じた所望の発光スポットの形状，大きさを確保できる効
果がある。
【図１】本発明の一実施例における半導体レーザの発光
部の断面を示す斜視図である。
部の断面を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は図１の半導体レーザの製造工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図３】図１の半導体レーザの駆動電流と発振光出力の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は図１に示す半導体レーザの光
出射側の電極の開口の形状を示す概略説明図である。
出射側の電極の開口の形状を示す概略説明図である。
【図５】本発明の他の実施例における半導体レーザの発
光部の断面を示す斜視図である。
光部の断面を示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は図５の半導体レーザの製造工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例における位相同期型の面発光型
半導体レーザの発光部の断面を示す概略図である。
半導体レーザの発光部の断面を示す概略図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は図７の半導体レーザの製造工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図９】従来の面発光型半導体レーザと図７半導体レー
ザの形状の違いと発光近視野像の違いを示した図であ
り、同図（ａ）は従来の面発光型半導体レーザの光が出
射される側の形状を示しており、同図（ｂ）は同図
（ａ）に示した半導体レーザの発光遠視野像の強度分布
を示す。同図（ｃ）は本実施例に於ける半導体レーザの
光が出射される側の形状の一例を示しており、同図
（ｄ）は同図（ｃ）に示した半導体レーザの発光遠視野
像の強度分布を示すである。
ザの形状の違いと発光近視野像の違いを示した図であ
り、同図（ａ）は従来の面発光型半導体レーザの光が出
射される側の形状を示しており、同図（ｂ）は同図
（ａ）に示した半導体レーザの発光遠視野像の強度分布
を示す。同図（ｃ）は本実施例に於ける半導体レーザの
光が出射される側の形状の一例を示しており、同図
（ｄ）は同図（ｃ）に示した半導体レーザの発光遠視野
像の強度分布を示すである。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、図９の半導体レーザの光
出射側電極の開口の形状を示す概略説明図である。
出射側電極の開口の形状を示す概略説明図である。
【図１１】従来の面発光型半導体レーザの発光部を示す
斜視図である。
斜視図である。
１０２，２０２，３０２ 半導体基板 １０７，２０７，３０７ クラッド層 １０８，２０８，３０８ コンタクト層 １０９，２０９，３０９ II−VI族化合物半導体エピタ
キシャル層 １１０，２１０，３１０ 光出射側電極 １１１，２１１，３１１ 光出射側反射鏡 １１５，２１５，３１５ 電極の開口
キシャル層 １１０，２１０，３１０ 光出射側電極 １１１，２１１，３１１ 光出射側反射鏡 １１５，２１５，３１５ 電極の開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−7692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−50431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−66988（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−289291（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−54981（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−198184（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−264285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−86883（ＪＰ，Ａ) Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏ ｌ．26 Ｎｏ．１（1990）ｐ．18−19 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50
Claims (6)
- 【請求項１】半導体基板に対して実質的に垂直な方向に
光を出射部から出射する面発光型半導体レーザーであっ
て、 反射率の互いに異なる一対の反射鏡と、前記一対の反射
鏡との間に配置された、クラッド層、活性層、及びコン
タクト層を含む多層の半導体層と、を有する光共振器
と、を含み、 前記多層の半導体層には、前記クラッド層の少なくとも
一部とコンタクト層とを含む柱状部が形成され、 前記柱状部の周囲には、前記多層の半導体層を構成する
材料より高抵抗な材料により構成される埋め込み層が形
成され、 前記一対の反射鏡のうちの一つの反射鏡が、前記コンタ
クト層の幾何学的中心と、前記コンタクト層の表面積の
１０％以上９０％以下の領域を覆うように、前記コンタ
クト層上に形成され、 前記一つの反射鏡の周囲には、前記コンタクト層と接続
されるように光出射側の電極が配置されていること、 を特徴とする面発光型半導体レーザー。 - 【請求項２】請求項１に記載の面発光型半導体レーザー
において、 前記柱状部の前記半導体基板と平行な断面の形状が、円
または正多角形のいずれかであること、 を特徴とする面発光型半導体レーザー。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の面発光型半導体
レーザーにおいて、 前記多層の半導体層には、前記クラッド層の少なくとも
一部とコンタクト層とを含む複数の柱状部が形成されて
いること、 を特徴とする面発光型半導体レーザー。 - 【請求項４】請求項３に記載の面発光型半導体レーザー
において、 前記埋込み層はII−VI族化合物半導体エピタキシャル層
により構成されていること、 を特徴とする面発光型半導体レーザー。 - 【請求項５】請求項３または４に記載の面発光型半導体
レーザーにおいて、 前記コンタクト層上の前記一つ反射鏡が、前記複数の柱
状部で共通であること、を特徴とする面発光型半導体レ
ーザー。 - 【請求項６】請求項５に記載の面発光型半導体レーザー
において、 前記一つの反射鏡の形状が円形または正多角形のいずれ
かであること、 を特徴とする面発光型半導体レーザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23340991A JP3240636B2 (ja) | 1990-09-12 | 1991-09-12 | 面発光型半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24200090 | 1990-09-12 | ||
| JP2-242000 | 1990-09-12 | ||
| JP23340991A JP3240636B2 (ja) | 1990-09-12 | 1991-09-12 | 面発光型半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363083A JPH04363083A (ja) | 1992-12-15 |
| JP3240636B2 true JP3240636B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=26531030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23340991A Expired - Lifetime JP3240636B2 (ja) | 1990-09-12 | 1991-09-12 | 面発光型半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3240636B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69523100T2 (de) * | 1994-01-20 | 2002-06-06 | Seiko Epson Corp., Tokio/Tokyo | Oberflaechenemittierender laser und herstellungsverfahren |
| JP3818388B1 (ja) * | 1994-01-20 | 2006-09-06 | セイコーエプソン株式会社 | 面発光型半導体レーザ装置およびその製造方法 |
| JP4581635B2 (ja) * | 2004-11-10 | 2010-11-17 | セイコーエプソン株式会社 | 光素子 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP23340991A patent/JP3240636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．１（１９９０）ｐ．１８−１９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04363083A (ja) | 1992-12-15 |
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