DE112022001629T5 - Oberflächenemittierender laser, lichtquellenvorrichtung, elektronische vorrichtung und verfahren zum herstellen eines oberflächenemittierenden lasers - Google Patents

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Shinichi Agatuma
Masato Ogawa
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Abstract

Bereitgestellt wird ein oberflächenemittierender Laser, der imstande ist, einen Begrenzungseffekt für Licht und Strom zwischen zumindest zwei Mesa-Strukturen unterschiedlich einzurichten, und imstande ist, die Produktivität zu verbessern.Die vorliegende Technologie stellt einen oberflächenemittierenden Laser bereit, der eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten mit einer Mesa-Struktur enthält, wobei die lichtemittierenden Einheiten jeweils einen ersten mehrschichtigen Filmreflektor, einen zweiten mehrschichtigen Filmreflektor, eine aktive Schicht, die zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren angeordnet ist, zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht, die zwischen einer Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und/oder zwischen einer Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht angeordnet ist, worin die Mesa-Strukturen der Vielzahl lichtemittierender Einheiten erste und zweite Mesa-Strukturen umfassen, die unterschiedliche Höhenabmessungen aufweisen und unterschiedliche Anzahlen der Oxidbegrenzungsschichten und/oder unterschiedliche Anzahlen der aktiven Schichten aufweisen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (worauf hier im Folgenden auch als „die vorliegende Technologie“ verwiesen wird) bezieht sich auf einen oberflächenemittierenden Laser, eine Lichtquellenvorrichtung, eine elektronische Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers.
  • HINTERGRUNDTECHNIK
  • Herkömmlicherweise ist ein oberflächenemittierender Laser bekannt, der eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten mit einer Mesa-Struktur enthält, die eine Oxideinschluss- bzw. Oxidbegrenzungsschicht enthält. Einige der oberflächenemittierenden Laser weisen unterschiedliche Anzahlen an Oxidbegrenzungsschichten zwischen zumindest zwei Mesa-Strukturen auf (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). In diesem oberflächenemittierenden Laser kann ein Einschluss- bzw. Begrenzungseffekt für Licht und Strom zwischen zumindest zwei Mesa-Strukturen unterschiedlich eingerichtet werden.
  • ZITATLISTE
  • PATENTDOKUMENT
  • Patentdokument 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2019-62188
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Der herkömmliche oberflächenemittierende Laser lässt jedoch Raum für eine Verbesserung der Produktivität.
  • Daher besteht ein Hauptziel der vorliegenden Technologie darin, einen oberflächenemittierenden Laser bereitzustellen, der imstande ist, den Einschluss- bzw. Begrenzungseffekt für Licht und Strom zwischen zumindest zwei Mesa-Strukturen unterschiedlich einzurichten, und imstande ist, die Produktivität zu verbessern.
  • LÖSUNG FÜR DIE PROBLEME
  • Die vorliegende Technologie stellt einen oberflächenemittierenden Laser bereit, der umfasst:
    • eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten, die eine Mesa-Struktur aufweisen, wobei die lichtemittierenden Einheiten jeweils umfassen
    • einen ersten mehrschichtigen Filmreflektor,
    • einen zweiten mehrschichtigen Filmreflektor,
    • eine aktive Schicht, die zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren angeordnet ist,
    • zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht, die zwischen einer Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und/oder zwischen einer Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht angeordnet ist, worin
    • die Mesa-Strukturen der Vielzahl lichtemittierender Einheiten erste und zweite Mesa-Strukturen umfassen, die unterschiedliche Höhenabmessungen aufweisen und unterschiedliche Anzahlen der Oxidbegrenzungsschichten und/oder eine unterschiedliche Anzahl der aktiven Schichten aufweisen. In der vorliegenden Beschreibung schließt hier die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten null ein. In der vorliegenden Beschreibung schließt die Anzahl aktiver Schichten ebenfalls null ein.
  • Die zweite Mesa-Struktur kann eine größere Höhenabmessung und eine größere Anzahl der Oxidbegrenzungsschichten als die erste Mesa-Struktur aufweisen.
  • Die lichtemittierende Einheit, die die erste Mesa-Struktur aufweist, kann zumindest eine Schicht enthalten, die in Material der Oxidbegrenzungsschicht bilden soll.
  • Die zweite Mesa-Struktur kann die aktive Schicht aufweisen, und die erste Mesa-Struktur kann die aktive Schicht nicht aufweisen.
  • Sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen können die aktive Schicht aufweisen.
  • Sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen können die aktive Schicht nicht aufweisen.
  • Die zweite Mesa-Struktur kann eine Vielzahl der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthalten, und die erste Mesa-Struktur kann zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht auf der einen Seite enthalten.
  • Die zweite Mesa-Struktur kann zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthalten, und die erste Mesa-Struktur kann zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthalten.
  • Die ersten und zweiten Mesa-Strukturen können die gleiche Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten aufweisen, und die zweite Mesa-Struktur kann eine größere Höhenabmessung und eine größere Anzahl der aktiven Schichten als die erste Mesa-Struktur aufweisen.
  • Jede der ersten und zweiten Mesa-Strukturen kann zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthalten.
  • Ein Blind- bzw. Dummy-Gebiet kann zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen vorgesehen sein.
  • Ein Abstand bzw. Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet kann von einem Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet verschieden sein.
  • Die zweite Mesa-Struktur kann eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur aufweisen, und das Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet kann größer als das Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet sein.
  • Die zweite Mesa-Struktur kann eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur aufweisen, und ein Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet kann gleich einem oder geringer als ein Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet sein.
  • Die vorliegende Technologie stellt auch eine Lichtquellenvorrichtung bereit, die den oberflächenemittierenden Laser, eine Kollimatorlinse, die auf einer Oberseite einer zweiten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist, und eine Diffusionsplatte aufweist, die auf einer Oberseite einer ersten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist, falls die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung und eine größere Anzahl der Oxidbegrenzungsschichten als die erste Mesa-Struktur aufweist.
  • Die vorliegende Technologie stellt auch eine Lichtquellenvorrichtung bereit, die den oberflächenemittierenden Laser, eine Kollimatorlinse, die auf einer Oberseite einer zweiten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist, und eine Diffusionsplatte enthält, die auf einer Oberseite einer ersten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist, falls die ersten und zweiten Mesa-Strukturen die gleiche Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten aufweisen, die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur aufweist, die zweite Mesa-Struktur die aktive Schicht aufweist und die erste Mesa-Struktur die aktive Schicht nicht aufweist.
  • Die vorliegende Technologie stellt auch eine elektronische Vorrichtung bereit, die den oberflächenemittierenden Laser enthält.
  • Die elektronische Vorrichtung kann eine Abstandsmessvorrichtung sein.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers bereit, wobei das Verfahren umfasst:
    • Schichten eines ersten mehrschichtigen Filmreflektors, zumindest einer aktiven Schicht, einer Vielzahl ausgewählter Oxidschichten und eines zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einem Substrat, um einen mehrschichtigen Körper auszubilden;
  • Ätzen des mehrschichtigen Körpers, um eine Vielzahl von Mesas zu bilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedlichen Anzahlen der ausgewählten Oxidschichten umfassen; und
    selektives Oxidieren der ausgewählten Oxidschicht der Vielzahl von Mesas von einer seitlichen Oberfläche aus.
  • Die vorliegende Technologie stellt auch ein Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers bereit, wobei das Verfahren umfasst:
    • Schichten eines ersten mehrschichtigen Filmreflektors, zumindest einer aktiven Schicht, zumindest einer ausgewählten Oxidschicht und eines zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einem Substrat, um einen mehrschichtigen Körper auszubilden;
    • Ätzen des mehrschichtigen Körpers, um eine Vielzahl von Mesas auszubilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedlichen Anzahlen der aktiven Schichten umfassen; und
    • selektives Ätzen der ausgewählten Oxidschicht der Vielzahl von Mesas von einer seitlichen Oberfläche aus.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 2 ist eine Draufsicht eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, um ein Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie zu beschreiben.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die einen zweiten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen dritten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen vierten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen fünften Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen sechsten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht, die einen siebten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen achten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht, die einen neunten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 13 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 14 ist ein Flussdiagramm, um ein Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie zu beschreiben.
    • 15 ist eine Querschnittsansicht, die einen zweiten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 16 ist eine Querschnittsansicht, die einen dritten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 17 ist eine Querschnittsansicht, die einen vierten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 18 ist eine Querschnittsansicht, die einen fünften Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 19 ist eine Querschnittsansicht, die einen sechsten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 20 ist eine Querschnittsansicht, die einen siebten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 21 ist eine Querschnittsansicht, die einen achten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 22 ist eine Querschnittsansicht, die einen neunten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 23 ist eine Querschnittsansicht, die einen zehnten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 24 ist eine Querschnittsansicht, die einen elften Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 25 ist eine Querschnittsansicht, die einen zwölften Schritt des Verfahrens zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 26 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 27 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 28 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 29 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 30 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 31 ist eine Draufsicht eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß einer Modifikation der vorliegenden Technologie.
    • 32 ist ein Diagramm, das ein Anwendungsbeispiel des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie für eine Abstandsmessvorrichtung veranschaulicht.
    • 33 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Lichtquellenvorrichtung veranschaulicht, die den oberflächenemittierenden Laser gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie enthält.
    • 34 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines Fahrzeugsteuerungssystems veranschaulicht.
    • 35 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel einer Installationsposition der Abstandsmessvorrichtung veranschaulicht.
  • MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden hierin mit Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Technologie im Detail beschrieben. Man beachte, dass in der Beschreibung und den Zeichnungen Komponenten mit im Wesentlichen derselben Funktion und Konfiguration mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und redundante Beschreibungen weggelassen werden. Die unten beschriebenen Ausführungsformen veranschaulichen repräsentative Ausführungsformen der vorliegenden Technologie, und der Umfang der vorliegenden Technologie soll gemäß diesen Ausführungsformen nicht eng interpretiert werden. In der vorliegenden Beschreibung reicht es selbst in einem Fall, in dem beschrieben wird, dass sowohl ein oberflächenemittierender Laser, eine Lichtquellenvorrichtung, eine elektronische Vorrichtung als auch ein Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers gemäß der vorliegenden Technologie eine Vielzahl von Effekten zeigen, aus, falls sowohl der oberflächenemittierende Laser, die Lichtquellenvorrichtung, die elektronische Vorrichtung als auch das Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers gemäß der vorliegenden Technologie zumindest einen Effekt zeigen. Die hierin beschriebenen Effekte sind nur Beispiele und nicht beschränkt, und andere Effekte können geliefert werden.
  • Darüber hinaus wird die Beschreibung in der folgenden Reihenfolge gegeben.
    1. 1. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie
    2. 2. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie
    3. 3. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie
    4. 4. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie
    5. 5. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie
    6. 6. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie
    7. 7. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Technologie
    8. 8. Modifikation der vorliegenden Technologie
    9. 9. Anwendungsbeispiel für eine elektronische Vorrichtung
    10. 10. Beispiel, bei dem ein oberflächenemittierender Laser für eine Abstandsmessvorrichtung verwendet wird
    11. 11. Beispiel, bei dem eine Abstandsmessvorrichtung an einem mobilen Körper montiert ist.
  • <1. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
  • Im Folgenden wird hierin ein oberflächenemittierender Laser 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Gesamtkonfiguration)
  • 1 ist eine Querschnittsansicht (eine entlang einer Linie A-A in 2 genommene Querschnittsansicht) eines Teils des oberflächenemittierenden Lasers 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie. 2 ist eine Draufsicht des oberflächenemittierenden Lasers 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
  • Im Folgenden wird hierin die Beschreibung unter Verwendung eines in 1 und dergleichen veranschaulichten dreidimensionalen orthogonalen XYZ-Koordinatensystems wie jeweils geeignet gegeben. Außerdem wird in der folgenden Beschreibung in der Querschnittsansicht von 1 und dergleichen eine einer (+Z)-Richtung von 2 und dergleichen entsprechende Richtung als Aufwärtsrichtung definiert und wird eine einer (-Z)-Richtung entsprechende Richtung als Abwärtsrichtung definiert.
  • Wie in 1 veranschaulicht ist, weist der oberflächenemittierende Laser 10 eine geschichtete Struktur auf, in der ein erster mehrschichtiger Filmreflektor 102, eine erste Mantelschicht 103, eine aktive Schicht 104, eine zweite Mantelschicht 105, ein zweiter mehrschichtiger Filmreflektor 106, der zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht darin enthält, und eine Kontaktschicht 109 in dieser Reihenfolge auf einem Substrat 101 geschichtet sind. Eine Schichtungsrichtung in der geschichteten Struktur stimmt mit einer Z-Achsenrichtung in 2 und dergleichen überein.
  • Als ein Beispiel ist der oberflächenemittierende Laser 10 ein oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Hohlraum bzw. Resonator (VCSEL), der Licht von einer Seite einer vorderen Oberfläche (oberen Oberfläche) aus emittiert, die einer Seite einer rückseitigen Oberfläche (unteren Oberfläche) des Substrats 101 entgegengesetzt ist.
  • Der oberflächenemittierende Laser 10 enthält eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten mit einer Mesa-Struktur.
  • Als ein Beispiel umfasst die Vielzahl lichtemittierender Einheiten eine Vielzahl erster lichtemittierender Einheiten 100-1, die eine erste Mesa-Struktur MS1 aufweisen, und eine Vielzahl zweiter lichtemittierender Einheiten 100-2, die einen zweite Mesa-Struktur MS2 aufweisen.
  • Der oberflächenemittierende Laser 10 weist ferner als ein Beispiel ein Blind- bzw. Dummy-Gebiet DA (nicht lichtemittierendes Gebiet) zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 auf.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 10 sind jede der ersten lichtemittierenden Einheiten 100-1, jede der zweiten lichtemittierenden Einheiten 100-2 und jedes der Dummy-Gebiete DA an unterschiedlichen Positionen in einer Richtung in der Ebene gelegen. Jedes der Dummy-Gebiete DA ist um die entsprechenden ersten und zweiten lichtemittierenden Einheiten 100-1 und 100-2 herum vorhanden und diese sind in ihrer Gesamtheit integriert (siehe 2).
  • Als ein Beispiel enthält jede der zweiten lichtemittierenden Einheiten 100-2 einen ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102, einen zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, eine aktive Schicht 104, die zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren 102 und 106 angeordnet ist, und erste und zweite Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2, die zwischen einer Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf einer Seite, die einer Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht angeordnet sind. Die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 ist hier oberhalb der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 gelegen.
  • Als ein Beispiel enthält die zweite Mesa-Struktur MS2 von jeder der zweiten lichtemittierenden Einheiten 100-2 einen oberen Bereich, der mehr als die Hälfte (ein Bereich mit Ausnahme eines unteren Bereichs) des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 ausmacht, die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 und die Kontaktschicht 109.
  • Jede der ersten lichtemittierenden Einheiten 100-1 enthält den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die aktive Schicht 104, die zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren 102 und 106 angeordnet ist, und eine ausgewählte Oxidschicht 108S1 und die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2, die zwischen einer Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 angeordnet sind. Die ausgewählte Oxidschicht 108S1 ist eine Schicht, die ein Material der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 bilden soll. Die ausgewählte Oxidschicht 108S1 liegt bei im Wesentlichen derselben Position wie die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-1 in der Schichtungsrichtung (Z-Achsenrichtung).
  • Als ein Beispiel enthält die erste Mesa-Struktur MS1 von jeder der ersten lichtemittierenden Einheiten 100-1 einen oberen halben Bereich (einen Bereich mit Ausnahme eines unteren halben Bereichs) des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106, die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 und die Kontaktschicht 109.
  • Wie man aus der obigen Beschreibung ersehen kann, weisen die erste Mesa-Struktur MS1 und die zweite Mesa-Struktur MS2 unterschiedliche Anzahlen an Oxidbegrenzungsschichten auf. Die zweite Mesa-Struktur MS2 weist zwei Oxidbegrenzungsschichten zwischen der aktiven Schicht 104 und der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite auf, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und die erste Mesa-Struktur MS1 weist eine Oxidbegrenzungsschicht zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die die Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 auf.
  • Höhenabmessungen der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 unterscheiden sich voneinander. Genauer gesagt ist eine Höhenabmessung H2 der zweiten Mesa-Struktur MS2 größer als eine Höhenabmessung H1 der ersten Mesa-Struktur MS1. Die Höhenabmessung der Mesa-Struktur meint hier einen Abstand von einer Bodenfläche bzw. unteren Oberfläche zu einer oberen Oberfläche der Mesa-Struktur.
  • Genauer gesagt liegt als ein Beispiel eine untere Oberfläche der zweiten Mesa-Struktur MS2 unterhalb einer unteren Oberfläche der ersten Mesa-Struktur MS1. Die oberen Oberflächen der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 sind beispielsweise eine obere Oberfläche der Kontaktschicht 109. Folglich gilt H2 > H1.
  • Als ein Beispiel sind die unteren Oberflächen der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 alle im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 gelegen. Das heißt, als ein Beispiel weist keine der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 die aktive Schicht 104 auf.
  • Als ein Beispiel liegt die untere Oberfläche der ersten Mesa-Struktur MS1 zwischen der ausgewählten Oxidschicht 108S1 und der zweiten Oxidbegrenzungsschicht 108-2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106.
  • Als ein Beispiel liegt die untere Oberfläche der zweiten Mesa-Struktur MS2 zwischen der zweiten Mantelschicht 105 und der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106.
  • Jedes Dummy-Gebiet DA enthält den oberen Bereich, der mehr als die Hälfte (Bereich mit Ausnahme des unteren Bereichs) des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 ausmacht, und die ausgewählte Oxidschicht 108S1 und die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2, die zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht angeordnet sind.
  • Eine Höhenabmessung des Dummy-Gebiets DA zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 auf der Seite der ersten Mesa-Struktur MS1 ist H1 und eine Höhenabmessung des Dummy-Gebiets DA auf der Seite der zweiten Mesa-Struktur MS2 ist H2. Das heißt, das Dummy-Gebiet DA hat eine Funktion zum Einstellen einer Differenz in der Höhenabmessung (H2 - H1) zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2.
  • Das Intervall zwischen jeder der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 und dem Dummy-Gebiet DA zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 ist voneinander verschieden. Genauer gesagt ist ein Abstand S2 zwischen der zweiten Mesa-Struktur MS2 und dem Dummy-Gebiet DA, die einander benachbart sind, größer als ein Intervall S1 zwischen der ersten Mesa-Struktur MS1 und dem Dummy-Gebiet DA, die einander benachbart sind.
  • (Substrat)
  • Als ein Beispiel handelt es sich bei dem Substrat 101 um ein GaAs-Substrat (zum Beispiel ein n-GaAs-Substrat) eines ersten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel n-Seite).
  • (Erster mehrschichtiger Filmreflektor)
  • Der erste mehrschichtige Filmreflektor 102 ist als ein Beispiel ein mehrschichtiger Filmreflektor aus einem Halbleiter des ersten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel n-Typs) und hat eine Struktur, in der eine Vielzahl von Typen (zum Beispiel zwei Typen) von Halbleiterschichten (Brechungsindexschichten) mit voneinander verschiedenen Brechungsindizes mit einer optischen Dicke von 1/4 (X/4) einer Oszillationswellenlänge λ abwechselnd geschichtet ist. Als ein Beispiel wird jede Brechungsindexschicht des ersten mehrschichtigen Filmreflektors 102 von einem AlGaAs-basierten Verbindungshalbleiter (zum Beispiel n-AlGaAs) des ersten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel n-Typs) gebildet.
  • Als ein Beispiel ist eine Kathodenelektrode 112 (n-seitige Elektrode) auf der rückseitigen Oberfläche (unteren Oberfläche) des Substrats 101 vorgesehen. Die Kathodenelektrode 112 kann eine einschichtige Struktur oder eine geschichtete Struktur aufweisen.
  • Die Kathodenelektrode 112 enthält zum Beispiel zumindest eine Art von Metall (einschließlich einer Legierung), das aus einer Au, Ag, Pd, Pt, Ni, Ti, V, W, Cr, Al, Cu, Zn, Sn und In umfassenden Gruppe ausgewählt wird.
  • (Erste Mantelschicht)
  • Die erste Mantelschicht 103 wird von einem AlGaAs-basierten Verbindungshalbleiter (n-AlGaAs) des ersten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel n-Typs) gebildet. Auf die „Mantelschicht“ wird auch als „Abstandshalterschicht“ verwiesen.
  • (Aktive Schicht)
  • Die aktive Schicht 104 weist eine Quantentopfstruktur auf, die eine Barrierenschicht, die zum Beispiel einen auf AlGaAs-basierten Verbindungshalbleiter enthält, und eine Quantentopfschicht umfasst. Diese Quantentopfstruktur kann eine einzelne Quantentopfstruktur (QW-Struktur) oder eine mehrfache Quantentopfstruktur (MQW-Struktur) sein.
  • Die aktive Schicht 104 bildet zusammen mit den ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105 einen Resonator.
  • (Zweite Mantelschicht)
  • Die zweite Mantelschicht 105 wird von einem AlGaAs-basierten Verbindungshalbleiter (p-AlGaAs) eines zweiten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel p-Typs) gebildet. Auf die „Mantelschicht“ wird auch als „Abstandshalterschicht“ verwiesen.
  • (Zweiter mehrschichtiger Filmreflektor)
  • Ein zweiter mehrschichtiger Filmreflektor 106 ist als ein Beispiel ein mehrschichtiger Filmreflektor aus einem Halbleiter des zweiten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel p-Typs) und hat eine Struktur, in der eine Vielzahl von Typen (zum Beispiel zwei Typen) von Halbleiterschichten (Brechungsindexschichten), die voneinander verschiedene Brechungsindizes aufweisen, mit einer optischen Dicke einer 1/4-Wellenlänge der Oszillationswellenlänge abwechselnd geschichtet sind. Jede Brechungsindexschicht des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 wird von einem AlGaAs-basierten Verbindungshalbleiter des zweiten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel p-Typs) gebildet. Der Reflexionsgrad des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 ist geringfügig geringer als der Reflexionsgrad des ersten mehrschichtigen Filmreflektors 102.
  • (Oxidbegrenzungsschicht)
  • Die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 ist innerhalb des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 der ersten Mesa-Struktur MS1 angeordnet.
  • Die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1- und 108-2 sind innerhalb des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 der zweiten Mesa-Struktur MS2 angeordnet. Die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 ist oberhalb der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 angeordnet.
  • Als ein Beispiel umfasst die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-1 ein von AlAs gebildetes nicht-oxidiertes Gebiet 108-1a und ein von einem Oxid von AlAs (zum Beispiel Al2O3) gebildetes oxidiertes Gebiet 108-1b, das das nicht-oxidierte Gebiet umgibt. Das nicht-oxidierte Gebiet 108-1a ist ein Strom/Lichtdurchgangsgebiet, und das oxidierte Gebiet 108-1b ist ein Strom/Lichteinschluss- bzw. -begrenzungsgebiet.
  • Als ein Beispiel umfasst die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 ein von AlAs gebildetes nicht-oxidiertes Gebiet 108-2a und ein von einem Oxid von AlAs (zum Beispiel Al2O3) gebildetes oxidiertes Gebiet 108-2b, das das nicht-oxidierte Gebiet umgibt. Das nicht-oxidierte Gebiet 108-2a ist ein Strom/Lichtdurchgangsgebiet, und das oxidierte Gebiet 108-2b ist ein Strom/Lichtbegrenzungsgebiet.
  • (Kontaktschicht)
  • Die Kontaktschicht 109 wird von beispielsweise einem GaAsbasierten Verbindungshalbleiter (zum Beispiel p-GaAs) des zweiten Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel p-Typs) gebildet.
  • Der oberflächenemittierende Laser 10 ist hier mit einem Isolierfilm 110 mit Ausnahme zentraler Bereiche der Oberseiten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 bedeckt. Der Isolierfilm 110 wird von beispielsweise SiO2, SiN, SiON oder dergleichen gebildet.
  • Ein Kontaktloch CH1 zur Elektrodenextraktion ist im die Oberseite von jeder der ersten Mesa-Strukturen MS1 bedeckenden Isolierfilm 110 ausgebildet. Im Kontaktloch CH1 ist eine Anodenelektrode 111 mit einer Kreisform (zum Beispiel einer Ringform) so angeordnet, dass sie mit der zweiten Kontaktschicht 109 der ersten Mesa-Struktur MS1 in Kontakt ist. Ein Gebiet innerhalb der Anodenelektrode 111 im Kontaktloch CH1 ist eine Emissionsöffnung der ersten lichtemittierenden Einheit 100-1.
  • Ein Kontaktloch CH2 zur Elektrodenextraktion ist in dem die Oberseite jeder der zweiten Mesa-Strukturen MS2 bedeckenden Isolierfilm 110 ausgebildet. Im Kontaktloch CH2 ist die Anodenelektrode 111 mit einer Kreisform (zum Beispiel einer Ringform) so angeordnet, dass sie mit der zweiten Kontaktschicht 109 der zweiten Mesa-Struktur MS2 in Kontakt ist. Ein Gebiet innerhalb der Anodenelektrode 111 im Kontaktloch CH2 ist eine Emissionsöffnung der zweiten lichtemittierenden Einheit 100-2.
  • Die Anodenelektrode 111 kann eine einschichtige Struktur oder eine geschichtete Struktur aufweisen.
  • Die Anodenelektrode 111 enthält beispielsweise zumindest eine Art von Metall (einschließlich einer Legierung), das aus einer Au, Ag, Pd, Pt, Ni, Ti, V, W, Cr, Al, Cu, Zn, Sn und In umfassenden Gruppe ausgewählt wird.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 10 sind als ein Beispiel, wie in 2 veranschaulicht ist, eine erste Reihe 100L1 lichtemittierender Einheiten, die eine Vielzahl erster lichtemittierender Einheiten 100-1 enthält, die in der Y-Achsenrichtung angeordnet sind, und eine zweite Reihe 100L2 lichtemittierender Einheiten, die eine Vielzahl zweiter lichtemittierender Einheiten 100-2 enthält, die in der Y-Achsenrichtung angeordnet sind, abwechselnd in einer X-Richtung in einen Zustand angeordnet, in dem sie in der Y-Achsenrichtung versetzt sind. Das heißt, im oberflächenemittierenden Laser 10 ist eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten als Ganzes in gestaffelter Weise angeordnet. Die Emissionsrichtung jeder lichtemittierenden Einheit ist hier die (+Z)-Richtung.
  • Die Anodenelektroden 111 der Vielzahl erster lichtemittierender Einheiten 100-1 jeder ersten Reihe 100L1 lichtemittierender Einheiten sind über eine gemeinsame erste Elektrodenverdrahtung EW1 (Anodenverdrahtung) miteinander verbunden. Jede der ersten Elektrodenverdrahtungen EW1 ist mit einem ersten Elektroden-Pad EP1 verbunden. Das erste Elektroden-Pad EP1 ist mit einem ersten Anschluss ((+)-Anschluss) eines Laser-Treibers verbunden. Die erste Elektrodenverdrahtung EW1 ist mittels beispielsweise Au ausgebildet.
  • Die Anodenelektroden 111 der Vielzahl zweiter lichtemittierender Einheiten 100-2 von jeder zweiten Reihe 100L2 lichtemittierender Einheiten sind über eine zweite Elektrodenverdrahtung EW2 (Anodenverdrahtungsleitung) miteinander verbunden. Jede der zweiten Anodenverdrahtungen EW2 ist mit einem zweiten Elektroden-Pad EP2 verbunden. Das zweite Elektroden-Pad EP2 ist mit einem zweiten Anschluss ((+)-Anschluss) des Laser-Treibers verbunden. Die zweite Elektrodenverdrahtung EW2 ist mittels beispielsweise Au ausgebildet.
  • Die Kathodenelektrode 112 jeder lichtemittierenden Einheit ist eine gemeinsame Elektrode und mit einem dritten Anschluss ((-)-Anschluss) des Laser-Treibers verbunden.
  • Der Laser-Treiber kann eine Spannung zwischen den ersten und dritten Anschlüssen und zwischen den zweiten und dritten Anschlüssen unabhängig anlegen. Das heißt, entweder die Gruppe erster Reihen lichtemittierender Einheiten, die die Vielzahl erster Reihen 100L1 lichtemittierender Einheiten enthält, oder die Gruppe zweiter Reihen lichtemittierender Einheiten, die die Vielzahl zweiter Reihen 100L2 lichtemittierender Einheiten enthält, kann durch den Laser-Treiber selektiv angesteuert werden.
  • In der zweiten Mesa-Struktur MS2, die zwei Oxidbegrenzungsschichten aufweist, wird hier, da ein äquivalenter Brechungsindexunterschied Δn zwischen dem nicht-oxidierten Gebiet und dem oxidierten Gebiet verhältnismäßig groß ist, die Erzeugung einer höheren Mode (Multimode) unterdrückt und wird eine Einzelmode leicht erhalten. Somit ist die zweite lichtemittierende Einheit 100-2, die die zweite Mesa-Struktur MS2 aufweist, zum Erzeugen eines Punktlichts geeignet.
  • Auf der anderen Seite wird in der ersten Mesa-Struktur MS1, die eine Oxidbegrenzungsschicht aufweist, da der äquivalente Brechungsindexunterschied Δn zwischen dem nicht-oxidierten Gebiet und dem oxidierten Gebiet verhältnismäßig klein ist, die höhere Mode (Multimode) leicht erhalten. Daher ist die erste lichtemittierende Einheit 100-1, die die erste Mesa-Struktur MS1 aufweist, zum Erzeugen von gestreutem bzw. diffusem Licht geeignet.
  • (Betrieb eines oberflächenemittierenden Lasers)
  • Im Folgenden wird hierin mit Verweis auf 1 und 2 der Betrieb des oberflächenemittierenden Lasers 10 beschrieben.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 10 geht ein Strom, der vom ersten Anschluss des Laser-Treibers in die Anodenelektrode 111 von jeder der ersten lichtemittierenden Einheiten 100-1 über das erste Elektroden-Pad EP1 injiziert wird, durch die Kontaktschicht 109 und einen oberen Bereich des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106, wird er durch die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 begrenzt und wird über einen unteren Bereich des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 und die zweite Mantelschicht 105 in die aktive Schicht 104 injiziert. Zu dieser Zeit emittiert die aktive Schicht 104 Licht, und das Licht ist zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren 102 und 106 durch die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 eingeschlossen bzw. begrenzt und läuft hin und her, während es durch die aktive Schicht 104 verstärkt wird, und, wenn die Oszillationsbedingungen erfüllt sind, tritt eine Laseroszillation, bei der die Multimode dominant ist, auf und wird Laserlicht von der Emissionsöffnung der ersten lichtemittierenden Einheit 100-1 emittiert. Der Strom, der durch die aktive Schicht 104 gelangt ist, erreicht die Kathodenelektrode 112 über die erste Mantelschicht 103, den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 und das Substrat 101 und fließt von der Kathodenelektrode 112 zum dritten Anschluss des Laser-Treibers ab.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 10 geht der Strom, der vom zweiten Anschluss des Laser-Treibers in die Anodenelektrode 111 der zweiten lichtemittierenden Einheit 100-2 über das zweite Elektroden-Pad EP2 injiziert wird, durch die Kontaktschicht 109 und den oberen Bereich des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106, wird durch die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-2 begrenzt, geht durch den mittleren Bereich des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106, wird durch die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-1 begrenzt und wird dann über den unteren Bereich des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 und die zweite Mantelschicht 105 in die aktive Schicht 104 injiziert. Zu dieser Zeit emittiert die aktive Schicht 104 Licht, wird das Licht zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren 102 und 106 durch die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 begrenzt und läuft hin und her, während es durch die aktive Schicht 104 verstärkt wird, und, wenn die Oszillationsbedingungen erfüllt sind, tritt eine Laseroszillation, bei der eine einzelne Mode dominant ist, auf und wird Laserlicht von der Emissionsöffnung der zweiten lichtemittierenden Einheit 100-2 emittiert. Der Strom, der durch die aktive Schicht 104 gelangt ist, erreicht die Kathodenelektrode 112 über die erste Mantelschicht 103, den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 und das Substrat 101 und fließt von der Kathodenelektrode 112 zum dritten Anschluss des Laser-Treibers ab.
  • (Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers)
  • Im Folgenden wird mit Verweis auf ein Flussdiagramm von 3 und Querschnittsansichten (Prozessdiagramme) der 4 bis 12 ein Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10 beschrieben.
  • Als ein Beispiel wird hier eine Vielzahl oberflächenemittierender Laser 10 gleichzeitig auf einem Wafer, der ein Grund- bzw. Basismaterial des Substrats 101 ist, durch ein Halbleiterherstellungsverfahren, das eine Halbleiterherstellungseinrichtung nutzt, erzeugt und wird dann eine Reihe der Vielzahl integrierter oberflächenemittierender Laser 10 durch Zerteilen voneinander getrennt, um eine Vielzahl chip-förmiger oberflächenemittierender Laser 10 zu erhalten.
  • Im ersten Schritt S1 wird ein mehrschichtiger Körper L erzeugt. Konkret werden unter Verwendung eines Verfahrens zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), beispielsweise eines Verfahrens einer metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), wie in 4 veranschaulicht ist, der erste mehrschichtige Filmreflektor 102, die erste Mantelschicht 103, die aktive Schicht 104, die zweite Mantelschicht 105, der zweite mehrschichtige Filmreflektor 106, der die ausgewählten Oxidschichten 108S1 und 108S2 darin enthält, und die Kontaktschicht 109 in dieser Reihenfolge auf dem Substrat 101 geschichtet, um den mehrschichtigen Körper L zu erzeugen.
  • Im nächsten Schritt S2 wird eine Resiststruktur RP gebildet. Konkret wird, wie in 5 veranschaulicht ist, eine Resiststruktur RP zum Ausbilden der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 und des Dummy-Gebiets DA auf dem mehrschichtigen Körper ausgebildet. In der Resiststruktur RP ist ein Intervall zwischen einem Bereich zum Ausbilden der ersten Mesa-Struktur MS1 und einem Bereich zum Ausbilden des Dummy-Gebiets DA, das der ersten Mesa-Struktur MS1 benachbart ist, S1 und ist ein Intervall zwischen einem Bereich zum Ausbilden der zweiten Mesa-Struktur MS2 und einem Bereich zum Ausbilden des Dummy-Gebiets DA, das der zweiten Mesa-Struktur MS2 benachbart ist, S2 (> S1) .
  • Im nächsten Schritt S3 werden die ersten und zweiten Mesas MS1 und MS2 gebildet. Konkret wird, wie in 6 veranschaulicht ist, der mehrschichtige Körper unter Ausnutzung der Resiststruktur RP als Maske trockengeätzt oder nassgeätzt, um eine erste Mesa M1, die die erste Mesa-Struktur MS1 bilden soll, und eine zweite Mesa M2, die die zweite Mesa-Struktur MS2 bilden soll, auszubilden. Hier wird das Ätzen unter Ausnutzung eines Microloading-Effekts durchgeführt, sodass die untere Oberfläche der ersten Mesa M1 (eine Ätzbodenfläche zum Ausbilden der ersten Mesa M1) zwischen der ausgewählten Oxidschicht 108S1 und der ausgewählten Oxidschicht 108S2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 positioniert ist und die untere Oberfläche der Mesa M2 (eine Ätzbodenfläche zum Ausbilden der zweiten Mesa M2) zwischen der zweiten Mantelschicht 105 und der ausgewählten Oxidschicht 108S2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 positioniert ist. Infolgedessen werden die erste Mesa M1 mit der Höhenabmessung H1, die zweite Mesa M2 mit der Höhenabmessung H2 (> H1) und das Dummy-Gebiet DA ausgebildet.
  • Im nächsten Schritt S4 wird die Resiststruktur RP entfernt (siehe 7).
  • Im nächsten Schritt S5 werden Oxidbegrenzungsschichten ausgebildet. Konkret werden, wie in 8 veranschaulicht ist, periphere Bereiche der ausgewählten Oxidschicht 108S2 (siehe 7) der ersten Mesa M1 und der ausgewählten Oxidschichten 108S1 und 108S2 (siehe 2) der zweiten Mesa M2 oxidiert, um die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 zu bilden. Genauer gesagt werden die ersten und zweiten Mesas M1 und M2 einer Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt und werden die ausgewählten Oxidschichten 108S1 und 108S2 von den seitlichen Oberflächen aus oxidiert (selektiv oxidiert), um die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 zu bilden, in denen die Peripherie des nicht-oxidierten Gebiets vom oxidierten Gebiet umgeben ist. Zu dieser Zeit wird auch der periphere Bereich der ausgewählten Oxidschicht 108S1 auf der Seite der ersten Mesa-Struktur MS1 oxidiert. Infolgedessen wird die erste Mesa M1 zur ersten Mesa-Struktur MS1 und wird die zweite Mesa M2 zur zweiten Mesa-Struktur MS2.
  • Im nächsten Schritt S6 wird der Isolierfilm 110 ausgebildet. Konkret wird, wie in 9 veranschaulicht ist, der Isolierfilm 110 auf dem mehrschichtigen Körper ausgebildet, in dem die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 und das Dummy-Gebiet DA ausgebildet sind.
  • Im nächsten Schritt S7 werden die Kontaktlöcher CH1 und CH2 gebildet (siehe 10). Konkret wird auf dem Isolierfilm 110 des mehrschichtigen Körpers, in dem die Mesa-Strukturen MS1 und MS2 und das Dummy-Gebiet DA ausgebildet sind und der Isolierfilm 110 ausgebildet ist, eine Resiststruktur, die ein anderes Gebiet als die zentralen Bereiche der Oberseiten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 bedeckt, erzeugt. Als Nächstes wird unter Ausnutzung dieser Resiststruktur als Maske eine Trockenätzung oder Nassätzung durchgeführt und wird der Isolierfilm 110 in den zentralen Bereichen der Oberseiten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 entfernt, um die Kontaktlöcher CH1 und CH2 auszubilden. Somit werden die Oberseiten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 freigelegt.
  • Im nächsten Schritt S8 wird die Anodenelektrode 111 ausgebildet (siehe 11). Konkret wird beispielsweise ein Resist auf ein zentrales Gebiet aufgebracht, das von einem Kreisgebiet umgeben ist, wo die Anodenelektrode 111 auf der Oberseite der ersten Mesa-Struktur MS1 ausgebildet werden soll, wird mittels eines EB-Gasphasenabscheidungsverfahrens ein Elektrodenmaterial auf der Oberseite der ersten Mesa-Struktur MS1 über das Kontaktloch CH1 ausgebildet und ein Elektrodenmaterial auf der Oberseite der zweiten Mesa-Struktur MS2 über das Kontaktloch CH2 gebildet und wird die Anodenelektrode 111 mit einer Kreisform (zum Beispiel einer Ringform) auf der Oberseite der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 ausgebildet, indem das Resist und das Elektrodenmaterial auf den Resist abgehoben werden.
  • Im finalen Schritt S9 wird die Kathodenelektrode 112 ausgebildet (siehe 12). Konkret wird, nachdem die rückseitige Oberfläche des Substrats 101 abgeschliffen und abgedünnt ist, ein Elektrodenmaterial auf der rückseitigen Oberfläche gebildet, um die Kathodenelektrode 112 auszubilden.
  • Danach wird eine Nachbearbeitung wie etwa Ausheilen durchgeführt und wird eine Vielzahl oberflächenemittierender Laser 10 auf einem Wafer ausgebildet.
  • Als Nächstes werden die Elektroden-Pads EP1 und EP2 ausgebildet.
  • Danach wird jede erste Elektrodenverdrahtung EW1 durch beispielsweise ein Plattierungsverfahren so ausgebildet, dass sie mit den Anodenelektroden 111 der entsprechenden Vielzahl erster lichtemittierender Einheiten 100-1 in Kontakt ist und mit dem ersten Elektroden-Pad EP1 in Kontakt ist. Außerdem wird jede zweite Elektrodenverdrahtung EW2 durch beispielsweise ein Plattierungsverfahren so ausgebildet, dass sie mit den Anodenelektroden 111 der entsprechenden Vielzahl zweiter lichtemittierender Einheiten 100-2 in Kontakt ist und mit dem zweiten Elektroden-Pad EP2 in Kontakt ist. Zu dieser Zeit ist es vorzuziehen, eine Basisschicht (zum Beispiel eine Nickelplattierung, eine Chromplattierung oder dergleichen) zu bilden, die einen Keim für eine Plattierung bilden soll, indem beispielsweise eine Gasphasenabscheidung, Sputtern oder dergleichen an Teilbereichen des Isolierfilms 110 genutzt wird, wo die ersten und zweiten Elektrodenverdrahtungen EW1 und EW2 ausgebildet werden sollen. Die ersten und zweiten Elektrodenverdrahtungen EW1 und EW2 werden so ausgebildet, dass sie eine Dicke (zum Beispiel etwa 2 um) aufweisen, die einen Spannungsabfall ausreichend verhindern kann. Danach wird die Vielzahl oberflächenemittierender Laser 10 (hier sind die ersten und zweiten Elektroden-Pads EP1 und EP2 eingeschlossen) durch Zerteilen voneinander getrennt und wird die Vielzahl chip-förmiger oberflächenemittierender Laser 10 erhalten.
  • (Effekte eines oberflächenemittierenden Lasers und Verfahrens zum Herstellen desselben)
  • Im Folgenden werden hierin Effekte des oberflächenemittierenden Lasers 10 und dessen Herstellungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben.
  • Der oberflächenemittierende Laser 10 gemäß der ersten Ausführungsform enthält den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die aktive Schicht 104, die zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren 102 und 106 angeordnet ist, und zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht, die zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 angeordnet ist, und enthält eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten, die eine Mesa-Struktur aufweisen. Die Mesa-Strukturen der Vielzahl lichtemittierender Einheiten umfassen erste und zweite Mesa-Strukturen MS1 und MS2, die unterschiedliche Höhenabmessungen und unterschiedliche Anzahlen an Oxidbegrenzungsschichten aufweisen.
  • In diesem Fall können die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 durch ein Kristallwachstum (zum Beispiel epitaktisches Wachstum) gebildet werden.
  • Folglich ist es mit dem oberflächenemittierenden Laser 10 der ersten Ausführungsform möglich, einen oberflächenemittierenden Laser bereitzustellen, der imstande ist, einen Einschluss- bzw. Begrenzungseffekt für Licht und Strom herzustellen, der zwischen zumindest zwei Mesa-Strukturen unterschiedlich ist, und imstande ist, die Produktivität zu verbessern.
  • Auf der anderen Seite weist beispielsweise ein in Patentdokument 1 beschriebener oberflächenemittierender Laser zumindest zwei Mesa-Strukturen auf, die unterschiedliche Anzahlen an Oxidbegrenzungsschichten und die gleiche Höhenabmessung aufweisen. Bei diesem oberflächenemittierenden Laser können zumindest zwei Mesa-Strukturen nicht mittels eines Kristallwachstums gebildet werden. Das heißt, bei diesem oberflächenemittierenden Laser ist es notwendig, Kristallwachstum jedes Mal durchzuführen, wenn jede Mesa-Struktur gebildet wird, und es besteht Raum zur Verbesserung der Produktivität.
  • Die zweite Mesa-Struktur MS2 weist eine größere Höhenabmessung und eine größere Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten als die erste Mesa-Struktur MS1 auf. Somit kann der Einschluss- bzw. Begrenzungseffekt für Licht und Strom der zweiten Mesa-Struktur MS2 größer eingerichtet werden als der Begrenzungseffekt für Licht und Strom der ersten Mesa-Struktur.
  • Die erste lichtemittierende Einheit 100-1, die die erste Mesa-Struktur MS1 aufweist, kann zumindest eine Schicht enthalten, die ein Material der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 bilden soll.
  • Keine der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 weist die aktive Schicht 104 auf. Folglich kann die Ätztiefe zur Zeit des Ausbildens der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 verhältnismäßig flach eingerichtet werden und kann die zum Ätzen erforderliche Zeit verkürzt werden.
  • Die zweite Mesa-Struktur MS2 weist eine Vielzahl von Oxidbegrenzungsschichten zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 auf, und die erste Mesa-Struktur MS1 weist eine Oxidbegrenzungsschicht zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 auf. Somit kann der obige Effekt durch eine Schichtkonfiguration mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl an Schichten erhalten werden.
  • Der oberflächenemittierende Laser 10 weist ein Dummy-Gebiet DA zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 auf. Somit kann das Dummy-Gebiet DA eine Differenz in der Höhenabmessung zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 einstellen. Das heißt, durch das Dummy-Gebiet DA können die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 in einem Zustand verbunden werden, in dem ihre jeweiligen Höhenabmessungen in der gleichen geschichteten Struktur beibehalten werden.
  • Das Intervall S1 zwischen der ersten Mesa-Struktur MS1 und dem Dummy-Gebiet DA ist vom Intervall S2 zwischen der zweiten Mesa-Struktur MS2 und dem Dummy-Gebiet DA verschieden. Genauer gesagt weist die zweite Mesa-Struktur MS2 eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur MS1 auf, und das Intervall S2 zwischen der zweiten Mesa-Struktur MS2 und dem Dummy-Gebiet DA ist größer als das Intervall S1 zwischen der ersten Mesa-Struktur MS1 und dem Dummy-Gebiet DA. Somit können beispielsweise die erste Mesa M1, die die erste Mesa-Struktur MS1 bilden soll, und die zweite Mesa M2, die die zweite Mesa-Struktur MS2 bilden soll, durch eine Ätzung unter Ausnutzung des Microloading-Effekts gleichzeitig erzeugt werden.
  • Das Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst einen Schritt, bei dem der erste mehrschichtige Filmreflektor 102, die aktive Schicht 104, die Vielzahl von (zum Beispiel zwei) ausgewählten Oxidschichten 108S1 und 108S2 und der zweite mehrschichtige Filmreflektor 106 auf dem Substrat 101 geschichtet werden, um den mehrschichtigen Körper L zu erzeugen, einen Schritt, bei dem der mehrschichtige Körper L geätzt wird, um eine Vielzahl von Mesas auszubilden, die erste und zweite Mesas umfassen, die unterschiedliche Höhenabmessungen und unterschiedliche Anzahlen ausgewählter Oxidschichten aufweisen, und einen Schritt, bei dem die ausgewählten Oxidschichten der Vielzahl von Mesas von seitlichen Oberflächen aus selektiv oxidiert werden.
  • In diesem Fall können die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 mittels eines Kristallwachstums (zum Beispiel eines epitaktischen Wachstums) gebildet werden.
  • Folglich ist es möglich, einen oberflächenemittierenden Laser effizient herzustellen, der imstande ist, den zwischen zumindest zwei Mesa-Strukturen unterschiedlichen Einschluss- bzw. Begrenzungseffekt für Licht und Strom zu schaffen.
  • <2. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
  • Im Folgenden wird hierin mit Verweis auf die Zeichnungen ein oberflächenemittierender Laser 10-1 gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben. 13 ist ein (der entlang einer Linie A-A in 2 genommenen Querschnittsansicht entsprechender) Teil der Querschnittsansicht des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 der Modifikation.
  • Wie in 13 veranschaulicht ist, weist der oberflächenemittierende Laser 10-1 der Modifikation eine Konfiguration ähnlich jener des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform auf, außer dass das Intervall S1 zwischen der ersten Mesa-Struktur MS1 und dem Dummy-Gebiet DA, die einander benachbart sind, und das Intervall S2 zwischen der zweiten Mesa-Struktur MS2 und dem Dummy-Gebiet DA, die einander benachbart sind, die gleiche Größe S haben. Der oberflächenemittierende Laser 10-1 weist einen Effekt ähnlich jenem des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform auf.
  • (Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers)
  • Im Folgenden wird hierin ein Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers mit Verweis auf ein Flussdiagramm von 14 und Querschnittsansichten (Prozessdiagramme) der 15 bis 25 beschrieben.
  • Als ein Beispiel wird hier eine Vielzahl oberflächenemittierender Laser 10-1 auf einem Wafer gleichzeitig, der ein Basismaterial des Substrats 101 ist, durch ein Halbleiterherstellungsverfahren unter Verwendung einer Halbleiterherstellungseinrichtung erzeugt und wird dann eine Reihe der Vielzahl integrierter oberflächenemittierender Laser 10-1 durch Zerteilen voneinander getrennt, um eine Vielzahl chip-förmiger oberflächenemittierender Laser 10 zu erhalten.
  • Im ersten Schritt S11 wird ein mehrschichtiger Körper L erzeugt. Konkret werden unter Verwendung eines Verfahrens einer chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), beispielsweise eines Verfahrens einer metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), der erste mehrschichtige Filmreflektor 102, die erste Mantelschicht 103, die aktive Schicht 104, die zweite Mantelschicht 105, der zweite mehrschichtige Filmreflektor 106, der die ausgewählten Oxidschichten 108S1 und 108S2 darin enthält, und die Kontaktschicht 109 in dieser Reihenfolge auf dem Substrat 101 geschichtet, um den mehrschichtigen Körper L (siehe 4) zu erzeugen.
  • Im nächsten Schritt S12 wird eine erste Resiststruktur RP1 ausgebildet. Konkret wird, wie in 15 veranschaulicht ist, die Resiststruktur RP1 zum Ausbilden der ersten Mesa-Struktur MS1 und des Dummy-Gebiets DA, das der ersten Mesa-Struktur MS1 benachbart ist, auf dem mehrschichtigen Körper L ausgebildet. In der Resiststruktur RP1 ist ein Intervall S1 zwischen einem Bereich zum Ausbilden der ersten Mesa-Struktur MS1 und einem Bereich zum Ausbilden des Dummy-Gebiets DA, das der ersten Mesa-Struktur MS1 benachbart ist, S.
  • Im nächsten Schritt S13 wird die erste Mesa M1 gebildet. Konkret wird, wie in 16 veranschaulicht ist, der mehrschichtige Körper unter Ausnutzung der Resiststruktur RP1 als Maske trockengeätzt oder nassgeätzt, um die erste Mesa M1, die die erste Mesa-Struktur MS1 bilden soll, und das Dummy-Gebiet DA zu bilden. Die Ätzung wird hier so durchgeführt, dass die untere Oberfläche der ersten Mesa M1 (eine Ätzbodenfläche zum Ausbilden der ersten Mesa M1) zwischen der ausgewählten Oxidschicht 108S1 und der ausgewählten Oxidschicht 108S2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 positioniert ist (sodass die Höhenabmessung der ersten Mesa M1 H1 wird). Als Ergebnis werden die erste Mesa M1 mit der Höhenabmessung H1 und das Dummy-Gebiet DA ausgebildet.
  • Im nächsten Schritt S14 wird die erste Resiststruktur RP1 entfernt (siehe 17).
  • Im nächsten Schritt S15 wird eine zweite Resiststruktur RP2 gebildet. Konkret wird, wie in 18 veranschaulicht ist, die Resiststruktur RP2 zum Ausbilden der zweiten Mesa-Struktur MS2 und des Dummy-Gebiets DA, das der zweiten Mesa-Struktur MS2 benachbart ist, auf dem mehrschichtigen Körper ausgebildet, in dem die erste Mesa M1 ausgebildet ist. In der Resiststruktur RP2 ist ein Intervall S2 zwischen einem Bereich zum Ausbilden der zweiten Mesa-Struktur MS2 und einem Bereich zum Ausbilden des Dummy-Gebiets DA, das der zweiten Mesa-Struktur MS2 benachbart ist, S.
  • Im nächsten Schritt S16 wird die zweite Mesa M2 gebildet. Konkret wird, wie in 19 veranschaulicht ist, der mehrschichtige Körper, in dem die erste Mesa M1 ausgebildet ist, unter Ausnutzung der Resiststruktur RP2 als Maske trockengeätzt oder nassgeätzt, um die zweite Mesa M2, die die zweite Mesa-Struktur MS2 bilden soll, und das Dummy-Gebiet DA auszubilden. Die Ätzung wird hier so durchgeführt, dass die untere Oberfläche der zweiten Mesa M2 (eine Ätzbodenfläche zum Ausbilden der zweiten Mesa M2) zwischen der zweiten Mantelschicht 105 und der ausgewählten Oxidschicht 108S1 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 positioniert ist (sodass die Höhenabmessung der zweiten Mesa M2 H2 wird). Als Ergebnis werden die zweite Mesa M2 mit der Höhenabmessung H2 und das Dummy-Gebiet DA ausgebildet.
  • Im nächsten Schritt S17 wird die zweite Resiststruktur RP2 entfernt (siehe 20).
  • Im nächsten Schritt S18 werden Oxidbegrenzungsschichten gebildet. Konkret werden, wie in 21 veranschaulicht ist, periphere Bereiche der ausgewählten Oxidschicht 108S2 (siehe 20) der ersten Mesa M1 und der ausgewählten Oxidschichten 108S1 und 108S2 (siehe 20) der zweiten Mesa M2 oxidiert, um die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 zu bilden. Genauer gesagt werden die ersten und zweiten Mesas M1 und M2 einer Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt und werden die ausgewählten Oxidschichten 108S1 und 108S2 von den seitlichen Oberflächen aus oxidiert (selektiv oxidiert), um die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 zu bilden, in denen die Peripherie des nicht-oxidierten Gebiets vom oxidierten Gebiet umgeben ist. Zu dieser Zeit wird auch der periphere Bereich der ausgewählten Oxidschicht 108S1 auf der Seite der ersten Mesa-Struktur MS1 oxidiert. Als Ergebnis wird die erste Mesa M1 zur ersten Mesa-Struktur MS1 und wird die zweite Mesa M2 zur zweiten Mesa-Struktur MS2.
  • Im nächsten Schritt S19 wird der Isolierfilm 110 gebildet. Konkret wird, wie in 22 veranschaulicht ist, der Isolierfilm 110 auf dem mehrschichtigen Körper ausgebildet, in dem die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 und das Dummy-Gebiet DA ausgebildet sind.
  • Im nächsten Schritt S20 werden die Kontaktlöcher CH1 und CH2 gebildet (siehe 23). Konkret wird auf dem Isolierfilm 110 des mehrschichtigen Körpers, in dem die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 und das Dummy-Gebiet DA ausgebildet sind und der Isolierfilm 110 ausgebildet ist, eine Resiststruktur, die ein anderes Gebiet als die zentralen Bereiche der Oberseiten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 bedeckt, erzeugt. Als Nächstes wird eine Trockenätzung oder Nassätzung unter Ausnutzung dieser Resiststruktur als Maske durchgeführt und wird der Isolierfilm 110 in den zentralen Bereichen der Oberseiten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 entfernt, um die Kontaktlöcher CH1 und CH2 auszubilden. Somit werden die Oberseiten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 freigelegt.
  • Im nächsten Schritt S21 wird die Anodenelektrode 111 gebildet (siehe 24). Konkret wird beispielsweise ein Resist auf ein zentrales Gebiet aufgebracht, das von einem Kreisgebiet umgeben ist, wo die Anodenelektrode 111 auf der Oberseite der ersten Mesa-Struktur MS1 ausgebildet werden soll, wird mittels eines EB-Gasphasenabscheidungsverfahrens ein Elektrodenmaterial auf der Oberseite der ersten Mesa-Struktur MS1 über das Kontaktloch CH1 ausgebildet und ein Elektrodenmaterial auf der Oberseite der zweiten Mesa-Struktur MS2 über das Kontaktloch CH2 gebildet und wird die Anodenelektrode 111 mit einer Kreisform (zum Beispiel einer Ringform) auf der Oberseite der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 durch Abheben des Resists und des Elektrodenmaterials auf dem Resist gebildet.
  • Im finalen Schritt S22 wird die Kathodenelektrode 112 ausgebildet (siehe 25). Konkret wird, nachdem die rückseitige Oberfläche des Substrats 101 abgeschliffen und abgedünnt ist, ein Elektrodenmaterial auf der rückseitigen Oberfläche gebildet, um die Kathodenelektrode 112 auszubilden.
  • Danach wird eine Nachbearbeitung wie etwa Ausheilen durchgeführt und wird eine Vielzahl oberflächenemittierender Laser 10-1 auf einem Wafer ausgebildet.
  • Als Nächstes werden die Elektroden-Pads EP1 und EP2 gebildet.
  • Danach wird jede erste Elektrodenverdrahtung EW1 durch beispielsweise ein Plattierungsverfahren so ausgebildet, dass sie mit den Anodenelektroden 111 der entsprechenden Vielzahl erster lichtemittierender Einheiten 100-1 in Kontakt ist und mit dem ersten Elektroden-Pad EP1 in Kontakt ist. Außerdem wird jede zweite Elektrodenverdrahtung EW2 durch beispielsweise ein Plattierungsverfahren so ausgebildet, dass sie mit den Anodenelektroden 111 der entsprechenden Vielzahl zweiter lichtemittierender Einheiten 100-2 in Kontakt ist und mit dem ersten Elektroden-Pad EP2 in Kontakt ist. Zu dieser Zeit ist es vorzuziehen, eine Basisschicht (zum Beispiel eine Nickelplattierung, eine Chromplattierung oder dergleichen) auszubilden, die einen Keim für eine Plattierung bilden soll, indem beispielsweise eine Gasphasenabscheidung, Sputtern oder dergleichen an Bereichen des Isolierfilms 110 genutzt wird, wo die ersten und zweiten Elektrodenverdrahtungen EW1 und EW2 ausgebildet werden sollen. Die ersten und zweiten Elektrodenverdrahtungen EW1 und EW2 werden so ausgebildet, dass sie eine Dicke (zum Beispiel etwa 2 um) haben, die einen Spannungsabfall ausreichend verhindern kann. Danach wird die Vielzahl oberflächenemittierender Laser 10-1 (hier sind die ersten und zweiten Elektroden-Pads EP1 und EP2 eingeschlossen) durch Zerteilen voneinander getrennt und wird die Vielzahl chip-förmiger oberflächenemittierender Laser 10-1 erhalten.
  • Im Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 der oben beschriebenen Modifikation kann, da die ersten und zweiten Mesas M1 und M2 getrennt gebildet werden, die erste Mesa-Struktur MS1 mit der Höhenabmessung H1 und die zweite Mesa-Struktur MS2 mit der Höhenabmessung H2 (> H1) ungeachtet der Größenbeziehung zwischen dem Intervall S1 zwischen der ersten Mesa-Struktur MS1 und dem Dummy-Gebiet DA, das der ersten Mesa-Struktur MS1 benachbart ist, und dem Intervall S2 zwischen der zweiten Mesa-Struktur MS2 und dem Dummy-Gebiet DA, das der zweiten Mesa-Struktur MS2 benachbart ist, gebildet werden. Das heißt, obgleich hier S1 = S2 = S gilt, können die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 mit S1 > S2 durch ein ähnliches Herstellungsverfahren gebildet werden oder können die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 mit S1 < S2 gebildet werden.
  • Im Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 wird die zweite Mesa M2 gebildet, nachdem die erste Mesa M1 ausgebildet ist, kann aber die erste Mesa M1 gebildet werden, nachdem die zweite Mesa M2 ausgebildet ist.
  • <3. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
  • Im Folgenden wird hierin ein oberflächenemittierender Laser 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. 26 ist ein Teil einer Querschnittsansicht des oberflächenemittierenden Lasers 20 der zweiten Ausführungsform (entsprechend einer entlang einer Linie A-A in 2 genommenen Querschnittsansicht) .
  • Wie in 26 veranschaulicht ist, hat der oberflächenemittierende Laser 20 der zweiten Ausführungsform eine Konfiguration, die jener des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich ist, außer dass sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen MS1, MS2 die aktive Schicht 104 aufweisen und dass die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-1 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 in der zweiten Mesa-Struktur MS2 vorgesehen ist.
  • Als ein Beispiel weist eine erste lichtemittierende Einheit 200-1 des oberflächenemittierenden Lasers 20 die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 und die ausgewählte Oxidschicht 108S1 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 auf.
  • Als ein Beispiel enthält die erste Mesa-Struktur MS1 der ersten lichtemittierenden Einheit 200-1 zusätzlich zur aktiven Schicht 104 einen oberen Bereich des ersten mehrschichtigen Filmreflektors 102, die erste Mantelschicht 103, die zweite Mantelschicht 105, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 und die Kontaktschicht 109.
  • Als ein Beispiel ist die untere Oberfläche der ersten Mesa-Struktur MS1 der ersten lichtemittierenden Einheit 200-1 zwischen der ausgewählten Oxidschicht 108S1 und der ersten Mantelschicht 103 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 gelegen.
  • Als ein Beispiel weist die zweite lichtemittierende Einheit 200-2 des oberflächenemittierenden Lasers 20 die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 auf und weist die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-1 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 auf.
  • Als ein Beispiel enthält die zweite Mesa-Struktur MS2 der zweiten lichtemittierenden Einheit 200-2 zusätzlich zur aktiven Schicht 104 einen oberen Bereich des ersten mehrschichtigen Filmreflektors 102, die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-1, die erste Mantelschicht 103, die zweite Mantelschicht 105, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108 und die Kontaktschicht 109.
  • Als ein Beispiel ist die untere Oberfläche der zweiten Mesa-Struktur MS2 der zweiten lichtemittierenden Einheit 200-2 zwischen der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 und dem Substrat 101 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 gelegen.
  • Der oberflächenemittierende Laser 20 kann durch ein Herstellungsverfahren gemäß dem Herstellungsverfahren des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Man beachte, dass im oberflächenemittierenden Laser 20 S2 > S1 und H2 > H1 erfüllt sind, aber als Modifikation S2 = S1 und H2 > H1 erfüllt sein können oder S2 < S1 und H2 > H1 erfüllt sein können. Jedoch muss er in solch einem Fall mittels eines Herstellungsverfahrens entsprechend dem Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 der Modifikation der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Auch im oben beschriebenen oberflächenemittierenden Laser 20 hat die zweite Mesa-Struktur MS2 eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur MS1 (H2 > H1) und ist die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten größer. Somit hat der oberflächenemittierende Laser 20 einen Effekt ähnlich jenem des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform.
  • Außerdem weist im oberflächenemittierenden Laser 20 die zweite Mesa-Struktur MS2 eine Oxidbegrenzungsschicht zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors 102 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 und zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 auf und weist die erste Mesa-Struktur MS1 eine Oxidbegrenzungsschicht zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 auf.
  • Das heißt, in der zweiten lichtemittierenden Einheit 200-2 des oberflächenemittierenden Lasers 20 ist es, da die zweite Mesa-Struktur MS2 die aktive Schicht 104 enthält, möglich, die Ausbreitung von Trägern in der lateralen Richtung in der aktiven Schicht 104 zu unterdrücken, und wird überdies das Auftreten der höheren Mode weiter unterdrückt und wird die Einzelmode leichter erhalten.
  • <4. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
  • Im Folgenden wird mit Verweis auf die Zeichnungen ein oberflächenemittierender Laser 30 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben. 27 ist ein Teil einer Querschnittsansicht des oberflächenemittierenden Lasers 30 der dritten Ausführungsform (entsprechend einer entlang einer Linie A-A in 2 genommenen Querschnittsansicht).
  • Wie in 27 veranschaulicht ist, hat der oberflächenemittierende Laser 30 der dritten Ausführungsform eine Konfiguration, die jener des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich ist, außer dass die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen gleich ist und die Anzahl (einschließlich null) der aktiven Schichten 104 in der zweiten Mesa-Struktur MS2 größer ist als in der ersten Mesa-Struktur MS1 (genauer gesagt weist die erste Mesa-Struktur MS1 die aktive Schicht 104 nicht auf und weist die Mesa-Struktur MS2 die aktive Schicht 104 auf).
  • Auch im oberflächenemittierenden Laser 30 hat die zweite Mesa-Struktur MS2 eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur MS1 (H2 > H1).
  • Im oberflächenemittierenden Laser 30 weisen als Beispiel sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 eine Oxidbegrenzungsschicht 108 auf. Die Oxidbegrenzungsschicht 108 weist im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 auf.
  • Die untere Oberfläche der ersten Mesa-Struktur MS1 einer ersten lichtemittierenden Einheit 300-1 des oberflächenemittierenden Lasers 30 liegt zwischen der zweiten Mantelschicht 105 und der Oxidbegrenzungsschicht 108 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106.
  • Die untere Oberfläche der zweiten Mesa-Struktur MS2 einer zweiten lichtemittierenden Einheit 300-2 des oberflächenemittierenden Lasers 30 liegt zwischen dem Substrat 101 und der ersten Mantelschicht 103 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102.
  • Jede der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 weist eine Oxidbegrenzungsschicht zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors 106 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht 104 entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht 104 auf.
  • Gemäß dem oberflächenemittierenden Laser 30 wird ein Effekt ähnlich jenem des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform erhalten, und, da die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 eine einzige Oxidbegrenzungsschicht aufweisen, kann die Anzahl an mehrschichtigen Schichten reduziert werden.
  • In der zweiten lichtemittierenden Einheit 300-2 des oberflächenemittierenden Lasers 30 ist es, da die zweite Mesa-Struktur MS2 die aktive Schicht 104 enthält, möglich, eine Ausbreitung von Trägern in der lateralen Richtung in der aktiven Schicht 104 zu unterdrücken, und wird letztendlich das Auftreten der höheren Mode weiter unterdrückt und wird die Einzelmode leichter erhalten.
  • Außerdem wird in der ersten lichtemittierenden Einheit 300-1 des oberflächenemittierenden Lasers 30, da die erste Mesa-Struktur MS1 die aktive Schicht 104 nicht enthält, eine Ausbreitung von Trägern in der lateralen Richtung in der aktiven Schicht 104 nicht unterdrückt, ist es wahrscheinlich, dass die höhere Mode auftritt, und ist es wahrscheinlich, dass die Multimode erhalten wird.
  • Der oberflächenemittierende Laser 30 kann durch ein Herstellungsverfahren gemäß dem Herstellungsverfahren des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Das Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 30 umfasst einen Schritt, bei dem der erste mehrschichtige Filmreflektor 102, die aktive Schicht 104, zumindest eine ausgewählte Oxidschicht (zum Beispiel eine ausgewählte Oxidschicht) und der zweite mehrschichtige Filmreflektor 106 auf dem Substrat 101 geschichtet werden, um einen mehrschichtigen Körper zu erzeugen, einen Schritt, bei dem der mehrschichtige Körper geätzt wird, um eine Vielzahl von Mesas zu bilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedlichen Anzahlen an aktiven Schichten (einschließlich null) umfassen, und einen Schritt, bei dem die ausgewählten Oxidschichten der Vielzahl von Mesas von seitlichen Oberflächen aus selektiv oxidiert werden.
  • Man beachte, dass im oberflächenemittierenden Laser 30 S2 > S1 und H2 > H1 erfüllt sind, aber als Modifikation S2 = S1 und H2 > H1 erfüllt werden können oder S2 < S1 und H2 > H1 erfüllt werden können. Jedoch muss er in solch einem Fall mittels eines Herstellungsverfahrens entsprechend dem Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 der Modifikation der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • <5. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
  • Im Folgenden wird hierin ein oberflächenemittierender Laser 40 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. 28 ist ein Teil einer Querschnittsansicht des oberflächenemittierenden Lasers 40 der vierten Ausführungsform (entsprechend einer entlang einer Linie A-A in 2 genommenen Querschnittsansicht) .
  • Wie in 28 veranschaulicht ist, hat der oberflächenemittierende Laser 40 der vierten Ausführungsform eine Konfiguration, die jener des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich ist, außer dass die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten der ersten Mesa-Struktur MS1 eins beträgt und die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten der zweiten Mesa-Struktur MS2 drei beträgt.
  • Die zweite Mesa-Struktur MS2 einer zweiten lichtemittierenden Einheit 400-2 des oberflächenemittierenden Lasers 40 weist erste bis dritte Oxidbegrenzungsschichten 108-1 bis 108-3 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 auf. Die dritte Oxidbegrenzungsschicht 108-3 ist zwischen den ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 angeordnet. Die dritte Oxidbegrenzungsschicht 108-3 weist ein nicht-oxidiertes Gebiet 108-3a und ein oxidiertes Gebiet 108-3b auf, das das nicht-oxidierte Gebiet 108-3a umgibt. Die dritte Oxidbegrenzungsschicht 108-3 hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2.
  • Die untere Oberfläche der zweiten Mesa-Struktur MS2 der zweiten lichtemittierenden Einheit 400-2 liegt zwischen der zweiten Mantelschicht 105 und der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106.
  • Die erste lichtemittierende Einheit 400-1 des oberflächenemittierenden Lasers 40 enthält im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 die ausgewählte Oxidschicht 108S1, die ein Material der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 bilden soll, und eine ausgewählte Oxidschicht 108S3, die ein Material der dritten Oxidbegrenzungsschicht 108-3 bilden soll.
  • Die untere Oberfläche der ersten Mesa-Struktur MS1 der ersten lichtemittierenden Einheit 400-1 liegt zwischen der ausgewählten Oxidschicht 108S3 und der zweiten Oxidbegrenzungsschicht 108-2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106.
  • Der oberflächenemittierende Laser 40 kann durch ein Herstellungsverfahren entsprechend dem Herstellungsverfahren des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Man beachte, dass im oberflächenemittierenden Laser 40 S2 > S1 und H2 > H1 erfüllt sind, aber als Modifikation S2 = S1 und H2 > H1 erfüllt werden können oder S2 < S1 und H2 > H1 erfüllt werden können. In solch einem Fall muss er mittels eines Herstellungsverfahrens entsprechend dem Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 der Modifikation der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 40 hat die zweite Mesa-Struktur MS2 der zweiten lichtemittierenden Einheit 400-2 eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur MS1 und beträgt die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten drei, während die erste Mesa-Struktur MS1 eine Oxidbegrenzungsschicht aufweist. Somit kann der Einschluss- bzw. Begrenzungseffekt für Licht und Strom der zweiten Mesa-Struktur MS2 noch stärker als der Begrenzungseffekt für Licht und Strom der ersten Mesa-Struktur MS1 gemacht werden.
  • Das heißt, die zweite Mesa-Struktur MS2 der zweiten lichtemittierenden Einheit 400-2 ist zum Erzeugen eines Punktlichts geeigneter, da die Einzelmode leichter erhalten wird.
  • <6. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
  • Im Folgenden wird hierin ein oberflächenemittierenden Laser 50 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. 29 ist ein Teil einer Querschnittsansicht des oberflächenemittierenden Lasers 50 der fünften Ausführungsform (entsprechend einer entlang einer Linie A-A in 2 genommenen Querschnittsansicht) .
  • Wie in 29 veranschaulicht ist, hat der oberflächenemittierende Laser 50 der fünften Ausführungsform eine Konfiguration, die jener des oberflächenemittierenden Lasers 20 der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich ist, außer dass die zweite Mesa-Struktur MS2 erste und zweite aktive Schichten 104-1 und 104-2 und eine Tunnelübergangsschicht 107 zwischen den ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 aufweist.
  • Eine erste lichtemittierende Einheit 500-1 des oberflächenemittierenden Lasers 50 enthält den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102, die ausgewählte Oxidschicht 108S1, die im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 angeordnet ist, die erste aktive Schicht 104-1, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die erste aktive Schicht 104 sandwichartig umgeben, die Tunnelübergangsschicht 107, die zweite aktive Schicht 104-2, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die zweite aktive Schicht 104-2 sandwichartig umgeben, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2, die im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 angeordnet ist, und die Kontaktschicht 109. Die zweite aktive Schicht 104-2 liegt oberhalb der ersten aktiven Schicht 104-1.
  • Die Tunnelübergangsschicht 107 ist zwischen den ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 (genauer gesagt zwischen der zweiten Mantelschicht 105 unmittelbar oberhalb der ersten aktiven Schicht 104-1 und der ersten Mantelschicht 103 unmittelbar unterhalb der zweiten aktiven Schicht 104-2) angeordnet.
  • Die Tunnelübergangsschicht 107 hat eine Schichtstruktur, in der ein mit Störstellen in einer hohen Konzentration dotiertes Halbleitergebiet vom n-Typ auf einem mit Störstellen in einer hohen Konzentration dotierten Halbleitergebiet vom p-Typ geschichtet ist.
  • Durch Anordnen der Tunnelübergangsschicht 107 zwischen den ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 kann ein Strom mit im Wesentlichen derselben Größe in jede der ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 injiziert werden.
  • Als ein Beispiel liegt die untere Oberfläche der ersten Mesa-Struktur MS1 der ersten lichtemittierenden Einheit 500-1 zwischen der ersten aktiven Schicht 104-1 und der zweiten aktiven Schicht 104-2.
  • Eine zweite lichtemittierende Einheit 500-2 des oberflächenemittierenden Lasers 50 enthält den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102, die erste Oxidbegrenzungsschicht 108-1, die im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 angeordnet ist, die erste aktive Schicht 104-1, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die erste aktive Schicht 104-1 sandwichartig umgeben, die Tunnelübergangsschicht 107, die zweite aktive Schicht 104-2, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die zweite aktive Schicht 104-2 sandwichartig umgeben, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die zweite Oxidbegrenzungsschicht 108-2, die im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 angeordnet ist, und die Kontaktschicht 109. Die zweite aktive Schicht 104-2 liegt oberhalb der ersten aktiven Schicht 104-1.
  • Als ein Beispiel liegt die untere Oberfläche der zweiten Mesa-Struktur MS2 der zweiten lichtemittierenden Einheit 500-2 zwischen dem Substrat 101 und der ersten Oxidbegrenzungsschicht 108-1 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102.
  • Der oberflächenemittierende Laser 50 kann mittels eines Herstellungsverfahrens entsprechend dem Herstellungsverfahren des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Das Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 50 umfasst einen Schritt, bei dem der erste mehrschichtige Filmreflektor 102, die ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2, die zwei ausgewählten Oxidschichten und der zweite mehrschichtige Filmreflektor 106 auf dem Substrat 101 geschichtet werden, um einen mehrschichtigen Körper zu erzeugen, einen Schritt, bei dem der mehrschichtige Körper geätzt wird, um eine Vielzahl von Mesas zu bilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedlichen Anzahlen (einschließlich null) an aktiven Schichten umfassen, und einen Schritt, bei dem die ausgewählten Oxidschichten der Vielzahl von Mesas von seitlichen Oberflächen aus selektiv oxidiert werden.
  • Man beachte, dass im oberflächenemittierenden Laser 50 S2 > S1 und H2 > H1 erfüllt sind, aber als Modifikation S2 = S1 und H2 > H1 erfüllt werden können oder S2 < S1 und H2 > H1 erfüllt werden können. Jedoch muss er in solch einem Fall mittels eines Herstellungsverfahrens entsprechend dem Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 der Modifikation der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 50 weisen die ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 unterschiedliche Höhenabmessungen auf und sind die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten und die Anzahl an aktiven Schichten unterschiedlich.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 50 weist die zweite Mesa-Struktur MS2 eine größere Höhenabmessung, eine größere Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten und eine größere Anzahl an aktiven Schichten als die Ein-Mesa-Struktur MS1 auf.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 50 weisen sowohl die ersten als auch die zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 die aktive Schicht 104 auf.
  • Gemäß dem oberflächenemittierenden Laser 50 wird ein Effekt ähnlich jenem des oberflächenemittierenden Lasers 20 der zweiten Ausführungsform erhalten und weist die zweite Mesa-Struktur MS2 die ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 und die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2 auf, sodass es möglich ist, eine Ausbreitung von Trägern in der lateralen Richtung in jeder aktiven Schicht weiter zu unterdrücken und die Einzelmode ferner leicht zu erhalten.
  • <7. Oberflächenemittierender Laser gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
  • Wie in 30 veranschaulicht ist, hat ein oberflächenemittierender Laser 60 der sechsten Ausführungsform eine Konfiguration, die jener des oberflächenemittierenden Lasers 30 der dritten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich ist, außer dass die zweite Mesa-Struktur MS2 die ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 und die Tunnelübergangsschicht 107 aufweist.
  • Im oberflächenemittierenden Laser 30 weisen als Beispiel sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 eine Oxidbegrenzungsschicht 108 auf. Die Oxidbegrenzungsschicht 108 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie die ersten und zweiten Oxidbegrenzungsschichten 108-1 und 108-2.
  • Eine erste lichtemittierende Einheit 600-1 des oberflächenemittierenden Lasers 60 enthält den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102, die erste aktive Schicht 104-1, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die erste aktive Schicht 104-1 sandwichartig umgeben, die Tunnelübergangsschicht 107, die zweite aktive Schicht 104-2, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die zweite aktive Schicht 104-2 sandwichartig umgeben, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die Oxidbegrenzungsschicht 108, die im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 angeordnet ist, und die Kontaktschicht 109. Die zweite aktive Schicht 104-2 liegt oberhalb der ersten aktiven Schicht 104-1.
  • Die Tunnelübergangsschicht 107 ist zwischen den ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 (genauer gesagt zwischen der zweiten Mantelschicht 105 unmittelbar oberhalb der ersten aktiven Schicht 104-1 und der ersten Mantelschicht 103 unmittelbar unterhalb der zweiten aktiven Schicht 104-2) angeordnet.
  • Die Tunnelübergangsschicht 107 hat eine Schichtstruktur, in der ein mit Störstellen in hoher Konzentration dotiertes Halbleitergebiet vom n-Typ auf einem mit Störstellen in hoher Konzentration dotierten Halbleitergebiet vom p-Typ geschichtet ist.
  • Durch Anordnen der Tunnelübergangsschicht 107 zwischen den ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 kann ein Strom mit im Wesentlichen derselben Größe in jede der ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 injiziert werden.
  • Als ein Beispiel liegt die untere Oberfläche der ersten Mesa-Struktur MS1 der ersten lichtemittierenden Einheit 600-1 zwischen der zweiten Mantelschicht 105 unmittelbar oberhalb der zweiten aktiven Schicht 104-2 im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 und der Oxidbegrenzungsschicht 108.
  • Die zweite lichtemittierende Einheit 600-2 des oberflächenemittierenden Lasers 60 enthält den ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102, die erste aktive Schicht 104-1, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die erste aktive Schicht 104-1 sandwichartig umgeben, die Tunnelübergangsschicht 107, die zweite aktive Schicht 104-2, die ersten und zweiten Mantelschichten 103 und 105, die die zweite aktive Schicht 104-2 sandwichartig umgeben, den zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106, die Oxidbegrenzungsschicht 108, die im zweiten mehrschichtigen Filmreflektor 106 angeordnet ist, und die Kontaktschicht 109. Die zweite aktive Schicht 104-2 liegt oberhalb der ersten aktiven Schicht 104-1.
  • Als ein Beispiel liegt die untere Oberfläche der zweiten Mesa-Struktur MS2 der zweiten lichtemittierenden Einheit 600-2 zwischen dem Substrat 101 und der ersten Mantelschicht 103 unmittelbar unterhalb der ersten aktiven Schicht 104-1 im ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102.
  • Der oberflächenemittierende Laser 60 kann mittels eines Herstellungsverfahrens entsprechend dem Herstellungsverfahren des oberflächenemittierenden Lasers 10 der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Man beachte, dass im oberflächenemittierenden Laser 60 S2 > S1 und H2 > H1 erfüllt sind, aber als Modifikation S2 = S1 und H2 > H1 erfüllt werden können oder S2 < S1 und H2 > H1 erfüllt werden können. Jedoch muss er in solch einem Fall mittels eines Herstellungsverfahrens entsprechend dem Verfahren zum Herstellen des oberflächenemittierenden Lasers 10-1 der Modifikation der ersten Ausführungsform hergestellt werden.
  • Gemäß dem oberflächenemittierenden Laser 60 wird ein Effekt ähnlich jenem des oberflächenemittierenden Lasers 30 der dritten Ausführungsform erhalten und weist die zweite Mesa-Struktur MS2 die ersten und zweiten aktiven Schichten 104-1 und 104-2 und die Oxidbegrenzungsschicht 108 auf, sodass es möglich ist, eine Ausbreitung von Trägern in der lateralen Richtung in jeder aktiven Schicht weiter zu unterdrücken und die Einzelmode leichter zu erhalten.
  • <8. Modifikation der vorliegenden Technologie>
  • Der oberflächenemittierende Laser jeder Ausführungsform und jeder Modifikation, die oben beschrieben wurden, kann geeignet geändert werden.
  • Es ist vorzuziehen, dass die ersten und zweiten lichtemittierenden Einheiten des oberflächenemittierenden Lasers von jeder Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht enthalten, die zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors 102 auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und/oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht angeordnet ist.
  • Die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 kann geeignet geändert werden.
  • Beispielsweise kann die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten der ersten Mesa-Struktur MS1 null oder eine Vielzahl sein.
  • Die Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten der zweiten Mesa-Struktur MS2 kann beispielsweise gleich oder größer als vier sein.
  • In jedem Fall weist die zweite Mesa-Struktur MS2 vorzugsweise eine größere Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten als die erste Mesa-Struktur MS1 auf.
  • Die Anzahl aktiver Schichten der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 kann geeignet geändert werden.
  • Beispielsweise kann die Anzahl an aktiven Schichten der ersten Mesa-Struktur MS1 gleich oder größer als zwei sein.
  • Die Anzahl an aktiven Schichten der zweiten Mesa-Struktur MS2 kann beispielsweise gleich oder größer als drei sein.
  • In jedem Fall weist die zweite Mesa-Struktur MS2 vorzugsweise eine größere Anzahl aktiver Schichten als die erste Mesa-Struktur MS1 auf.
  • Die eine Vielzahl aktiver Schichten enthaltende Mesa-Struktur weist vorzugsweise eine Tunnelübergangsschicht zwischen zwei benachbarten aktiven Schichten auf.
  • Beispielsweise ist es auch möglich, einen oberflächenemittierenden Laser bereitzustellen, dessen Leitfähigkeitstyp (p-Typ und n-Typ) jenem des oberflächenemittierenden Lasers von jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, entgegengesetzt ist.
  • Beispielsweise kann der oberflächenemittierende Laser von jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, auch auf einen an der rückseitigen Oberfläche emittierenden oberflächenemittierenden Laser mit Hohlraum (VCSEL) angewendet werden, der Licht von der Seite der rückseitigen Oberfläche des Substrats 101 aus emittiert.
  • Beispielsweise können im oberflächenemittierenden Laser von jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, wie in 31 veranschaulicht ist, die Gruppe erster Reihen lichtemittierender Einheiten, in der die Vielzahl erster Reihen lichtemittierender Einheiten, in denen die Vielzahl erster lichtemittierender Einheiten mit der ersten Mesa-Struktur MS1 in der Y-Achsenrichtung angeordnet ist, in der X-Achsenrichtung Seite an Seite angeordnet ist, und die Gruppe zweiter Reihen lichtemittierender Einheiten, in der die Vielzahl zweiter Reihen lichtemittierender Einheiten, in denen die Vielzahl zweiter lichtemittierender Einheiten mit der zweiten Mesa-Struktur MS2 in der Y-Achsenrichtung angeordnet ist, in der X-Achsenrichtung Seite an Seite angeordnet ist, in verschiedenen Gebieten in der X-Achsenrichtung angeordnet werden.
  • Der oberflächenemittierende Laser von jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, weist beispielsweise zwei Arten von Mesa-Strukturen der ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 auf, kann aber ferner zumindest eine Art einer Mesa-Struktur mit einer unterschiedlichen Höhenabmessung gegenüber den ersten und zweiten Mesa-Strukturen MS1 und MS2 und mit einer unterschiedlichen Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten und/oder aktiven Schichten aufweisen. Beispiele solch einer Mesa-Struktur umfassen eine Mesa-Struktur mit einem dazwischenliegenden optischen und elektrischen Einschluss- bzw. Begrenzungseffekt zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen.
  • Falls man beispielsweise drei oder mehr Arten von Mesa-Strukturen hat, können drei Arten von Reihen lichtemittierender Einheiten dem Beispiel von 2 folgend abwechselnd angeordnet werden oder können drei Arten von Gruppen von Reihen lichtemittierender Einheiten dem Beispiel von 31 folgend in drei oder mehr Gebieten getrennt angeordnet werden.
  • Der oberflächenemittierende Laser von jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, kann beispielsweise die Kontaktschicht 109 nicht enthalten.
  • Der oberflächenemittierende Laser von jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, kann zum Beispiel eine Pufferschicht zwischen dem Substrat 101 und dem ersten mehrschichtigen Filmreflektor 102 aufweisen.
  • Im oberflächenemittierenden Laser von jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, kann beispielsweise zumindest einer der ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren 102 und 106 ein dielektrischer mehrschichtiger Filmreflektor sein.
  • Einige der Konfigurationen der oberflächenemittierenden Laser der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, können innerhalb eines Bereichs kombiniert werden, in dem sie nicht in Konflikt miteinander geraten.
  • In jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, können das Material, der Leitfähigkeitstyp, die Dicke, die Breite, die Länge, die Form, die Größe, die Anordnung und dergleichen jeder Komponente, die den oberflächenemittierenden Laser bildet, innerhalb eines Bereichs, der als der oberflächenemittierende Laser funktioniert, geeignet geändert werden.
  • 9. Anwendungsbeispiel für eine elektronische Vorrichtung
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Technologie (die vorliegende Technologie) kann für verschiedene Produkte (elektronische Vorrichtungen) verwendet werden. Beispielsweise kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung als eine Vorrichtung realisiert werden, die in jeder beliebigen Art von mobilem Körper wie etwa einem Automobil, einem Elektrofahrzeug, einem Hybrid-Elektrofahrzeug, einem Motorrad, einem Fahrrad, einer Vorrichtung für persönliche Mobilität, einem Flugzeug, einer Drohne, einem Schiff und einem Roboter montiert wird.
  • 10. <Beispiel, bei dem der oberflächenemittierende Laser für eine Abstandsmessvorrichtung verwendet wird>
  • Im Folgenden werden hierin Anwendungsbeispiele des oberflächenemittierenden Lasers entsprechend jeder der Ausführungsformen und Modifikationen, die oben beschrieben wurden, beschrieben.
  • 32 veranschaulicht ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Abstandsmessvorrichtung 1000, die den oberflächenemittierenden Laser 10 als Beispiel einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie enthält. Die Abstandsmessvorrichtung 1000 misst den Abstand zu einem Objekt S gemäß einem Laufzeit-(TOF-)Verfahren. Die Abstandsmessvorrichtung 1000 enthält den oberflächenemittierenden Laser 10 als Lichtquelle. Die Abstandsmessvorrichtung 1000 enthält beispielsweise eine den oberflächenemittierenden Laser 10 enthaltende Lichtquellenvorrichtung 800, eine lichtempfangende Vorrichtung 125, eine Linse 135, eine Signalverarbeitungssektion 140, eine Steuerungssektion 150, eine Anzeigesektion 160 und eine Speichersektion 170.
  • Als ein Beispiel umfasst, wie in 33 veranschaulicht ist, zusätzlich zum oberflächenemittierenden Laser 10 die Lichtquellenvorrichtung 800 ein Gehäuse 810, ein Mikrolinsen-Array 820, eine Kollimatorlinse 830, ein optisches Brechungselement 840 als Diffusionsplatte und einen Laser-Treiber mit einer Treiber-IC. Das Mikrolinsen-Array 820 enthält einen Linsenbereich mit einer bündelnden Funktion und einen flachen Bereich ohne bündelnde Funktion.
  • Das von der ersten lichtemittierenden Einheit 100-1 des oberflächenemittierenden Lasers 10 emittierte Licht gelangt durch den flachen Bereich des Mikrolinsen-Arrays 820 wie es ist und tritt in die Kollimatorlinse 830 ein, wird durch die Kollimatorlinse 830 in im Wesentlichen paralleles Licht umgewandelt, wird gebrochen, während es durch das optische Brechungselement 840 geteilt wird (während die Anzahl an Punkten bzw. Spots erhöht wird) und wird auf das Objekt S als Punktlicht SPL angewendet. Wie oben beschrieben wurde, weist das von der ersten lichtemittierenden Einheit 100-1 emittierte Licht eine hohe Richtcharakteristik auf, sodass der gemessene Abstand vergrößert werden kann, weist aber eine geringe Auflösung auf, da das Licht punktartig emittiert wird. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass sich die Punktgröße (der Durchmesser des Punktlichts SPL) in Abhängigkeit von der Einfallsposition auf der Kollimatorlinse 830 kaum ändert. Im von der ersten lichtemittierenden Einheit 100-1 emittierten Licht ist es, da die Einzelmode in der horizontalen Mode dominant ist, weniger wahrscheinlich, dass sich die Punktgröße ändert und ist das Licht zu dem Zweck, den gemessenen Abstand zu erweitern bzw. auszudehnen, besonders geeignet.
  • Das von der zweiten lichtemittierenden Einheit 100-2 des oberflächenemittierenden Lasers 10 emittierte Licht gelangt durch den Linsenbereich des Mikrolinsen-Arrays 820, wird zwischen der Kollimatorlinse 830 und dem optischen Brechungselement 840 gebündelt, wird durch das optische Brechungselement 840 gebrochen, während es (überlappend) geteilt wird, und wird auf das Objekt S als das gestreute bzw. diffuse Licht DL angewendet. Wie oben beschrieben wurde, kann, da das von der zweiten lichtemittierenden Einheit 100-2 emittierte Licht eine geringe Richtcharakteristik aufweist, der gemessene Abstand nicht vergrößert werden, ist aber, da eine gleichmäßige Bestrahlung durchgeführt wird, die Auflösung hoch und kann die Abstandsmessgenauigkeit verbessert werden. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Kollimatorlinse 830 leicht zu defokussieren. Das von der zweiten lichtemittierenden Einheit 100-2 emittierte Licht wird leicht defokussiert, da die Multimode in der lateralen Mode dominant ist, und ist zur Nutzung beim Verbessern der Abstandsmessgenauigkeit besonders geeignet.
  • Zur 32 zurückkehrend detektiert die lichtempfangende Vorrichtung 125 das vom Objekt S reflektierte Licht. Die Linse 135 ist eine Linse, um das vom Objekt S reflektierte Licht zu sammeln und das Licht zur lichtempfangenden Vorrichtung 125 zu führen, und ist eine Sammellinse.
  • Die Signalverarbeitungssektion 140 ist eine Schaltung, um ein Signal entsprechend einer Differenz zwischen einem von der lichtempfangenden Vorrichtung 125 eingespeisten Signal und einem von der Steuerungssektion 150 eingespeisten Referenzsignal zu erzeugen.
  • Die Steuerungssektion 150 enthält beispielsweise einen Zeit-Digital-Wandler (TDC). Das Referenzsignal kann ein von der Steuerungssektion 150 eingespeistes Signal sein oder kann ein Ausgangssignal einer Detektionssektion sein, die die Ausgabe des oberflächenemittierenden Lasers 10 direkt detektiert. Die Steuerungssektion 150 ist beispielsweise ein Prozessor, der den oberflächenemittierenden Laser 10, die lichtempfangende Vorrichtung 125, die Signalverarbeitungssektion 140, die Anzeigesektion 160 und die Speichersektion 170 steuert.
  • Die Steuerungssektion 150 legt ein erstes Lichtemissionssignal, um eine erste Gruppe lichtemittierender Einheiten anzusteuern, die eine Vielzahl erster lichtemittierender Einheiten 100-1 enthält, und ein zweites Lichtemissionssignal, um eine zweite Gruppe lichtemittierender Einheiten anzusteuern, die eine Vielzahl der zweiten lichtemittierenden Einheiten 100-2 enthält, zu unterschiedlichen Zeitpunkten an den Laser-Treiber an, wodurch veranlasst wird, dass die erste Gruppe lichtemittierender Einheiten und die zweite Gruppe lichtemittierender Einheiten Licht zu unterschiedlichen Zeitpunkt emittieren. Somit können eine Punktlichtbestrahlung zum Vergrößern des gemessenen Abstands zum Objekt S und eine Bestrahlung mit gestreutem bzw. diffusem Licht zum Verbessern der Abstandsmessgenauigkeit umgeschaltet und durchgeführt werden.
  • Die Steuerungssektion 150 misst einen Abstand zum Objekt S auf der Basis eines durch die Signalverarbeitungssektion 140 detektierten Signals. Die Steuerungssektion 150 erzeugt ein Videosignal, um Informationen über den Abstand zum Objekt S anzuzeigen, und gibt das Videosignal an die Anzeigesektion 160 ab. Die Anzeigesektion 160 zeigt Informationen über den Abstand zum Objekt S auf der Basis des von der Steuerungssektion 150 eingespeisten Videosignals an. Die Steuerungssektion 150 speichert Informationen über den Abstand zum Objekt S in der Speichersektion 170.
  • Im vorliegenden Anwendungsbeispiel kann für die Abstandsmessvorrichtung 1000 anstelle des oberflächenemittierenden Lasers 10 irgendeiner der oberflächenemittierenden Laser 10-1, 20, 30, 40, 50 und 60, die oben beschrieben wurden, verwendet werden.
  • 11. <Beispiel, bei dem eine Abstandsmessvorrichtung in einem mobilen Körper montiert ist>
  • 34 ist ein Blockdiagramm, das ein schematisches Konfigurationsbeispiel eines Fahrzeugsteuerungssystems veranschaulicht, das ein Beispiel eines Systems zur Steuerung mobiler Körper ist, für das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden kann.
  • Das Fahrzeugsteuerungssystem 12000 umfasst eine Vielzahl elektronischer Steuerungssektionen, die über ein Kommunikationsnetzwerk 12001 miteinander verbunden sind. In dem in 34 dargestellten Beispiel umfasst das Fahrzeugsteuerungssystem 12000 eine Antriebssystem-Steuerungseinheit 12010, eine Karosseriesystem-Steuerungseinheit 12020, eine Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs, eine Einheit 12040 zur Detektion von Information von innerhalb des Fahrzeugs und eine integrierte Steuerungseinheit 12050. Darüber hinaus sind ein Mikrocomputer 12051, eine Ton/Bild-Ausgabesektion 12052 und eine Schnittstelle (I/F) 12053 des im Fahrzeug montierten Netzwerks als funktionale Konfiguration der integrierten Steuerungseinheit 12050 veranschaulicht.
  • Die Antriebssystem-Steuerungseinheit 12010 steuert gemäß verschiedenen Arten von Programmen den Betrieb von Vorrichtungen in Bezug auf das Antriebssystem des Fahrzeugs. Beispielsweise dient die Antriebssystem-Steuerungseinheit 12010 als Steuerungsvorrichtung einer Antriebskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer Antriebskraft des Fahrzeugs wie etwa eines Verbrennungsmotors oder eines Antriebsmotors, eines Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, um die Antriebskraft auf Räder zu übertragen, eines Lenkmechanismus, um einen Lenkwinkel des Fahrzeugs einzustellen, einer Bremsvorrichtung, um eine Bremskraft des Fahrzeugs zu erzeugen, und dergleichen.
  • Die Karosseriesystem-Steuerungseinheit 12020 steuert gemäß verschiedenen Arten von Programmen den Betrieb verschiedener Arten von Vorrichtungen, die an einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind. Beispielsweise dient die Karosseriesystem-Steuerungseinheit 12020 als Steuerungsvorrichtung für ein schlüsselloses Zugangssystem, ein System für intelligente Schlüssel, eine automatische Fenstervorrichtung oder verschiedene Leuchten wie etwa einen Frontscheinwerfer, einen Heckscheinwerfer, eine Bremsleuchte, einen Fahrtrichtungsanzeiger oder eine Nebelleuchte. In diesem Fall kann eine Funkwelle, die von einer tragbaren Vorrichtung gesendet wird, die einen Schlüssel ersetzt, oder können Signale verschiedener Arten von Schaltern in die Karosseriesystem-Steuerungseinheit 12020 eingespeist werden. Die Karosseriesystem-Steuerungseinheit 12020 empfängt diese eingespeisten Funkwellen oder Signale und steuert eine Türverriegelungsvorrichtung, die automatische Fenstervorrichtung, die Leuchten oder dergleichen des Fahrzeugs.
  • Die Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs detektiert Information von außerhalb des Fahrzeugs einschließlich des Fahrzeugsteuerungssystems 12000. Beispielsweise ist eine Abstandsmessvorrichtung 12031 mit der Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs verbunden. Abstandsmessvorrichtung 12031 umfasst die oben beschriebene Abstandsmessvorrichtung 1000. Die Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs veranlasst die Abstandsmessvorrichtung 12031, einen Abstand zu einem Objekt (Person S) außerhalb des Fahrzeugs zu messen, und ermittelt bzw. erfasst durch die Messung erhaltene Abstandsdaten. Die Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs kann auf der Basis der erfassten Abstandsdaten eine Verarbeitung zum Detektieren eines Objekts wie etwa einer Person, eines Fahrzeugs, eines Hindernisses, eines Verkehrsschilds, oder dergleichen durchführen.
  • Die Einheit 12040 zur Detektion von Information von innerhalb des Fahrzeugs detektiert Information über das Innere bzw. von innerhalb des Fahrzeugs. Die Einheit 12040 zur Detektion von Information von innerhalb des Fahrzeugs ist zum Beispiel mit einer Sektion 12041 zur Detektion eines Fahrerzustands verbunden. Die Sektion 12041 zur Detektion eines Fahrerzustands umfasst zum Beispiel eine Kamera, die ein Bild des Fahrers aufnimmt, und die Einheit 12040 zur Detektion von Information von innerhalb des Fahrzeugs kann auf der Basis der von der Sektion 12041 zur Detektion eines Fahrerzustands eingegebenen Detektionsinformation den Ermüdungsgrad des Fahrers oder den Konzentrationsgrad des Fahrers berechnen oder bestimmen, ob der Fahrer eindöst.
  • Der Mikrocomputer 12051 kann einen Steuerungszielwert für die Antriebskraft-Erzeugungsvorrichtung, den Lenkmechanismus oder die Bremsvorrichtung auf der Basis der Information über das Innere oder die Äußere Umgebung des Fahrzeugs berechnen, welche Information durch die Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs oder die Einheit 12040 zur Detektion von Information von innerhalb des Fahrzeugs erhalten wird, und einen Steuerungsbefehl an die Antriebssystem-Steuerungseinheit 12010 ausgeben. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die dazu gedacht ist, Funktionen eines fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystems (ADAS) zu realisieren, welche Funktionen eine Vermeidung einer Kollision oder Aufprallabschwächung des Fahrzeugs, eine Nachfolgefahrt basierend auf einem Folgeabstand, eine Fahrt unter Beibehaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Warnung vor einer Kollision des Fahrzeugs, eine Warnung vor einem Abweichen der Fahrzeugs von einer Spur oder dergleichen einschließen.
  • Außerdem kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die zum automatisierten Fahren gedacht ist, was das Fahrzeug automatisiert fahren lässt, ohne von der Bedienung bzw. dem Eingreifen des Fahrers abhängig zu sein, indem die Antriebskraft-Erzeugungsvorrichtung, der Lenkmechanismus, die Bremsvorrichtung oder dergleichen auf der Basis der Information über das Inneren oder die äußere Umgebung des Fahrzeugs gesteuert werden, die durch die Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs oder die Einheit 12040 zur Detektion von Information von innerhalb des Fahrzeugs erfasst wird.
  • Der Mikrocomputer 12051 kann überdies einen Steuerungsbefehl an die Karosseriesystem-Steuerungseinheit 12020 auf der Basis der Information über die äußere Umgebung des Fahrzeugs ausgeben, die durch die Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs erfasst wird. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die dazu gedacht ist, eine Blendung zu verhindern, indem der Frontscheinwerfer gesteuert wird, um von Fernlicht auf Abblendlicht zu wechseln, beispielsweise entsprechend der Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs, das durch die Einheit 12030 zur Detektion von Information von außerhalb des Fahrzeugs detektiert wird.
  • Die Ton/Bild-Ausgabesektion 12052 überträgt ein Ausgangssignal eines Tons und/oder eines Bildes an eine Ausgabevorrichtung, die einem Insassen des Fahrzeugs oder der äußeren Umgebung des Fahrzeugs eine Information optisch oder akustisch übermitteln kann. Im Beispiel von 34 sind als die Ausgabevorrichtung ein Lautsprecher 12061, eine Anzeigesektion 12062 und ein Armaturenbrett 12063 veranschaulicht. Die Anzeigesektion 12062 kann beispielsweise eine bordeigene Anzeige und/oder ein Head-Up-Display umfassen.
  • 35 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Installationsposition einer Abstandsmessvorrichtung 12031 veranschaulicht.
  • In 35 enthält das Fahrzeug 12100 Abstandsmessvorrichtungen 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105 als die Abstandsmessvorrichtung 12031.
  • Die Abstandsmessvorrichtungen 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105 sind an Positionen wie etwa beispielsweise einer Frontpartie, Seitenspiegeln, einer hinteren Stoßstange, einer Hecktür und einem oberen Teil einer Windschutzscheibe in einer Fahrzeugkabine des Fahrzeugs 12100 vorgesehen. Die an der Frontpartie vorgesehene Abstandsmessvorrichtung 12101 und die am oberen Teil der Windschutzscheibe in der Fahrzeugkabine vorgesehene Abstandsmessvorrichtung 12105 erfassen vorwiegend Daten von der Frontseite des Fahrzeugs 12100. Die an den Seitenspiegeln vorgesehenen Abstandsmessvorrichtungen 12102 und 12103 erfassen vorwiegend Daten an den Seiten des Fahrzeugs 12100. Die an der hinteren Stoßstange oder der Hecktür vorgesehene Abstandsmessvorrichtung 12104 erfasst vorwiegend Daten hinter dem Fahrzeug 12100. Die durch die Abstandsmessvorrichtungen 12101 und 12105 erfassten Daten von der Vorderseite des Fahrzeugs werden vorwiegend genutzt, um ein vorausfahrendes Fahrzeug, einen Fußgänger, ein Hindernis, eine Verkehrsampel, ein Verkehrszeichen oder dergleichen zu detektieren.
  • Man beachte, dass 35 ein Beispiel von Detektionsbereichen der Abstandsmessvorrichtungen 12101 bis 12104 veranschaulicht. Ein Detektionsbereich 12111 gibt einen Detektionsbereich der an der Frontpartie vorgesehenen Abstandsmessvorrichtung 12101an, Detektionsbereiche 12112 und 12113 geben Detektionsbereiche der an den Seitenspiegeln vorgesehenen Abstandsmessvorrichtungen 12102 bzw. 12103 an und ein Detektionsbereich 12114 gibt einen Detektionsbereich der an der hinteren Stoßstange oder der Hecktür vorgesehenen Abstandsmessvorrichtung 12104 an.
  • Der Mikrocomputer 12051 kann beispielsweise einen Abstand zu jedem dreidimensionalen Objekt innerhalb der Detektionsbereiche 12111 bis 12114 und eine zeitliche Änderung im Abstand (eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Fahrzeug 12100) auf der Basis der von den Abstandsmessvorrichtungen 12101 bis 12104 erhaltenen Abstandsdaten bestimmen und dadurch als ein vorausfahrendes Fahrzeug ein am nächsten befindliches dreidimensionales Objekt extrahieren, das sich insbesondere auf einem Fahrweg des Fahrzeugs 12100 befindet und das in im Wesentlichen derselben Richtung wie das Fahrzeug 1210 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit (zum Beispiel gleich 0 km/h oder höher) fährt. Außerdem kann der Mikrocomputer 12051 einen beizubehaltenden Folgeabstand vor einem vorausfahrenden Fahrzeug vorher festlegen und eine automatische Bremssteuerung (einschließlich einer Folge-Stopp-Steuerung), eine automatische Beschleunigungssteuerung (einschließlich einer Folge-Start-Steuerung) oder dergleichen durchführen. Somit ist es möglich, eine kooperative Steuerung durchzuführen, die zum automatisierten Fahren gedacht ist, was das Fahrzeug automatisiert fahren lässt, ohne von der Bedienung des Fahrers oder dergleichen abhängig zu sein.
  • Beispielsweise kann der Mikrocomputer 12051 dreidimensionale Daten über dreidimensionale Objekte in dreidimensionale Objektdaten eines zweirädrigen Fahrzeugs, eines Fahrzeugs in Standardgröße, eines großen Fahrzeugs, eines Fußgängers, eines Strommasten und anderer dreidimensionaler Objekte auf der Basis der von den Abstandsmessvorrichtungen 12101 bis 12104 erhaltenen Abstandsdaten klassifizieren, die klassifizierten dreidimensionalen Objektdaten extrahieren und die extrahierten dreidimensionalen Objektdaten zum automatischen Ausweichen vor einem Hindernis nutzen. Beispielsweise identifiziert der Mikrocomputer 12051 Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs 12100 als Hindernisse, die der Fahrer des Fahrzeugs 12100 erkennen kann, und Hindernisse, die für den Fahrer des Fahrzeugs 12100 optisch schwer zu sehen sind. Der Mikrocomputer 12051 bestimmt dann ein Kollisionsrisiko, das ein Risiko für eine Kollision mit jedem Hindernis angibt, und, wenn das Kollisionsrisiko gleich einem oder höher als ein eingestellter Wert ist und eine Möglichkeit einer Kollision besteht, kann der Mikrocomputer 12051 eine Fahrassistenz zur Kollisionsvermeidung durchführen, indem über den Lautsprecher 12061 oder die Anzeigesektion 12062 eine Warnung an den Fahrer ausgeben wird oder über die Antriebssystem-Steuerungseinheit 12010 eine erzwungene Abbremsung oder Ausweichlenkbewegung ausgeführt wird.
  • Ein Beispiel des Systems zur Steuerung mobiler Körper, für das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden kann, wurde oben beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann für die Abstandsmessvorrichtung 12031 unter den oben beschriebenen Konfigurationen verwendet wird.
  • Darüber hinaus kann die vorliegende Technologie auch die folgenden Konfigurationen aufweisen.
    1. (1) Ein oberflächenemittierender Laser, umfassend:
      • eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten, die eine Mesa-Struktur aufweisen, wobei die lichtemittierenden Einheiten jeweils umfassen
      • einen ersten mehrschichtigen Filmreflektor,
      • einen zweiten mehrschichtigen Filmreflektor,
      • eine aktive Schicht, die zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren angeordnet ist,
      • zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht, die zwischen einer Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und/oder zwischen einer Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht angeordnet ist, worin
      • die Mesa-Strukturen der Vielzahl lichtemittierender Einheiten erste und zweite Mesa-Strukturen umfassen, die unterschiedliche Höhenabmessungen aufweisen und unterschiedliche Anzahlen der Oxidbegrenzungsschichten und/oder unterschiedliche Anzahlen der aktiven Schichten aufweisen.
    2. (2) Der oberflächenemittierende Laser gemäß (1), worin die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung und eine grö-ßere Anzahl der Oxidbegrenzungsschichten als die erste Mesa-Struktur aufweist.
    3. (3) Der oberflächenemittierende Laser gemäß (1) oder (2), worin die lichtemittierende Einheit, die die erste Mesa-Struktur aufweist, zumindest eine Schicht enthält, die ein Material der Oxidbegrenzungsschicht bilden soll.
    4. (4) Der oberflächenemittierende Laser gemäß einem von (1) bis (3), worin die zweite Mesa-Struktur die aktive Schicht aufweist und die erste Mesa-Struktur die aktive Schicht nicht aufweist.
    5. (5) Der oberflächenemittierende Laser gemäß einem von (1) bis (3), worin sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen die aktive Schicht aufweisen.
    6. (6) Der oberflächenemittierende Laser gemäß einem von (1) bis (3), worin sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen die aktive Schicht nicht aufweisen.
    7. (7) Der oberflächenemittierende Laser gemäß einem von (1) bis (6), worin die zweite Mesa-Struktur eine Vielzahl der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält und die erste Mesa-Struktur zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht auf der einen Seite enthält.
    8. (8) Der oberflächenemittierende Laser gemäß einem von (1) bis (6), worin die zweite Mesa-Struktur zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält und die erste Mesa-Struktur zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält.
    9. (9) Der oberflächenemittierende Laser gemäß (1), worin die ersten und zweiten Mesa-Strukturen die gleiche Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten aufweisen und die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung und eine größere Anzahl der aktiven Schichten als die erste Mesa-Struktur aufweist.
    10. (10) Der oberflächenemittierende Laser gemäß (9), worin jede der ersten und zweiten Mesa-Strukturen zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält.
    11. (11) Der oberflächenemittierende Laser gemäß einem von (1) bis (10), ferner umfassend ein Dummy-Gebiet zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen.
    12. (12) Der oberflächenemittierende Laser gemäß (11), worin ein Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet von einem Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet verschieden ist.
    13. (13) Der oberflächenemittierende Laser gemäß (11) oder (12), worin die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur aufweist und das Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet größer ist als das Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet.
    14. (14) Der oberflächenemittierende Laser gemäß (11) oder (12), worin die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur aufweist und ein Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet gleich einem oder geringer als ein Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet ist.
    15. (15) Eine Lichtquellenvorrichtung, umfassend:
      • den oberflächenemittierenden Laser gemäß einem von (1) bis (14) ;
      • eine Diffusionsplatte, die auf einer Oberseite einer ersten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist; und
      • eine Kollimatorlinse, die auf einer Oberseite einer zweiten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist.
    16. (16) Eine elektronische Vorrichtung, die den oberflächenemittierenden Laser gemäß einem von (1) bis (14) enthält.
    17. (17) Die elektronische Vorrichtung gemäß (16), worin die elektronische Vorrichtung eine Abstandsmessvorrichtung ist.
    18. (18) Ein Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers, wobei das Verfahren umfasst:
      • Schichten eines ersten mehrschichtigen Filmreflektors, zumindest einer aktiven Schicht, einer Vielzahl ausgewählter Oxidschichten und eines zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einem Substrat, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden;
      • Ätzen des mehrschichtigen Körpers, um eine Vielzahl von Mesas zu bilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedliche Anzahlen der ausgewählten Oxidschichten umfassen; und
      • selektives Oxidieren der ausgewählten Oxidschicht der Vielzahl von Mesas von einer seitlichen Oberfläche aus.
    19. (19) Ein Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers, wobei das Verfahren umfasst:
      • Schichten eines ersten mehrschichtigen Filmreflektors, zumindest einer aktiven Schicht, zumindest einer ausgewählten Oxidschicht und eines zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einem Substrat, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden;
      • Ätzen des mehrschichtigen Körpers, um eine Vielzahl von Mesas zu bilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedlichen Anzahlen der aktiven Schichten umfassen; und
      • selektives Oxidieren der ausgewählten Oxidschicht der Vielzahl von Mesas von einer seitlichen Oberfläche aus.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10, 10-1, 20, 30, 40, 50, 60
    Oberflächenemittierender Laser
    100-1, 200-1, 300-1, 400-1, 500-1, 600-1
    erste lichtemittierende Einheit (lichtemittierende Einheit mit einer ersten Mesa-Struktur)
    100-2, 200-2, 300-2, 400-2, 500-2, 600-2
    zweite lichtemittierende Einheit (lichtemittierende Einheit mit einer zweiten Mesa-Struktur)
    101
    Substrat
    102
    erster mehrschichtiger Filmreflektor
    104
    aktive Schicht
    104-1
    erste aktive Schicht (aktive Schicht)
    104-2
    zweite aktive Schicht (aktive Schicht)
    106
    zweiter mehrschichtiger Filmreflektor
    108
    Oxidbegrenzungsschicht
    108-1
    erste Oxidbegrenzungsschicht (Oxidbegrenzungsschicht)
    108-2
    zweite Oxidbegrenzungsschicht (Oxidbegrenzungsschicht)
    108-3
    dritte Oxidbegrenzungsschicht (Oxidbegrenzungsschicht)
    108S1, 108S2, 108S3
    ausgewählte Oxidschicht
    800
    Lichtquellenvorrichtung
    830
    Kollimatorlinse
    840
    optisches Brechungselement (Diffusionsplatte)
    MS1
    erste Mesa-Struktur
    MS2
    zweite Mesa-Struktur
    DA
    Dummy-Gebiet
    M1
    erste Mesa
    M2
    zweite Mesa
    L
    mehrschichtiger Körper
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019062188 [0003]

Claims (20)

  1. Oberflächenemittierender Laser, aufweisend: eine Vielzahl lichtemittierender Einheiten, die eine Mesa-Struktur aufweisen, wobei die lichtemittierenden Einheiten jeweils umfassen einen ersten mehrschichtigen Filmreflektor, einen zweiten mehrschichtigen Filmreflektor, eine aktive Schicht, die zwischen den ersten und zweiten mehrschichtigen Filmreflektoren angeordnet ist, zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht, die zwischen einer Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und/oder zwischen einer Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einer Seite, die einer Oberfläche auf einer Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht angeordnet ist, wobei die Mesa-Strukturen der Vielzahl lichtemittierender Einheiten erste und zweite Mesa-Strukturen umfassen, die unterschiedliche Höhenabmessungen aufweisen und unterschiedliche Anzahlen der Oxidbegrenzungsschichten und/oder unterschiedliche Anzahlen der aktiven Schichten aufweisen.
  2. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 1, wobei die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung und eine größere Anzahl der Oxidbegrenzungsschichten als die erste Mesa-Struktur aufweist.
  3. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 2, wobei die lichtemittierende Einheit, die die erste Mesa-Struktur aufweist, zumindest eine Schicht enthält, die ein Material der Oxidbegrenzungsschicht bilden soll.
  4. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 2, wobei die zweite Mesa-Struktur die aktive Schicht aufweist und die erste Mesa-Struktur die aktive Schicht nicht aufweist.
  5. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 2, wobei sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen die aktive Schicht aufweisen.
  6. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 2, wobei sowohl die ersten als auch zweiten Mesa-Strukturen die aktive Schicht nicht aufweisen.
  7. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 2, wobei die zweite Mesa-Struktur eine Vielzahl der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält und die erste Mesa-Struktur zumindest eine Oxidbegrenzungsschicht auf der einen Seite enthält.
  8. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 2, wobei die zweite Mesa-Struktur zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht und zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält und die erste Mesa-Struktur zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält.
  9. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Mesa-Strukturen die gleiche Anzahl an Oxidbegrenzungsschichten aufweisen und die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung und eine größere Anzahl der aktiven Schichten als die erste Mesa-Struktur aufweist.
  10. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 9, wobei jede der ersten und zweiten Mesa-Strukturen zumindest eine der Oxidbegrenzungsschichten auf einer Seite zwischen der Oberfläche des ersten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht oder zwischen der Oberfläche des zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf der Seite, die der Oberfläche auf der Seite der aktiven Schicht entgegengesetzt ist, und der aktiven Schicht enthält.
  11. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Dummy-Gebiet zwischen den ersten und zweiten Mesa-Strukturen.
  12. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 11, wobei ein Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet von einem Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet verschieden ist.
  13. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 12, wobei die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur aufweist und das Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet größer ist als das Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet.
  14. Oberflächenemittierender Laser nach Anspruch 11, wobei die zweite Mesa-Struktur eine größere Höhenabmessung als die erste Mesa-Struktur aufweist und ein Intervall zwischen der zweiten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet gleich einem oder geringer als ein Intervall zwischen der ersten Mesa-Struktur und dem Dummy-Gebiet ist.
  15. Lichtquellenvorrichtung, aufweisend: den oberflächenemittierenden Laser nach Anspruch 2; und eine Diffusionsplatte, die auf einer Oberseite einer ersten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist; und eine Kollimatorlinse, die auf einer Oberseite einer zweiten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist.
  16. Lichtquellenvorrichtung, aufweisend: den oberflächenemittierenden Laser nach Anspruch 9; eine Diffusionsplatte, die auf einer Oberseite einer ersten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist; und eine Kollimatorlinse, die auf einer Oberseite einer zweiten Mesa-Struktur des oberflächenemittierenden Lasers angeordnet ist.
  17. Elektronische Vorrichtung, aufweisend den oberflächenemittierenden Laser nach Anspruch 1.
  18. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die elektronische Vorrichtung eine Abstandsmessvorrichtung ist.
  19. Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers, wobei das Verfahren aufweist: Schichten eines ersten mehrschichtigen Filmreflektors, zumindest einer aktiven Schicht, einer Vielzahl ausgewählter Oxidschichten und eines zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einem Substrat, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden; Ätzen des mehrschichtigen Körpers, um eine Vielzahl von Mesas zu bilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedliche Anzahlen der ausgewählten Oxidschichten umfassen; und selektives Oxidieren der ausgewählten Oxidschicht der Vielzahl von Mesas von einer seitlichen Oberfläche aus.
  20. Verfahren zum Herstellen eines oberflächenemittierenden Lasers, wobei das Verfahren aufweist: Schichten eines ersten mehrschichtigen Filmreflektors, zumindest einer aktiven Schicht, zumindest einer ausgewählten Oxidschicht und eines zweiten mehrschichtigen Filmreflektors auf einem Substrat, um einen mehrschichtigen Körper zu bilden; Ätzen des mehrschichtigen Körpers, um eine Vielzahl von Mesas zu bilden, die erste und zweite Mesas mit unterschiedlichen Höhenabmessungen und unterschiedlichen Anzahlen der aktiven Schichten umfassen; und selektives Oxidieren der ausgewählten Oxidschicht der Vielzahl von Mesas von einer seitlichen Oberfläche aus.
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