CN101467314B - 面发光型半导体激光管及其制造方法 - Google Patents

面发光型半导体激光管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种面发光型半导体激光管，其能够以低成本容易地制造并能够将激光的偏振方向稳定在一个方向及增大输出。该半导体激光管包括发光单元(20)，所述发光单元具有依次层叠在基板(10)上的下第一DBR镜层(12)、下第二DBR镜层(13)、下隔离层(14)、具有发光区域(15A)的有源层(15)、上隔离层(16)、电流限制层(17)、上DBR镜层(18)和接触层(19)。下第一DBR镜层(12)包括氧化部分(30)，该氧化部分(30)围绕对应于发光区域(15A)的区域设置并在围绕发光区域(15A)旋转的方向上非均匀分布。氧化部分(30)由通过氧化低折射率层(12A)获得的一对多层膜(31、32)形成。这在有源层(15)中产生对应于多层膜(31、32)的不均匀分布的各向异性应力。

Description

面发光型半导体激光管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种在其顶面包括激光发光部分的面发光型激光二极管及其制造方法，特别涉及一种适合用于要求具有稳定偏振方向的光输出的应用的面发光型激光二极管及其制造方法。
背景技术
与传统的边缘发光型激光二极管不同，面发光型激光二极管在正交于基板的方向发光，并且可以在单个基板上以二维阵列布置大量的器件，因此面发光型激光二极管作为用于数字复印机或打印机的光源受到重视。
传统上，在这种类型的面发光型激光二极管中，一对多层反射镜形成在半导体基板上，并且作为发光部分的有源层被包括在该对多层反射镜之间。然后，具有窄电流注入区构造的电流限制层设置在多层反射镜中的一个上，以增大流入到有源层中的电流注入效率并减小阈值电流。而且，n侧电极和p侧电极分别设置在底面和顶面上，并且用于发射激光的发光开口设置在p侧电极中。在面发光型激光二极管中，在电流被电流限制层限制之后，电流被注入有源层，而光在有源层中发射，并且当光被该对多层反射镜反复反射时，光从p侧电极的发光开口作为激光发射。
顺便提及，上述面发光型激光二极管典型地具有非均匀性使得偏振方向由于器件变化而变化，或者具有非均匀性使得偏振方向被输出或环境温度所改变。因此，在这种面发光型激光二极管应用于依赖偏振的光学器件(诸如镜或分束器)的情况中，例如在面发光型激光二极管被用作数字复印机或打印机的光源的情况中，存在这样的问题：由于偏振方向的变化造成图像位置或输出的差异，从而引起模糊或颜色不均。
因此，为了克服这样的问题，已经报导了一些技术，其通过在面发光型激光二极管中设置偏振可控功能来使偏振方向稳定在一个方向。
例如，使用具有作为法向(as a normal)的(311)面并由砷化镓(GaAs)制成的特别倾斜基板的技术为此种技术之一。在通过使用这样的特别倾斜基板来形成面发光型激光二极管的情况中，实现了相对于[-233]方向的特性的增强，并且激光的偏振方向被控制到该方向。另外，激光的偏振比很高，因此该技术对于使面发光型激光二极管的偏振方向稳定在一个方向是有效的。
而且，在专利文献1中，公开了通过使柱结构(post structure)的截面尺寸减小到小于光的模尺寸(mode size)来控制偏振方向的技术。
而且，在专利文献2中，公开了一种技术，该技术在金属接触层的一部分中形成不影响从发光开口发射的激光特性的不连续部，从而获得在平行于该不连续部的边界的方向的偏振。
专利文献1：日本专利No.2891133
专利文献2：PCT国际申请的日语翻译公开No.2001-525995
发明内容
然而，上述倾斜基板是以(311)面为法向的特殊基板，因此与(001)面基板等的典型基板相比，该倾斜基板非常昂贵。而且，在使用此种特殊倾斜基板的情况中，外延生长条件诸如生长温度、掺杂条件和气流速率与使用(001)面基板的情况完全不同，因此难以容易地制造该倾斜基板。
此外，在上述专利文献1中，柱结构截面尺寸小于光的模尺寸，从而光输出低到约1mW；因此，该面发光型激光二极管不适合作为要求高输出的应用(诸如用于数字复印机或打印机)的光源。
而且，在上述专利文献2中，作为实例，公开了这样一种面发光型激光二极管：其中深度为4.0到4.5μm的槽(不连续部)形成在距离发光开口边缘7μm的位置的，从而获得在平行于槽的方向的偏振。然而，除非共振区短边的距离减小到产生衍射损失效应的程度，偏振方向可能不能稳定在一个方向，因此认为偏振方向可能无法被在没有获得衍射损失效应的范围中(短边距离为7μm)形成的不连续部稳定在一个方向。
因此，在现有技术中，难以以低成本容易地制造能够将激光的偏振方向稳定在一个方向的高功率面发光型激光二极管。
考虑到前述内容，本发明的目的是提供一种能够以低成本容易地制造并能够将激光的偏振方向稳定在一个方向及获得较高输出的面发光型激光二极管，以及其制造方法。
本发明的面发光型激光二极管在基板上包括发光部分，在该发光部分中第一多层反射镜、包括一个或多个发光区域的有源层以及第二多层反射镜依次层叠。第一多层反射镜和第二多层反射镜中至少一个包括氧化部分，该氧化部分在围绕发光部分旋转的方向上非均匀分布在对应发光部分的区域的外围中。另外，任何其他层可以插在第一多层反射镜和有源层之间，或者在有源层和第二多层反射镜之间。
在本发明的面发光型激光二极管中，至少第一多层反射镜和第二多层反射镜之一包括氧化部分，该氧化部分在围绕发光部分旋转的方向非均匀分布在对应发光部分的区域的外围中，从而由于氧化部分造成的应力非均匀地产生在有源层中。这时，在氧化部分的非均匀分布具有各向异性的情况中，由于氧化部分的各向异性应力产生在有源层中，从而增强在平行于应力方向的方向的一个偏振分量以及在正交于应力方向的方向的偏振分量，而抑制其他偏振分量。从而，激光的偏振分量固定在一个方向。
制造本发明的面发光型激光二极管的方法包括以下步骤(A)到(D)。
(A)在基板上依次层叠第一多层反射镜、有源层和第二多层反射镜的步骤。
(B)在第二多层反射镜的顶面侧形成包括一个或多个宽度不均匀的环状开口的涂覆层的步骤。
(C)通过使用涂覆层作为掩模的干法蚀刻来形成具有对应于开口的宽度的非均匀深度的槽部分的步骤。
(D)通过氧化槽部分的侧面而在第一多层反射镜和第二多层反射镜中的至少一个中形成对应于槽部分的深度而非均匀分布的氧化部分的步骤。
在制造本发明的面发光型激光二极管的方法中，具有对应于开口的宽度的非均匀深度的槽部分通过干法蚀刻形成，而在这之后通过氧化形成对应于槽部分深度而非均匀分布的氧化部分。这时，在槽部分的非均匀深度具有各向异性的情况中，氧化部分的分布具有与槽部分相同的各向异性，并且由于氧化部分造成的各向异性应力产生在有源层中，从而增强在平行于应力方向的方向的一个偏振分量以及在正交于应力方向的方向的偏振分量，而抑制其他偏振分量。从而，激光的偏振分量固定在一个方向。
根据本发明的面发光型激光二极管，在围绕发光部分旋转的方向上非均匀分布的氧化部分设置在对应于发光部分的至少第一多层反射镜和第二多层反射镜之一的区域的外围中，从而激光的偏振方向可以稳定在一个方向。
根据本发明的制造面发光型激光二极管的方法，具有对应于开口宽度的非均匀深度的槽部分通过干法蚀刻形成，而在这之后通过氧化形成对应于槽部分深度而非均匀分布的氧化部分，从而激光的偏振方向可以稳定在一个方向。
而且，基板不必须是诸如(n11)面基板(n是整数)的特殊基板，而可以是(100)面基板，从而可以以低成本容易地制造面发光型激光二极管。此外，也不必须将氧化部分设置在对应于发光部分的区域中，从而光输出降低的可能性小，并可以发射高功率激光。
这样，根据本发明的面发光型激光二极管及其制造方法，可以以低成本容易地制造面发光型激光二极管，并且激光的偏振方向可以稳定在一个方向，且可以获得高输出。
附图说明
[图1]图1是根据本发明第一实施例的面发光型激光二极管的俯视图。
[图2]图2是示出沿图1的箭头方向A-A截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图3]图3是示出沿图1的箭头方向B-B截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图4]图4是示出沿图1的箭头方向C-C截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图5]图5是图2中下DBR镜层的截面构造实例的放大图。
[图6]图6是示出图2中氧化部分和电流限制层的平面构造的图示。
[图7]图7是图2中下DBR镜层的截面构造另一实例的放大图。
[图8]图8是图2中下DBR镜层的截面构造另一实例的放大图。
[图9]图9是用于描述图1中激光二极管的制造步骤的截面图和俯视图。
[图10]图10是用于描述图9之后步骤的截面图。
[图11]图11是用于描述图10之后步骤的截面图。
[图12]图12是示出正交偏振波和电源之间的消光比之间的关系的实例的关系图。
[图13]图13是示出正交偏振波和电源之间的消光比之间的关系的对比实例的关系图。
[图14]图14是示出正交偏振波和槽22A的深度之间的消光比之间的关系的实例的关系图。
[图15]图15是示出根据本发明第二实施例的面发光型激光二极管在一个方向的截面构造的图示。
[图16]图16是根据本发明第二实施例的面发光型激光二极管在另一个方向的截面构造的图示。
[图17]图17是用于描述制造图15所示的激光二极管的步骤的截面图。
[图18]图18是用于描述图17之后的步骤的截面图。
[图19]图19是根据本发明第三实施例的面发光型激光二极管的俯视图。
[图20]图20是示出在图19中的横模调节层的一个方向的截面构造的放大图。
[图21]图21是示出在图19中的横模调节层的另一个方向的截面构造的放大图。
[图22]图22是根据另一个修改的实例的面发光型激光二极管的俯视图。
[图23]图23是根据本发明第四实施例的面发光型激光二极管的俯视图。
[图24]图24是示出沿图23的箭头方向A-A截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图25]图25是示出沿图24的箭头方向A-A截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图26]图26是示出沿图24的箭头方向B-B截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图27]图27是根据修改的实例的面发光型激光二极管的俯视图。
[图28]图28是示出沿图27的箭头方向A-A截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图29]图29是示出沿图27的箭头方向C-C截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图30]图30是示出沿图28的箭头方向A-A截取的激光二极管的截面构造的图示。
[图31]图31是示出根据修改的实例的面发光型激光二极管的截面构造的图示。
[图32]图32是示出在与图31中的激光二极管的截取方向正交的方向的截面构造的图示。
[图33]图33是示出图2中激光二极管的修改的实例的截面构造的图示。
[图34]图34是示出在与图33中的激光二极管的截取方向正交的方向的截面构造的图示。
[图35]图35是示出图31中激光二极管的修改的实例的截面构造的图示。
[图36]图36是示出在与图35中的激光二极管的截取方向正交的方向的截面构造的图示。
[图37]图37是图1中激光二极管的修改的实例的俯视图。
[图38]图38是图1中激光二极管的另一个修改的实例的俯视图。
[图39]图39是图1中激光二极管的再一个修改的实例的俯视图。
[图40]图40是图1中激光二极管的又一个修改的实例的俯视图。
[图41]图41是图38中激光二极管的修改的实例的俯视图。
[图42]图42是图38中激光二极管的另一个修改的实例的俯视图。
[图43]图43是图37中激光二极管的修改的实例的俯视图。
[图44]图44是图37中激光二极管的另一个修改的实例的俯视图。
[图45]图45是图37中激光二极管的再一个修改的实例的俯视图。
[图46]图46是图39中激光二极管的修改的实例的俯视图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述优选实施例。
[第一实施例]
图1示出根据本发明第一实施例的面发光型激光二极管1的俯视图。图2示出沿图1的箭头方向A-A截取的面发光型激光二极管1的截面构造，图3示出沿图1的箭头方向B-B截取的面发光型激光二极管1的截面构造，图4示出沿图1的箭头方向C-C截取的面发光型激光二极管1的截面构造。图5示出图2中下DBR镜层11(将在下文描述)的截面构造的实例，而图7和8示出图2中下DBR镜层11的截面构造的修改的实例。图6示出当通过图1中的面发光型激光二极管1观看时从氧化部分11A(将在下文描述)和电流限制层17的顶部观察的分布(形状)。
面发光型激光二极管1包括在基板10的一个面上的发光部分20。通过从基板10侧依次层叠下DBR镜层11(第一多层反射镜)、下隔离层14、有源层15、上隔离层16、电流限制层17、上DBR镜层18(第二多层反射镜)和接触层19，构造出发光部分20。在发光部分20中，例如，宽度为大约10μm到30μm的柱状台部分21和围绕台部分21的槽部分22形成在下DBR镜层11、下隔离层14、有源层15、上隔离层16、电流限制层17、上DBR镜层18和接触层19的一部分中。
槽部分22是具有非均匀宽度的环状槽，并具有根据(正比于)槽宽度的非均匀深度。更具体地，具有径向方向宽度Ly和圆周方向宽度Lx的一对槽22A设置在与平行于层叠面并通过台部分21的中心部分的一个轴(图1的A-A线)对应的部分中，而具有径向方向宽度ΔR的一对槽22B与槽22A相通设置。每个槽22A都具有到达下DBR镜层11的下第一DBR镜层12(将在下文描述)的深度D1。另一方面，每个槽22B都具有不到达下第一DBR镜层12的深度D2。换言之，槽22B的深度D2小于槽22A的深度D1，并且台部分21的高度对应于槽部分22的深度而相应地不均匀，且暴露于台部分21侧面的层构造对应槽部分22的深度变化。另外，图3中，举例说明了槽22B到达下DBR镜层11的下第二DBR镜层13(将在下文描述)的情况。
这里，Lx和Ly优选足够大以防止下文描述的蚀刻速率减慢，并优选为5μm或更大。而且，ΔR优选小于Lx和Ly，并优选足够大以通过将在下文描述的负载效应(loading effect)使槽22B的蚀刻速率变得比槽22A的蚀刻速率慢，并优选在1μm到3μm并包含1μm和3μm的范围内，更优选2μm。
基板10是例如n型GaAs基板，并且该GaAs基板优选为例如(100)平面基板；然而，该GaAs基板可以是特殊基板，诸如(n11)平面基板(n是整数)。
下DBR镜层11的构造为：其中从基板10侧顺次层叠下第一DBR镜层12(第三多层反射镜)和下第二DBR镜层13(第四多层反射镜)。如图5所示，下第一DBR镜层12通过层叠多对低折射率层12A和高折射率层12B来构造。低折射率层12A由例如光学厚度为λ/4(λ是振荡波长)的n型Alx1Ga1-x1As制成，而高折射率层12B由例如光学厚度为λ/4的n型Alx2Ga1-x2As制成。下第二DBR镜层13通过层叠多对低折射率层13A和高折射率层13B来构造。低折射率层13A由例如光学厚度为λ/4的n型Alx3Ga1-x3As制成，而高折射率层13B由例如光学厚度为λ/4的n型Alx4Ga1-x4As制成。另外，作为n型杂质，例如，有硅(Si)、硒(Se)等。
这里，下DBR镜层11中Al成分的值x1到x4满足以下公式。从而，下第一DBR镜层12的低折射率层12A比下第二DBR镜层13的低折射率层13A对氧化更敏感，并具有等于或高于电流限制层17的抗氧化性的抗氧化性。
1≥x9≥x1>(x3，x10)>0.8>(x2，x4)≥0......(1)
在公式(1)中，(x3，x10)表示x3或x10，而(x2，x4)表示x2或x4。而且，x9是电流限制层17的制成材料中包括的Al成分的值，而x10是制成上DBR镜层18的低折射率层的材料中包括的Al成分的值。此外，0.8对应于低折射率层的折射率和高折射率层的折射率之间的边界。
然而，在每个下第一DBR镜层12的低折射率层12A的作为对应于台部分21的中心区(将在下文描述的发光区域15A)的区域的外围并围绕槽22A的区域中，通过氧化低折射率层12A的部分形成氧化部分30。氧化部分30包括一对氧化层31A和32A，并且该对氧化层31A和32A设置成相距距离Dox1彼此面对，并在两者间具有对应于下第一DBR镜层12的发光区域15A的区域(该区域也是对应于将在下文描述的电流注入区17B的区域)，并且对应于槽部分22的具有较大深度的槽22A形成。换言之，氧化区30在围绕发光区域15A旋转的方向非均匀分布，并在有源层15中产生根据氧化部分30的分布的非均匀应力。
这里，假设电流注入区17B在径向方向的长度是Dox2，则距离Dox1优选大于Dox2，并且在期望抑制高阶横模振荡的情况中，距离Dox1优选在Dox2+1μm到15μm并包含Dox2+1μm和15μm的范围内。而且，在期望进一步抑制高阶横模振荡的情况中，距离Dox1优选在Dox2+1μm到10μm并包含Dox2+1μm和10μm的范围内。此外，在期望避免氧化层31A和32A的发光效率损失的情况中，距离Dox1优选大于距离Dox2，更优选等于或大于1.1×Dox2。
氧化层31A和32A都包括Al2O3(氧化铝)，将在下文描述，氧化层31A和32A通过从台部分21和槽部分22的侧面氧化包括在低折射率层12A中的高浓度Al来获得。因此，在下DBR镜层11中氧化层31A夹着高折射率层12B层叠，以构成多层膜31(第一多层膜)，在下DBR镜层11中氧化层32A夹着高折射率层12B层叠，以构成多层膜32(第二多层膜)。另外，下第一DBR镜层12不在台部分21的侧面中的面向槽22B的部分中暴露，从而氧化层31A和32A不分布在该部分的除邻近槽22A的部分之外的部分中。
顺便提及，下第一DBR镜层12的低折射率层12A不限于上述组成，并可以具有例如图7或8所示的构造且其光学厚度维持在λ/4。例如，如图7所示，在由Alx5Ga1-x5As制成的第一折射率层12C和由Alx6Ga1-x6As制成的第二折射率层12D以此顺序顺次从基板10侧层叠的情况中，Al成分的值x2到x6设定为满足以下公式(2)的值，并且如图8所示，在由Alx7Ga1-x7As制成的第三折射率层12E、由Alx5Ga1-x5As制成的第一折射率层12C和由Alx6Ga1-x6As制成的第二折射率层12D以此顺序顺次从基板10侧层叠的情况中，Al成分的值x2到x7设定为满足以下公式(3)的值。
1≥x5＝x9>(x6，x3，x10)>0.8>(x2，x4)≥0......(2)
1≥x5＝x9>(x6，x7，x3，x10)>0.8>(x2，x4)≥0......(3)
在公式(2)中，(x6，x3，x10)表示x6、x3或x10，而在公式(2)和(3)中，(x2，x4)表示x2或x4，在公式(3)中，(x6，x7，x3，x10)表示x6、x7、x3或x10。
下隔离层14由例如Alx8Ga1-x8As(0<x8<1)制成。有源层15由例如GaAs基材料制成。在有源层15中，面向将在下文描述的电流注入区17B的区域是发光区域15A，并且该发光区域15A的中心区(发光中心区)是主要发生基本(fundamental)横模振荡的区域，而围绕发光区域15A的发光中心区的边缘区是主要发生高阶横模振荡的区域。上隔离层16由例如Alx12Ga1-x12As(0<x12<1)制成。期望下隔离层14、有源层15和上隔离层16不包括杂质，但是其可能包括p型或n型杂质。作为p型杂质，有锌(Zn)、镁(Mg)、铍(Be)等。
电流限制层17在其边缘区中包括电流限制区17A，并在其中心区中包括电流注入区17B。电流注入区17B由例如p型Alx9Ga1-x9As(0<x9<1)制成。电流限制区17A包括Al2O3(氧化铝)，并且将在下文描述，电流限制区17A通过从台部分21的侧面侧氧化包括在Alx9Ga1-x9As层17D中的高浓度Al来获得。换言之，电流限制层17具有限制电流的功能。
电流注入区17B为对角线在[011]方向和[01-1]方向的四边形(例如菱形)形状，并具有面内各向异性。电流限制区17A为对角线在[011]方向和[01-1]方向的四边形形状的原因是Alx9Ga1-x9As在[011]方向和[01-1]方向的氧化速率和在与[011]方向和[01-1]方向形成45°角的[001]方向和[010]方向的氧化速率不同。在此情况中，在期望抑制高阶横模振荡的情况中电流注入区17B的对角线长度Dox2优选在3μm到8μm并包含3μm和8μm的范围内。而且，在期望进一步抑制高阶横模振荡的情况中，长度Dox2优选在3μm到5μm并包含3μm和5μm的范围内。
上DBR镜层18通过层叠多对低折射率层和高折射率层来构造。低折射率层由例如光学厚度为λ/4的p型Alx10Ga1-x10As(0<x10<1)制成，而高折射率层由例如光学厚度为λ/4的p型Alx11Ga1-x11As(0<x11<1)制成。接触层19由例如p型GaAs制成。
在本实施例的面发光型激光二极管1中，保护膜23也形成在台部分21的顶面的边缘部分、槽部分22的内表面、以及接触层19的除台部分21之外的表面上。在对应上述电流注入区17B的区域中包括发光开口24A的环状上电极24形成在接触层19的表面上，而上电极焊盘25形成在保护膜23的远离台部分21的部分的表面上。随后，如图1和4所示，连接部分26形成在保护膜23的包括槽22B的部分的表面上，并且上电极24和上电极焊盘25通过连接部分26彼此电连接。而且，下电极27形成在基板10的背面上。
保护膜23由例如绝缘材料诸如氧化物或氮化物形成，并形成为布置在从接触层19的边缘部分到槽部分22的内表面的区域以及靠近该区域的区域上。上电极24和上电极焊盘25都是通过以此顺序顺次层叠例如钛(Ti)层、铂(Pt)层和金(Au)层来构造的，并电连接到接触层19。连接部分26由镀覆层形成在通过以此顺序顺次层叠例如Ti层、Pt层和Au层形成的层叠构造上的部分构成。下电极27的构造为其中金(Au)锗(Ge)合金层、镍(Ni)层和金(Au)层从基板10侧顺次层叠，下电极27电连接到基板10。
根据本实施例的面发光型激光二极管1可以通过例如以下步骤制造。
图9(A)和9(B)到11(A)和11(B)依次示出制造方法的步骤。另外，图9(A)、10(A)和11(A)示出沿与图1的箭头方向A-A相同的方向截取的在制造过程中的器件的截面构造，图9(B)示出图9(A)的构造的顶面，而10(B)和11(B)示出沿与图1的箭头方向B-B相同的方向截取的在制造过程中的器件的截面构造。
在此情况中，基板10上的由GaAs制成的化合物半导体层通过例如MOCVD(有机金属化学气相沉积)法形成。这时，作为III-V族化合物半导体材料，使用例如三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMIn)和胂(AsH3)，作为施主杂质材料，使用例如H2Se，而作为受主杂质材料，使用例如二甲基锌(DMZ)。
首先，在基板10上顺次层叠下第一DBR镜层12、下第二DBR镜层13、下隔离层14、有源层15、上隔离层16、Alx9Ga1-x9As层17D、上DBR镜层18和接触层19之后，具有宽度不均匀的环状开口W的抗蚀剂层R形成在接触层19的表面上(参考图9(A)和9(B))。更具体地，开口W包括一对径向方向宽度为Ly而圆周方向宽度为Lx的弧形开口W1以及一对径向方向宽度为ΔR的与所述一对开口W1相通的弧形开口W2。
接着，通过例如反应离子蚀刻(RIE)法从接触层19侧进行蚀刻。然后，由开口W的非均匀宽度产生负载效应，宽度小的开口W2中的蚀刻速率比宽度大的开口W1中的慢。结果，对应开口WI形成深度D1的槽22A，对应开口W2形成深度D2的槽22B(参考图10(A)和10(B))。当槽22A和槽22B以此方式形成时，台部分21形成在被槽22A和槽22B围绕的部分中。
接着，在水蒸气气氛中进行高温氧化工艺，从槽部分22的内部选择性氧化低折射率层12A和Alx9Ga1-x9As层17D的A1。从而，围绕Alx9Ga1-x9As层17D和低折射率层12A的槽部分22的区变成绝缘层(氧化铝)。换言之，彼此面对且在其间有对应于发光区域15A的区域的一对多层膜31和32形成在每个低折射率层12A中的围绕对应于有源层15的发光区域15A的区域并围绕槽22A的区域中，并且进一步形成具有对应于发光区域15A的开口的电流限制区17A，该开口变成电流注入区17B(参考图11(A)和11(B))。
当通过以此方式使用具有宽度不均匀的环状开口W的抗蚀剂层R而产生负载效应时，可以通过一个蚀刻工艺来形成具有不均匀深度的槽部分22。而且，当通过使用深度不均匀的槽部分22来进行氧化工艺时，可以容易地形成在围绕发光区域15A旋转的方向非均匀分布的氧化区30。
接着，在绝缘材料通过例如CVD(化学气相沉积)法沉积在台部分21、槽部分22和槽部分22的外围的所有表面上之后，由蚀刻沉积的绝缘材料的对应于台部分21的顶面的部分被选择性去除，以暴露接触层19(参考图2(A)和2(B))。接着，在金属材料通过例如真空沉积法层叠在所有表面上之后，具有发光开口24A的上电极24通过例如选择性蚀刻形成在台部分21的顶面(接触层19的暴露部分)，而上电极焊盘25通过例如选择性蚀刻形成在远离台部分21的位置。而且，连接部分26通过镀覆形成以将上电极24和上电极焊盘25彼此电连接，并且当基板10的背面根据需要被抛光以调节基板10的厚度之后，下电极27形成在基板10的背面上。最后，基板10通过切割(dicing)被分成小的芯片。这样就制造了面发光型激光二极管1。
然而，在上述制造步骤中，当通过改变蚀刻时间来改变槽22A的深度D1时，暴露到槽22A内表面的低折射率层12A的层数改变。因此，当槽22A的深度D1随着蚀刻时间的增大而增大时，暴露的低折射率层12A的层数增加，相反，当槽22A的深度D1随着蚀刻时间的减少而减小时，暴露的低折射率层12A的层数减少。这时，槽22B的深度D2根据蚀刻时间而改变；然而，在深度D2在上述范围内改变的情况中，低折射率层12A不暴露到槽22A的内表面，从而低折射率层12A的面向槽22B的部分被氧化的可能性小，并且不可能在有源层15中产生沿槽22B彼此面对的方向的应力。因此，即使槽22A的深度D1小，也能在有源层15中产生沿槽22A彼此面对的方向的应力，并且沿槽22A彼此面对的方向的该应力可以根据槽22A的深度D1增大(成比例)。换言之，可以自由设定产生在有源层15中的各向异性应力的幅值。
而且，如图7和8所例举的，在低折射率层12A由高Al成分的层和低Al成分的层的层叠构造而成的情况中，低折射率层12A的氧化速率可以通过在这些层的Al成分均匀的状态下改变这些层的厚度来自由控制。然后，例如，氧化速率可以与低折射率层12A是单层的情况中相同，从而在低折射率层12A是单层且下DBR镜层11中的Al成分的值x1到x4满足公式(1)的情况中，低折射率层12A可以具有使低折射率层12A比低折射率层13A对氧化更敏感的性质，并具有等于或高于电流限制层17的抗氧化性的抗氧化性。
另外，根据氧化条件，例如，在电流限制层17的A1成分的值x9和第一折射率层12C的Al成分的值x5都是1，而第二折射率层12D的Al成分的值x6、第三折射率层12E的Al成分的值x7、低折射率层13A的Al成分的值x3以及上DBR镜层18的低折射率层的Al成分的值x10都是0.9的情况中，距离Dox1可以在Dox2+1μm到15μm并包含Dox2+1μm和15μm的范围内。
此外，例如，低折射率层12A中的高Al成分的层的Al成分的值可以与电流限制层17的Al成分的值相同，而低折射率层12A的低Al成分的层的Al成分的值可以与上DBR镜层18的低折射率层的Al成分的值相同。然后，在此情况中，当形成低折射率层12A时，可以使用在制造电流限制层17或上DBR镜层18时的外延生长条件诸如掺杂条件和气流速率，从而易于制造低折射率层12A。
再根据本实施例的面发光型激光二极管1中，当预定电压施加到下电极27和上电极24之间时，电流通过电流限制层17中的电流注入区17B注入有源层15，从而通过电子-空穴复合而发光。光被下DBR镜层11和上DBR镜层18反射从而导致预定波长的激光振荡，并且光作为激光束发射到外部。
而且，在围绕发光区域15A旋转的方向上非均匀分布的氧化部分30设置在对应于下DBR镜层11的下第一DBR镜层12的发光区域15A的区域的外围中，从而通过氧化部分30在有源层15中非均匀地产生张应力。在此情况中，氧化部分30包括一对彼此面对的多层膜31和32，两者之间是包括发光区域15A的区域，氧化部分30在槽22A彼此面对的方向上具有各向异性分布。因此，根据该分布的各向异性，在有源层15中产生张应力。另外，如上所述，不可能在槽22B的内表面中氧化低折射率层12A，并且在有源层15中不可能产生在槽22B彼此面对的方向的应力。因此，尽管在与张应力方向正交的方向的偏振分量增强，但是在与张应力方向平行的方向的偏振分量被抑制。
图12(A)和12(B)和13(A)和13(B)示出根据本实施例的面发光型激光二极管1的正交偏振波之间的消光比的实例，分别示出当电源为1mW(毫瓦)、2mW、3mW和4mW时正交偏振波之间的消光比。另外，槽22A的深度D1固定为4.65μm(多层膜31和32的层数是4)。每个图的水平轴表示正交偏振波之间的消光比，而纵轴表示样本数。而且，图14示出在电源为4mW的情况中当槽22A的深度D1从4.4μm以0.1μm的增量改变到5.0μm(多层膜31和32的层数增加)时正交偏振波之间的消光比。通常来说，当正交偏振波之间的消光比为15dB或以上时，激光的偏振分量被充分抑制，并且偏振分量被固定在一个方向。
从图12(A)和12(B)和13(A)和13(B)例举的结果明显看出，在槽22A的深度D1为4.65μm(多层膜31和32的层数为4)的情况中，偏振分量当电源为1mW或2mW时固定在一个方向。而且，从图14例举的结果明显看出，当槽22A的深度D1为4.7μm或以上(多层膜31和32的层数为7或以上)时，偏振分量固定在一个方向。然后，不仅在图5、7和8中例举的下DBR镜层11的层构造的情况中，而且也在将在下文描述的其他实施例的层构造的情况中，存在该倾向。
另外，正交偏振波之间的消光比通过改变一对氧化层31A和32A之间的距离Dox1而改变；然而，在用于抑制高阶横模振荡的优选范围内，正交偏振波之间的消光比足够大，并且偏振分量被固定在一个方向。
如上所述，在本实施例的面发光型激光二极管1中，一对彼此面对并且其间有发光区域15A的多层膜31和32设置在下第一DBR镜层12中，从而激光的偏振分量可以固定在一个方向，结果，激光的偏振方向可以稳定在一个方向。
顺便提及，在本实施例中，如上所述，基板不一定是诸如(n11)面基板(n是整数)的特殊基板，而可以是典型的(100)面基板，从而可以使用诸如掺杂条件和气流速率等典型(100)面基板的外延生长条件。从而，可以以低成本容易地制造面发光型激光二极管1。
而且，在本实施例中，下DBR镜层11的构造为下第一DBR镜层12和下第二DBR镜层13依次从基板10侧层叠，从而槽22A的深度D1越大，包括在下第一DBR镜层12中的多层膜对31和32的层数(厚度)增加越多。从而，各向异性应力可以根据多层膜对31和32的层数(厚度)而增大，并且改善偏振可控性。
此外，在本实施例中，下DBR镜层11具有上述构造，因此只要小深度的槽22B的底面形成在下第二DBR镜层13中的某处，就不可能影响偏振可控性。换言之，不必要在制造步骤中精确控制槽22B的深度，即使槽22B的深度变化，各面发光型激光二极管1的偏振可控性也不可能变化。
而且，在本实施例中，在下第一DBR镜层12中的低折射率层12A的Al成分的值x1等于或基本等于电流限制层17的Al成分的值x9的情况中，低折射率层12A的反射率高于下第二DBR镜层13中的低折射率层13A的反射率。因此，可以减少到基板10的光泄漏，从而可以增大从上DBR镜层18发射到外部的光的输出。此外，在低折射率层12A包括AlGaAs的情况中，当AlGaAs的Al成分的值增大时，低折射率层12A的热导率增大，从而可以改善面发光二极管1的热辐射。
此外，在本实施例中，一对多层膜31和32的层数(厚度)增加越多，各向异性应力就可以增加越多，从而不必要在对应于发光区域15A的区域中设置氧化部分30以对有源层15施加大应力。从而，光输出被氧化部分30降低的可能性小，并且可以发射高功率激光。
因此，在本实施例中，面发光型激光二极管1可以以低成本容易地制造，并且激光的偏振方向可以稳定在一个方向且可以获得较高的输出。
而且，在本实施例中，如图1到4所示，围绕台部分21形成的槽部分22的深度为槽部分22穿透至少有源层15的程度，从而从上电极24、上电极焊盘25和连接部分26到有源层15的电流通路仅存在在台部分21中。因此，电流注入效率不可能由于形成围绕台部分21的槽部分22而降低。
[第二实施例]
图15和16示出根据第二实施例的面发光型激光二极管2的截面构造。在上述实施例中，下DBR镜层11的构造为下第一DBR镜层12和下第二DBR镜层13依次从基板10侧层叠；然而，在本实施例中，从下DBR镜层11去除下第二DBR镜层13，并且下DBR镜层11具有与下第二DBR镜层13相同的构造。
因此，如图17(A)和17(B)所示，当槽部分22通过蚀刻形成时，下DBR镜层11中的低折射率层12A不仅在槽22A中而且还在槽22B中被暴露。因此，如图18(A)和18(B)所示，氧化部分40不仅在低折射率层12A的面向槽22A的部分中形成，而且在面向槽22B的部分中形成。然而，槽22A的深度D1大于槽22B的深度D2，而且氧化部分40中槽22A侧的层数大于槽22B侧的层数，从而氧化部分40是在其厚度中具有各向异性的环状多层膜，并且非均匀地分布在围绕发光区域15A旋转的方向。因此，氧化部分40根据在有源层15中的分布产生非均匀应力。
这样，在本实施例中，在围绕发光区域15A旋转的方向非均匀分布的氧化部分40设置在下DBR镜层11的对应于发光区域15A的区域的外围中，从而由于氧化部分40造成的应力非均匀产生在有源层15中。在此情况中，氧化部分40构造成包括环状多层膜，该多层膜在槽22A侧的层数大于在槽22B侧的层数并在其厚度中具有各向异性，并且在槽22A彼此面对的方向具有各向异性分布，从而根据该分布的各向异性应力产生在有源层15中。然后，如上述实施例的情况，产生在有源层15中的应力的方向与槽22A彼此面对的方向匹配。因此，尽管在与应力方向正交的方向的偏振分量增强，但是在与应力方向平行的方向的偏振分量被抑制。
这样，在本实施例的面发光型激光二极管2中，构造成包括环状多层膜的氧化部分40设置在下DBR镜层11中，所述环状多层膜在槽22A侧的层数大于在槽22B侧的层数并在其厚度中具有各向异性，从而激光的偏振分量可以固定在一个方向，结果，激光的偏振方向可以稳定在一个方向。
而且，正如上述实施例的情况，基板不一定是诸如(n11)面基板(n是整数)的特殊基板，而可以是典型的(100)面基板，从而可以使用诸如掺杂条件和气流速率等典型(100)面基板的外延生长条件。从而，可以以低成本容易地制造面发光型激光二极管2。此外，槽22A侧的层数和槽22B侧的层数之间的差别越大，各向异性应力可以增加越多，从而甚至不必要在对应于发光区域15A的区域中设置氧化部分40。从而，光输出被氧化部分40降低的可能性小，并且可以发射高功率激光。
因此，在本实施例中，正如上述实施例的情况，面发光型激光二极管2可以以低成本容易地制造，并且激光的偏振方向可以稳定在一个方向，且可以获得较高的输出。
[第三实施例]
图19示出根据本发明第三实施例的面发光型激光二极管3的顶面构造。图20示出沿图19的箭头方向A-A截取的的截面构造的靠近发光开口24A的区域的放大图，而图21是沿图19的箭头方向B-B截取的的截面构造的靠近发光开口24A的区域的放大图。面发光型激光二极管3与上述实施例的构造不同在于包括对应于发光开口24A的横模调节层50。
横模调节层50包括第一调节层51、第二调节层52和第三调节层53，并且第一调节层51和第二调节层52依次层叠在发光开口24A的中心区，即，基本横模振荡主要发生的区域。第三调节层53形成在围绕中心区的边缘区中，即，高阶横模振荡主要发生的区域。
另外，在图19到21中，为了进一步减少在槽22B彼此面对的方向的高阶横模振荡，第一调节层51和第二调节层52都为矩形形状且其在该方向的宽度小于其在槽22A彼此面对的方向的宽度；然而，第一调节层51和第二调节层52可以具有任何其他形状，例如，如图22所示的圆形。
第一调节层51的膜厚为(2a-1)λ/4n1(a是1或更大的整数，而n1是折射率)，并由折射率n1小于设置在上DBR镜层18的表面上的高折射率层的折射率的材料制成，例如，电介质，诸如SiO2(氧化硅)。第一调节层51的在槽22B彼此面对的方向的宽度基本等于主要发生基本横模振荡的区域的宽度，并优选在3.0μm到5.0μm并包含3.0μm和5.0μm的范围内。
第二调节层52的膜厚为(2b-1)λ/4n2(b是1或更大的整数，而n2是折射率)，并由折射率n2大于第一调节层51的折射率的材料制成，例如，电介质，诸如SiN(氮化硅)。
第三调节层53的膜厚为(2c-1)λ/4n3(c是1或更大的整数，而n3是折射率)，并由折射率n3小于第一调节层51的折射率的材料制成，例如，电介质，诸如SiN(氮化硅)。另外，第二调节层52和第三调节层53优选由相同膜厚的相同材料制成。从而，这些层可以同时形成，简化制造步骤。
在此情况中，假设发光开口24A的中心区的反射率是R1，围绕中心区的边缘区的反射率是R2，在这些调节层不设置在发光开口24A中的情况中的反射率是R3，每个折射率优选调节为满足以下公式的关系。从而，可以仅抑制高阶横模振荡，而不减小基本横模光输出。
R1≥R3>R2......(4)
通常，在面发光型激光二极管中，存在在发光开口的中心部分中基本横模光输出最大且随着远离发光开口中心部分而减小的倾向。因此，在面发光型激光二极管用于要求高输出的情况中，发光开口优选扩张为放出尽量多的基本横模激光。然而，通常存在高阶横模光输出在距离发光开口的中心部分为预定距离的区域中最大并向着发光开口的中心部分减小的倾向，因此当发光开口太大时，还可以产生高阶横模激光的高输出。
因此，在传统的面发光型激光二极管中，通过诸如减小发光开口尺寸或者在发光开口中设置具有复杂形状的结构的措施来避免输出高阶横模激光。而且，即使在面发光型激光二极管用于要求低输出的应用的情况中，为了将高阶横模激光减到最小，也必须采取与上述措施相同的措施。
另一方面，在本实施例中，第一调节层51和第二调节层52依次层叠在发光开口24A的中心区中，而第三调节层53设置在围绕发光开口24A的中心区的外围区中。因此，外围区的反射率低于中心区。因此，激光的偏振方向可以稳定在一个方向，并且可以仅抑制高阶横模振荡而不减小基本横模光输出。
而且，在本实施例中，第一调节层51设置在由半导体材料制成的接触层19上，从而很容易选择性蚀刻第一调节层51，并且不需要第一调节层51、第二调节层52和第三调节层53具有复杂形状，从而可以容易地制造面发光型激光二极管3。
[第四实施例]
图23示出根据第四实施例的面发光型激光二极管4的顶面构造。图24示出沿图23的箭头方向A-A截取的面发光型激光二极管4的截面构造。图25示出沿图24的箭头方向A-A截取的面发光型激光二极管4的截面构造，而图26示出沿图24的箭头方向B-B截取的面发光型激光二极管4的截面构造。另外，沿图23的箭头方向B-B和C-C截取的截面构造与上述第一实施例的面发光型激光二极管1的情况相同。
如图23到26所示，面发光型激光二极管4与上述实施例的构造不同在于形成在包括台部分21侧壁的槽22A内壁上的半导体层28、以及形成在半导体层28的表面中的对应于槽22A的底面部分的一部分中的一对电极29A和29B。
半导体层28具有例如NPN构造，其中n型半导体层、p型半导体层和n型半导体层通过外延晶体生长(再生长)从槽22A的内壁侧依次层叠。
电极29A和29B的构造都为例如，AuGe合金层、Ni层和Au层从槽22A的底部侧依次层叠，并电连接到半导体层28的表面。电极29A和29B从形成在保护膜23的槽22A的底部中的开口暴露。
在本实施例的面发光型激光二极管4中，电极29A和29B通过NPN构造的半导体层28连接到包括台部分21的槽22A内壁，因此即使DC电压(偏置)施加到电极29A和29B之间，电流不流进台部分21，并且当电流在上电极24和下电极27之间流动以驱动激光器时，电流不流入电极29A和29B。因此当DC电压(偏置)施加到电极29A和29B之间时，可以在台部分21中形成电场。电场形成在电极29A和29B彼此面对的方向(槽22A彼此面对的方向)以及与台部分21的层叠面内方向基本平行的方向，从而在槽22A彼此面对的方向的吸收损失被电场的存在增大。
从而，在本实施例中，尽管在与槽22A彼此面对的方向正交的方向的偏振分量增强，但是在槽22A彼此面对的方向的偏振分量被抑制，从而激光的偏振分量可以固定在一个方向，结果，激光的偏振方向可以稳定在一个方向。
而且，在本实施例中，台部分21的一部分(槽22A侧的侧壁)被半导体层28覆盖，从而与上述实施例的每种情况相比，台部分21的热可以通过半导体层28辐射到外部，并且热辐射良好。
而且，在本实施例中，半导体层28和电极29A和29B都具有简单构造，并且半导体层28可以通过再生长更容易地形成，从而可以容易地制造面发光型激光二极管4。
[第四实施例的修改的实例]
在以上的实施例中，半导体层28形成在槽22A中；然而，如图27到30所示的面发光型激光二极管5，半导体层28也形成在槽22B中从而槽22B可以由半导体层28填充。在此情况中，台部分21的大部分(槽22A和22B侧的侧壁)由半导体层28覆盖，从而与上述第四实施例的情况相比，台部分21的热可以通过槽22B填充有半导体层28的部分有效地辐射，并且热辐射良好。
另外，图27示出根据修改的实例的面发光型激光二极管5的顶面构造，图28示出沿图27的箭头方向B-B截取的截面构造，图29示出沿图27的箭头方向C-C截取的截面构造。而且，沿图27的箭头方向A-A截取的截面构造与图24中的相同，图30示出沿图28的箭头方向A-A截取的截面构造。
虽然参考实施例和修改的实例来描述本发明，本发明不限于上述实施例等，而可以做各种修改。
例如，在每个上述实施例中，下DBR镜层11的构造都为其中下第一DBR镜层12和下第二DBR镜层13从基板10侧依次层叠；然而，如图31和32所示，下DBR镜层11可以构造为下第一DBR镜层12插入到下第二DBR镜层13的中间，还可以构造为下第一DBR镜层12设置为使得氧化层31和32的最低层位于比槽22A的底面充分高的位置。另外，图31示出在对应图1的箭头方向A-A的方向的截面构造，图32示出在对应图1的箭头方向B-B的方向的截面构造。在每个上述实施例中，例如，如图33和34所示，在槽22A的底部具有锥形形状的情况中，可能在各个面发光型激光二极管1之间锥形形状会变化。而且，当在各个面发光型激光二极管1之间槽22A的深度变化时，在各个面发光型激光二极管1之间氧化层31A和32A的数目可能变化。因此，在槽22A的锥形形状或深度变化的情况中，在各个面发光型激光二极管1之间施加到有源层15的应力幅值可能变化。另一方面，在下DBR镜层11具有图31和32所示的构造的情况中，即使槽22A的底部具有如图35和36所示的锥形形状，该底部的锥形形状不到达氧化层31A和32A，因此不可能由于该锥形形状的变化而对氧化层31A和32A施加不利影响。而且，即使在各个面发光型激光二极管1之间槽22A的深度变化，氧化层31A和32A并不直接位于槽22A的底面之下，因此不可能由于槽22A深度的变化而对氧化层31A和32A施加不利影响。因此，在下DBR镜层11构造成下第一DBR镜层12插入到下第二DBR镜层13中间，以及下第一DBR镜层12设置为使得氧化层31和32的最低层位于比槽22A的底面充分高的位置的情况中，即使锥形形状或者槽22A的深度变化，也可以避免在各个面发光型激光二极管1之间施加到有源层15的应力幅值变化。
而且，在每个上述实施例中，从顶面侧观察的槽22A的形状是基本为四边形形状；然而，例如，槽22A的形状可以是图37所示的扇形形状或者图38所示的钉子的截面的形状。
而且，在每个上述实施例中，描述了仅设置一个台部分21的情况；然而，如图39和40所示，可以阵列设置多个台部分21，并且围绕台部分21的槽部分22可以彼此相通形成。这时，槽部分22的形状可以是图41和图42所示的钉子的截面的形状。这样，在围绕台部分21的槽部分22彼此相通形成的情况中，在将面发光型激光二极管1切割成芯片之前的晶片中，可以避免由外延晶体生长引起的整个晶片的翘曲。从而，可以减小在切割之后残留在每个芯片中的翘曲量，并可以减小在各芯片之间翘曲量的变化。
此外，如图43和44所示，在槽部分22的形状是扇形形状的情况中，当槽部分22的槽22A彼此面对的方向相同时，从每个台部分21的发光开口24A发射的激光的偏振分量固定在一个方向，结果，当获得光输出时，激光的偏振方向可以稳定在一个方向。然而，如图45所示，在槽22A彼此面对的方向选择性变化的情况中，驱动面发光型激光二极管，使得施加电压到被槽部分22围绕的每个台部分21并且其中槽22A彼此面对的方向被固定在一个方向的周期、以及施加电压到被槽部分22围绕的每个台部分21并且其中槽22A彼此面对的方向被固定在另一个方向的周期彼此不重叠，从而当激光的偏振方向稳定在一个方向时，偏振方向可以根据需要而转变。而且，如图46所示，包括在一个阵列中的多个台部分21以及包括在另一个阵列中的多个台部分21可以交替设置。
而且，在每个上述实施例中，参考AlGaAs基化合物激光二极管作为实例来描述本发明；然而，本发明可以应用于任何其他化合物激光二极管，例如，GaInP基、AlGaInP基、InGaAs基、GaInP基、InP基、GaN基、GaInN基或者GaInNAs基化合物半导体激光二极管。

Claims (15)

1.一种面发光型激光二极管，其特征在于包括发光部分，在所述发光部分中在基板上依次层叠第一多层反射镜、包括一个或多个发光区域的有源层、以及第二多层反射镜，
其中所述第一多层反射镜和所述第二多层反射镜中至少一个包括氧化部分，所述氧化部分在围绕所述发光区域旋转的方向上非均匀分布在对应所述发光区域的区域的外围中；
其中所述发光部分包括围绕所述氧化部分的整体上相通的环状槽部分，并且所述槽部分具有对应于所述氧化部分的分布的非均匀深度。
2.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述氧化部分配置成包括环状多层，所述环状多层在其厚度中具有各向异性。
3.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述氧化部分配置成包括第一多层膜和第二多层膜，所述第一多层膜和第二多层膜彼此面对，并且所述发光区域在所述第一多层膜和第二多层膜之间。
4.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述氧化部分配置成包括环状多层膜，所述环状多层膜在其厚度中具有各向异性，并且
所述多层膜的具有较大厚度的部分对应所述槽部分的具有较大深度的部分形成。
5.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述氧化部分配置成包括第一多层膜和第二多层膜，所述第一多层膜和第二多层膜彼此面对，并且所述发光区域在所述第一多层膜和第二多层膜之间，并且
所述第一多层膜和所述第二多层膜对应所述槽部分的具有较大深度的部分形成。
6.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述槽部分具有对应于所述氧化部分的分布的非均匀宽度。
7.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
对应于所述槽部分的具有较小深度的部分的部分的宽度在1μm到3μm并包含1μm和3μm的范围内。
8.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
具有所述第一多层反射镜和所述第二多层反射镜之外的所述氧化部分的反射镜具有一构造，在所述构造中对氧化相对敏感的第三多层反射镜和相对抗氧化的第四多层反射镜从所述基板侧依次层叠，并且
所述氧化部分形成在所述第三多层反射镜中。
9.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于
具有所述第一多层反射镜和所述第二多层反射镜之外的所述氧化部分的反射镜包括相对抗氧化的第四多层反射镜以及插入到所述第四多层反射镜的中间并且对氧化相对敏感的第三多层反射镜，并且
所述氧化部分形成在所述第三多层反射镜中。
10.如权利要求8或权利要求9所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述第三多层反射镜通过层叠多对由Alx1Ga1-x1As制成的低折射率层和由Alx2Ga1-x2As制成的高折射率层构造而成，
所述第四多层反射镜通过层叠多对由Alx3Ga1-x3As制成的低折射率层和由Alx4Ga1-x4As制成的高折射率层构造而成，并且
x1到x4满足以下公式：
1≥x1＞x3＞0.8＞(x2，x4)≥0......(1)
11.如权利要求8或权利要求9所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述第三多层反射镜通过层叠多对包括由Alx5Ga1-x5As制成的第一折射率层和由Alx6Ga1-x6As制成的第二折射率层的低折射率层以及由Alx2Ga1-x2As制成的高折射率层构造而成，
所述第四多层反射镜通过层叠多对由Alx3Ga1-x3As制成的低折射率层和由Alx4Ga1-x4As制成的高折射率层构造而成，并且
x2到x6满足以下公式：
1≥x5＞(x6，x3)＞0.8＞(x2，x4)≥0......(2)
12.如权利要求8或权利要求9所述的面发光型激光二极管，其特征在于
所述第三多层反射镜通过层叠多对依次包括由Alx7Ga1-x7As制成的第三折射率层、由Alx5Ga1-x5As制成的第一折射率层和由Alx6Ga1-x6As制成的第二折射率层的低折射率层以及由Alx2Ga1-x2As制成的高折射率层构造而成，
所述第四多层反射镜通过层叠多对由A1x3Ga1-x3As制成的低折射率层和由Alx4Ga1-x4As制成的高折射率层构造而成，并且
x2到x7满足以下公式：
1≥x5＞(x6，x7，x3)＞0.8＞(x2，x4)≥0......(3)
13.如权利要求1所述的面发光型激光二极管，其特征在于还包括在所述第二多层反射镜上的横模调节层，
其中所述第一多层反射镜和所述第二多层反射镜之一具有四边形的电流注入区，所述电流注入区的对角线的交点对应于所述发光区域，
所述第二多层反射镜具有发光开口，所述发光开口设置在对应于所述电流注入区的一条对角线的区域中，并且
所述横模调节层设置为对应于所述发光开口，并且在所述横模调节层中，除了对应于所述发光开口的所述发光区域的中心区之外的外围区的反射率低于所述中心区的反射率。
14.如权利要求13所述的面发光型激光二极管，其特征在于
对应于所述横模调节层的中心区的部分的构造为依次层叠膜厚为(2a-1)λ/4n1，其中a是1或更大的整数，λ是发光波长，n1是折射率，并且折射率n1小于所述第一多层反射镜表面的折射率的第一调节层以及膜厚为(2b-1)λ/4n2，其中b是1或更大的整数，n2是折射率，并且折射率n2大于所述第一调节层的折射率的第二调节层，并且
对应于所述横模调节层的外围区的部分是膜厚为(2c-1)λ/4n3，其中c是1或更大的整数，n3是折射率，并且折射率n3大于所述第一调节层的折射率的第三调节层。
15.一种制造面发光型激光二极管的方法，其特征在于包括：
在基板上依次层叠第一多层反射镜、有源层和第二多层反射镜的步骤；
在所述第二多层反射镜的顶面侧形成包括具有非均匀宽度的一个或多个环状开口的涂覆层的步骤；
通过使用所述涂覆层作为掩模，利用干法蚀刻来形成具有对应于所述开口的深度的非均匀深度的整体上相通的环状槽部分的步骤；以及
通过氧化所述环状槽部分的侧面而在所述第一多层反射镜和所述第二多层反射镜中的至少一个中形成对应于所述环状槽部分的深度非均匀分布的氧化部分的步骤。
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