CN101322291B - 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列 - Google Patents

表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列 Download PDF

Info

Publication number
CN101322291B
CN101322291B CN2007800004903A CN200780000490A CN101322291B CN 101322291 B CN101322291 B CN 101322291B CN 2007800004903 A CN2007800004903 A CN 2007800004903A CN 200780000490 A CN200780000490 A CN 200780000490A CN 101322291 B CN101322291 B CN 101322291B
Authority
CN
China
Prior art keywords
emitting laser
layer
surface emitting
laser device
reflector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007800004903A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101322291A (zh
Inventor
佐藤俊一
原敬
轴谷直人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006250384A external-priority patent/JP5224155B2/ja
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of CN101322291A publication Critical patent/CN101322291A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101322291B publication Critical patent/CN101322291B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18358—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] containing spacer layers to adjust the phase of the light wave in the cavity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
    • H01S2304/04—MOCVD or MOVPE
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02461—Structure or details of the laser chip to manipulate the heat flow, e.g. passive layers in the chip with a low heat conductivity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
    • H01S5/18311—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement using selective oxidation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34326—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on InGa(Al)P, e.g. red laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
    • H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层。该第一腔阻挡层包括一半导体材料，该半导体材料的热导率大于形成该第二腔阻挡层的半导体材料的热导率。

Description

表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列
技术领域
本发明涉及表面发射激光器装置、包含该表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列、包含该表面发射激光器阵列的成像设备、包含该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学拾取单元、包含该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学发送器模块、包含该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学收发器模块、包含该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学通信系统、包含该表面发射激光器阵列的光学扫描器、以及包含该光学扫描器的电子照相设备。
背景技术
表面发射激光器装置(表面发射半导体激光器装置)是沿垂至于基板的方向发光的半导体激光器。由于表面发射激光器装置与边发射激光器装置相比低成本地获得高性能的特性，表面发射激光器装置被用于消费应用，例如，诸如光学互联的光学通信用光源、光学拾取器用光源、以及成像设备用光源。
具体而言，850nm和980nm波段的表面发射激光器装置在有源层中享有良好的载流子限制。更具体而言，850nm波段的表面发射激光器装置采用由砷化镓(GaAs)形成的量子阱有源层以及由砷化铝镓(AlGaAs)形成的垒层和阻挡层(覆层)。
此外，在850nm波段的表面发射激光器装置中，由于可以采用使用高性能AlGaAs系反射镜的电流限制结构(例如半导体多层膜反射镜和半导体分布式布拉格反射器[半导体DBR])以及Al氧化物膜，因此实现了实用水平的性能。
然而，由于表面发射激光器装置中有源层的体积小，表面发射激光器装置的光输出低于边发射激光器，从而经常需要提高输出。尤其是，随着波长变短，有源层中载流子的限制变得更差，因此导致诸如无法获得高输出和不良温度特性的问题。
振荡波长在780nm波段的短波长表面发射激光器装置采用选择性氧化的AlAs层作为电流限制结构。(见非专利文献1)。非专利文献1中披露的表面发射激光器装置具有夹置于下反射镜和上反射镜之间的腔(谐振腔)，其中该腔具有夹置于阻挡层之间的有源层。
该腔具有一个振荡波长相当的厚度。该有源层具有交替堆叠的Al0.12Ga0.88As阱层和Al0.3Ga0.7As垒层的量子阱结构。此外，阻挡层是由Al0.6Ga0.4As形成。另外，下反射镜具有40.5个n型Al0.3Ga0.7As高折射率层和n型Al0.9Ga0.1As低折射率层的堆叠对。这种情况下，设表面发射激光器装置的振荡波长为λ，则各个该高折射率层和低折射率层的膜厚为λ/4。
此外，上反射镜具有24个p型Al0.3Ga0.7As高折射率层和p型Al0.9Ga0.1As低折射率层的堆叠对。这种情况下，各个该高折射率层和低折射率层的膜厚亦为λ/4。
此外，AlAs选择性氧化层(selectively oxidized layer)设于上反射镜中与该腔相隔λ/4。组分逐渐变化的组分渐变层设于各个反射镜的各相邻两层之间以降低电阻。
诸如有源层和阻挡层的上述层是由MOCVD(金属有机物化学气相沉积)或MBE(分子光束外延)形成。
非专利文献1中披露的表面发射激光器装置采用台形状(mesa shape)。通过在基板上连续堆叠下反射镜、(下)阻挡层、有源层、(上)阻挡层和上反射镜，且通过干法蚀刻随后蚀刻该上反射镜、(上)阻挡层、有源层和(下)阻挡层以达到该下反射镜，由此形成该台形状。
一旦形成该台形状，将用做AlAs选择性氧化层的AlAs层的侧表面露出。因此，AlAs层在蒸气中经历热处理从而将AlAs转换成AlxAsy绝缘体，由此形成电流限制结构(氧化物窗口)，该电流限制结构将装置驱动电流的路径限制在中心的未氧化的AlAs区域。
随后，p侧电极形成于该台顶部除了出光部(金属窗口)之外的该台上，且n侧电极形成于基板的底侧上，由此完成该表面发射激光器装置。
根据非专利文献1，通过优化该氧化物窗口和金属窗口，获得了3.4mW的输出，该输出是780nm波段内单模输出的最大值。
然而，在850nm和980nm波段已经报道了7mW的输出，表明780nm波段的表面发射激光器装置的输出低。增大该光输出的一个方法是降低发光部的温度上升。
作为抑制发光部的温度上升的方法，已经提出了降低振荡波长为850nm的表面发射激光器装置中的热阻的配置(专利文献1)。该配置中，置于下反射镜的下部中的大部分低折射率层采用热导率高于AlGaAs的AlAs。
常规AlGaAs被用于下反射镜的上部的低折射率层。如果在形成台形状时该蚀刻表面到达使用AlAs的下反射镜内部，则下反射镜中露出的AlAs在形成AlAs选择性氧化层时也被该蚀刻后续工艺中的氧化所氧化，使得该装置被绝缘或具有高电阻。因此，为了避免该问题，AlGaAs被用于该下反射镜的上部的低折射率层。
也就是说，通过在下反射镜的上侧提供蚀刻速率低于AlAs的AlGaAs，该蚀刻表面被置于该下反射镜的上侧上的AlGaAs内部。
此外，在780nm波段的表面发射激光器装置中，由于活性铝(Al)添加到有源层，氧在生长或处理时被捕获，使得非辐射复合中心形成于该有源层内。这降低了发光效率和可靠性。
因此，在短于850nm波段的表面发射激光器装置中，已经提出了一种780nm波段的表面发射激光器装置，该表面发射激光器装置采用无Al有源区(量子阱有源层及其相邻的层)以防止非辐射复合中心的形成(专利文献2)。具体而言，具有张应变的GaAsP用于量子阱有源层，具有压应变的GaInP用于垒层，晶格匹配的GaInP用于阻挡层(介于覆层和第一及第三量子阱有源层之间)，且AlGaInP用于该覆层。采用这种配置改善了该表面发射激光器装置的可靠性。
此外，已经提出了一种780nm波段的表面发射激光器装置，该表面发射激光器装置除了产生由于无Al有源区引起的效应之外，使用具有压应变的GaInPAs用于量子阱层，使用晶格匹配的GaInP或具有张应变的GaInP用于垒层，且使用Al组分大于阻挡层的AlGaInP用于覆层，从而提高有源层的增益(非专利文献2)。与专利文献1所披露的表面发射激光器装置的结构相比，具有晶格匹配的垒层并具有比压应变组分更大的带隙的该表面发射激光器装置具有良好的载流子限制。
然而，存在的问题为，短振荡波长的表面发射激光器装置的输出低。
同时，由于表面发射激光器与边发射激光器相比消耗更少的功率，具有更佳的模式稳定性，且更容易高度集成，其研发最近活跃，以期应用于通信领域和图像记录领域。
在半导体激光器中，振荡波长是由有源层的材料的带隙决定。在可见光范围到近红外范围，已经研究了AlGaAs系和(Al)GaInP系材料。其中，尤其是AlGaAs系材料已经长时间被研究且具有许多报道，且如非专利文献1所报道，对于表面发射激光器装置已经实现了超过3mW的单模输出特性。使用该特性的产品已经可购得。
然而，在半导体激光器中，Al被视为器件劣化的起因。由于AlGaAs系材料固有地包含劣化的起因，使用AlGaAs系材料难以实现高度可靠的装置。另一方面，使用GaInP系和GaInAsP系材料比较容易实现高度可靠的装置，因为有源层中不含有Al。
同时，表面发射激光器装置具有如下结构，其中腔垂直地夹置于多层膜之间，该多层膜分别由折射率不同的两种材料形成。这两种材料的组合包括AlxGa1-xAs/AlyGa1-yAs、(AlxGa1-x)0.5In0.5P/(AlxGa1-x)0.5In0.5P、以及AlxGa1-xAs/(AlyGa1-y)0.5In0.5P(0≤x，y≤1且x≠y)。这些材料体系和组分依据振荡波长而适当地确定。
此外，表面发射激光器装置出于结构原因而具有高的装置电阻，其特征为有源层内产生的热量发射到外部的可能性更低。也就是说，需要解决这些问题从而发展具有良好特性的表面发射激光器装置。为了解决前一问题，将组分渐变层设于形成各个反射镜的两种材料的各个界面。为了解决后一问题，则采用了具有良好热导率的材料。
就材料热导率而言，如果Al组分相同，则AlGaAs系材料热导率优于AlGaInP系材料。非专利文献3报道了一种使用AlAs/Al0.25Ga0.75As的表面发射激光器装置。
然而，在该报道的情形中，(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P用做腔阻挡层，且该材料结合到Al0.25Ga0.75As形成反射镜。然而，这些材料的价带的能带不连续比较大，这导致装置电阻增大。
结合AlGaAs反射镜和AlGaInP系腔的情形披露于非专利文献4，但也无法避免相同的问题。
此外，对于连续地引起AlGaInP系材料和AlGaAs系材料的晶体生长的情形，在AlGaInP系材料的生长之后，需要将V族材料从P材料(例如PH3)转变为As材料(例如AsH3)。此时，很可能在其界面引入缺陷而导致各种问题。在专利文献3中，上述装置电阻增大的可能性低，但是没有描述上述含P材料/含As材料界面。
另一方面，专利文献4披露了一种配置，其中仅n侧反射镜或者p侧反射镜和n侧反射镜均由AlGaInP系材料形成。然而，由于AlGaInP系材料热导率比AlGaAs系材料差，有源层的温度在振荡期间可能增大从而使很多特性劣化。
同时，在电子照相的图像记录中，使用激光器的图像记录方法被广泛地用做图像记录手段以获得高清晰图像质量。对于电子照相设备的情形，通常通过使鼓旋转同时使用多角镜使激光器沿鼓的轴向进行扫描(主扫描)，由此在感光鼓上形成潜像(子扫描)。
此外，在电子照相领域中，需要高清晰图像和高速图像记录。这些可以通过增大激光器输出或感光体的灵敏度同时增大主扫描和子扫描的速度来实现。然而，对于通过这种方法增大图像记录速度的情形，出现许多问题，例如发展光源用于高的激光器输出或者高灵敏的感光体、支持高速主扫描和子扫描的外壳的强化，以及发展在高速扫描时的位置控制方法，由此需要花费大量金钱和时间。此外，就高清晰图像而言，如果图像的分辨率翻倍，各个主扫描和子扫描所需的时间也翻倍，使得输出该图像所需的时间翻四倍。因此，还需要同时实现高速图像输出以实现高清晰图像。
用于实现高速图像输出的另一种方法可以采用多束激光器(多个激光器)。目前的高速输出机器中通常使用多个激光器。采用多个激光器扩大了使用单次主扫描形成的潜像的面积。对于使用n个激光器的情形，上述潜像形成面积为使用单个激光器的情形的n倍且图像记录所需的时间仅为后者的1/n。
同样，专利文献5提出了一种在单个芯片中具有多个发光源的多束半导体激光器。然而，采用如专利文献5中所述的使用边发射半导体激光器的配置，出于结构和成本的原因，光束数目约为四或者最多为八，使得无法支持高速图像输出，这将来预期会有进步。
另一方面，如上所述，表面发射激光器装置易于二维集成。通过调整或改变集成方法，可以使实际光束节距更窄并将尽可能多的发光装置集成在单一芯片上。
然而，存在的问题为，常规表面发射激光器装置的载流子限制不充分，使得输出低。
[专利文献1]特开2002-164621号公报
[专利文献2]特开平9-107153号公报
[专利文献3]特开2004-281968号公报
[专利文献4]特开2002-158406号公报
[专利文献5]特开平11-340570号公报
[非专利文献1]Ueki，N.et al.，“Single-Transverse-Mode 3.4-mW Emissionof Oxide-Confined 780-nm VCSEL’s”IEEE PHOTONICS TECHNOLOGYLETTERS，11，No，12，1539-1541(1999)
[非专利文献2]Tansu，N.et al.，“Low-Temperature Sensitive，Compressively Strained InGaAsP Active(λ＝0.78～0.85μm)Region DiodeLasers，”IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，12，No.6，603-605(2000)
[非专利文献3]Schneider，R.P.Jr.et al.；“GaInAsP/AlGaInP-based near-IR(780nm)vertical-cavity surface-emitting lasers，”ELECTRONICS LETTERS，31，No.7,554-556(1995)
[非专利文献4]Lott，J.A.et al.；“Partial top dielectric stack distributedBragg reflectors for red vertical cavity surface emitting laser arrays，”IEEEPHOTONICS TECHNOLOGYLETTERS，6，No.12，1397-1399(1994)
发明内容
本发明的实施例可以解决或减轻一个或多个上述问题。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其中一个或多个上述问题可得以解决或减轻。
根据本发明一个实施例，提供一种包括该表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列、包括该表面发射激光器阵列的成像设备、包括该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学拾取单元、包括该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学发送器模块、包括该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学收发器模块、包括该表面发射激光器装置或该表面发射激光器阵列的光学通信系统、包括该表面发射激光器阵列的光学扫描器、以及包含该光学扫描器的电子照相设备。
根据本发明一个实施例，提供了一种可具有高输出的表面发射激光器装置。
根据本发明一个实施例，提供了一种具有可具有高输出的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列。
根据本发明一个实施例，提供了一种具有可具有高输出的表面发射激光器装置的成像设备。
根据本发明一个实施例，提供了一种具有可具有高输出的表面发射激光器装置或者使用该表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学拾取单元。
根据本发明一个实施例，提供了一种具有可具有高输出的表面发射激光器装置或者使用该表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学发送器模块。
根据本发明一个实施例，提供了一种具有可具有高输出的表面发射激光器装置或者使用该表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学收发器模块。
根据本发明一个实施例，提供了一种具有可具有高输出的表面发射激光器装置或者使用该表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学通信系统。
根据本发明一个实施例，提供了一种具有包括可具有高输出的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学扫描器。
根据本发明一个实施例，提供了一种使用包括可具有高输出的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的电子照相设备。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该第一腔阻挡层包括一半导体材料，该半导体材料的热导率大于形成该第二腔阻挡层的半导体材料的热导率。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该有源层包括由GaaIn1-aPbAs1-b(0≤a≤1，0≤b≤1)形成的阱层，以及由带隙大于该阱层的带隙的(GacIn1-c)dP1-dAs(0≤c≤1，0≤d≤1)形成的垒层；该第一反射层包括由AlxGa1-xAs(0＜x≤1)形成的多个低折射率层以及由AlyGa1-yAs(0＜y＜x≤1)形成的多个高折射率层；该第一和第二腔阻挡层至少之一的一部分是由AlGaInP形成；置为最靠近该有源层的形成该第二反射层的低折射率层之一是由(AleGa1-e)fIn1-fP(0＜e≤1，0≤f≤1)形成；且置为最靠近该有源层的形成该第一反射层的低折射率层之一是由热导率大于所述(AleGa1-e)fIn1-fP的AlxGa1-xAs(0＜x≤1)形成。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该有源层包括由GaaIn1-aPbAs1-b(0≤a≤1，0≤b≤1)形成的阱层，以及由带隙大于该阱层的带隙的(GacIn1-c)dP1-dAs(0≤c≤1，0≤d≤1)形成的垒层；该第一反射层包括由AlxGa1-xAs(0＜x≤1)形成的多个低折射率层以及由AlyGa1-yAs(0＜y＜x≤1)形成的多个高折射率层；该第二腔阻挡层的一部分是由(AleGa1-e)fIn1-fP(0＜e≤1，0≤f≤1)形成；且在该第二腔阻挡层包括所述(AleGa1-e)fIn1-fP的位置相对于该有源层对称的位置，该第一腔阻挡层包括一半导体材料，该半导体材料的热导率大于所述(AleGa1-e)fIn1-fP的热导率。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该第一反射层包括多个低折射率层且该第二反射层包括多个低折射率层；以及置为最靠近该有源层的该第一反射层的低折射率层之一的半导体材料的热导率大于置为最靠近该有源层的该第二反射层的低折射率层之一的半导体材料的热导率。
根据本发明一个实施例，在表面发射激光器装置中，置于有源层的基板侧上的腔阻挡层与/或反射层是由半导体材料形成，该半导体材料的热导率大于置于该有源层的输出侧上的腔阻挡层和反射层的半导体材料的热导率。因此，在该有源层内产生的热量发射到该基板，使得有源层内的温度上升得到抑制。
因此，该表面发射激光器装置的温度特性得到改善，使得该表面发射激光器装置可具有高输出。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列。
由于该表面发射激光器阵列包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置，可以减小该表面发射激光器装置布置的间隔，使得可以高密度地布置该表面发射激光器装置。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括该表面发射激光器阵列作为写入用光源的成像设备，该表面发射激光器阵列包括多个根据本发明的表面发射激光器装置。
由于该成像设备包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列，该成像设备可以使用增大数目的表面发射激光器装置在感光体上进行写入。也就是说，该成像设备可以以增大的点密度在感光体上进行写入。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学拾取单元。
由于该光学拾取单元包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，该光学拾取单元可以使用多个激光束将信息记录在光盘上或者从光盘再现信息。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学发送器模块。
由于该光学发送器模块包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，该光学发送器模块可以使用多个激光束发送信号。也就是说，该光学发送器模块可以以高的发送率来发送信号。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学收发器模块。
由于该光学收发器模块包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，该光学收发器模块可以使用多个激光束传达信号。也就是说，该光学收发器模块可以以高的速率传达信号。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学通信系统。
由于该光学通信系统包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，可以增大整个系统的速度。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括由半导体分布式布拉格反射器形成于基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第二反射层；包括有源层的腔，该腔形成为接触该第二反射层；形成为接触该腔的第三反射层；以及形成为接触该第三反射层的第四反射层，其中该腔是由AlGaInPAs系材料形成；该第二反射层包括交替堆叠的n个第一高折射率层和n个第一低折射率层的分层体，其中n为正整数；该第三反射层包括交替堆叠的m个第二高折射率层和m个第二低折射率层的分层体，其中m为正整数；各个该n个第一低折射率层和该m个第二低折射率层是由(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)形成；各个该n个第一高折射率层和该m个第二高折射率层是由(AlyGa1-y)0.5In0.5P(0≤y＜x≤1)形成；该n个第一低折射率层之一接触该腔，且该n个第一高折射率层之一接触形成该第一反射层的AlGaAs系材料；以及该m个第二低折射率层之一接触该腔，且该m个第二高折射率层之一接触形成该第四反射层的AlGaAs系材料。
在根据本发明一个实施例的表面发射激光器装置中，形成为接触腔的反射层的低折射率层是由(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)形成，形成为接触腔的反射层的高折射率层是由(AlyGa1-y)0.5In0.5P(0≤y＜x≤1)形成，且该腔是由AlGaInPAs系材料形成。结果，可以将载流子限制在有源层内，并降低形成为接触该腔的该反射层的电阻。因此，该表面发射激光器装置可具有高输出。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括包含多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学扫描器，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度；光接收部配置成接收从该表面发射激光器阵列发射的激光；以及移动部配置成在除了图像记录时间之外的时间将该光接收部移动到所发射的激光的光轴上。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括包含多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学扫描器，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度；光接收部配置成接收从该表面发射激光器阵列发射的激光的一部分；以及光引导部配置成将所发射的激光的一部分引导至该光接收部。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括光学扫描器的电子照相设备，该光学扫描器包括包含多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度；光接收部配置成接收从该表面发射激光器阵列发射的激光的一部分；以及光引导部配置成将所发射的激光的一部分引导至该光接收部。
附图说明
当结合附图阅读下述详细描述时，本发明的其他目的、特征和优点将变得更为显而易见，附图中：
图1为根据本发明第一实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图2为根据本发明第一实施例的图1所示的两个反射层、两个腔阻挡层以及有源层的一部分的剖面视图；
图3为根据本发明第一实施例的图1所示的反射层之一的示意性剖面视图；
图4为根据本发明第一实施例的图1所示的另一反射层的示意性剖面视图；
图5A至5H为根据本发明第一实施例的图1所示的表面发射激光器装置的制造方法的图示；
图6为示出根据本发明第一实施例的热导率与各个AlxGa1-xAs和(AlxGa1-x)0.5In0.5P中Al摩尔数x之间的关系的曲线图；
图7为根据本发明第二实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图8为根据本发明第三实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图9为根据本发明第三实施例的图8所示的两个反射层、两个腔阻挡层以及有源层的一部分的剖面视图；
图10为根据本发明第四实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图11为根据本发明第四实施例的图10所示的反射层的剖面视图；
图12为根据本发明第四实施例的图10所示的两个反射层、两个腔阻挡层以及有源层的一部分的剖面视图；
图13为根据本发明第五实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图14为根据本发明第五实施例的图13所示的反射层的剖面视图；
图15为根据本发明第六实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图16为根据本发明第七实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图17为根据本发明第七实施例的图16所示的反射层的剖面视图；
图18为根据本发明第八实施例的使用图1所示表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的平面视图；
图19为示出根据本发明第九实施例的成像设备的示意性图示；
图20为根据本发明第九实施例的图19所示的表面发射激光器阵列的平面视图；
图21为示出根据本发明第十实施例的光学发送器模块的示意性图示；
图22为示出根据本发明第十一实施例的光学收发器模块的示意性图示；
图23为示出根据本发明第十二实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图24为根据本发明第十二实施例的图23所示的四个反射层、两个腔阻挡层以及有源层的剖面视图；
图25为根据本发明第十二实施例的图24所示的两个反射层、两个反射层、以及腔(＝腔阻挡层和有源层)的一部分的能带图；
图26为示出根据本发明第十二实施例的铝(Al)组分比例x与势能之间的关系的曲线图；
图27A为常规表面发射激光器装置的腔和反射层的能带图，图27B为另一常规表面发射激光器装置的腔和反射层的能带图；
图28为示出根据本发明第十二实施例的热导率与Al组分比例x之间的关系的曲线图；
图29A至29H为示出根据本发明第十二实施例的图23所示的表面发射激光器装置的制造方法的图示；
图30为根据本发明第十三实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图31为根据本发明第十三实施例的图30所示的两个反射层的剖面视图；
图32为根据本发明第十三实施例的图30所示的其他两个反射层的剖面视图；
图33为根据本发明第十三实施例的图30所示的两个反射层、两个反射层、以及腔(＝腔阻挡层和有源层)的一部分的能带图；
图34为根据本发明第十四实施例的表面发射激光器装置的示意性剖面视图；
图35为根据本发明第十四实施例的图34所示的两个反射层的剖面视图；
图36为根据本发明第十四实施例的图34所示的其他两个反射层的剖面视图；
图37为根据本发明第十四实施例的图34所示的两个反射层、两个反射层、以及腔(＝腔阻挡层和有源层)的一部分的能带图；
图38为根据本发明第十五实施例的使用图23所示的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的平面视图；
图39为示出根据本发明第十六实施例的光学扫描器的示意性图示；
图40为示出根据本发明第十七实施例的光学扫描器的示意性图示；
图41为示出根据本发明第十八实施例的光学扫描器的示意性图示；
图42为示出根据本发明第十九实施例的光学扫描器的示意性图示；
图43为示出根据本发明第二十实施例的光学扫描器的示意性图示；以及
图44为示出根据本发明第二十一实施例的电子照相设备的示意性图示。
具体实施方式
参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的元件或者与在前所述相对应的元件用相同的参考数字表示，且不再重复对其的描述。
[第一实施例]
图1为根据本发明第一实施例的表面发射激光器装置100的示意性剖面视图。参考图1，表面发射激光器装置100包括基板101、反射层102和106、腔阻挡层103和105、有源层104、选择性氧化层107、接触层108、SiO2层109、绝缘树脂110、p侧电极111、以及n侧电极112。表面发射激光器装置110为780波段的表面发射激光器装置。
基板101由(100)n型砷化镓(n-GaAs)形成，其表面取向朝(111)A面的方向倾斜了15度的倾斜角。反射层102由35.5个周期的[n-Al0.9Ga0.1As/n-Al0.3Ga0.7As]形成，其中以一对n-Al0.9Ga0.1As/n-Al0.3Ga0.7As为1个周期，且形成于基板101的主面上。设表面发射激光器装置100的振荡波长为λ，则各个n-Al0.9Ga0.1As和n-Al0.3Ga0.7As的膜厚为λ/4。
腔阻挡层103是由Ga0.5In0.5P形成于反射层102上。有源层104具有压应变组分的量子阱结构，且形成于腔阻挡层103上。
腔阻挡层105是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成于有源层104上。反射层106是由24个周期的[p-Al0.9Ga0.1As/p-Al0.3Ga0.7As]形成，其中以一对p-Al0.9Ga0.1As/p-Al0.3Ga0.7As为1个周期，且形成于腔阻挡层105上。各个p-Al0.9Ga0.1As和p-Al0.3Ga0.7As的膜厚为λ/4。
选择性氧化层107是由p-AlAs形成并设于反射层106内。选择性氧化层107包括未氧化区域107a和氧化区域107b，且膜厚为20nm。
接触层108是由p-GaAs形成于反射层106上。SiO2层109形成为覆盖反射层102的主面的一部分以及腔阻挡层103、有源层104、腔阻挡层105、反射层106、选择性氧化层107和接触层108的侧表面。
绝缘树脂110形成为接触Si02层1 09。p侧电极11 1形成于接触层1 08一部分以及绝缘树脂110上。n侧电极112形成于基板101的底侧上。
在表面发射激光器装置100中，基板101通过n侧电极112连接到热沉113。
各个反射层102和106形成半导体分布式布拉格反射器，其通过多次布拉格反射而反射在有源层104内振荡的振荡光，从而将振荡光限制在有源层104内。
氧化区域107b的折射率低于未氧化区域107a。氧化区域107b形成电流限制部，将从p侧电极111注入的电流流到有源层104的路径限制在该未氧化区域107a，并将在有源层104内振荡的振荡光限制在该未氧化区域107a内。由此，该表面发射激光器装置100可以低阈值电流地振荡。
图2为图1所示的两个反射层102和106、两个腔阻挡层103和105、以及有源层104的一部分的剖面视图。参考图2，有源层104包括垒层104A、104C、104E和104G以及阱层104B、104D和104F。各层垒层104A、104C、104E和104G是由Ga0.5In0.5P形成，各层阱层104B、104D和104F是由GaInPAs形成。因此，有源层104是由三层阱层和四层垒层形成。垒层104A接触腔阻挡层103，垒层104G接触腔阻挡层105。
图3为图1所示的反射层102的示意性剖面视图。参考图3，反射层102包括交替堆叠的低折射率层1021和高折射率层1022。低折射率层1021是由n-Al0.9Ga0.1As形成。高折射率层1022是由n-Al0.3Ga0.7As形成。组分渐变层1023设于各个高折射率层1022及各个其相邻的低折射率层1021之间。组分渐变层1023是由AlGaAs形成，该AlGaAs的组分从该低折射率层1021和高折射率层1022之一的组分朝该低折射率层1021和高折射率层1022的另一个的组分变化。
组分渐变层1023被提供以减小低折射率层1021和高折射率层1022之间的电阻。
各个低折射率层1021膜厚为d1。各个高折射率层1022膜厚为d2。各个组分渐变层1023膜厚为d3。
对于不包含组分渐变层1023以具有陡峭界面的反射层的情形，形成该反射层的低折射率层和高折射率层的膜厚相对于激光振荡波长(λ＝780nm)而言被确定为λ/4n(其中n为各个半导体层的折射率)，从而满足多次布拉格反射的相位条件。
该λ/4n膜厚导致各个半导体层内的振荡光的相位偏移为π/2。对于如表面发射激光器装置100这样包含组分渐变层1023的情形，包括相应组分渐变层1023的各个半导体层的厚度被确定以满足多次布拉格反射的条件。
膜厚d3例如为20nm。膜厚d1和d2确定为使得d1+d3和d2+d3满足多次布拉格反射的条件。也就是说，d1+d3和d2+d3确定为使得反射层102内的振荡光的相位偏移为π/2。
在图3中，最底下的低折射率层1021接触基板101，最顶上的低折射率层1021接触腔阻挡层103。
图4为图1所示的反射层106的示意性剖面视图。参考图4，反射层106包括低折射率层1061、高折射率层1062、以及组分渐变层1063。低折射率层1061是由p-Al0.9Ga0.1As形成。高折射率层1062是由p-Al0.3Ga0.7As形成。组分渐变层1063是由AlGaAs形成，该AlGaAs的组分从该低折射率层1061和高折射率层1062之一的组分朝该低折射率层1061和高折射率层1062的另一个的组分变化。
组分渐变层1063被提供以减小低折射率层1061和高折射率层1062之间的电阻。
各个低折射率层1061膜厚为d4。各个高折射率层1062膜厚为d5。各个组分渐变层1063膜厚为d6。
对于不包含组分渐变层1063以具有陡峭界面的反射层的情形，形成该反射层的低折射率层和高折射率层的膜厚相对于激光振荡波长(λ＝780nm)而言被确定为λ/4n(其中n为各个半导体层的折射率)，从而满足多次布拉格反射的相位条件。
该λ/4n膜厚导致各个半导体层内的振荡光的相位偏移为π/2。对于如表面发射激光器装置100这样包含组分渐变层1063的情形，包括相应组分渐变层1063的各个半导体层的厚度被确定以满足多次布拉格反射的条件。
膜厚d6例如为20nm。膜厚d4和d5确定为使得d4+d6和d5+d6满足多次布拉格反射的条件。也就是说，d4+d6和d5+d6确定为使得反射层106内的振荡光的相位偏移为π/2。
在图4中，最底下的低折射率层1061接触腔阻挡层105，最顶上的高折射率层1062接触接触层108。
图5A至5H为示出图1所示的表面发射激光器装置100的制造方法的图示。参考图5A，当一系列操作开始时，反射层102、腔阻挡层103、有源层104、腔阻挡层105、反射层106、将用做选择性氧化层107的p-AlAs层、以及接触层108使用MOCVD(金属有机物化学气相沉积)连续堆叠在基板101上。
这种情况下，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、砷烷(AsH3)和硒化氢(H2Se)为材料形成反射层102的n-Al0.9Ga0.1As和n-Al0.3Ga0.7As，并以三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)和磷烷(PH3)为材料形成腔阻挡层103的Ga0.5In0.5P。
此外，使用三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)、磷烷(PH3)和砷烷(AsH3)为材料形成有源层104的GaInPAs，并以三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)和磷烷(PH3)为材料形成有源层104的Ga0.5In0.5P。
此外，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)和磷烷(PH3)为材料形成腔阻挡层105的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P。
此外，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、砷烷(AsH3)和四溴化碳(CBr4)为材料形成反射层106的p-Al0.9Ga0.1As/p-Al0.3Ga0.7As。可以使用二甲基锌(DMZn)替代四溴化碳(CBr4)。
此外，使用三甲基铝(TMA)、砷烷(AsH3)和四溴化碳(CBr4)为材料形成选择性氧化层107的p-AlAs，以及使用三甲基铝(TMA)、砷烷(AsH3)和四溴化碳(CBr4)为材料形成接触层108的p-GaAs。这种情况下，也可以使用二甲基锌(DMZn)替代四溴化碳(CBr4)。
随后，抗蚀剂应用在接触层108上，且使用光学机械工艺在接触层108上形成抗蚀剂图案120，如图5B所示。
一旦形成抗蚀剂图案120，使用所形成的抗蚀剂图案120为掩模，通过干法蚀刻除去腔阻挡层103、有源层104、腔阻挡层105、反射层106、将用做选择性氧化层107的p-AlAs层、以及接触层108的外围部分，且随后除去抗蚀剂图案120，如图5C所示。
根据RIBE(反应离子光束蚀刻)、ICP(感应耦合等离子体)蚀刻、或者RIE(反应离子蚀刻)，通过引入基于卤素的气体例如Cl2、BCl3或SiCl4并使用等离子体，由此进行该干法蚀刻。
在图5C所示的工艺之后，在使用氮气对加热至85℃的水进行鼓泡的气氛中将该样品(结构)加热到350℃，则该p-AlAs层107从其外围到中心被氧化，由此在p-AlAs层107(选择性氧化层107)中形成未氧化区域107a和氧化区域107b，如图5D所示。这种情况下，未氧化区域107a为4平方微米。
接着，通过CVD(化学气相沉积)在样品的整个表面上形成SiO2层109，且通过光学机械工艺从将用做出光部的区域及其周围区域除去该SiO2层109，如图5E所示。
接下来，通过旋转涂敷将绝缘树脂110应用在整个样品上，并从将用做出光部的区域除去该绝缘树脂110，如图5F所示。
在形成绝缘树脂110之后，具有预定尺寸的抗蚀剂图案形成于将用做出光部的区域上，且p侧电极材料通过气相沉积而形成于样品的整个表面上。随后，该抗蚀剂图案上的p侧电极材料通过剥离而除去，使得p侧电极111形成，如图5G所示。随后，如图5H所示，基板101的底侧被研磨，且n侧电极112形成于基板101的底侧上。另外，通过退火形成p侧电极111和n侧电极112之间的欧姆导电。由此制成表面发射激光器装置100。
在表面发射激光器装置100中，有源层104的阱层104B、104D和104F是由GaInPAs形成，接触有源层104的腔阻挡层105是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。该(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的带隙大于形成阱层104B、104D和104F的GaInPAs的带隙。
因此，在表面发射激光器装置100中，有源层104的阱层104B、104D和104F与腔阻挡层105之间的带隙差值大于由AlGaAs系半导体材料形成腔阻挡层105的情形。结果，阱层104B、104D和104F中的载流子限制率提高，使得表面发射激光器装置100的输出改善。
表1示出了分别使用AlGaAs和AlGaAs形成腔阻挡层103和105以及阱层104B、104D和104F的情况下，以及分别使用AlGaInP和GaInPAs形成腔阻挡层103和105以及阱层104B、104D和104F的情况下，腔阻挡层103和105与阱层104B、104D和104F之间的带隙(Eg)差值(ΔEg)，以及垒层104A、104C、104E和104G与阱层104B、104D和104F之间的带隙(Eg)差值(ΔEg)。
表1
    波长 780nm 850nm(参考)
阻挡层/量子阱有源层AlGaAs/AlGaAs系材料   阻挡层/量子阱有源层AlGaInP/GaInPAs系材料 阻挡层/量子阱有源层AlGaAs/GaAs系材料
阻挡层   Al0.6Ga0.4As(Eg＝2.0226eV)   (AlxGa1-x)0.5In0.5P(Eg(x＝0.7)＝2.324eV)   Al0.6Ga0.4As(Eg＝2.0226eV)
有源层 量子阱有源层   Al0.12Ga0.88As(Eg＝1.5567eV)   GaInPAs(压应变)(Eg＝1.5567eV)   GaAsEg＝1.42eV
垒层   Al0.3Ga0.7As(Eg＝1.78552eV)   GaxIn1-xP(张应变)(Eg(x＝0.6)＝1.87eV)   Al0.3Ga0.7As(Eg＝1.78552eV)
阻挡层和垒层之间的Eg差值(ΔEg)   465.9meV   767.3meV   602.6meV
垒层和阱层之间的Eg差值(ΔEg)   228.8meV   313.3meV   365.5meV
对于腔阻挡层103和105/有源层104的阱层104B、104D和104F使用AlGaAs/AlGaAs的情形，在振荡波长为780nm的表面发射激光器装置中，腔阻挡层103和105与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值为465.9meV，垒层104A、104C、104E和104G与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值为228.8meV。
对于腔阻挡层103和105/有源层104的阱层104B、104D和104F使用AlGaAs/GaAs的情形，在振荡波长为850nm的表面发射激光器装置中，腔阻挡层103和105与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值为602.6meV，垒层104A、104C、104E和104G与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值为365.5meV。
另一方面，对于腔阻挡层103和105/有源层104的阱层104B、104D和104F使用AlGaInP/GaInPAs的情形，在振荡波长为780nm的表面发射激光器装置100中，腔阻挡层103和105与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值为767.3meV，垒层104A、104C、104E和104G与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值为313.3meV。
因此，腔阻挡层103和105与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值以及垒层104A、104C、104E和104G与阱层104B、104D和104F之间的带隙差值显著大于常规上分别使用AlGaInP和GaInPAs形成腔阻挡层103和105以及有源层104的阱层104B、104D和104F的情形。结果，载流子限制在阱层104B、104D和104F内的效果明显更强，使得表面发射激光器装置100以低阈值振荡并发射更高输出的振荡光。使用具有与GaAs基板基本上相同晶格常数的AlGaAs系材料形成的780nm或850nm表面发射激光器装置无法产生这种效果。
此外，在表面发射激光器装置100中，置于有源层104的基板101侧上的腔阻挡层103是由Ga0.5In0.5P形成，且置于有源层104的与基板101相对侧上的腔阻挡层105是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。
图6为示出热导率与各个AlxGa1-xAs和(AlxGa1-x)0.5In0.5P中Al的摩尔数x之间的关系的曲线图。在图6中，垂直轴表示热导率，水平轴表示AlxGa1-xAs(0≤x≤1)或(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)中Al的摩尔数x。弧线k1示出了AlxGa1-xAs中Al的摩尔数x与热导率之间的关系，弧线k2示出了与GaAs晶格匹配的(AlxGa1-x)0.5In0.5P中Al的摩尔数x与热导率之间的关系。
Ga0.5In0.5P(图6中x＝0)的热导率大于(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P(图6中x＝0.7)的热导率。更具体而言，Ga0.5In0.5P(图6中x＝0)的热导率为0.157W/Kcm，(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P(图6中x＝0.7)的热导率为0.056W/Kcm。因此，Ga0.5In0.5P(图6中x＝0)的热导率约为(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P(图6中x＝0.7)的热导率的三倍。(见弧线k2)。
因此，在表面发射激光器装置100中，具有高热导率的半导体材料置于有源层104的基板101侧上。
结果，即使当激光在表面发射激光器装置100的有源层104中振荡使得在有源层104内产生热量，所产生的热量以具有高热导率的腔阻挡层103作为热散逸路线而传播到基板101，从而从基板101散逸到热沉113。
结果，可以抑制有源层104内温度的上升，使得可以获得高输出和高性能的特性。
因此，由于上述载流子限制效应以及有源层104中产生的热量的散逸特性的改善，表面发射激光器装置100可以发射更高输出的振荡光。
此外，表面发射激光器装置100具有无Al有源层104。因此，通过防止氧被捕获，可以防止在有源层104内形成非辐射复合中心，使得可以延长表面发射激光器装置100的使用寿命。
此外，由于腔阻挡层103是由Ga0.5In0.5P形成且腔阻挡层105是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，该表面发射激光器装置100相对于有源层104不对称地布置了半导体材料。
另外，在表面发射激光器装置100中，腔阻挡层103是由Ga0.5In0.5P形成且腔阻挡层105是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，其中Ga0.5In0.5P热导率大于(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P，如图6中弧线k2所示。因此，在表面发射激光器装置100中，部分该腔阻挡层105是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，而且，在该腔阻挡层105包含(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的位置相对于该有源层104对称的位置，腔阻挡层103包含热导率大于(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的半导体材料(Ga0.5In0.5P)。
有源层104的阱层104B、104D和104F如上所述是由GaInPAs形成。然而在本发明中，阱层104B、104D和104F不限于此，且一般而言，阱层104B、104D和104F可以由GaaIn1-aPbAs1-b(0≤a≤1，0≤b≤1)形成。
此外，有源层104的垒层104A、104C、104E和104G如上所述是由Ga0.5In0.5P形成。然而在本发明中，垒层104A、104C、104E和104G不限于此，且一般而言，垒层104A、104C、104E和104G可以由GacIn1-cP(0＜c＜1)形成。
此外，有源层104的垒层104A、104C、104E和104G还可以由具有张应变的半导体材料形成。这种情况下，一般而言，垒层104A、104C、104E和104G是由带隙大于阱层104B、104D和104F的GacIn1-cPeAs1-e(0≤c≤1，0≤e≤1)形成。此外，对于量子阱有源层具有压应变的情形，由垒层的张应变产生应变补偿效应，由此提高可靠性。此外，由于可以采用具有更大应变的量子阱有源层，因此可以产生更大的应变效应。
如果垒层是由无Al的GacIn1-cPdAs1-d形成，若晶格常数相同，则GaInP具有最大的带隙。此外，具有更小晶格常数的半导体材料具有更大的带隙。因此，通过由GacIn1-cPdAs1-d形成垒层104A、104C、104E和104G，可以提高垒层104A、104C、104E和104G与阱层104B、104D和104F之间的能带不连续，由此得到更大的增益。这可实现低阈值工作和高输出工作。例如，由Ga0.6In0.4P形成的张应变层的带隙为2.02eV，且由Ga0.5In0.5P形成的晶格匹配层的带隙为1.87eV。因此，张应变层的带隙要大150meV。
另外，腔阻挡层105如上所述是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。然而在本发明中，腔阻挡层105不限于此，且一般而言，腔阻挡层105可以由(AldGa1-d)fIn1-fP(0＜d≤1，0≤f≤1)形成。此外，形成腔阻挡层105的(AldGa1-d)fIh1-fP可以由多个半导体层形成或者可包含少量其他元素。
另外，腔阻挡层103如上所述是由Ga0.5In0.5P形成。然而在本发明中，腔阻挡层103不限于此，且一般而言，腔阻挡层103可以由(AlgGa1-g)hIn1-hP(0≤g≤1，0≤h≤1)形成，并可以由热导率大于形成腔阻挡层105的(AldGa1-d)fIn1-fP(0＜d≤1，0≤f≤1)的半导体材料形成。此外，腔阻挡层103也可以由热导率大于腔阻挡层105的AlzGa1-zAs(0≤z≤1)形成。
另外，如上所述，采用MOCVD作为形成表面发射激光器装置100的各个半导体层的方法。然而在本发明中，该方法不限于此，还可以采用诸如MBE(分子光束外延)的其他晶体生长方法。
此外，腔阻挡层103和105如上所述是由关于有源层104不对称的半导体材料形成。在本发明中，分别置于腔阻挡层103的基板101侧上以及腔阻挡层105的接触层108侧上的反射层102和106也可以由关于有源层104不对称的半导体材料形成。
此外，在第一实施例中，腔阻挡层103和105采用AlGaInP材料，有源层104的垒层104A、104C、104E和104G和阱层104B、104D和104F采用GaInPAs。由于这些层形成于(100)GaAs基板101上，该基板101的表面取向朝(111)A面倾斜了15度的倾斜角，因此可以减小由于形成天然超晶格引起的带隙减小、由于产生小丘(山丘形缺陷)引起的表面特性的劣化、以及非辐射复合中心。
此外，由于有源层104具有压应变，因为重空穴-轻空穴能带分离而获得了更大的增益增加。因此，表面发射激光器装置100具有高增益，使得表面发射激光器装置100在低振荡阈值具有高输出。使用具有与GaAs基板基本上相同晶格常数的AlGaAs系780nm或850nm表面发射激光器装置无法产生这种效果。
此外，在第一实施例中，腔阻挡层105采用(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P，而腔阻挡层103采用Ga0.5In0.5P。电子轻于空穴。因此，在载流子限制中p侧起主要作用。另一方面，n侧上的Ga0.5In0.5P的带隙约为1.91eV，且就有源层104的780nm带隙而言，空穴限制是充分的。
此外，对于使用由GacIn1-cPdAs1-d(0≤c≤1，0≤d≤1)形成的量子阱有源层(＝有源层104)的情形，通过改变组分可以制造例如650nm波段的短波长红色表面发射激光器。这种情况下，要求垒层包含Al。因此，无法获得无Al配置的效果，但是可以产生上述的热散逸效果。此外，还可以制造波长大于780nm，例如波长在850nm、980nm或1.2μm波段的表面发射激光器。这种情况下，可以获得包括载流子限制的上述效果。此外，使用(Ga)InAs等的量子点可以替代阱层作为有源层。
通常情况是如第一实施例那样，基板101侧安装在CAN和封装上，光从与基板101相对的侧出射。这种情况下，基板101侧作为主要热散逸路线。此外，对于通过结朝下安装而使光从基板侧出射的情形，上反射层106作为主要热散逸路线。这里，热沉是指与安装侧接触的热沉，且可以使用导电树脂直接安装在封装上或者通过AuSn安装在例如CuW的高导电性金属上。
反射层102可形成第一反射层，反射层106可形成第二反射层。
此外，腔阻挡层103可形成第一腔阻挡层，腔阻挡层105可形成第二腔阻挡层。
[第二实施例]
图7为根据本发明第二实施例的表面发射激光器装置100A示意性剖面视图。参考图7，表面发射激光器装置100A与图1所示的表面发射激光器装置100不同之处仅在于，使用腔阻挡层103A替代表面发射激光器装置100的腔阻挡层103。
腔阻挡层103A是由Al0.4Ga0.6As形成。在表面发射激光器装置100A中，由于腔阻挡层105是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，腔阻挡层103A的热导率高于腔阻挡层105。(见图6的弧线k1和k2)。因此，表面发射激光器装置100A具有由关于有源层104不对称的半导体材料形成的两个腔阻挡层103A和105，且置于有源层104的基板101侧上的腔阻挡层103A是由热导率大于置于有源层104另一侧上的腔阻挡层105的半导体材料形成。结果，可以将在有源层104内产生的热量散逸到基板101侧，使得表面发射激光器装置100A具有改善的输出特性。
根据如图5A至5H所示的工艺，制造该表面发射激光器装置100A。这种情况下，可将腔阻挡层103视为腔阻挡层103A。
在其他方面，第二实施例与第一实施例相同。
[第三实施例]
图8为根据本发明第三实施例的表面发射激光器装置100B的示意性剖面视图。参考图8，表面发射激光器装置100B与图1所示的表面发射激光器装置100不同之处仅在于，使用腔阻挡层103B替代表面发射激光器装置100的腔阻挡层103。
图9为图8所示的两个反射层102和106、两个腔阻挡层103B和105、以及有源层104的一部分的剖面视图。参考图9，腔阻挡层103B包括阻挡层1031和1032。阻挡层1031形成为接触反射层102，且阻挡层1032形成为接触阻挡层1031和有源层104。
阻挡层1031是由晶格匹配的Ga0.5In0.5P形成，且阻挡层1032是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。
根据表面发射激光器装置100B，与有源层104接触的阻挡层1032是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成于腔阻挡层103B中。因此，与表面发射激光器装置100相比，表面发射激光器装置100B的载流子限制程度更高，使得表面发射激光器装置100B具有更高的输出。
根据如图5A至5H所示的工艺，制造该表面发射激光器装置100B。这种情况下，可将腔阻挡层103视为腔阻挡层103B。
此外，在第三实施例中，可以使用如第一实施例所述的其他材料替代Ga0.5In0.5P和(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P。此外，腔阻挡层103B可具有三个以上的层。
在其他方面，第三实施例与第一实施例相同。
[第四实施例]
图10为根据本发明第四实施例的表面发射激光器装置100C的示意性剖面视图。参考图10，表面发射激光器装置100C与图1所示的表面发射激光器装置100不同之处仅在于，分别使用腔阻挡层103C、有源层104a、腔阻挡层105A和反射层106A替代表面发射激光器装置100的腔阻挡层103、有源层104、腔阻挡层105和反射层106。
图11为图10所示的反射层106A的剖面视图。参考图11，反射层106A与图4所示反射层106的不同之处仅在于，使用低折射率层1061A替代反射层106的最底下的低折射率层1061。
低折射率层1061A是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，并接触腔阻挡层105A。此外，低折射率层1061A膜厚为d4，且d4+d6和d5+d6确定为使得反射层106A中振荡光的相位偏移为π/2。
图12为图10所示的两个反射层102和106A、两个腔阻挡层103C和105A、以及有源层104a的一部分的剖面视图。参考图12，腔阻挡层103C是由晶格匹配的(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P形成。此外，有源层104a包括垒层104A’、104C’、104E’和104G’以及如第一实施例所述的阱层104B、104D和104F，其中该垒层104A’、104C’、104E’和104G’是由具有张应变的Ga0.6In0.4P形成。此外，腔阻挡层105A是由(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P形成。
如上所述，有源层104a的阱层104B、104D和104F是由GaInPAs形成，腔阻挡层105A是由(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P形成，以及接触腔阻挡层105A的反射层106A的低折射率层1061A是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。因此，低折射率层1061A将载流子限制在有源层104a中。结果，表面发射激光器装置100C可具有高输出。
此外，接触腔阻挡层103B的反射层102的低折射率层1021是由Al0.9Ga0.1As形成。另外，Al0.9Ga0.1As的热导率大于(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P，如图6中弧线k1和k2所示。更具体而言，Al0.9Ga0.1As(图6中x＝0.9)的热导率为0.255W/Kcm(如图6中弧线k1所示)，(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P(图6中x＝0.7)的热导率为0.056W/Kcm。结果，Al0.9Ga0.1As的热导率约为(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的热导率的五倍。
结果，在表面发射激光器装置100C中产生的热量以置于基板101侧上的反射层102为热散逸路线而传输到基板101，从而抑制有源层104a的温度上升。
因此，与上述载流子限制效应相结合，表面发射激光器装置100C可具有高输出。
因此，根据表面发射激光器装置100C，形成反射层106A的低折射率层1061和1061A中置为最靠近有源层104a的低折射率层1061A是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，以及形成反射层102的低折射率层1021中置为最靠近有源层104a的低折射率层1021是由热导率大于(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的Al0.9Ga0.1As形成。
一般而言，(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P可以是(AleGa1-e)fIn1-fP(0＜e≤1，0≤f≤1)，且Al0.9Ga0.1As可以是AlxGa1-xAs(0＜x≤1)。
因此，在表面发射激光器装置100C中，形成反射层102的低折射率层1021中置为最靠近有源层104a的低折射率层1021是由Al0.9Ga0.1As形成，以及形成反射层106A的低折射率层1061和1061A中置为最靠近有源层104a的低折射率层1061A是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。因此，表面发射激光器装置100C具有关于有源层104a不对称布置的半导体材料。
有源层104a的阱层104B、104D和104F如上所述是由GaInPAs形成。然而在本发明中，阱层104B、104D和104F不限于此，且一般而言，阱层104B、104D和104F可以由除了GaP之外的(GaaIn1-a)bP1-bAs(0≤a≤1，0≤b≤1)形成。
此外，有源层104a的垒层104A’、104C’、104E’和104G’如上所述是由Ga0.6In0.4P形成。然而在本发明中，垒层104A’、104C’、104E’和104G’不限于此，且一般而言，垒层104A’、104C’、104E’和104G’可以由带隙大于阱层104B、104D和104F的(GacIn1-c)dP1-dAs(0≤c≤1，0≤d≤1)形成。
此外，在表面发射激光器装置100C中，优选地在反射层106A内的低折射率层1061A及其相邻的高折射率层1062之间提供由(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成的中间层。
在AlGaAs系材料和AlGaInP系材料的异质结中，AlGaInP系材料的高Al组分扩大了价带的不连续。然而，通过插入具有低Al组分的中间层，则可以减小价带不连续，使得可以减小反射层106A的电阻。该中间层可包含As。
腔阻挡层103C可形成第一腔阻挡层，腔阻挡层105A可形成第二腔阻挡层。
此外，反射层106A可形成第二反射层。
根据如图5A至5H所示的工艺，制造该表面发射激光器装置100C。这种情况下，可将腔阻挡层103、有源层104、腔阻挡层105以及反射层106分别视为腔阻挡层103C、有源层104a、腔阻挡层105A以及反射层106A。
此外，根据第四实施例，最靠近腔区域的p侧反射层106A的低折射率层1061A采用(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P，而n侧反射层102的低折射率层1021采用Al0.9Ga0.1As。对于电子的限制是有效的宽带隙(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P可被掺杂。这种情况下，可以使用Zn或Mg作为掺杂剂。然而，Zn和Mg的扩散速率高于作为AlGaAs的掺杂剂的C。如果(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P层如第一实施例那样设于腔区域内且该(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P层掺杂，则掺杂剂会扩散至有源层104并对有源层104产生负面影响。然而，根据第四实施例，由于(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P设于反射层106A内，其更远离腔区域，因此掺杂剂扩散的负面影响降低。
传统上，腔区域和反射镜的界面置于腔区域的上部内AlGaInP系材料和AlGaAs系材料的界面处的场强度分布的波腹(antinode)处，且包含Al、In和P为主要成分的半导体层设于该腔区域的最顶部。因此，与包括包含Al、Ga和As为主要成分的半导体层的上反射镜的界面置于场强度分布的波腹处，在此具有强的光学吸收效应。然而，对于在包含Al、In和P为主要成分的半导体层上晶体生长包含Al、Ga和As为主要成分的半导体层的情形，可能发生例如In带出(carry-over)的In的分离，这种情况应被抑制。在包含Al、In和P为主要成分的半导体层上晶体生长包含Al、Ga和As为主要成分的半导体层的情况下，这种问题显著。
另一方面，根据第四实施例的表面发射激光器装置100C设计成使得最靠近腔区域的反射层106A的低折射率层1061A为(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P，从而将包含Al、In和P为主要成分的半导体层与包含Al、Ga和As为主要成分的半导体层(上反射层106A的一部分)的界面置于场强度分布的节点，由此显著减小在该界面的光学吸收的效应。因此，即使存在一定程度的In分离，仍可以显著抑制阈值增大的负面效应。
此外，优选地通过在包含Al、In和P为主要成分的半导体层与包含Al、Ga和As为主要成分的半导体层(上反射层106A的一部分)之间提供薄的In分离防止层，以减小In分离。对于堆叠AlyGa1-yAs(0≤y＜x≤1)高折射率层和(AlaGa1-a)bIn1-bP(0＜a≤1，0≤b≤1)低折射率层的情形，Al组分小于(AlaGa1-a)bIn1-bP(0＜a≤1，0≤b≤1)的(Ala1Ga1-a1)b1In1-b1P(0≤a1≤1，0≤b1≤1)中间层(In分离防止层)可设于其界面。
对于在(AlaGa1-a)bIn1-bP(0＜a≤1，0≤b≤1)低折射率层上堆叠AlyGa1-yAs(0≤y＜x≤1)高折射率层的情形，在其间插置低Al组分的中间层减小了在其界面的Al组分。因此，可以在更宽的条件范围下容易地在(AlaGa1-a)bIn1-bP(0＜a≤1，0≤b≤1)低折射率层上形成AlyGa1-yAs(0≤y＜x≤1)高折射率层。
此外，在AlGaAs系材料和AlGaInP系材料的异质结中，AlGaInP系材料的高Al组分扩大了价带的不连续。然而，通过插入具有低Al组分的中间层，则可以减小价带不连续，使得可以减小沿层堆叠方向施加电流时的电阻。
在其他方面，第四实施例与第一实施例相同。
[第五实施例]
图13为根据本发明第五实施例的表面发射激光器装置100D的示意性剖面视图。参考图13，表面发射激光器装置100D与图1所示的表面发射激光器装置100不同之处仅在于，使用反射层102A替代表面发射激光器装置100的反射层102。反射层102A形成为接触基板101和腔阻挡层103。根据第五实施例，台的蚀刻底部形成为比选择性氧化层107深，但是未达到反射层102A。
图14为图13所示的反射层102A的剖面视图。参考图14，反射层102A与图3所示反射层102的不同之处仅在于，使用低折射率层1021A替代反射层102的低折射率层1021。低折射率层1021A是由AlAs形成。
在AlGaAs体系中，AlAs具有最高的热导率(＝0.91W/Kcm)。(见图6的弧线k1)。AlAs的热导率为Al0.9Ga0.1As的3.5倍以上。
因此，通过由AlAs形成置于有源层104的基板101侧上的反射层102A的低折射率层1021A，可以通过反射层102A将有源层104内产生的热量传输到基板101，由此抑制有源层104内的温度上升。结果，表面发射激光器装置100D具有良好温度特性和高输出。
根据如图5A至5H所示的工艺，制造该表面发射激光器装置100D。这种情况下，可将反射层102视为反射层102A。
然而，由于表面发射激光器装置100D的低折射率层1021A是由AlAs形成，存在这样的顾虑，即，蚀刻会达到与反射层102A的一个或多个低折射率层1021A(＝AlAs)一样的深度，从而在通过干法蚀刻形成台形状时露出低折射率层1021A的边缘部分。
然而，在表面发射激光器装置100D的腔阻挡层103和105以及有源层104的区域中使用AlGaInP系材料，且由于In氯化物的蒸气压低，包含In的材料的干法蚀刻速率低于由AlGaAs系材料形成的半导体分布式布拉格反射器(反射层102A和106)的干法蚀刻速率。也就是说，视蚀刻条件而定，由腔阻挡层103和105以及有源层104形成的腔区域可以作为蚀刻停止层。因此，可以吸收不同批次的蚀刻速率的变化以及蚀刻速率的面内分布，使得可以蚀刻该选择性氧化层107且也可以防止蚀刻深度达到反射层102A。由此，使用卤素气体通过干法蚀刻来蚀刻有源层104、腔阻挡层105、反射层106、选择性氧化层107以及接触层108的外围部分。
因此，通过使用卤素气体来进行干法蚀刻，可以降低腔阻挡层103、有源层104以及腔阻挡层105的区域内的蚀刻速率，使得可以在形成于反射层102A上侧上的腔阻挡层103、有源层104以及腔阻挡层105的区域内停止蚀刻。
此外，在蚀刻时，还可以通过使用等离子体发射光谱仪获得In的光发射(451nm)和Al的光发射(396nm)的比例并监视该比例随时间的变化，由此在形成于反射层102A上侧上的腔阻挡层103与105以及有源层104的区域内停止蚀刻。
根据第五实施例的表面发射激光器装置100D可以是将反射层102A应用于表面发射激光器装置100A、100B或100C。反射层102A可以形成第一反射层。
在其他方面，第五实施例与第一至第四实施例相同。
[第六实施例]
图15为根据本发明第六实施例的表面发射激光器装置100E的示意性剖面视图。参考图15，表面发射激光器装置100E与图10所示的表面发射激光器装置100C不同之处仅在于，使用反射层102A替代表面发射激光器装置100C的反射层102。反射层102A如图14所示。
根据表面发射激光器装置100E，最靠近腔区域(由腔阻挡层103C、有源层104a及腔阻挡层105A形成的区域)的p侧反射层106A的低折射率层1061A是由p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，而n侧反射层102A的低折射率层1021A是由AlAs形成。对于电子的限制是有效的宽带隙半导体材料(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P可被掺杂。这种情况下，可以使用Zn或Mg作为掺杂剂。然而，Zn和Mg的扩散速率高于作为AlGaAs的掺杂剂的C。如果(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P层如第一实施例的表面发射激光器装置100那样设于腔区域(腔阻挡层103、有源层104和腔阻挡层105形成的区域)内，且该(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P层掺入Zn或Mg，则Zn或Mg会扩散至有源层104并对有源层104产生负面影响。然而，根据第六实施例，由于由Zn或Mg掺杂的p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成的低折射率层1061A(图11)设于反射层106A内，其更远离腔区域(腔阻挡层103C、有源层104a和腔阻挡层105A形成的区域)，因此Zn或Mg扩散到有源层104a内的负面影响降低。
此外，在AlGaAs体系中，AlAs具有最高的热导率(＝0.91W/Kcm)，且AlAs的热导率为Al0.9Ga0.1As的3.5倍以上。因此，通过由AlAs形成置于有源层104a的基板101侧上的反射层102A的低折射率层1021A，可以通过反射层102A将有源层104a内产生的热量有效地传输到基板101，由此抑制有源层104a的温度上升。结果，表面发射激光器装置100E具有良好温度特性和高输出。
[第七实施例]
图16为根据本发明第七实施例的表面发射激光器装置100F的示意性剖面视图。参考图16，表面发射激光器装置100F与图1所示的表面发射激光器装置100不同之处仅在于，使用反射层102B替代表面发射激光器装置100的反射层102。
反射层102B包括反射部102B1和102B2。反射部102B1形成为接触基板101，反射部102B2形成为接触反射部102B1和腔阻挡层103。
图17为图16所示的反射层102B的剖面视图。参考图17，反射部102B1为31个周期的低折射率层1021A、高折射率层1022和组分渐变层1023的层叠。
低折射率层1021A、高折射率层1022和组分渐变层1023如上所述。也就是说，反射部102B1具有与第五实施例所述反射层102A相同的组分，仅仅是堆叠层的数目不同。
反射部102B2为9.5个周期的低折射率层1021、高折射率层1022和组分渐变层1023的层叠。
低折射率层1021、高折射率层1022和组分渐变层1023如上所述。也就是说，反射部102B2具有与第一实施例所述反射层102相同的组分，仅仅是堆叠层的数目不同。
在表面发射激光器装置100F中，具有由高热导率AlAs形成的低折射率层1021A的反射部102B 1形成为接触基板101，且具有蚀刻速率低于AlAs的Al0.9Ga0.1As的反射部102B2设于反射部102B1的上侧上。
因此，在制造表面发射激光器装置100F的工艺中形成台形状时，可以防止蚀刻深度到达反射部102B1，使得与表面发射激光器装置100D相比可以更容易地制造表面发射激光器装置100F。
此外，可以通过反射部102B1将有源层104内产生的热量传输到基板101，使得可以防止有源层104的温度上升。结果，表面发射激光器装置100F可具有高输出。
根据如图5A至5H所示的工艺，制造该表面发射激光器装置100F。这种情况下，可将反射层102视为反射层102B。
根据第七实施例的表面发射激光器装置100F可以是将反射层102B应用于表面发射激光器装置100A、100B、100C、100D或100E。反射层102B可以形成第一反射层。
在其他方面，第七实施例与第一至第六实施例相同。
[第八实施例(应用)]
图18为根据本发明第八实施例的使用图1所示表面发射激光器装置100的表面发射激光器阵列200的平面视图。参考图18，表面发射激光器阵列200包括表面发射激光器装置201至210以及电极焊垫211至220。
各个表面发射激光器装置201至210是由图1所示的表面发射激光器装置100形成。表面发射激光器装置201至210一维地布置。分别与表面发射激光器装置201至210相对应地提供电极焊垫211至220。
由于表面发射激光器装置100为表面发射类型，表面发射激光器装置100可以容易地以高的装置位置精度布置成阵列。此外，表面发射激光器装置100具有如上所述的改善的热散逸特性。因此，与常规表面发射激光器阵列相比，表面发射激光器阵列200可以缩小装置间隔而实现高的装置密度。结果，可以获得增加数目的芯片，使得可以降低成本。
此外，当应用于写光学系统时，将能够进行高输出工作的多个表面发射激光器装置100集成在同一基板上有利于使用多光束的同时写入，从而显著提高写入速率，由此可以进行打印而不降低打印速率，即使是写入点密度增加。如果写入点密度保持相同，则可以提高打印速率。此外，在通信应用中，可以使用多光束同时进行数据传输，使得可以进行高速度通信。另外，表面发射激光器装置100以低功耗工作，且具体而言，在结合到及用于设备中时可以降低温度上升。
在表面发射激光器阵列200中，各个表面发射激光器装置201至210还可以由表面发射激光器装置100A、100B、100C、100D、100E和100F中任意一种形成。
此外，表面发射激光器阵列200还可以将多个表面发射激光器装置二维地布置。
[第九实施例(应用)]
图19为根据本发明第九实施例的成像设备300的示意性图示。参考图19，成像设备300包括表面发射激光器阵列301、透镜302和304、多角镜303以及感光体305。
表面发射激光器阵列301发射多个光束。透镜302将从表面发射激光器阵列301发射的光束引导至多角镜303。
多角镜303按预定速度顺时针旋转，从而使从透镜302接收的该多个光束沿主扫描方向及子扫描方向扫描，并将光束引导至透镜304。透镜304将从多角镜303反射的光束引导至感光体305。
因此，根据成像设备300，通过使多角镜303以高速旋转并调整点位置的照明时间，使用由透镜302和304以及多角镜303形成的同一光学系统，将来自表面发射激光器阵列301的多个光束聚焦成作为扫描表面的感光体305上沿子扫描方向分离的多个光点。
图20为图19所示的表面发射激光器阵列301的平面视图。参考图20，表面发射激光器阵列301具有基本上布置成菱形的m×n个表面发射激光器装置3011。更具体而言，表面发射激光器阵列301具有布置成四(m＝4)行(水平阵列)和十(n＝10)列(垂直阵列)的40个表面发射激光器装置3011。各个表面发射激光器装置3011是由表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E和100F中任意一种形成。
设各垂直相邻的两个表面发射激光器装置3011之间的间隔(距离)为d，记录密度是由d/n确定。因此，在表面发射激光器阵列301中，考虑记录密度来确定沿主扫描方向的间隔d和阵列(线)数目n。
对于图20的情形，40个表面发射激光器装置3011沿子扫描方向以40μm的间隔d且沿主扫描方向以40μm的间隔布置，使得表面发射激光器装置3011的列(垂直阵列)沿子扫描方向分别连续偏移4μm。
通过控制该40个表面发射激光器装置3011的照明时间，可以在感光体305上沿子扫描方向以规则间隔写入40个点。
如果光学系统的功率不变，则沿子扫描方向的表面发射激光器阵列301的间隔d越窄时，写入密度可以更高。由于表面发射激光器装置3011是由表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E和100F中任意一种形成，表面发射激光器装置3011可以高密度地布置于表面发射激光器阵列301内。结果，可以在成像设备300内进行高密度写入。
另外，由于40个点是同时可写入的，因此可以进行高速打印。此外，通过提高阵列的数目，可以进一步提高打印速率。
此外，由于各个表面发射激光器装置3011的输出高于常规的表面发射激光器装置，因此打印速率可以高于形成许多常规表面发射激光器装置的阵列的情形。
各个表面发射激光器阵列200和301以及表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E和100F还可以安装在光学拾取单元上。结果，可以使用表面发射激光器阵列200和301以及表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E和100F作为光源，用于将数据记录在光盘上与/或从光盘再现数据。
[第十实施例(应用)]
图21为根据本发明第十实施例的光学发送器模块400的示意性图示。参考图21，光学发送器模块400包括表面发射激光器阵列401和光纤402。表面发射激光器阵列401具有一维布置的多个表面发射激光器装置，该表面发射激光器装置可以是表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F。光纤402包括多条塑料光纤(POF)。该多条塑料光纤与表面发射激光器阵列401的多个表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F相对应地布置。
在光学发送器模块400中，从各个表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F发射的激光被传送到相应的塑料光纤。丙烯酸塑料光纤吸收损耗的底部位于650nm，且650nm表面发射激光器装置已经被研究，这种表面发射激光器装置由于不良的高温特性而未被投入实用。
已经使用LED(发光二极管)作为光源，但是难以高速地调制LED。需要半导体激光器以实现比1Gbps快的高速传输。
上述的表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E和100F具有780nm的振荡波长，但是具有改善的热散逸特性、高输出、以及出色的高温特性。尽管光纤的吸收损耗增大，但是如果距离短，则传输是可执行的。
在光学通信领域，已经尝试了使用集成多个半导体激光器的激光器阵列的并行传输，从而同时传输更多数据。因此，可以进行高速并行传输，使得可以同时传输比常规更多的数据。
在光学发送器模块400中，表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F与塑料光纤是一一对应地设置。另一方面，通过将具有不同振荡波长的多个表面发射激光器装置布置成一维或二维阵列来进行波长复用传输，则可以进一步提高传输速率。
此外，通过将表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F与不昂贵的POF结合，则可以低成本地形成光学发送器模块400，而且通过在光学通信系统中使用低成本的光学发送器模块400，则可以低成本地实现该光学通信系统。由于成本极低，光学发送器模块400及使用其的光学通信系统在住宅内、办公室内、以及设备内部的短距离数据通信方面是有效的。
[第十一实施例(应用)]
图22为根据本发明第十一实施例的光学收发器模块500的示意性图示。参考图22，光学收发器模块500包括表面发射激光器装置501、光纤502和光接收元件503。
表面发射激光器装置501是由表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E和100F中任意一种形成，并将780nm的激光LB1发射到光纤502。光纤502是由塑料光纤形成。光纤502接收来自表面发射激光器装置501的激光LB1，并将接收到的激光LB1发送到接收器模块(未图示)。此外，光纤502发送从另一发送器模块(未图示)接收的激光，并将激光LB2发射到光接收元件503。光接收元件503接收来自光纤502的激光LB2，并将接收到的激光LB2转换成电信号。
因此，收发器模块500发射激光LB1并通过光纤502传输激光LB1，接收来自另一发送器模块的激光LB2并将接收到的激光LB2转换成电信号。
由于发送器模块500是使用表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F以及不昂贵的塑料光纤制造，因此可以低成本地实现光学通信系统。此外，由于光学502具有大的直径，表面发射激光器装置501和光纤502可以容易地耦合，使得可以降低安装成本。结果，可以实现极低成本的光学收发器模块。
此外，表面发射激光器装置501(＝表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F)具有改善的热散逸特性、高输出和出色的高温特性，表面发射激光器装置501可以一直用到高温而无需冷却，且可以以更低的成本实现光学收发器模块。
使用上述表面发射激光器装置100、100A、100B、100C、100D、100E或100F的光学通信系统可以用做光学互联，特别是用于如下所述的短距离通信，例如使用光纤的LAN(局域网)计算机的设备之间的传输，以及设备内电路板之间、电路板上的LSI之间、以及LSI内的装置之间的数据传输。
近年来，LSI的处理性能已经改善，且未来速率将由LSI连接处的传输速率决定。通过将系统内的信号连接从常规电连接改变为光学连接，例如通过使用光学发送器模块400或光学收发器模块500来连接计算机系统内的电路板、电路板上的LSI、以及LSI内的装置，则可以实现非常高速的计算机系统。
此外，通过使用光学发送器模块400或光学收发器模块500连接多个计算机系统，可以构建非常高速的网络系统。具体而言，由于表面发射激光器与边发射激光器相比功耗明显更低且明显更容易布置成二维阵列，因此表面发射激光器适于并行传输光学通信系统。
[第十二实施例(应用)]
图23为根据本发明第十二实施例的表面发射激光器装置2100的示意性剖面视图。参考图23，表面发射激光器装置2100包括基板2101、反射层2102，2103，2107及2108、腔阻挡层2104和2106、有源层2105、选择性氧化层2109、接触层2110、SiO2层2111、绝缘树脂2112、p侧电极2113、以及n侧电极2114。表面发射激光器装置2100为780nm波段的表面发射激光器装置。
基板2101由(100)n型砷化镓(n-GaAs)形成，其表面取向朝(111)A面的方向倾斜了15度的倾斜角。反射层2102是由35.5个周期的[n-Al0.95Ga0.05As/n-Al0.35Ga0.65As]形成，其中以一对n-Al0.95Ga0.05As/n-Al0.35Ga0.65As为1个周期，且形成于基板2101的主面上。设表面发射激光器装置2100的振荡波长为λ，则各个n-Al0.95Ga0.05As和n-Al0.35Ga0.65As的膜厚为λ/4n(其中n为各个半导体层的折射率)。
反射层2103是由AlGaInP系材料形成为接触反射层2102。腔阻挡层2104是由(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成为接触反射层2103。有源层2105是由3个周期的[Ga0.6In0.2P0.2As0.6/(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P]形成，其中以一对Ga0.6In0.2P0.2As0.6/(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P为1个周期，且形成为接触腔阻挡层2104。
腔阻挡层2106是由(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成，接触有源层2105。反射层2107是由AlGaInP系材料形成为接触腔阻挡层2106。
反射层2108是由29.5个周期的[p-Al0.95Ga0.05As/p-Al0.35Ga0.65As]形成，其中以一对p-Al0.95Ga0.05As/p-Al0.35Ga0.65As为1个周期，且形成于反射层2107上。各个p-Al0.95Ga0.05As和p-Al0.35Ga0.65As的膜厚为λ/4n(n为各个半导体层的折射率)。
选择性氧化层2109是由p-AlAs形成并设于反射层2108内。选择性氧化层2109包括未氧化区域2109a和氧化区域2109b，且膜厚为20nm。
接触层2110是由p-GaAs形成于反射层2108上。SiO2层2111形成为覆盖反射层2103的主面的一部分以及腔阻挡层2104、有源层2105、腔阻挡层2106、反射层2107和2108、选择性氧化层2109和接触层2110的侧表面。
绝缘树脂2112形成为接触SiO2层2111。p侧电极2113形成于接触层2110一部分以及绝缘树脂2112上。n侧电极2114形成于基板2101的底侧上。
各个反射层2102、2103、2107和2108形成半导体分布式布拉格反射器，其通过多次布拉格反射而反射在有源层2105内振荡的振荡光，从而将振荡光限制在有源层2105内。
氧化区域2109b的折射率低于未氧化区域2109a。氧化区域2109b形成电流限制部，将从p侧电极2113注入的电流流到有源层2105的路径限制在该未氧化区域2109a，并将在有源层2105内振荡的振荡光限制在该未氧化区域2109a内。由此，该表面发射激光器装置2100可以低阈值电流地振荡。
图24为图23所示的四个反射层2102，2103，2107和2108、两个腔阻挡层2104和2106、以及有源层2105的一部分的剖面视图。参考图24，有源层2105包括阱层2105A、2105C和2105E以及垒层2105B和2105D。各层阱层2105A、2105C和2105E是由Ga0.8In0.2P0.2As0.8形成，各层垒层2105B和2105D是由(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成。因此，有源层2105是由三层阱层和两层垒层形成。阱层2105A接触腔阻挡层2104，阱层2105E接触腔阻挡层2106。
反射层2102是由交替堆叠的低折射率层21021和高折射率层21022形成。低折射率层21021是由n-Al0.95Ga0.05As形成，高折射率层21022是由n-Al0.35Ga0.65As形成。最底下的一层低折射率层21021接触基板2101。
反射层2103是由低折射率层21031和高折射率层21032形成。低折射率层21031是由n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，高折射率层21032是由n-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成。高折射率层21032(＝n-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P)形成为接触反射层2102的最顶上的一层低折射率层21021(＝n-Al0.95Ga0.05As)。低折射率层21031(＝n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P)形成为接触腔阻挡层2104(＝(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P)。
反射层2107是由低折射率层21071和高折射率层21072形成。低折射率层21071是由p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，高折射率层21072是由p-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成。
反射层2108是由交替堆叠的低折射率层21081和高折射率层21082形成。低折射率层21081是由p-Al0.95Ga0.05As形成，高折射率层21082是由p-Al0.35Ga0.65As形成。最顶上的一层高折射率层21082接触接触层2110。
反射层2107内的高折射率层21072(＝p-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P)形成为接触反射层2108的最底下的一层低折射率层21081(＝p-Al0.95Ga0.05As)。反射层2107内的低折射率层21071(＝p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P)形成为接触腔阻挡层2106(＝(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P)。
在表面发射激光器装置2100中，腔阻挡层2104和2106以及有源层2105形成腔(谐振腔)，腔的长度为一个波长(＝λ)。
图25为图24所示的两个反射层2102和2108、两个反射层2103和2107、以及腔(＝腔阻挡层2104和2106以及有源层2105)的一部分的能带图。
此外，图26为示出铝(Al)组分比例x与势能之间的关系的曲线图。在图26，垂直轴代表势能，水平轴代表Al组分比例x。弧线k11示出势能和AlxGa1-xAs(0≤x≤1)的Al组分比例x之间的关系，弧线k12示出势能和(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)之间的关系。
参考图25，反射层2103的低折射率层21031是由n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，反射层2107的低折射率层21071是由p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成，有源层2105的各层阱层2105A、2105C和2105E是由Ga0.8In0.2P0.2As0.8形成，且有源层2105的各层垒层2105B和2105D是由(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成。结果，腔的导带的势能约为0.22eV，各个低折射率层21031和21071的导带的势能约为0.38eV，使得其间存在0.16eV的差值。
此外，各个由n-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成的高折射率层21032和由p-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成的高折射率层21072具有约-1.75eV的价带势能。(见图26的弧线k12)。此外，各个由n-Al0.95Ga0.05As形成的低折射率层21021和由p-Al0.95Ga0.05As形成的低折射率层21081具有约-1.84eV的价带势能。(见图26的弧线k11)。因此，其间存在-0.09eV的能量差值。
图27A和27B分别为常规表面发射激光器装置的腔和反射层的能带图。参考图27A，在常规表面发射激光器装置2200中，腔是由Ga0.5In0.5P(一般而言，AlGaInP系材料)形成，低折射率层2200a1(高Al结构)是由Al0.95Ga0.05As(一般而言，AlGaAs系材料)形成。结果，在表面发射激光器装置2200中，腔的导带的势能约为0.22eV，各个低折射率层2200a1的势能约为0.30eV，使得其间存在0.08eV的能量差值。在图27A中，参考数字2200a2表示高折射率层(低Al结构)。
此外，参考图27B，在常规表面发射激光器装置2200A中，腔是由Ga0.5In0.5P(一般而言，AlGaInP系材料)形成，低折射率层2200Ab1(高Al组分)是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P(一般而言，AlGaInP系材料)形成，且高折射率层2200Ab2(低Al组分)是由Al0.35Ga0.65As(一般而言，AlGaAs系材料)形成。结果，各个低折射率层2200Ab1的价带的势能约为-1.94eV，各个高折射率层2200Ab2的价带的势能约为-1.57eV，使得其间存在-0.37eV的能量差值。在图27B中，参考数字2200Ab3表示低折射率层(高Al组分)。
因此，根据本实施例的表面发射激光器装置2100的腔与各个反射层2103及2107界面处的导带之间的能量差值可以大于常规表面发射激光器装置2200。此外，表面发射激光器装置2100的低折射率层21031和高折射率层21032之间的能量差值可以小于常规表面发射激光器装置2200A。结果，在表面发射激光器装置2100中，可以将更多载流子限制在有源层2105内并使反射层2103和2107的电阻显著低于常规表面发射激光器装置，从而可以获得高输出。
此外，反射层2103的高折射率层21032是由n-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成，且反射层2102的低折射率层21021是由n-Al0.95Ga0.05As形成。因此，含P材料/含As材料结界面21023(图25)形成于反射层2103的高折射率层21032与反射层2102的最顶上低折射率层21021的界面。
此外，反射层2017的高折射率层21072是由p-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成，且反射层2108的低折射率层21081是由p-Al0.95Ga0.05As形成。因此，含P材料/含As材料结界面21083(图25)形成于反射层2017的高折射率层21072与反射层2108的最底下的低折射率层21081的界面。
另一方面，含P材料/含As材料结界面存在于常规表面发射激光器装置2200中腔与各个低折射率层2200a1的界面，以及常规表面发射激光器装置2200A中各个低折射率层2200Ab1与其相邻的高折射率层2200Ab2的界面。
因此，在表面发射激光器装置2100中，与常规表面发射激光器装置2200及2200A相比，含P材料/含As材料结界面21023和21083置为更远离有源层2105。结果，表面发射激光器装置2100可具有更长的使用寿命。
反射层2103的[低折射率层21031/高折射率层21032]对的数目以及反射层2107的[低折射率层21081/高折射率层21082]对的数目不限于一个，可以是两个以上。
图28为示出热导率与Al组分比例x之间的关系的曲线图。在图28中，垂直轴表示热导率，水平轴表示Al组分比例x。此外，弧线k3示出了热导率与AlxGa1-xAs(0≤x≤1)中Al组分比例x之间的关系，弧线k4示出了热导率与(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)中Al组分比例x之间的关系。
对于反射层2103和2107采用(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)的情形，反射层2103和2107的热导率低于其采用AlxGa1-xAs系材料(0≤x≤1)的情形。(见弧线k3和k4)。因此，考虑到热散逸特性，反射层2103的[低折射率层21031/高折射率层21032]对的数目以及反射层2107的[低折射率层21071/高折射率层21072]对的数目被确定为尽可能小。
图29A至29H为示出图23所示的表面发射激光器装置2100的制造方法的图示。参考图29A，当一系列操作开始时，反射层2102和2103、腔阻挡层2104、有源层2105、腔阻挡层2106、反射层2107和2108、将用做选择性氧化层2109的p-AlAs层、以及接触层2110使用MOCVD(金属有机物化学气相沉积)连续堆叠在基板2101上。
这种情况下，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、砷烷(AsH3)和硒化氢(H2Se)为材料形成反射层2102的n-Al0.95Ga0.05As和n-Al0.35Ga0.65As，并以三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)、磷烷(PH3)和硒化氢(H2Se)为材料形成n-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P和n-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P。
此外，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)和磷烷(PH3)为材料形成腔阻挡层2104的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P。
此外，使用三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)、磷烷(PH3)和砷烷(AsH3)为材料形成有源层2105的Ga0.8In0.2P0.2As0.8，并以三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)和磷烷(PH3)为材料形成有源层2105的(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P。
此外，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)和磷烷(PH3)为材料形成腔阻挡层2106的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P。
此外，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMI)、砷烷(AsH3)和四溴化碳(CBr4)为材料形成反射层2107的p-(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P和p-(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P。可以使用二甲基锌(DMZn)替代四溴化碳(CBr4)。
此外，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、砷烷(AsH3)和四溴化碳(CBr4)为材料形成反射层2108的p-Al0.95Ga0.05As和p-Al0.35Ga0.65As。这种情况下，也可以使用二甲基锌(DMZn)替代四溴化碳(CBr4)。
此外，使用三甲基铝(TMA)、砷烷(AsH3)和四溴化碳(CBr4)为材料形成选择性氧化层2109的p-AlAs，以及使用三甲基铝(TMA)、砷烷(AsH3)和四溴化碳(CBr4)为材料形成接触层2110的p-GaAs。这种情况下，也可以使用二甲基锌(DMZn)替代四溴化碳(CBr4)。
随后，抗蚀剂应用在接触层2110上，且使用光学机械工艺在接触层2110上形成抗蚀剂图案2120，如图29B所示。
一旦形成抗蚀剂图案2120，使用所形成的抗蚀剂图案2120为掩模，通过干法蚀刻除去腔阻挡层2104、有源层2105、腔阻挡层2106、反射层2107和2108、将用做选择性氧化层2109的p-AlAs层、以及接触层2110的外围部分，且随后除去抗蚀剂图案2120，如图29C所示。
根据RIBE(反应离子光束蚀刻)、ICP(感应耦合等离子体)蚀刻、或者RIE(反应离子蚀刻)，通过引入基于卤素的气体例如Cl2、BCl3或SiCl4并使用等离子体，由此进行该干法蚀刻。
在表面发射激光器装置2100的反射层2103和2107、腔阻挡层2104和2106以及有源层2105的区域中，使用了AlGaInP系材料。由于In氯化物的蒸气压低，包含In的材料的干法蚀刻速率低于由AlGaAs系材料形成的半导体分布式布拉格反射器(反射层2102和2108)的干法蚀刻速率。也就是说，视蚀刻条件而定，由腔阻挡层2104和2106以及有源层2105形成的腔区域可以作为蚀刻停止层。因此，可以吸收不同批次的蚀刻速率的变化以及蚀刻速率的面内分布，使得可以蚀刻将用做选择性氧化层2109的p-AlAs层且也可以防止蚀刻深度达到反射层2102。由此，使用卤素气体通过干法蚀刻来蚀刻部分反射层2103，以及腔阻挡层2104、有源层2105、腔阻挡层2106、反射层2107和2108、将用做选择性氧化层2109的p-AlAs以及接触层2110的外围部分。
在图29C所示的工艺之后，在使用氮气对加热至85℃的水进行鼓泡的气氛中将该样品(结构)加热到425℃，则将用做选择性氧化层2109的p-AlAs层从其外围到中心被氧化，由此在p-AlAs层2109(选择性氧化层2109)中形成未氧化区域2109a和氧化区域2109b，如图29D所示。
接着，通过CVD(化学气相沉积)在样品的整个表面上形成SiO2层2111，且通过光学机械工艺从将用做出光部的区域及其周围区域除去该SiO2层2111，如图29E所示。
接下来，通过旋转涂敷将绝缘树脂2112应用在整个样品上，并从将用做出光部的区域除去该绝缘树脂2112，如图29F所示。
在形成绝缘树脂2112之后，具有预定尺寸的抗蚀剂图案形成于将用做出光部的区域上，且p侧电极材料通过气相沉积而形成于样品的整个表面上。随后，该抗蚀剂图案上的p侧电极材料通过剥离而除去，使得p侧电极2113形成，如图29G所示。随后，如图29H所示，基板2101的底侧被研磨，且n侧电极2114形成于基板2101的底侧上。另外，通过退火形成p侧电极2113和n侧电极2114之间的欧姆导电。由此制成表面发射激光器装置2100。
如上所述，根据表面发射激光器装置2100，在腔和各个反射层2103及2107之间的界面处的导带之间能量差值可以大于常规表面发射激光器装置，且各个反射层2103及2107中价带之间的能量差值可以小于常规表面发射激光器装置。结果，在表面发射激光器装置2100中，可以将更多载流子限制在有源层2105内，使得可以获得高输出。
此外，反射层2103的低折射率层21031和反射层2107的低折射率层21071如上所述是由(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成。然而在本发明中，低折射率层21031和21071不限于此，且一般而言可由(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)形成。
此外，反射层2103的高折射率层21032和反射层2107的高折射率层21072如上所述是由(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成。然而在本发明中，高折射率层21032和21072不限于此，且一般而言可由(AlyGa1-y)0.5In0.5P(0≤y＜x≤1)形成。
[第十三实施例(应用)]
图30为根据本发明第十三实施例的表面发射激光器装置2100A示意性剖面视图。参考图30，表面发射激光器装置2100A与图23所示的表面发射激光器装置2100不同之处仅在于，分别使用反射层2103A和2107A替代表面发射激光器装置2100的反射层2103和2107。
图31为图30所示的两个反射层2102和2103A的剖面视图。参考图31，反射层2103A与图24所示反射层2103的不同之处仅在于，反射层2103A另外包括中间层21033。
中间层21033是由n-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成于低折射率层21031和高折射率层21032之间。
图32为图30所示的两个反射层2107A和2108的剖面视图。参考图32，反射层2107A与图24所示反射层2107的不同之处仅在于，反射层2107A另外包括中间层21073。
中间层21073是由p-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成于低折射率层21071和高折射率层21072之间。
图33为图30所示的两个反射层2102和2108、两个反射层2103A和2107A以及腔(＝腔阻挡层2104和2106以及有源层2105)的一部分的能带图。
参考图33，中间层21033的带隙介于高折射率层21032的带隙和低折射率层21031的带隙之间。此外，中间层21073的带隙介于高折射率层21072的带隙和低折射率层21071的带隙之间。
低折射率层21031的Al组分比例和高折射率层21032的Al组分比例之间的大的差值导致反射层2103内价带之间大的不连续。因此，具有介于低折射率层21031的Al组分比例和高折射率层21032的Al组分比例之间的中间Al组分比例的中间层21033夹置于低折射率层21031和高折射率层21032之间。结果，反射层2103A中的价带不连续减小，使得可以降低反射层2103A的电阻。
此外，低折射率层21071的Al组分比例和高折射率层21072的Al组分比例之间的大的差值导致反射层2107内价带之间大的不连续。因此，具有介于低折射率层21071的Al组分比例和高折射率层21072的Al组分比例之间的中间Al组分比例的中间层21073夹置于低折射率层21071和高折射率层21072之间。结果，反射层2107A中的价带不连续减小，使得可以降低反射层2107A的电阻。
因此，通过分别在反射层2103A和2107A中提供中间层21033和21073，各个反射层2103A和2107A的电阻降低，使得表面发射激光器装置2100A可具有高输出。
根据如图29A至29H所示的工艺，制造该表面发射激光器装置2100A。这种情况下，可以分别堆叠反射层2103A和2107A来替代图29A的工艺中的反射层2103和2107。
此外，中间层21033如上所述是由n-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成，且中间层21073如上所述是由p-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成。然而在本发明中，中间层21033和21073不限于此。中间层21033可以由n-(AlzGa1-z)0.5In0.5P(0≤z≤1，y＜z＜x)形成，且中间层21073可以由p-(AlzGa1-z)0.5In0.5P(0≤z≤1，y＜z＜x)形成。
此外，中间层21033可以由带隙从低折射率层21031朝高折射率层21032连续或者阶跃地减小的多个n-(AlzGa1-z)0.5In0.5P层形成。此外，中间层21073可以由带隙从低折射率层21071朝高折射率层21072连续或者阶跃地减小的多个p-(AlzGa1-z)0.5In0.5P层形成。
在其他方面，第十三实施例与第十二实施例相同。
[第十四实施例(应用)]
图34为根据本发明第十四实施例的表面发射激光器装置2100B示意性剖面视图。参考图34，表面发射激光器装置2100B与图23所示的表面发射激光器装置2100不同之处仅在于，分别使用反射层2103B和2107B替代表面发射激光器装置2100的反射层2103和2107。
图35为图34所示的两个反射层2102和2103B的剖面视图。参考图35，反射层2103B与图31所示反射层2103A的不同之处仅在于，反射层2103B包括附加的中间层21034。
中间层21034是由n-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成于低折射率层21031和腔之间。
图36为图34所示的两个反射层2107B和2108的剖面视图。参考图36，反射层2107B与图32所示反射层2107A的不同之处仅在于，反射层2107B包括附加的中间层21074。
中间层21074是由p-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成于低折射率层21071和腔之间。
图37为图34所示的两个反射层2102和2108、两个反射层2103B和2107B以及腔(＝腔阻挡层2104和2106以及有源层2105)的一部分的能带图。
参考图37，中间层21034的带隙介于腔阻挡层2104的带隙和低折射率层21031的带隙之间。此外，中间层21074的带隙介于腔阻挡层2106的带隙和低折射率层21071的带隙之间。
腔阻挡层2104的Al组分比例和低折射率层21031的Al组分比例之间的大的差值导致反射层2103A内价带之间大的不连续。因此，具有介于腔阻挡层2104的Al组分比例和低折射率层21031的Al组分比例之间的中间Al组分比例的中间层21034夹置于腔阻挡层2104和低折射率层21031之间。结果，反射层2103B中的价带不连续减小，使得可以降低反射层2103B的电阻。
此外，腔阻挡层2106的Al组分比例和低折射率层21071的Al组分比例之间的大的差值导致反射层2107A内价带之间大的不连续。因此，具有介于腔阻挡层2106的Al组分比例和低折射率层21071的Al组分比例之间的中间Al组分比例的中间层21074夹置于腔阻挡层2106和低折射率层21071之间。结果，反射层2107B中的价带不连续减小，使得可以降低反射层2107B的电阻。
因此，通过分别在反射层2103B和2107B中提供中间层21034和21074，各个反射层2103B和2107B的电阻降低，使得表面发射激光器装置2100B可具有高输出。
根据如图29A至29H所示的工艺，制造该表面发射激光器装置2100B。这种情况下，可以分别堆叠反射层2103B和2107B来替代图29A的工艺中的反射层2103和2107。
此外，中间层21034如上所述是由n-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成，且中间层21074如上所述是由p-(Al0.4Ga0.6)0.5In0.5P形成。然而在本发明中，中间层21034和21074不限于此。中间层21034可以由n-(AlzGa1-z)0.5In0.5P(0≤z≤1，y＜z＜x)形成，且中间层21074可以由p-(AlzGa1-z)0.5In0.5P(0≤z≤1，y＜z＜x)形成。
此外，中间层21034可以由带隙从低折射率层21031朝腔阻挡层2104连续或者阶跃地减小的多个n-(AlzGa1-z)0.5In0.5P层形成。此外，中间层21074可以由带隙从低折射率层21071朝腔阻挡层2106连续或者阶跃地减小的多个p-(AlzGa1-z)0.5In0.5P层形成。
在其他方面，第十四实施例与第十二实施例相同。
[第十五实施例(应用)]
图38为根据本发明第十五实施例的使用图23所示表面发射激光器装置2100的表面发射激光器阵列2300的平面视图。参考图38，表面发射激光器阵列2300包括24个表面发射激光器装置2301至2324。
各个该24个表面发射激光器装置2301至2324是由图23所示的表面发射激光器装置2100形成。表面发射激光器装置2301至2324二维地布置。三个表面发射激光器的组，即，表面发射激光器装置2301、2309和2317；表面发射激光器装置2302、2310和2318；表面发射激光器装置2303、2311和2319；表面发射激光器装置2304、2312和2320；表面发射激光器装置2305、2313和2321；表面发射激光器装置2306、2314和2322；表面发射激光器装置2307、2315和2323；以及表面发射激光器装置2308、2316和2324沿第一基线等间距布置。
此外，八个表面发射激光器装置的组，即，表面发射激光器装置2301至2308、表面发射激光器装置2309至2316、以及表面发射激光器装置2317至2324沿第二基线等间距布置。这种情况下，沿第二基线的各个相邻两个表面发射激光器装置2301至2324按间距d’布置，如图38所示。
此外，各条第一基线与各条第二基线形成预定角度。因此，对于将每八个表面发射激光器装置2301至2308、2309至2316、或者2317至2324的中心点投影在第一基线上的情形，八个中心点以h的等间距被投影。
由于表面发射激光器装置2100为表面发射类型，表面发射激光器装置2100可以容易地以高的装置位置精度布置成阵列。此外，在表面发射激光器装置2100中，反射层2103和2107的电阻降低，从而如上所述抑制热量产生。因此，与常规表面发射激光器阵列相比，表面发射激光器阵列2300可以缩小装置间隔而实现高的装置密度。结果，可以获得增加数目的芯片，使得可以降低成本。
此外，当应用于写光学系统时，将能够进行高输出工作的多个表面发射激光器装置2100集成在同一基板上有利于使用多光束的同时写入，从而显著提高写入速率，由此可以进行打印而不降低打印速率，即使是写入点密度增加。如果写入点密度保持相同，则可以提高打印速率。
也就是说，通常，所有的表面发射激光器装置2301至2324依据图像数据在单次主扫描中被照明，且随后进行子扫描。通过重复这些过程来进行图像记录。也就是说，设表面发射激光器阵列2300中包含的表面发射激光器装置的总数为n，则在单次主扫描中进行相当于n条线的图像记录，使得可以在一时间内记录图像，该时间仅为使用具有相同输出的单个激光光源的情形下的时间的1/n。
在表面发射激光器阵列2300中，各个表面发射激光器装置2301至2324还可以由表面发射激光器装置2100A和2100B中任意一种形成。
[第十六实施例(应用)]
图39为示出根据本发明第十六实施例的光学扫描器2400的示意性图示。参考图39，光学扫描器2400包括表面发射激光器阵列2401、准直透镜2402、多角镜2403以及fθ透镜2404。
表面发射激光器阵列2401是由图38所示的表面发射激光器阵列2300形成，并发射多个光束。准直透镜2402准直从表面发射激光器阵列2401发射的多个光束，并将准直的光束引导至多角镜2403。
多角镜2403按预定速度顺时针旋转，从而使从准直透镜2402接收的多个光束沿主扫描方向及子扫描方向扫描，并将光束引导至fθ透镜2404。fθ透镜2404将从多角镜2403反射的多个光束引导至感光体2405。这种情况下，fθ透镜2404引导从多角镜2403反射的多个光束，使得光束聚焦在感光体2405上。
因此，根据光学扫描器2400，通过使多角镜2403以高速旋转并调整点位置的照明时间，使用由准直透镜2402和多角镜2403形成的同一光学系统，将来自表面发射激光器阵列2401的多个光束聚焦成作为扫描表面的感光体2405上沿子扫描方向分离的多个光点。
对于使用光学扫描器2400写入图像的情形，通过考虑表面发射激光器装置2301至2324相对于第一基线的各个偏移，可以将来自表面发射激光器装置2301至2324的光束布置在感光体2405上的单一直线上。
此外，在光学写入系统中，如果激光光束的数目从1增大至n，如果光输出和多角镜旋转速度保持不变，则使感光体2405完成一次旋转所需的写入时间减小为1/n。因此，可以以比常规情形高得多的速率进行写入。
[第十七实施例(应用)]
图40为示出根据本发明第十七实施例的光学扫描器2400A的示意性图示。参考图40，光学扫描器2400A与图39所示光学扫描器2400不同之处仅在于，光学扫描器2400A另外包括光接收元件2406和移动部2407。
移动部2407在激光光学路径外部的位置a和激光光学路径上的位置b之间移动该光接收元件2406。当光接收元件2406移动到激光光学路径上的位置b时，光接收元件2406探测从表面发射激光器阵列2401发射的激光并测量其输出。
当光学扫描器2400A写图像时，移动部2407将光接收元件2406置于激光光学路径外部的位置a。当光学扫描器2400A不写图像时，移动部2407将光接收元件2406置于激光光学路径上的位置b。
使用半导体激光器已经确认的一般规则为，长时间来看，输出随激励或发射时间而逐渐降低。该现象或多或少适用于每种半导体激光器。激光输出的变化表现为在形成潜像时感光体2405上电势的变化，且最终是观测到图像密度的不均匀。因此，激光输出应该均匀以形成均匀密度的图像。
因此，当光学扫描器2400A不进行图像记录操作时，光接收元件2406被移动置于激光的光轴上，使得从表面发射激光器阵列2401发射的多个激光束的输出可以被测量。通过基于该测量来控制注入该表面发射激光器阵列2401的多个表面发射激光器装置的电流，使得多个激光束的输出基本上保持不变，则可以在感光体2405上形成均匀密度的图像。
在其他方面，图39的说明同样适用。
[第十八实施例(应用)]
图41为示出根据本发明第十八实施例的光学扫描器2400B的示意性图示。参考图41，光学扫描器2400B与图39所示光学扫描器2400不同之处仅在于，光学扫描器2400B另外包括半反射镜(half mirror)2408(光引导部)和光接收元件2409。
半反射镜2408置于准直透镜2402和多角镜2403之间的光学路径上。半反射镜2408将来自准直透镜2402的激光的一部分传输到多角镜2403，并将部分激光反射朝向光接收元件2409。光接收元件2409接收来自半反射镜2408的光。
通过使用半反射镜2408反射部分激光并使用光接收元件2409探测该反射光，可以测量从表面发射激光器阵列2401发射的多个激光束的输出而不提供任何移动部。此外，通过基于该测量来控制注入该表面发射激光器阵列2401的多个表面发射激光器装置的电流，使得多个激光束的输出基本上保持不变，则可以在感光体2405上形成均匀密度的图像。在其他方面，图39的说明同样适用。
[第十九实施例(应用)]
图42为示出根据本发明第十九实施例的光学扫描器2400C的示意性图示。参考图42，光学扫描器2400C与图41所示光学扫描器2400B不同之处仅在于，光学扫描器2400C另外包括放大器2410(放大部)。放大器2410可以是放大透镜。
放大器2410置于半反射镜2408和光接收元件2409之间。放大器2410以预定放大倍数放大来自半反射镜2408的多个激光束，并将放大的激光束引导至光接收元件2409。
由于从表面发射激光器阵列2401发射的多个激光束窄间隔地布置，因此难以通过将光束相互分离来探测该激光束。
因此，通过将多个激光束引导至光接收元件2409且其光束节距被放大器2410放大，则可以精确地测量该多个激光束的输出。结果，基于该精确测量可以精确地控制注入表面发射激光器阵列2401的多个表面发射激光器装置的电流，使得多个激光束的输出基本上保持不变，则可以在感光体2405上精确地形成均匀密度的图像。
放大器2410可以添加到图40所示的光学扫描器2400A。这种情况下，移动部2407将放大器2410与光接收元件2406同时地移动到位置a或b。在其他方面，图39和41的说明同样适用。
[第二十实施例(应用)]
图43为示出根据本发明第二十实施例的光学扫描器2400D的示意性图示。参考图43，光学扫描器2400D与图39所示光学扫描器2400不同之处仅在于，光学扫描器2400D另外包括光接收元件2411。
光接收元件2411置于fθ透镜2404的出光面2404A一侧(出光面2404A侧)上沿激光的主扫描方向的末端。
在电子照相中，通过重复下述操作来形成图像：使用图43中的多角镜2403进行主扫描，以及在主扫描完成之后沿子扫描方向按预定数量扫描感光体鼓2405。因此，按预定时序进行主扫描和子扫描。然而，在相当于一个图像的主扫描期间，多角镜2403的旋转不规则导致的偏移会累积，从而防碍了高质量图像的形成。
根据光学扫描器2400D，用于探测扫描激光的光接收元件2411设于沿主扫描方向的末端，且子扫描与指示完成两个主扫描的信号同步地进行。这使得可以防止由于多角镜2403的旋转不规则引起的图像质量劣化，使得可以记录高质量图像。
[第二十一实施例(应用)]
图44为示出根据本发明第二十一实施例的电子照相设备的示意性图示。参考图44，电子照相设备2500包括感光体鼓2501、光学扫描器2502、清洗单元2503、荷电单元2504、显影单元2505、调色剂2506、转印单元2507以及释放单元2508。
光学扫描器2502、清洗单元2503、显影单元2505、调色剂2506、转印单元2507以及释放单元2508设于感光体鼓2501周围。
光学扫描器2502是由图39所示的光学扫描器2400形成，并使用根据上述方法使用多个激光束在感光体鼓2501上形成潜像。清洗单元2503除去残留在感光体鼓2501上的调色剂2509。
荷电单元2504使感光体鼓2501的表面荷电。显影单元2505将调色剂2506引导至感光体鼓2501的表面上，并使用调色剂2506显影由光学扫描器2502形成的潜像。
转印单元2507转印调色剂图像。释放单元2508擦除感光体鼓2501上的潜像。
当电子照相设备2500内开始一系列操作时，荷电单元2504使感光体鼓2501的表面荷电，且光学扫描器2502使用多个激光束在感光体鼓2501上形成潜像。显影单元2505使用调色剂2506显影由光学扫描器2502形成的潜像，且转印单元2507转印该调色剂图像。由此，调色剂图像被转印在记录纸2510上。随后，该调色剂图像经历使用定影单元(未图示)的加热定影，电子照相图像由此形成。
另一方面，释放单元2508擦除感光体鼓2501上的潜像，且清洗单元2503除去残留在感光体鼓2501上的调色剂2509。由此，一系列操作结光束。通过重复上述操作，可以高速地连续输出电子照相图像。
在电子照相设备2500中，光学扫描器2502还可以由光学扫描器2400A、2400B、2400C和2400D的任意一种形成。
本发明可以应用于可具有高输出的表面发射激光器装置。本发明可以应用于包含可具有高输出的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列。此外，本发明可以应用于包含可具有高输出的表面发射激光器装置的成像设备。此外，本发明可以应用于包含可具有高输出的表面发射激光器装置或使用其的表面发射激光器阵列的光学拾取单元。此外，本发明可以应用于包含可具有高输出的表面发射激光器装置或使用其的表面发射激光器阵列的光学发送器模块。此外，本发明可以应用于包含可具有高输出的表面发射激光器装置或使用其的表面发射激光器阵列的光学收发器模块。此外，本发明可以应用于包含可具有高输出的表面发射激光器装置或使用其的表面发射激光器阵列的光学通信系统。此外，本发明可以应用于包含可具有高输出的表面发射激光器装置形成的表面发射激光器阵列的光学扫描器。此外，本发明可以应用于使用包含可具有高输出的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的电子照相设备。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该第一腔阻挡层包括一半导体材料，该半导体材料的热导率大于形成该第二腔阻挡层的半导体材料的热导率。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该有源层包括由GaaIn1-aPbAs1-b(0≤a≤1，0≤b≤1)形成的阱层，以及由带隙大于该阱层的带隙的(GacIn1-c)dP1-dAs(0≤c≤1，0≤d≤1)形成的垒层；该第一反射层包括由AlxGa1-xAs(0＜x≤1)形成的多个低折射率层以及由AlyGa1-yAs(0＜y＜x≤1)形成的多个高折射率层；该第一和第二腔阻挡层至少之一的一部分是由AlGaInP形成；置为最靠近该有源层的形成该第二反射层的低折射率层之一是由(AleGa1-e)fIn1-fP(0＜e≤1，0≤f≤1)形成；且置为最靠近该有源层的形成该第一反射层的低折射率层之一是由热导率大于所述(AleGa1-e)fIn1-fP的AlxGa1-xAs(0＜x≤1)形成。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该有源层包括由GaaIn1-aPbAs1-b(0≤a≤1，0≤b≤1)形成的阱层，以及由带隙大于该阱层的带隙的(GacIn1-c)dP1-dAs(0≤c≤1，0≤d≤1)形成的垒层；该第一反射层包括由AlxGa1-xAs(0＜x≤1)形成的多个低折射率层以及由AlyGa1-yAs(0＜y＜x≤1)形成的多个高折射率层；该第二腔阻挡层的一部分是由(AleGa1-e)fIn1-fP(0＜e≤1，0≤f≤1)形成；且在该第二腔阻挡层包括所述(AleGa1-e)fIn1-fP的位置相对于该有源层对称的位置，该第一腔阻挡层包括一半导体材料，该半导体材料的热导率大于所述(AleGa1-e)fIn1-fP的热导率。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括连接到热沉的基板；由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，其中该第一反射层包括多个低折射率层且该第二反射层包括多个低折射率层；以及置为最靠近该有源层的该第一反射层的低折射率层之一的半导体材料的热导率大于置为最靠近该有源层的该第二反射层的低折射率层之一的半导体材料的热导率。
根据本发明一个实施例，在表面发射激光器装置中，置于有源层的基板侧上的腔阻挡层与/或反射层是由半导体材料形成，该半导体材料的热导率大于置于该有源层的输出侧上的腔阻挡层和反射层的半导体材料的热导率。因此，在该有源层内产生的热量发射到该基板，使得有源层内的温度上升得到抑制。
因此，该表面发射激光器装置的温度特性得到改善，使得该表面发射激光器装置可具有高输出。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列。
由于该表面发射激光器阵列包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置，可以减小该表面发射激光器装置布置的间隔，使得可以高密度地布置该表面发射激光器装置。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括该表面发射激光器阵列作为写入用光源的成像设备，该表面发射激光器阵列包括多个根据本发明的表面发射激光器装置。
由于该成像设备包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列，该成像设备可以使用增大数目的表面发射激光器装置在感光体上进行写入。也就是说，该成像设备可以以增大的点密度在感光体上进行写入。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学拾取单元。
由于该光学拾取单元包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，该光学拾取单元可以使用多个激光束将信息记录在光盘上或者从光盘再现信息。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学发送器模块。
由于该光学发送器模块包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，该光学发送器模块可以使用多个激光束发送信号。也就是说，该光学发送器模块可以以高的发送率来发送信号。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学收发器模块。
由于该光学收发器模块包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，该光学收发器模块可以使用多个激光束传达信号。也就是说，该光学收发器模块可以以高的速率传达信号。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源的光学通信系统。
由于该光学通信系统包括一个或多个根据本发明的表面发射激光器装置或表面发射激光器阵列作为光源，可以增大整个系统的速度。
根据本发明一个实施例，提供了一种表面发射激光器装置，其包括由半导体分布式布拉格反射器形成于基板上的第一反射层；形成为接触该第一反射层的第二反射层；包括有源层的腔，该腔形成为接触该第二反射层；形成为接触该腔的第三反射层；以及形成为接触该第三反射层的第四反射层，其中该腔是由AlGaInPAs系材料形成；该第二反射层包括交替堆叠的n个第一高折射率层和n个第一低折射率层的分层体，其中n为正整数；该第三反射层包括交替堆叠的m个第二高折射率层和m个第二低折射率层的分层体，其中m为正整数；各个该n个第一低折射率层和该m个第二低折射率层是由(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)形成；各个该n个第一高折射率层和该m个第二高折射率层是由(AlyGa1-y)0.5In0.5P(0≤y＜x≤1)形成；该n个第一低折射率层之一接触该腔，且该n个第一高折射率层之一接触形成该第一反射层的AlGaAs系材料；以及该m个第二低折射率层之一接触该腔，且该m个第二高折射率层之一接触形成该第四反射层的AlGaAs系材料。
在根据本发明一个实施例的表面发射激光器装置中，形成为接触腔的反射层的低折射率层是由(AlxGa1-x)0.5In0.5P(0≤x≤1)形成，形成为接触腔的反射层的高折射率层是由(AlyGa1-y)0.5In0.5P(0≤y＜x≤1)形成，且该腔是由AlGaInPAs系材料形成。结果，可以将载流子限制在有源层内，并降低形成为接触该腔的该反射层的电阻。因此，该表面发射激光器装置可具有高输出。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括包含多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学扫描器，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度；光接收部配置成接收从该表面发射激光器阵列发射的激光；以及移动部配置成在除了图像记录时间之外的时间将该光接收部移动到所发射的激光的光轴上。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括包含多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列的光学扫描器，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度；光接收部配置成接收从该表面发射激光器阵列发射的激光的一部分；以及光引导部配置成将所发射的激光的一部分引导至该光接收部。
根据本发明一个实施例，提供了一种包括光学扫描器的电子照相设备，该光学扫描器包括包含多个根据本发明的表面发射激光器装置的表面发射激光器阵列，其中该表面发射激光器装置置于多条等间距第一基线和多条等间距第二基线的相应交叉点，该第二基线分别与该第一基线形成预定角度；光接收部配置成接收从该表面发射激光器阵列发射的激光的一部分；以及光引导部配置成将所发射的激光的一部分引导至该光接收部。
本发明不限于具体所披露的实施例，在不背离本发明的范围的情况下可以进行变化和调整。
本申请是基于下述作为优先权的日本专利申请：2006年2月3日提交的No.2006-027466、2006年3月3日提交的No.2006-057535以及2006年9月15日提交的No.2006-250384，其全部内容引用结合于此。

Claims (19)

1.一种表面发射激光器装置，包括：
连接到热沉的基板；
由半导体分布式布拉格反射器形成于该基板上的第一反射层；
形成为接触该第一反射层的第一腔阻挡层；
形成为接触该第一腔阻挡层的有源层；
形成为接触该有源层的第二腔阻挡层；以及
由半导体分布式布拉格反射器形成为接触该第二腔阻挡层的第二反射层，
其中该第一反射层包括多个低折射率层且该第二反射层包括多个低折射率层；
设置成最靠近该有源层的该第一反射层的低折射率层之一的半导体材料的热导率大于设置成最靠近该有源层的该第二反射层的低折射率层之一的半导体材料的热导率；
设置成最靠近该有源层的该第二反射层的低折射率层之一包括(AleGa1-e)fIn1-fP(0＜e≤1，0≤f≤1)；且
设置成最靠近该有源层的该第一反射层的低折射率层之一包括热导率大于所述(AleGa1-e)fn1-fP的AlxGa1-xAs(0＜x≤1)。
2.如权利要求1所述的表面发射激光器装置，其中所述AlxGa1-xAs为AlAs。
3.如权利要求1所述的表面发射激光器装置，其中该第一和第二腔阻挡层至少之一的一部分是由A1GaInP形成。
4.如权利要求1所述的表面发射激光器装置，其中，
所述有源层包括：
由GaaIn1-aPbAs1-b(0≤a≤1，0≤b≤1)形成的阱层；及
由带隙大于该阱层的带隙的(GacIn1-c)dP1-dAs(0≤c≤1，0≤d≤1)形成的垒层；
所述第一反射层的多个低折射率层由AlxGa1-xAs(0＜x≤1)形成，且所述第一反射层的多个高折射率层由AlyGa1-yAs(0＜y＜x≤1)形成；且
所述第一和第二腔阻挡层至少之一的一部分是由A1GaInP形成。
5.如权利要求4所述的表面发射激光器装置，其中该第一反射层中包含的各个低折射率层包括AlAs。
6.如权利要求1所述的表面发射激光器装置，其中，该第一腔阻挡层包括一半导体材料，该半导体材料的热导率大于形成该第二腔阻挡层的半导体材料的热导率。
7.如权利要求6所述的表面发射激光器装置，其中形成该第二腔阻挡层的半导体材料包括(A1dGa1-d)fIn1-fP(0＜d≤1，0≤f≤1)。
8.如权利要求7所述的表面发射激光器装置，其中形成该第一腔阻挡层的半导体材料的热导率大于所述(A1dGa1-d)fIn1-fP的热导率。
9.如权利要求8所述的表面发射激光器装置，其中该第一腔阻挡层包括带隙小于所述(A1dGa1-d)fIn1-fP的带隙的(AlgGa1-g)hIn1-hP(0≤g≤1，0≤h≤1)。
10.一种表面发射激光器阵列，包括：
多个表面发射激光器装置，
其中各个该表面发射激光器装置是由如权利要求1所述的表面发射激光器装置形成。
11.一种成像设备，包括表面发射激光器阵列作为写入用光源，该表面发射激光器阵列包括多个表面发射激光器装置，
其中各个该表面发射激光器装置是由如权利要求1所述的表面发射激光器装置形成。
12.一种光学拾取单元，包括如权利要求1所述的表面发射激光器装置作为光源。
13.一种光学拾取单元，包括表面发射激光器阵列作为光源，该表面发射激光器阵列包括多个表面发射激光器装置，
其中各个该表面发射激光器装置是由如权利要求1所述的表面发射激光器装置形成。
14.一种光学发送器模块，包括如权利要求1所述的表面发射激光器装置作为光源。
15.一种光学发送器模块，包括表面发射激光器阵列作为光源，该表面发射激光器阵列包括多个表面发射激光器装置，
其中各个该表面发射激光器装置是由如权利要求1所述的表面发射激光器装置形成。
16.一种光学收发器模块，包括如权利要求1所述的表面发射激光器装置作为光源。
17.一种光学收发器模块，包括表面发射激光器阵列作为光源，该表面发射激光器阵列包括多个表面发射激光器装置，
其中各个该表面发射激光器装置是由如权利要求1所述的表面发射激光器装置形成。
18.一种光学通信系统，包括如权利要求1所述的表面发射激光器装置作为光源。
19.一种光学通信系统，包括表面发射激光器阵列作为光源，该表面发射激光器阵列包括多个表面发射激光器装置，
其中各个该表面发射激光器装置是由如权利要求1所述的表面发射激光器装置形成。
CN2007800004903A 2006-02-03 2007-02-02 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列 Active CN101322291B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006027466 2006-02-03
JP027466/2006 2006-02-03
JP2006057535 2006-03-03
JP057535/2006 2006-03-03
JP2006250384A JP5224155B2 (ja) 2006-02-03 2006-09-15 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム。
JP250384/2006 2006-09-15
PCT/JP2007/052298 WO2007089042A1 (en) 2006-02-03 2007-02-02 Surface-emitting laser device and surface-emitting laser array including same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102538003A Division CN101741015B (zh) 2006-02-03 2007-02-02 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101322291A CN101322291A (zh) 2008-12-10
CN101322291B true CN101322291B (zh) 2012-05-09

Family

ID=38327591

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800004903A Active CN101322291B (zh) 2006-02-03 2007-02-02 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列
CN2009102538003A Active CN101741015B (zh) 2006-02-03 2007-02-02 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102538003A Active CN101741015B (zh) 2006-02-03 2007-02-02 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1980001B1 (zh)
KR (1) KR100922401B1 (zh)
CN (2) CN101322291B (zh)
TW (1) TWI370598B (zh)
WO (1) WO2007089042A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5408477B2 (ja) * 2008-05-13 2014-02-05 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5316783B2 (ja) * 2008-05-15 2013-10-16 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
EP2131458B1 (en) 2008-06-03 2017-08-16 Ricoh Company, Ltd. Vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), VCSEL array device, optical scanning apparatus, and image forming apparatus
KR101433361B1 (ko) * 2011-05-26 2014-08-22 주식회사 레이칸 편광조절 표면방출 레이저 소자
KR101338894B1 (ko) * 2011-12-22 2013-12-09 주식회사 옵토웰 수직공진 표면발광 레이저의 제조방법
JP6017248B2 (ja) * 2012-09-28 2016-10-26 トランスフォーム・ジャパン株式会社 半導体装置の製造方法及び半導体装置
US9660417B2 (en) 2014-01-31 2017-05-23 Photodigm, Inc. Light emitting device with extended mode-hop-free spectral tuning ranges and method of manufacture
US10263395B2 (en) 2014-11-12 2019-04-16 Tae Jin Kim Airport runway approach lighting apparatus
US9853413B2 (en) 2014-11-12 2017-12-26 Tae Jin Kim Airport runway approach lighting apparatus
JP5954469B1 (ja) * 2015-02-25 2016-07-20 富士ゼロックス株式会社 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザアレイ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置
CN106549302B (zh) * 2016-09-20 2021-02-26 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种边发射激光器与制作方法
CN108231926B (zh) * 2016-12-15 2019-08-02 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种红外探测器及其制备方法
KR101818725B1 (ko) * 2017-09-11 2018-01-15 주식회사 레이아이알 수직 공동 표면 방출 레이저
CN112242642B (zh) * 2019-07-19 2022-04-12 全新光电科技股份有限公司 包含具有压缩应力AlGaAsP层的垂直共振腔表面放射激光二极管(VCSEL)
WO2021112568A1 (ko) * 2019-12-03 2021-06-10 삼성전자 주식회사 광학 제어 스위치 및 이를 포함하는 전자 장치
CA3198832A1 (en) * 2020-10-14 2022-04-21 Excelitas Technologies Corp. Tunable vcsel with strain compensated semiconductor dbr

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264199A (zh) * 1999-02-05 2000-08-23 惠普公司 利用激光熔化对晶片接合AlxGayInzN结构作厚度调整
CN1717850A (zh) * 2002-11-27 2006-01-04 维特拉斯有限责任公司 制造表面发射半导体激光器中的掩埋式隧道结的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5436466A (en) 1992-08-19 1995-07-25 Goldstar Co., Ltd. Semiconductor laser diode
US5633886A (en) * 1995-08-28 1997-05-27 Motorola Short wavelength VCSEL with Al-free active region
US5748665A (en) * 1996-01-16 1998-05-05 Motorola, Inc. Visible VCSEL with hybrid mirrors
US6885076B2 (en) 2000-07-17 2005-04-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser device
JP3689621B2 (ja) 2000-09-04 2005-08-31 シャープ株式会社 半導体発光素子
JP4886947B2 (ja) * 2000-10-04 2012-02-29 パナソニック株式会社 半導体レーザ装置
JP4024471B2 (ja) * 2000-11-20 2007-12-19 株式会社東芝 面発光型半導体レーザ
JP2002164621A (ja) * 2000-11-28 2002-06-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 面発光半導体レーザ素子
JP4087152B2 (ja) * 2002-05-27 2008-05-21 古河電気工業株式会社 面発光半導体レーザ素子及びレーザアレイ
JP4334845B2 (ja) * 2002-10-15 2009-09-30 株式会社リコー 面発光レーザ及び面発光レーザアレイ及び光送信モジュール及び光送受信モジュール及び光通信システム及びレーザプリンター及び光ピックアップシステム
JP2005167137A (ja) * 2003-12-05 2005-06-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
US7372886B2 (en) * 2004-06-07 2008-05-13 Avago Technologies Fiber Ip Pte Ltd High thermal conductivity vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)
JP4393278B2 (ja) * 2004-06-11 2010-01-06 株式会社リコー 二次元面発光レーザーアレイ、光走査装置及び電子写真装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1264199A (zh) * 1999-02-05 2000-08-23 惠普公司 利用激光熔化对晶片接合AlxGayInzN结构作厚度调整
CN1717850A (zh) * 2002-11-27 2006-01-04 维特拉斯有限责任公司 制造表面发射半导体激光器中的掩埋式隧道结的方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200746577A (en) 2007-12-16
CN101741015B (zh) 2012-05-23
WO2007089042A1 (en) 2007-08-09
CN101741015A (zh) 2010-06-16
TWI370598B (en) 2012-08-11
KR20070114202A (ko) 2007-11-29
CN101322291A (zh) 2008-12-10
EP1980001A4 (en) 2009-04-01
EP1980001B1 (en) 2018-04-04
KR100922401B1 (ko) 2009-10-19
EP1980001A1 (en) 2008-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101322291B (zh) 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列
US7693204B2 (en) Surface-emitting laser device and surface-emitting laser array including same
JP5057354B2 (ja) 面発光レーザの製造方法
US8035676B2 (en) Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
US7746912B2 (en) Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning apparatus, image forming apparatus, and optical communication system
JP5442940B2 (ja) 面発光レーザアレイ、それを備えた光走査装置および画像形成装置
CN101356702B (zh) 表面发射激光器阵列、光学扫描装置及图像形成装置
WO2005122350A1 (ja) 面発光レーザダイオードおよびその製造方法
US8774242B2 (en) Surface emitting laser diode, optical scanning apparatus and image forming apparatus
CN102136677A (zh) 表面发射激光器阵列、光学扫描装置及图像形成装置
JP5320991B2 (ja) 面発光レーザ、面発光レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置、光伝送モジュール及び光伝送システム
JP5708956B2 (ja) 面発光レーザアレイ、それを備えた光走査装置および画像形成装置
JP5224155B2 (ja) 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム。
JP2007299896A (ja) 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイおよびその面発光レーザアレイを備えた画像形成装置
JP2002252416A (ja) 光通信システム
JP2007221020A (ja) 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム。
JP2013030790A (ja) 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム。
JP2002252428A (ja) 長波長帯面発光レーザ素子を用いた光通信システム
JP2011135104A (ja) 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム
JP2002252429A (ja) 光通信システム
JP2002261320A (ja) 光送受信システム
JP2002258069A (ja) 光通信システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant