DE19718413A1 - Laserstrahldrucker und Halbleiterlaser-Bauteil, das als Lichtquelle für einen solchen geeignet ist - Google Patents

Laserstrahldrucker und Halbleiterlaser-Bauteil, das als Lichtquelle für einen solchen geeignet ist

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DE19718413A1
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Seiji Maruo
Shinya Kobayashi
Akira Arimoto
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Description

Die Erfindung betrifft einen Laserstrahldrucker zum Drucken mehrerer Farben sowie ein Halbleiterlaser-Bauteil, das als Lichtquelle desselben geeignet ist.
Bei einem Laserstrahldrucker zum Drucken mehrerer Farben be­ steht ein Problem dahingehend, daß dann, wenn der Druckvor­ gang unter Verwendung optischer Systeme ausgeführt wird, die für jede Farbe voneinander unabhängig sind, die jeweiligen Farben hinsichtlich der Druckposition voneinander verschoben sind, wodurch eine Verringerung der Bildqualität verursacht wird. Als Druckverfahren bei einem Farbdrucker, das frei vom Auftreten eines solchen Problems betreffend Verschiebungen der Farbdruckpositionen ist, ist ein solches bekannt, das als Dreipegel-Druck bezeichnet wird und z. B. im US-Patent Nr. 4,078,929 offenbart ist. Es handelt sich um ein Verfah­ ren zum Drucken von Toner mit verschiedenen Farben mittels desselben optischen Systems unter Verwendung der Möglich­ keit, die Ladungspolarität auszuwählen, wie sie in Form zweier Toner, die farbigen Teilchen entsprechen, von positi­ vem und negativem Typ repräsentiert ist. Das Druckprinzip ist das folgende.
Die Oberfläche eines Photoleiters wird zunächst durch eine Ladeeinrichtung geladen. Wenn der durch die Ladeeinrichtung mit Elektrizität aufgeladene Photoleiter mittels eines in­ tensitätsmodulierten Laserstrahls belichtet wird, wird die elektrische Ladung entsprechend der Intensität des Laser­ strahls entfernt, und es entsteht eine Verteilung elektri­ scher Potentiale, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, an der Oberfläche des Photoleiters. Wenn eine derartige Verteilung des Oberflächenpotentials am Photoleiter auftritt, kann ein erster, negativ geladener Toner 119 in einem Bereich 116 mit hohem Potential anhaften, der einem Abschnitt entspricht, der nicht oder nur schwach belichtet wurde. Weder dieser ne­ gativ geladene Toner 119 noch ein positiv geladener Toner 120 haften an einem Bereich 117 mit mittlerem Potential an, der durch mittlere Belichtung von Licht erzeugt wird. Ande­ rerseits haftet der positiv geladene Toner 120 aufgrund sei­ ner eigenen statischen Elektrizität an einem Bereich 118 mit niedrigem Potential an, der stark belichtet wurde. Wenn der Bereich mit mittlerem Potential und der Bereich mit niedri­ gem Potential in Punktform auf dem Photoleiter aufgezeichnet werden und Toner unter Verwendung des genannten Effekts an ihnen anhaftet, ist Zweifarbendruck möglich. So können meh­ rere Farben mittels eines einzelnen optischen Systems ge­ druckt werden. Da diese Farben gleichzeitig gezeichnet wer­ den, ist es selbstverständlich, daß keine Verschiebung in der Farbdruckposition entsteht.
Als für einen derartigen Laserstrahldrucker geeignete Licht­ quelle ist ein Halbleiterlaser-Bauteil mit den Eigenschaften kleiner Größe und geringen Gewichts bevorzugt. Z. B. ist ein Halbleiterlaser-Bauteil mit hoher Ausgangsleistung, wie es im Dokument JP-A-63-239891 offenbart ist, als ein Beispiel einer derartigen Lichtquelle bekannt. Bei diesem Typ von Halbleiterlaser-Bauteil ist eine linsenförmige Struktur in­ nerhalb eines Wellenleiterpfads vorhanden, um Selbstfila­ mentbildung zu verhindern. Es ist ein Halbleiterlaser-Bau­ teil mit hoher Ausgangsleistung realisiert, das sowohl eine Einstellung hinsichtlich einer höheren Lateralmode als auch eine Astigmatismuskompensation ausführt und in einer Grund­ mode schwingt.
Jedoch besteht bei einem Laserstrahldrucker unter Verwendung der obengenannten Dreipegel-Drucktechnik die Tendenz, daß dem Bereich 118 mit niedrigem Potential entsprechende Punk­ te, wie sie durch einen Laserstrahl mit großer Ausgangsleis­ tung aufgetragen werden, hinsichtlich ihrer Größe im Ver­ gleich zu Punkten vergrößert sind, die dem Bereich 116 mit hohem Potential und dem Bereich 117 mit mittlerem Potential entsprechen, da ein Bild abhängig von einer starken oder schwachen Modulation des vom Halbleiterlaser-Bauteil ausge­ gebenen Lichts aufgetragen wird. Es entsteht ein Problem da­ hingehend, daß an der Grenze zwischen einem Bereich 118 mit niedrigem Potential und einem Bereich 116 mit hohem Poten­ tial ein unbeabsichtigter Bereich mit mittlerem Potential erzeugt wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Laserstrahldrucker zu schaffen, der ein Bild ohne Verschiebung der Farbdruck­ positionen auftragen kann und bei dem jeweilige Farbpunkte gleichmäßige Größe aufweisen, wobei eine Dreipegel-Druck­ technik verwendet wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen La­ serstrahldrucker zu schaffen, der eine Dreipegel-Drucktech­ nik verwendet, mit der Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System ausgeführt werden kann, und der die Funkti­ on hat, daß er eine Größenabweichung zwischen Punkten kom­ pensieren kann, wie sie auf einem Photoleiter durch ein in­ tensitätsmoduliertes Ausgangssignal eines Halbleiterlaser- Bauteils aufgezeichnet und aufgetragen werden, und der diese Abweichung auf einem vorbestimmten Wert halten kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen La­ serstrahldrucker zu schaffen, der verhindern kann, daß an der Grenze zwischen einem Bereich mit niedrigem Potential und einem Bereich mit hohem Potential in einer Verteilung von Potentialen an der Oberfläche eines Photoleiters ein un­ gewollter Bereich mit mittlerem Potential ausgebildet wird.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Halblei­ terlaser-Bauteil mit Fleckdurchmesser-Einstellfunktion zu schaffen, das die Form eines Belichtungsstrahls abhängig von der Intensität eines Laserstrahls einstellen kann.
Das vorliegende Halbleiterlaser-Bauteil ist als Lichtquelle für einen Laserstrahldrucker mit der obengenannten Kompensa­ tionsfunktion geeignet.
Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung ist zum Lösen der obengenannten bekannten Probleme ein Mehrfarben-Laserstrahl­ drucker gemäß der Erfindung geschaffen, der folgende Funk­ tionen umfaßt: Belichten eines Photoleiters mit einem von einer Laserlichtquelle emittierten Laserstrahl zum Ändern des Potentials an der Oberfläche des Photoleiters in solcher Weise, daß sich der Anhaftungszustand farbiger Teilchen än­ dert; Übertragen der farbigen Teilchen auf ein zu bedrucken­ des Medium, um dadurch einen Druckvorgang auszuführen, wobei diese farbigen Teilchen hinsichtlich der Farbe und der La­ dungspolarität von mindestens zwei Typen sind; und Einstel­ len mehrerer Ladungsmengen abhängig von der Intensität des Belichtungslaserstrahls, um dadurch Teilchen, die anhaften sollen, auszuwählen, mit Fleckdurchmesser-Einstellfunktion, die die Formen von Flecken eines Ausgangsstrahls und eines Belichtungsstrahls abhängig von der Intensität des Laser­ strahls so einstellen kann, daß dann, wenn die Ausgangs­ leistung der Laserlichtquelle niedrig ist, der Fleckdurch­ messer vergrößert ist, und dann, wenn die Ausgangsleistung hoch ist, der Fleckdurchmesser verkleinert ist, wobei die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion im Wellenleiterpfad einer Kompensationsfunktion zum Kompensieren einer Größenabwei­ chung zwischen Punkten entspricht, wie sie auf einem Photo­ leiter entsprechend einem intensitätsmodulierten Ausgangs­ signal eines Halbleiterlaser-Bauteils aufgezeichnet und auf­ getragen werden, und wobei (diese Abweichung auf einem vorbe­ stimmten Wert gehalten wird.
In diesem Fall ist die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion be­ vorzugt, wenn die Änderung der Fleckform automatisch ent­ sprechend der Intensität des Laserstrahls ausgeführt oder erzielt wird. Ferner kann die Fleckdurchmesser-Einstellfunk­ tion so beschaffen sein, daß sie von der Laserlichtquelle selbst erzielt wird.
Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein Halbleiterlaser-Bauteil geschaffen, das als Lichtquelle für einen Laserstrahldrucker verwendbar ist und zumindest eine aktive Schicht oder eine aktive Schicht wie eine solche mit Mehrfach-Quantentrog, bestehend aus mindestens zwei Halblei­ terschichten mit verschiedener Leitfähigkeit, und eine Halb­ leiterschicht umfaßt, die zwischen die zwei Halbleiter­ schichten eingebettet ist und eine Breite des verbotenen Bands aufweist, die kleiner als die zwei Halbleiterschichten ist; und mit Deckschichten, die vertikal zwischen die aktive Schicht eingefügt sind und voneinander verschiedene Leit­ fähigkeit aufweisen, wobei das Halbleiterlaser-Bauteil auch über eine Wellenleiterstruktur zum Führen von Licht in einer Richtung parallel zur aktiven Schicht aufweist, mit einer Fleckdurchmesser-Einstellfunktion zum Ändern der Form des Flecks auf einer Laserendfläche auf einen kleinen Wert bei hoher Ausgangsleistung und auf einen großen Wert bei niedri­ ger Ausgangsleistung abhängig von der Form der Wellenleiter­ struktur oder einer innerhalb derselben ausgebildeten Bre­ chungsindexverteilung.
Das erfindungsgemäße Halbleiterlaser-Bauteil verfügt über dieselbe Konfiguration, um über eine solche Fleckdurchmes­ ser-Einstellfunktion zu verfügen. Ein Resonator des erfin­ dungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils verfügt über minde­ stens einen Modulatorbereich und einen geraden Bereich. Ge­ nauer gesagt, verfügt der Resonator des Halbleiterlaser-Bau­ teils ferner über mindestens einen trichterförmigen Bereich, einen Modulatorbereich und einen geraden Bereich.
Der in einem Abschnitt des Resonators vorhandene Modulator­ bereich führt dazu, wirkungsvoll die Fleckdurchmesser-Ein­ stellfunktion zum Ändern der Form eines Flecks an einer La­ serendfläche auf einen kleinen Wert bei hoher Ausgangsleis­ tung und auf einen großen Wert bei niedriger Ausgangsleis­ tung abhängig von der Form einer Laserstrahlquelle oder von einer innerhalb eines Wellenleiterpfads ausgebildeten Bre­ chungsindexverteilung auszuführen.
Der Modulatorbereich kann vorzugsweise auf eine Länge einge­ stellt werden, die kleiner als ein Viertel oder gleich einem Viertel der Resonatorlänge entlang der Richtung der opti­ schen Achse des Resonators ist. Daher werden fundamentale Laserschwingungen in natürlicher Weise innerhalb einem ande­ ren Bereich als dem Modulatorbereich aufrechterhalten. Übri­ gens werden ein anderer Resonatorbereich als der Modulator­ bereich und der trichterförmige Bereich, wie in der Nähe einer Kristallendfläche vorhanden, gelegentlich als "gerader Bereich" bezeichnet.
Der trichterförmige Bereich ist normalerweise in der Nähe der Kristallendfläche an der Seite des Lichtemissionsab­ schnitts vorhanden. Der trichterförmige Bereich ist ein Be­ reich, der durch Verbreitern eines Lichtwellenleiterpfads mit einer Zunahme des Fleckdurchmessers eines Laserstrahls ausgebildet ist. Der trichterförmige Bereich dient dazu, keine Lichtabsorption des vergrößerten Laserstrahls hervor­ zurufen. Obwohl der trichterförmige Bereich vom Durchmesser­ wert des Laserstrahls abhängt, verwendet er normalerweise Längen im Bereich von ungefähr 40 µm bis 60 µm in Richtung der optischen Achse des Lichtresonators.
Die Länge des Resonators des Halbleiterlaser-Bauteils, wie insoweit verwendet, reicht normalerweise für die gesamte Länge das Lichtresonators aus. Die Länge des Lichtresonators liegt im allgemeinen zwischen ungefähr 300 µm und ungefähr 600 µm. Abhängig vom Verwendungszweck können verschiedene Resonatorlängen gewählt werden. Eine lange Resonatorlänge ist beispielsweise 1 mm.
Andererseits wird die Resonatorlänge auch im Fall der Breite des Resonators abhängig von verschiedenen Verwendungszwecken ausgewählt. In den meisten Fällen werden Resonatorlängen im Bereich von ungefähr 4 µm bis 7 µm verwendet.
Als optische Rückkopplungseinrichtung kann eine solche ver­ wendet werden, wie sie bisher in Halbleiterlaser-Bauteilen verwendet wird. D. h., daß ein Fabry-Perot-Resonator, eine Struktur mit verteilter Rückkopplung (DFB), ein verteilter Bragg-Reflektor usw. verwendet werden können.
Ferner können verschiedene Einrichtungen verwendet werden, wie sie bei anderen Halbleiterlaser-Bauteilen verwendet wer­ den, wie ein Schutzfilm zum Schützen der Kristallendfläche, eine Pufferschicht für zufriedenstellendes Kristallwachstum usw., d. h., es können wahlweise normale Maßnahmen ergriffen werden.
Nachfolgend wird ein spezieller Aufbau des Modulatorbereichs beschrieben.
Sein typischer Aufbau ist so beschaffen, daß Ströme über mehrere Streifen wie zwei parallele Streifen in mindestens einem Abschnitt der streifenförmigen Wellenleiterstruktur, die das Halbleiterlaser-Bauteil bildet, injiziert werden. Die Anzahl der Streifen kann im Prinzip mehr als zwei betra­ gen, jedoch sind tatsächlich zwei Streifen angesichts der Herstellung und der Einstellung der Eigenschaften am nütz­ lichsten. Die folgende Beschreibung erfolgt für zwei Strei­ fen.
Die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion kann dadurch bewerk­ stelligt werden, daß für eine solche Verteilung gesorgt wird, daß die Dichte des in einen Streifen mit den zwei parallelen, streifenförmigen Wellenleiterstrukturen zu inji­ zierenden Stroms und die Dichte eines in eine andere strei­ fenförmige Wellenleiterstruktur als die zwei parallelen, streifenförmigen Wellenleiterstrukturen zu injizierenden Stroms jeweils verschiedene Werte bei derselben angelegten Spannung einnehmen.
Um die Verteilung der Dichte des injizierten Stroms auszu­ bilden, sind innerhalb der zwei parallelen, streifenförmigen Wellenleiterstrukturen vorzugsweise Bereiche ohne und mit Stromsperrung, deren Größe 10 µm nicht überschreitet, in ge­ mischter Form vorhanden. Wie es in den Fig. 6 und 7 bei­ spielhaft dargestellt ist, sind punktförmige Muster 202 vor­ handen, und ein Bereich 134 ohne Stromsperrung kann mit einem Bereich mit Stromsperrung gemischt sein. Alternativ kann eine Anzahl extrem dünner Linienmuster anstelle der punktförmigen Muster 202 verwendet werden. Kurz gesagt, kön­ nen die innerhalb des Modulatorbereichs vorhandenen Muster solche von einem Typ sein, bei dem ein Abschnitt des Resona­ tors mit den Bereichen ohne und mit Stromsperrung gemischt ist, wodurch eine Verteilung der Dichte des zu injizierenden Stroms ausgebildet wird. Die Verteilung der Dichte des zu injizierenden Stroms ermöglicht die Ausbildung einer Vertei­ lung des Brechungsindex in einem Abschnitt des Resonators.
Um die Verteilung der Stromdichte zu erzeugen, können vor­ zugsweise Zusatzwiderstände, d. h. z. B. eine p-GaAs-Schicht mit niedriger Dotierungsdichte, deren Ladungsträgerdichte 10¹⁷ cm-3 nicht überschreitet, oder eine elektrische Sperre, d. h. eine in Fig. 10 dargestellte Spannungsabfallschicht 301, vorhanden sein.
Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserstrahldruckers ist ein Drucker geschaffen, der über eine Kompensationsfunktion zum Ändern der Form eines von einer Belichtungsvorrichtung emittierten Belichtungsstrahls verfügt, wobei ein Laserstrahldrucker unter Verwendung einer Dreipegel-Drucktechnik geschaffen ist, der Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System abhängig von der Inten­ sität eines Laserstrahls ausführen kann, wobei der Fleck­ durchmesser bei niedriger Ausgangsleistung auf einen großen Wert und bei hoher Ausgangsleistung auf einen niedrigen Wert eingestellt wird und wobei die Größenabweichung oder -diffe­ renz des Durchmessers zwischen Punkten, wie sie auf einem Photoleiter aufgezeichnet und aufgetragen werden, auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird. Eine derartige Änderung des Fleckdurchmessers kann entsprechend nur einer einzigen Ver­ arbeitung innerhalb des Laserstrahldruckers dadurch reali­ siert werden, daß die Funktion zum automatischen Ändern der Fleckform abhängig von der Intensität des Laserstrahls zur Belichtungsvorrichtung hinzugefügt wird. Die Realisierung einer derartigen Änderung der Fleckform oder des Fleckdurch­ messers unter Verwendung der Funktion des als Lichtquelle verwendeten Halbleiterlaser-Bauteils selbst ermöglicht die Konfiguration eines Laserstrahldruckers mit vereinfachtem System.
Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils, wie es als Lichtquelle für einen Laserstrahldrucker verwendet wird, ist ein Halbleiterlaser- Bauteil mit Fleckdurchmesser-Einstellfunktion geschaffen, um die Form eines Flecks an einer Laserendfläche bei hoher Aus­ gangsleistung auf einen großen Wert und bei niedriger Aus­ gangsleistung auf einen Wert abhängig von der Form einer Welle oder einer Brechungsindexverteilung in einem Wellen­ leiterpfad einzustellen. Beim obengenannten Halbleiterlaser- Bauteil kann die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion dadurch realisiert oder erzielt werden, daß Ströme über zwei paral­ lele Streifen in mindestens einem Abschnitt eines streifen­ förmigen Wellenleiterpfads injiziert werden. Um eine Ände­ rung der Ausgangsleistung und eine Änderung des Strahldurch­ messers auf einer gewünschten Korrelationsgrundlage auszu­ führen, werden die Dichte des in einen Streifen mit den zwei parallelen Streifen zu injizierenden Stroms und die Dichte des in einen anderen Streifen als den Streifen zu injizie­ renden Stroms so geändert, daß gewünschte Eigenschaften er­ zielt werden. Da eine innerhalb des Wellenleiterpfads vor­ handene Linse keine Funktion einer externen Einstellung ih­ res Brechungsindex aufweist, kann das mit der obengenannten herkömmlichen linsenförmigen Struktur versehene Halbleiter­ laser-Bauteil nicht als änderbare Lichtquelle im obenbe­ schriebenen Laserstrahldrucker verwendet werden, das zur Kompensation des Fleckdurchmessers geeignet wäre.
Es wurden verschiedene typische Ausführungsformen der vor­ liegenden Erfindung kurz angegeben. Jedoch gehen die ver­ schiedenen Ausführungsformen und spezielle Konfigurationen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Laserdrucker und Halbleiterlaser-Bauteile, wie sie als Lichtquellen für solche geeignet sind und wie sie der Erfin­ dung entsprechen, werden nachfolgend anhand spezieller Aus­ führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Konfigurationsansicht einer Belichtungsvor­ richtung, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä­ ßen Laserstrahldruckers ist;
Fig. 2 ist eine Ansicht zur Verteilung von Oberflächenpoten­ tialen und Tonerteilchen zum Erläutern des Prinzips eines Mehrfarbendrucks;
Fig. 3a und 3b sind Ansichten, die typische Lichtintensi­ tätsverteilungen beim Belichten durch ein herkömmliches bzw. ein erfindungsgemäßes Halbleiterlaser-Bauteil zeigen;
Fig. 4 ist eine Draufsicht, die ein erstes Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils zeigt;
Fig. 5a ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts ent­ lang der Linie I-I des in Fig. 4 dargestellten Halbleiter­ laser-Bauteils;
Fig. 5b ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts ent­ lang der Linie II-II des in Fig. 4 dargestellten Halbleiter­ laser-Bauteils;
Fig. 5c ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der in Fig. 5a durch einen kreisförmigen Bereich A1 gekennzeich­ net ist;
Fig. 6a ist eine Draufsicht, die ein zweites Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils ver­ anschaulicht;
Fig. 6b ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der in Fig. 6a durch einen kreisförmigen Bereich B1 gekennzeich­ net ist;
Fig. 7a ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts ent­ lang der Linie I-I des in Fig. 6 dargestellten Halbleiter­ laser-Bauteils;
Fig. 7b ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts ent­ lang der Linie II-II des in Fig. 6 dargestellten Halbleiter­ laser-Bauteils;
Fig. 7c ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der in Fig. 7a durch einen kreisförmigen Bereich A1 gekennzeich­ net ist;
Fig. 8 ist eine Draufsicht, die ein drittes Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils ver­ anschaulicht;
Fig. 9a und 9b sind Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses für das in Fig. 8 dargestellte Halb­ leiterlaser-Bauteil;
Fig. 10a ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen des Schnittaufbaus eines Abschnitts entlang der Linie I-I des in Fig. 8 dargestellten Halbleiterlaser-Bauteils;
Fig. 10b ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II des in Fig. 8 dargestellten Halblei­ terlaser-Bauteils;
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die ein viertes Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils zeigt;
Fig. 12a ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen des Schnittaufbaus eines Abschnitts entlang der Linie I-I des in Fig. 11 dargestellten Halbleiterlaser-Bauteils;
Fig. 12b ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II des in Fig. 11 dargestellten Halb­ leiterlaser-Bauteils;
Fig. 13 ist eine Draufsicht, die ein fünftes Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils zeigt;
Fig. 14 ist eine Draufsicht, die einen einen Spaltvorgang einleitenden Graben in typischer Weise veranschaulicht, wie er in einem Abschnitt eines Halbleiterwafers ausgebildet ist, und die durch eine Ritzeinrichtung erzeugte Risse ver­ anschaulicht;
Fig. 15a ist eine Aufbau-Schnittansicht zum Veranschaulichen des Schnittaufbaus eines Abschnitts entlang der Linie I-I des in Fig. 13 dargestellten Halbleiterlaser-Bauteils;
Fig. 15b ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II des in Fig. 13 dargestellten Halb­ leiterlaser-Bauteils;
Fig. 15c ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der in Fig. 15a durch einen kreisförmigen Bereich A2 gekenn­ zeichnet ist; zeigt;
Fig. 16 ist eine Draufsicht, die ein sechstes Ausführungs­ beispiel eines erfindungsgemäßen Halbleiterlaser-Bauteils zeigt;
Fig. 17a ist eine Schnittansicht die einen Schnittaufbau eines Abschnitts entlang der Linie I-I des in Fig. 16 darge­ stellten Halbleiterlaser-Bauteils zeigt;
Fig. 17b ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II des in Fig. 16 dargestellten Halb­ leiterlaser-Bauteils;
Fig. 17 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der in Fig. 17a durch einen Kreisbereich A3 gekennzeichnet ist; zeigt;
Fig. 18 ist eine Konfigurationsansicht einer Belichtungsvor­ richtung, die ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Laserstrahldruckers zeigt;
Fig. 19 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration der Dio­ de eines Lichtdetektors veranschaulicht;
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems eines Be­ lichtungsvorrichtungsabschnitts, wie im in Fig. 18 darge­ stellten Laserstrahldrucker verwendet; und
Fig. 21 ist ein Diagramm zum Beschreiben von Betätigungssi­ gnalen zweier Dioden eines Lichtdetektors.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Nun wird ein erfindungsgemäßer Laserdrucker in Form eines ersten Ausführungsbeispiels eines Halbleiterlaser-Bauteils, wie es als Lichtquelle geeignet ist, beschrieben. Fig. 1 ist eine Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer im erfin­ dungsgemäßen Laserdrucker verwendeten Belichtungsvorrichtung zeigt. In Fig. 1 kennzeichnet die Bezugszahl 101 ein Halb­ leiterlaser-Bauteil. Ein von diesem Halbleiterlaser-Bauteil 101 emittierter Laserstrahl 102 durchläuft eine Kollimator­ linse 103, ein Lichtmengen-Einstellfilter 104, einen Strahl­ teiler 105 und eine Zylinderlinse 106, um in einen Polygon­ spiegel 107 eines Lichtablenkers einzutreten. Als nächstes wird der Laserstrahl 102 durch Drehung des Polygonspiegels 107 reflektiert und abgelenkt. Die Zylinderlinse 106 dient dazu, daß der Laserstrahl 102 auf eine Linie rechtwinklig zur Drehachse des Polygonspiegels 107 auf dessen Oberfläche konvergiert werden kann, um Abrasterpositionsverschiebungen zu kompensieren, wie sie aufgrund von Parallelitätsfehlern des Polygonspiegels 107 erzeugt werden. Ferner wird der La­ serstrahl 102 durch ein Abrasterlinsensystem 108 auf eine Abrasteroberfläche konvergiert, die mit einem Photoleiterma­ terial (nachfolgend einfach als "Photoleiter" bezeichnet) 109 beschichtet ist, um wiederholt eine Abrasterposition 110 mit konstanter Geschwindigkeit abzurastern. Übrigens läuft die Abrasterfläche mit konstanter Geschwindigkeit in der Richtung rechtwinklig zur Strahlabrasterrichtung. Ein Licht­ detektor 111 erfaßt eine Startposition des Abrasterstrahls und liefert ein Erfassungssignal als Synchronisiersignal 112 an eine Steuerung 113.
Eine typische Verteilung des Oberflächenpotentials ist in Fig. 2 dargestellt, wobei Bereiche mit Potentialen von drei Typen vorliegen. Ein erster Bereich 116, ein zweiter Bereich 117 und ein dritter Bereich 118, entsprechend der Intensität des Laserstrahls 102, sind an der Oberfläche des durch die­ sen Laserstrahl 102 belichteten Photoleiters 109 ausgebil­ det. Es wird dafür gesorgt, daß ein erstes farbiges Teilchen 119 und ein zweites farbiges Teilchen 120 mit verschie­ denen Farben aufeinanderfolgend am Photoleiter 109 anhaften, wobei Anziehung durch derartige Oberflächenpotentiale des­ selben erfolgt, daß sie nur an denjenigen Positionen der Oberflächenpotentiale anhaften, die ihren Teilchenladungs­ eigenschaften entsprechen. D. h., daß das negativ geladene erste Teilchen 119 am ersten Bereich 116 anhaftet, dessen Oberflächenpotential hoch ist, während das positiv geladene zweite Teilchen 120 am dritten Bereich 118 anhaftet, dessen Oberflächenpotential niedrig ist. Am zweiten Bereich 117, der ein mittleres Potential einhält, haften keinerlei Teil­ chen an.
Wenn der obenbeschriebene Druckvorgang unter Verwendung einer Lichtquelle ausgeführt wird, wie sie einem normalen Halbleiterlaser-Bauteil entspricht, sind Punkte im dritten Bereich 118, die durch Licht starker Intensität gezeichnet werden, größer als Punkte µm zweiten Bereich 117. Dies, da die Intensität des Belichtungslichts normalerweise im zen­ tralen Abschnitt eine starke Verteilung aufweist, wie in Fig. 3(a) dargestellt, und es ist erforderlich, die Lichtin­ tensität in einem Bereich einzustellen, in dem der mittlere Abschnitt die Belichtungsintensität 140 nicht erreicht, die dazu erforderlich ist, das Potential des dritten Bereichs 118 zu erzeugen, wenn der zweite Bereich 117 gezeichnet wird, wohingegen beim Zeichnen des dritten Bereichs 118 stärkere Belichtung eingestellt werden muß, mit einem mög­ lichst kleinen Bereich, der der Belichtungsintensität 141 entspricht, die dazu erforderlich ist, das Potential des zweiten Bereichs 117 zu erzeugen, wie um den dritten Bereich 118 herum ausgebildet.
So ist das als Lichtquelle für den erfindungsgemäßen Laser­ strahldrucker verwendete Halbleiterlaser-Bauteil so aufge­ baut, daß es den Fleckdurchmesser des Laserstrahls bei niedriger Ausgangsleistung auf größeren Durchmesser und bei hoher Ausgangsleistung auf kleineren Durchmesser einstellen kann, wie es in Fig. 3(b) dargestellt ist. Ein Halbleiterla­ ser-Bauteil mit einer derartigen Strahldurchmesser-Einstell­ funktion ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Fig. 4 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterlaser-Bauteil gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt, Fig. 5(a) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie I-I in Fig. 4, Fig. 5(b) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II in Fig. 4 und Fig. 5(c) ist eine vergrößerte Ansicht eines kreisförmigen Bereichs, der in Fig. 5(a) mit A1 gekennzeichnet ist. Ein Halbleiter­ laser-Bauteil mit einem derartigen Aufbau wird auf die fol­ gende Weise hergestellt.
Als erstes werden eine n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,SP-Mantelschicht 122, eine aktive Schicht 123 mit Mehrfach-Quantentrog, eine p-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Mantelschicht 124 und eine p-GaAs- Kontaktschicht 125 aufeinanderfolgend durch organometalli­ sche Niederschlagung aus der Dampfphase kristallmäßig auf ein n-GaAs-Substrat 121 aufgewachsen. Wie es in Fig. 5(c) dargestellt ist, wird die aktive Schicht 123 mit Mehrfach- Quantentrog dadurch hergestellt, daß drei Ga0,5In0,5P-Trog­ schichten 126 und vier (Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperrschichten 127 abwechselnd aufeinandergestapelt werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Schreibweise (Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P dazu verwendet wird, eigentlich die Verbindung (Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P anzugeben.
Als nächstes wird eine aus einem streifenförmigen Photore­ sist 128 und einer SiO₂-Schicht 129 bestehende komplexe Mas­ ke mit der in Fig. 4 dargestellten Form unter Verwendung eines thermischen CVD-Prozesses und einer Photolithographie­ technik hergestellt. In einem Maskenmuster des Photoresists 128 erstreckt sich ein Streifen 130, der die meisten Elemen­ te aufnimmt und eine normale Breite (ungefähr 4 µm) auf­ weist, über einen zweistufigen Bereich: einen Bereich 131 mit mittlerer Breite sowie einen Bereich 132, der in der Nähe einer seiner Endflächen trichterförmig aufgeweitet ist.
Der Bereich 132 ist so verbreitert, daß selbst Laseraus­ gangslicht mit einem Strahldurchmesser, der dadurch auf das Maximum ausgedehnt ist, daß die Ausgangsbreite eines Wel­ lenleiterpfads verbreitert ist, mit weniger Verlusten ge­ führt werden kann. Nachdem Abschnitte der p-GaAs-Kontakt­ schicht 125 und der p-(Al0,Ga0,5)0,5In0,5P-Mantelschicht 124 mit dem Photoresist 128 als Maske geätzt wurden, wird der Photoresist 128 entfernt. Danach wird eine n-GaAs-Sperr­ schicht 135 erneut durch organometallische Abscheidung aus der Dampfphase selektiv aufgewachsen, wobei das verbliebene SiO₂ 129 als Maske dient. Im Ergebnis wird der zentrale Ab­ schnitt des Bereichs 131 mittlerer Breite als Stromsperrbe­ reich 133 ausgebildet, und der Umfangsabschnitt desselben wird als den Strom nicht sperrender Bereich 134 ausgebildet.
Um die Reihenwiderstände der Elemente zu verringern, wird nach dem Entfernen des SiO₂-Films 129 eine p-GaAs-Deck­ schicht 136 ausgebildet. Zwischen dem Bereich 131 mittlerer Breite und den anderen Bereichen wird ein in Fig. 4 darge­ stellter Graben 137, aus dem die p-GaAs-Deckschicht 136 ent­ fernt ist, gebildet, so daß die Menge des dem Bereich 131 mittlerer Breite zugeführten Stroms unabhängig vom Streifen 130 normaler Breite eingestellt werden kann.
Als nächstes wird auf der Oberfläche eines Halbleiterwafers, entsprechend den jeweiligen Bereichen, eine im wesentlichen aus Au bestehende Oberflächenelektrode 138 hergestellt, und die Rückseite des GaAs-Substrats 121 wird durch mechanisches Schleifen und chemisches Atzen so abgearbeitet, daß die Restdicke auf ungefähr 100 µm eingestellt ist. Danach wird auf der Seite des GaAs-Substrats 121 ebenfalls eine eben­ falls im wesentlichen aus Au bestehende Rückseitenelektrode 139 hergestellt. Der einem derartigen Herstellprozeß unter­ zogene Halbleiterwafer wird mit Intervallen von ungefähr 600 µm in Längsrichtung des Streifens zu Stabform gespalten. Es wird darauf hingewiesen, daß anstelle der organometalli­ schen Abscheidung aus der Dampfphase und dergleichen zu Zwe­ cken des obenbeschriebenen Kristallwachstums auch Molekular­ strahlepitaxie oder dergleichen verwendet werden kann.
Beim so hergestellten Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels hat der Bereich 130 normaler Breite einen ähnlichen Querschnittsaufbau wie ein herkömmliches Halbleiterlaser-Bauteil mit Brechungsindex-Wellenleiter, wie in Fig. 5(a) dargestellt. Andererseits ist, da die als ty­ pisch veranschaulichten Strompfade 150 im Bereich 131 mitt­ lerer Breite ausgebildet sind, d. h., da darin eine Vertei­ lung der Menge des zu injizierenden Stroms darin ausgebildet ist, wie sie in Fig. 5(b) dargestellt ist, eine Brechungs­ indexverteilung ausgebildet, bei der der Brechungsindex im zentralen Abschnitt des Streifens groß ist. Im Ergebnis kann ein Linseneffekt, d. h. ein solcher Effekt erzielt werden, der es ermöglicht, den Laserstrahl durch räumliche Modula­ tion der Phase desselben zu konvergieren. Da die Einstellung des Stroms, wie er dem Bereich 131 mittlerer Breite zuzufüh­ ren ist, eine Steuerung des Linseneffekts ermöglicht, kann eine gewünschte Änderung des Fleckdurchmessers durch Ein­ stellen eines Hauptstroms 114 und eines Stroms 115 für den Bereich mittlerer Breite, wie in Fig. 1 dargestellt, erzielt werden, was dazu genutzt wird, den Fleckdurchmesser zu erhö­ hen, wenn die Laserausgangsleistung niedrig ist, und den Fleckdurchmesser zu verringern, wenn die Laserausgangsleis­ tung hoch ist.
Fig. 5d ist eine Schnittansicht des Halbleiterlaser-Bauteils entlang der Linie A-A in Fig. 4. Fig. 5e ist eine Schnittan­ sicht entlang der Linie B-B in Fig. 4. Dieselben Elemente des Aufbaus, wie sie oben angegeben sind, sind mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet.
So kann der Laserstrahldrucker des vorliegenden Ausführungs­ beispiels unter Verwendung der Dreipegel-Drucktechnik, mit der Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System er­ zielt werden kann, leicht mit der Funktion versehen werden, gemäß der, unter Verwendung des Halbleiterlaser-Bauteils mit der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Struktur, mit der die zwei Ströme 114 und 115 gesteuert werden, die Durchmesser­ differenz von Punkten kompensiert werden kann, wie sie auf dem Photoleiter gezeichnet und aufgezeichnet werden, um die Differenz auf einer vorgegebenen Größe zu halten. Da die Differenz konstant gehalten werden kann, kann ein Laser­ strahldrucker realisiert werden, der verhindern kann, daß ein ungewollter mittlerer Bereich an der Grenze zwischen einem Bereich mit niedrigem Potential und einem Bereich mit hohem Potential ausgebildet wird.
Nun wird ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsge­ mäßen Laserstrahlsdruckers beschrieben. Fig. 18 ist eine An­ sicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer bei einem ande­ ren erfindungsgemäßen Laserstrahldrucker verwendeten Belich­ tungsvorrichtung zeigt. Die in Fig. 18 enthaltene Bezugszahl 114 kennzeichnet ein Halbleiterlaser-Bauteil. Ein von diesem Halbleiterlaser-Bauteil 114 emittierter Lichtstrahl 115 durchläuft eine Kollimatorlinse 116, ein Lichtmengen-Ein­ stellfilter 117, einen Strahlteiler 118 und eine Zylinder­ linse 119, um in einen Polygonspiegel 120 eines Lichtablen­ kers einzutreten. Als nächstes wird der Laserstrahl 115 bei Drehung des Polygonspiegels 120 reflektiert und abgelenkt. Die Zylinderlinse 119 dient dazu, daß der Laserstrahl 115 auf eine Linie rechtwinklig zur Drehachse des Polygonspiegels 120 auf der Oberfläche desselben konvergiert werden kann, um Abrasterpositionsverschiebungen zu kompensieren, wie sie aufgrund von Parallelitätsfehlern des Polyonspie­ gels 120 erzeugt werden. Ferner sorgt ein Abrasterlinsensys­ tem 121 dafür, daß der Laserstrahl 115 auf eine mit einem Photoleitermaterial (nachfolgend einfach mit "Photoleiter" abgekürzt) 122 beschichtete Abrasteroberfläche konvergiert, um eine Abrasterposition 123 wiederholt mit konstanter Ge­ schwindigkeit abzurastern. Übrigens läuft die Abrasterfläche mit konstanter Geschwindigkeit in der Richtung rechtwinklig zur Strahlabrasterrichtung. Ein Lichtdetektor 124 erfaßt die Startposition des Abrasterstrahls, und er liefert das Erfassungssignal als Signale 155, 155 an eine Steuerung 126.
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerschaltungsein­ heit der beim in Fig. 18 dargestellten Laserstrahldrucker verwendeten Belichtungsvorrichtung zeigt.
Fig. 19 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Diode im in Fig. 18 dargestellten Lichtdetektor 124 zeigt.
Der Lichtdetektor 124 ist in eine das Abrasterstartsignal erfassende Photodiode PD2 zum Erfassen eines Strahlabraster- Startzeitpunkts und eine die Strahlgröße erfassende Photo­ diode PD1 unterteilt, die über eine Seite verfugt, die unter einem Winkel von ungefähr 2° zu einer Abrasterlinie ver­ läuft, und um die Strahlgröße aus der Zeit zu erfassen, die dazu erforderlich ist, daß ein beim Durchlaufen eines Ab­ rastersignals durch die Seite erfaßtes Signal ansteigt. Eine schräge Linie in Fig. 19 kennzeichnet einen Photodio­ den-Unterteilungsbereich.
Fig. 21 ist ein Diagramm zum Beschreiben von Betätigungssi­ gnalen des Lichtdetektors 124. Wenn ein Laserstrahl mit dem Abrastern beginnt, erzeugt die das Abrasterstartsignal er­ fassende Photodiode PD2 als erstes ein Signal 151. Wenn sich ein Laserfleck 150 der nächsten Photodiode PD1 zum Erfassen der Strahlgröße nähert, erzeugt diese ihrerseits ein Aus­ gangssignal 152. Wenn der Laserfleck 150 vollständig auf die Photodiode PD1 zum Erfassen der Strahlgröße fällt, ist ihr Ausgangssignal konstant. Die Fleckgröße des Laserstrahls kann aus der Zeit t erfaßt werden, die zwischen dem Start des Ausgangssignals und dessen festem Wert vergeht.
Ein von außerhalb eingegebenes Drucksignal 133 wird durch einen Signalsteuerungsprozessor 134 in ein Punktgrößensignal 136 zum Bestimmen der Punktgröße sowie ein Punkt-EIN/AUS- Signal 135 zum Steuern des Ein- und Ausschaltens eines Punkts umgesetzt. Die so umgesetzten Signale werden in einen Speicher 138 eingespeichert. Der Signalsteuerungsprozessor 134 und der Speicher 138 werden synchron entsprechend Takt­ signalen 144 und 145 aktiviert, wie sie von einem Taktsi­ gnalgenerator 167 erzeugt werden. Ein Punktinformationspro­ zessor 139 verarbeitet die im Speicher 138 abgespeicherten Signale elektrisch auf ein Strahlabraster-Startsignal hin, um Modulationssignale für eine Strahlgrößen-Regelungsschal­ tung 132 und eine Laserausgangsleistungs-Regelungsschaltung 157 zu erzeugen. Die Laserausgangsleistungs-Regelungsschal­ tung 157 liefert auf das vom Punktinformationsprozessor 139 ausgegebene Signal hin einen Strom an eine Laserintensitäts- Einstellelektrode 142 des Halbleiterlaser-Bauteils 114. Auf ähnliche Weise liefert die Strahlgrößen-Regelungsschaltung 132 auf das vom Punktinformationsprozessor 139 ausgegebene Signal hin einen Strom an eine Strahldurchmesser-Einstell­ elektrode 143 des Halbleiterlaser-Bauteils 114. Die Strahl­ größen-Regelungsschaltung 132 bestimmt die Stromstärke auf Grundlage eines Strahlgrößensignals, zusätzlich zum vom Punktinformationsprozessor 139 gelieferten Signal, wie auch unter Bezugnahme auf ein Strahlgrößen-Rückkopplungssignal 146, wie es von einer Strahlgrößenerfassungs-/Bezugswertsta­ bilisier-Schaltung 146 erzeugt wird.
Mit dem Ausführungsbeispiel der bisher beschriebenen Belich­ tungsvorrichtung konnte unter Verwendung eines ähnlichen Halbleiterlaser-Bauteils ein vorbestimmter Effekt erzielt werden.
Als nächstes wird ein Beispiel beschrieben, bei dem als Halbleiterlaser-Bauteil ein solches vom Typ mit verteilter Rückkopplung verwendet ist. Dieses Bauteil ist hinsichtlich der Konfiguration des grundsätzlichen Modulationsbereichs ähnlich dem Halbleiterlaser-Bauteil unter Verwendung des obengenannten, normalerweise verwendeten Fabry-Perot-Resona­ tors. So ist die Draufsicht der von Fig. 4 ähnlich. Fig. 5f ist eine Schnittansicht dieses Bauteils entlang der Linie A-A in Fig. 4. Auf ähnliche Weise ist Fig. 5g eine Schnitt­ ansicht entlang der Linie B-B in Fig. 4. In den Zeichnungen sind dieselben Strukturelemente wie die obigen durch diesel­ ben Bezugszahlen gekennzeichnet. In den Fig. 5f und 5g ist ein Beugungsgitter innerhalb eines Wellenform-Begrenzungs­ bereichs zwischen einer Schicht 122 aus (Al0,5Ga0,5)0,5- In0,5P, einer Schicht C3 aus (Al0,3Ga0,7)0,5In0,5P ausgebil­ det.
Selbst im Fall dieses Halbleiterlaser-Bauteils vom Typ mit verteilter Rückkopplung kann der Fleckdurchmesser einge­ stellt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Nun werden unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 ein erfin­ dungsgemäßer Laserstrahldrucker und ein zweites Ausführungs­ beispiel eines als Lichtquelle des Laserstrahldruckers ver­ wendeten Halbleiterlaser-Bauteils beschrieben. Die Konfigu­ ration der beim Laserstrahldrucker des vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiels verwendeten Belichtungsvorrichtung ist dahin­ gehend von der Konfiguration beim ersten Ausführungsbeispiel verschieden, daß die Stromregelung zum Ansteuern des Halb­ leiterlaser-Bauteils beim ersten Ausführungsbeispiel auf Zweisystembasis ausgeführt wird, wohingegen sie beim zweiten Ausführungsbeispiel auf einer einfacheren Einsystembasis ausgeführt wird. Demgemäß wird der Strom 115, wie er im in Fig. 1 dargestellten Bereich 131 mit mittlerer Breite fließt, überflüssig. Die Struktur des als Lichtquelle des Laserstrahldruckers verwendeten Halbleiterlaser-Bauteils ist die folgende: Fig. 6(a) ist eine Draufsicht, die das Halb­ leiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt; Fig. 6(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 6(a) mit B1 gekennzeichneten kreisförmigen Bereichs; Fig. 7(a) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie I-I in Fig. 6(a); Fig. 7(b) ist eine Aufbau- Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II in Fig. 6(a), und Fig. 7(c) ist eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 7(a) mit A1 gekennzeichneten kreisförmigen Bereichs.
Das Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausführungsbei­ spiels ist im grundsätzlichen Aufbau dem ersten Ausführungs­ beispiel im wesentlichen ähnlich, wobei ein Unterschied nur hinsichtlich der Teilstruktur des Bereichs 131 mit mittlerer Breite besteht. D. h., daß sich das vorliegende Ausfüh­ rungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel dahingehend un­ terscheidet, daß nicht der Graben 137 innerhalb des Be­ reichs 131 mit mittlerer Breite vorhanden ist, wobei die p-GaAs-Deckschicht 136 beim ersten Ausführungsbeispiel aus dem Graben 137 entfernt ist, sondern daß innerhalb eines den Strom nicht sperrenden Bereichs 134 des Bereichs 131 mit mittlerer Breite punktartige Muster 202 mit jeweils einem Durchmesser von ungefähr 2 µm vorhanden sind, ohne daß beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Graben 137 vorhanden ist, wie es in den Fig. 6(a) und 6(b) dargestellt ist. Wie es in den Fig. 6(a) und 7(b) dargestellt ist, dient der mittlere Abschnitt des Bereichs 131 mit mittlerer Breite als Stromsperrbereich 131, und der Umgebungsabschnitt desselben dient als Bereich 131 ohne Stromsperrung. Ferner existiert innerhalb des Bereichs 134 ohne Stromsperrung in vermischtem Zustand ein aus den punktartigen Mustern 202 gebildeter Stromsperrbereich. Die punktartigen Muster 202 sind als Ab­ schnitt eines Musters aus SiO₂ 129 in einer aus einem Photo­ resist 128 und SiO₂ 129 bestehenden komplexen Maske ausge­ bildet. Daher kann nur eine Strominjektionskonfiguration mit Punktform ausgebildet werden, ohne daß die Konfiguration eines Wellenleiterpfads beeinflußt wird. Die Fläche des Bereichs 134 ohne Stromsperrung für die punktähnlichen Mus­ ter 202 kann hinsichtlich der Gesamtfläche des Wellenleiter­ pfads, wie durch den Photoresist 128 spezifiziert, wahlfrei abhängig vom Maskendesign bei der Photolithographie einge­ stellt werden. Demgemäß umfaßt ein Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlaser-Bauteils gemäß dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel nicht nur den Prozeß zum Herstellen des Gra­ bens 137, wie beim beim ersten Ausführungsbeispiel verwende­ ten Herstellverfahren genutzt. Beim vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel wird die Dichte der Fläche jedes punktartigen Musters 202 auf ungefähr 50% eingestellt. Die Größe jedes punktartigen Musters 202 kann vorzugsweise 10 µm oder weni­ ger betragen, da die Größe desselben für einen großen Punkt über 10 µm eingestellt wird, und dann erstreckt sich ein Be­ reich ohne Stromsperrung, wie durch die punktförmigen Muster gebildet, so, daß ein Bereich zum Absorbieren von Licht in einer aktiven Schicht ausgebildet ist, wodurch der Betriebs­ strom vergrößert ist, so daß die Eigenschaften beeinträch­ tigt sind. Die Minimaigröße jedes punktartigen Musters 202 hängt von der Photolithographietechnik ab, kann jedoch unge­ fähr 0,1 µm betragen.
Beim Halbleiterlaser-Bauteil gemäß dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel ist der Bereich 130 mit normaler Breite hin­ sichtlich der Struktur dem herkömmlichen Halbleiterlaser- Bauteil mit Brechungsindex-Wellenleitung, wie in Fig. 7(a) dargestellt, ähnlich. Andererseits ist, da die als typisch veranschaulichten Strompfade 150 im Bereich 131 mit mittle­ rer Breite ausgebildet sind, d. h., da dort die Verteilung der injizierten Strommenge so ausgebildet ist, wie es in Fig. 7(b) dargestellt ist, die jeweilige Brechungsindexver­ teilung, in der der Brechungsindex im zentralen Abschnitt eines Streifens groß ist, so ausgebildet, daß ein Linsen­ effekt erzielbar ist. Da der Strompfad im Bereich 131 mit mittlerer Breite teilweise unterbrochen ist, ist die Dichte des in diesen Bereich 131 mit mittlerer Breite zu injizie­ renden Stroms im Vergleich zu der im Bereich 130 mit norma­ ler Breite verringert. Demgemäß wird, wenn die Laseraus­ gangsleistung niedrig ist, der Linseneffekt schwach, und es wird ein großer Fleck erzielt. Andererseits wird, wenn die Laserausgangsleistung hoch ist, der Linseneffekt stark, und es wird ein kleiner Fleck erzielt. Die Beziehung zwischen den auf diese Weise erzielten Fleckdurchmessern und der Lichtausgangsleistung kann abhängig von den Eigenschaften des Laserstrahldruckers durch Ändern der Dichte des im Be­ reich 131 mit mittlerer Breite fließenden Stroms konzipiert werden. Das Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiels kann dadurch eine Änderung des Fleckdurchmes­ sers ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel erzielen, daß eine Oberflächenelektrode 138 lediglich als Einzelelek­ trode ausgebildet wird.
So kann der Laserstrahldrucker des vorliegenden Ausführungs­ beispiels unter Verwendung der Dreipegel-Drucktechnik, der für Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System sorgen kann, mit der Funktion versehen werden, daß er die Durchmesserdifferenz zwischen Punkten kompensiert, wie sie auf einem Photoleiter gezeichnet und aufgetragen werden, und er die Differenz, auf ähnliche Weise wie beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel, dadurch auf einen vorbestimmten Wert hält, daß einfach der in Fig. 1 dargestellte Hauptstrom 114 ein­ gestellt wird, wobei das Halbleiterlaser-Bauteil mit der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Struktur als Lichtquelle für den Laserstrahldrucker verwendet wird. Da die Differenz kon­ stant gehalten werden kann, kann ein Laserstrahldrucker rea­ lisiert werden, der verhindern kann, daß ein nicht vorgese­ hener Zwischenbereich an der Grenze zwischen einem Bereich mit niedrigem Potential und einem Bereich mit hohem Poten­ tial ausgebildet wird.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Nun werden unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 ein erfin­ dungsgemäßer Laserstrahldrucker und ein als Laserquelle in demselben verwendetes Halbleiterlaser-Bauteil beschrieben. Die Konfiguration einer im Laserstrahldrucker des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels verwendeten Belichtungsvorrichtung ist die folgende: Die Stromregelung zum Ansteuern des Halb­ leiterlaser-Bauteils wird auf ähnliche Weise wie beim zwei­ ten Ausführungsbeispiel auf Einsystembasis ausgeführt, und der Ansteuerstrom 115 ist aus der in Fig. 1 dargestellten Konfiguration weggelassen. Das vorliegende Ausführungsbei­ spiel unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel da­ hingehend, daß das Halbleiterlaser-Bauteil mit Strahldurch­ messer-Regelungsfunktion, das als Lichtquelle verwendet wird, bei niedrigeren Strömen als das zweite Ausführungsbei­ spiel arbeitet. Fig. 8 ist eine Draufsicht, die das erfin­ dungsgemäße Halbleiterlaser-Bauteil zeigt, Fig. 10(a) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Li­ nie I-I in Fig. 8, und Fig. 10(b) ist eine Aufbau-Schnittan­ sicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II in Fig. 8. Das Halbleiterlaser-Bauteil mit diesem Aufbau wird wie folgt hergestellt.
Als erstes werden eine n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Mantelschicht 122, eine aktive Schicht 123 mit Mehrfach-Quantentrog, eine p-(Al0,5Ga0,5)In0,5P-Mantelschicht 124, eine p-GaAs-Kontakt­ schicht 125 und eine p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6-Spannungsabfall­ schicht 310 durch organometallische Abscheidung aus der Dampfphase aufeinanderfolgend kristallmäßig auf ein n-GaAs- Substrat 121 aufgewachsen. Die aktive Schicht 123 mit Mehr­ fach-Quantentrog hat ähnlichen Aufbau wie diejenige, die in Fig. 7(c) zum zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, und sie wird dadurch hergestellt, daß drei Ga0,5In0,5P- Trogschichten 126 und vier (Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperr­ schichten 127 abwechselnd aufeinandergestapelt werden.
Als nächstes wird eine aus einem streifenförmigen Photore­ sist 128 und SiO₂ 129 bestehende komplexe Maske unter Ver­ wendung eines thermischen CVD-Prozesses und einer Photoli­ thographietechnik mit der in Fig. 8 dargestellten Form her­ gestellt. Im Maskenmuster des Photoresists 128 erstreckt sich ein Streifen 130, der die meisten Elemente aufnimmt und eine normale Breite (ungefähr 2 µm) aufweist, in einen zwei­ stufigen Bereich: einen Bereich 131 mit mittlerer Breite und einen Bereich 132, der mit Trichterform erweitert ist, in der Nähe eines Endabschnitts desselben. Nachdem Abschnitte der p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6-Spannungsabfallschicht 301, der p-GaAs-Kontaktschicht 125 und der p-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P- Mantelschicht 124 mit dem Photoresist 128 als Maske abgeätzt wurden, wird der Photoresist 128 entfernt. Danach wird das so bearbeitete Erzeugnis mit dem verbliebenen SiO₂ 129 als Maske erneut um ungefähr 0,5 µm abgeätzt. Nach dem Entfernen der SiO₂-Maske wird die p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6-Spannungsab­ fallschicht 301, mit Ausnahme des Bereichs 131 mittlerer Breite, entfernt, und durch organometallische Abscheidung aus der Dampfphase wird eine n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperr­ schicht 302 aufgewachsen.
Da die aufgewachsene n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperrschicht 302 an einer Schulter 303 des Streifens dünn ist, wie in Fig. 9(a) dargestellt, kann sie leicht mit Chlorwasserstoff­ säure-Ätzmittel an einer durch eine gestrichelte Linie ge­ kennzeichneten Position so geätzt werden, daß die p-GaAs- Kontaktschicht 125 an der Schulter 303 freigelegt werden kann. Hierbei wird die Kontaktschicht 125 mit einem Photore­ sist 304 mit ungefähr 1 µm beschichtet, wie in Fig. 9(b) dargestellt, und sie wird mit Sauerstoffplasma zurückgeätzt. Im Ergebnis wird die Oberfläche der auf den Streifen aufge­ wachsenen n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperrschicht 302 freige­ legt. Das Ätzen dieser n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperrschicht 302 mit dem Chlorwasserstoffsäure-Ätzmittel kann nur das Vorderende des Streifens freilegen, ohne Erstreckung zur Außenseite des Streifens, da die n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P- Sperrschicht 302 an der Streifenschulter 303 abbricht.
Um die Reihenwiderstände von Elementen zu verringern, wird nach dem Entfernen des Photoresists 304 eine p-GaAs-Deck­ schicht 136 hergestellt. Eine hauptsächlich aus Au bestehen­ de Oberflächenelektrode 138 wird an der Oberfläche des Halb­ leiterwafers hergestellt, und die Rückseite des GaAs-Sub­ strats 121 wird durch mechanisches Schleifen und chemisches Ätzen so abgearbeitet, daß ihre Restdicke auf ungefähr 100 µm eingestellt ist. Danach wird eine hauptsächlich aus Au bestehende Rückseitenelektrode 139 auch an der Rückseite des GaAs-Substrats 121 hergestellt. Der einem solchen Her­ stellprozeß unterzogene Halbleiterwafer wird mit Interval­ len von ungefähr 600 µm in der Längsrichtung des Streifens zu Stäben gespalten.
Beim so hergestellten Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels hat der Bereich 130 normaler Breite ähnlichen Schnittaufbau wie das herkömmliche Halbleiterla­ ser-Bauteil mit Brechungsindex-Wellenführung, wie in Fig. 10(a) dargestellt. Andererseits ist, da die als typisch ver­ anschaulichten Strompfade 150 im Bereich 131 mittlerer Brei­ te ausgebildet sind, d. h., da darin eine Verteilung der in­ jizierten Strommenge so ausgebildet ist, wie es in Fig. 10(b) dargestellt ist, eine Brechungsindexverteilung, bei der der Brechungsindex im zentralen Abschnitt des Wellenlei­ terpfad-Streifens groß ist, so ausgebildet, daß ein Linsen­ effekt erzielt wird. Beim Aufbau des vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiels entsteht aufgrund des Spannungsabfalls wegen einer Heterobarriere zwischen der p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6- Spannungsabfallschicht 301 und der GaAs-Deckschicht 136 ein Spannungsabfall von ungefähr 0,2 V, so daß die Dichte des in den Bereich 131 mit mittlerer Breite zu injizierenden Stroms im Vergleich mit der im Bereich 130 mit normaler Dichte verringert ist. So wird der Linseneffekt bei niedri­ ger Ausgangsleistung schwach, und es wird ein großer Fleck­ durchmesser erhalten. Bei hoher Ausgangsleistung wird ande­ rerseits der Linseneffekt stark, und es wird ein kleiner Fleckdurchmesser erhalten. Die Beziehung zwischen dem oben­ genannten Kleckdurchmesser und der Lichtausgangsleistung kann abhängig von den Eigenschaften des Laserstrahlsdruckers dadurch konzipiert werden, daß die Zusammensetzung der p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6-Spannungsabfallschicht 301 geändert wird. Das Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiels kann eine gewünschte Änderung des Fleckdurch­ messers ähnlich wie das zweite Ausführungsbeispiel dadurch erzielen, daß die Oberflächenelektrode 138 lediglich als Einzelelektrode ausgebildet wird.
Da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die für einen La­ serstrahl durchlässige n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperrschicht 302 als Stromsperrschicht verwendet ist, können die Resona­ torverluste des Halbleiterlaser-Bauteils verringert werden, und dadurch kann der Streifen 130 mit dem Bereich normaler Breite auf eine Breite von 2 µm verschmälert werden. So ist es möglich, den Betriebsstrom auf die Hälfte im Vergleich zu dem bei den Halbleiterlaser-Bauteilen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels zu verringern.
Demgemäß kann der Laserstrahldrucker des vorliegenden Aus­ führungsbeispiels unter Verwendung der Dreipegel-Drucktech­ nik, mit der Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System erzielt werden kann, mit der Funktion versehen wer­ den, daß die Durchmesserdifferenz zwischen Punkten kompen­ siert wird, wie sie auf einem Photoleiter gezeichnet und aufgetragen werden, und die Differenz auf ähnliche Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel dadurch konstant gehalten wird, daß einfach der in Fig. 1 dargestellte Hauptstrom 114 eingestellt wird, wobei als Lichtquelle für den Laserstrahl­ drucker das Halbleiterlaser-Bauteil mit der in den Fig. 8 und 10 dargestellten Struktur verwendet wird. Ferner kann der Laserstrahldrucker auch den Stromverbrauch verringern. Da die Punktdurchmesser-Differenz konstant gehalten werden kann, kann ein Laserstrahldrucker realisiert werden, bei dem verhindert werden kann, daß an der Grenze zwischen einem Bereich mit niedrigem Potential und einem Bereich mit hohem Potential ein ungewollter Zwischenbereich erzeugt wird.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Nun werden unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 ein er­ findungsgemäßer Laserstrahldrucker und ein viertes Ausfüh­ rungsbeispiel eines als Lichtquelle des Laserstrahldruckers verwendeten Halbleiterlaser-Bauteils beschrieben. Die im er­ findungsgemäßen Laserstrahldrucker verwendete Belichtungs­ vorrichtung hat ähnlichen Aufbau wie beim dritten Ausfüh­ rungsbeispiel. Jedoch ist eine Gruppe von Elementen in Arraystruktur, bei der eine Vielzahl von Halbleiterlaser- Bauteilen auf demselben Chip ausgebildet ist, für Hochge­ schwindigkeitsdruck unter Verwendung eines billigeren Halb­ leiterlaser-Bauteils verwendet. Die individuelle Stromrege­ lung zum Ansteuern der jeweiligen Halbleiterlaser-Bauteile in der Arraystruktur wird auf Einsystembasis ausgeführt. Fig. 11 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterlaser-Bauteil gemäß der Erfindung mit Arraystruktur zeigt; Fig. 12(a) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Li­ nie I-I in Fig. 11; und Fig. 12(b) ist eine Aufbau-Schnitt­ ansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II in Fig. 11. Das Halbleiterlaser-Bauteil mit solcher Arraystruktur wird wie folgt hergestellt.
Als erstes werden eine n-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Mantelschicht 122, eine aktive Schicht 123 mit Mehrfach-Quantentrog, eine p-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Mantelschicht 124, eine p-(Al0,5Ga0,5)0,3In0,7P-Schicht 401 zum Abbauen mechanischer Spannungen, eine zweite p-(Al0,5Ga0,5)0,3In0,7-P Mantel­ schicht 402, eine p-GaAs-Kontaktschicht 125 und eine p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6-Spannungsabfallschicht 301 durch orga­ nometallische Niederschlagung aus der Dampfphase aufeinan­ derfolgend kristallmäßig auf ein n-GaAs-Substrat 121 aufge­ wachsen. Die aktive Schicht 123 mit Mehrfach-Quantentrog hat ähnlichen Aufbau wie die in Fig. 7(c) dargestellte des zwei­ ten Ausführungsbeispiels, und sie wird durch abwechselndes Aufeinanderstapeln von drei Ga0,5In0,5P-Trogschichten 126 und vier (Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Sperrschichten 127 herge­ stellt.
Als nächstes wird eine aus einem streifenförmigen Photore­ sist 128 und einer SiO₂-Schicht 129 bestehende komplexe Mas­ ke mit der in Fig. 11 dargestellten Form unter Verwendung eines thermischen CVD-Prozesses und einer Photolithographietechnik hergestellt. In einem Maskenmuster jedes Photore­ sists 128 erstreckt sich ein Streifen 130, der das meiste der Elemente umfaßt und eine normale Breite (ungefähr 2 µm) aufweist, in einen zweistufigen Bereich hinein: einen Be­ reich 131 mit mittlerer Breite und einen Bereich 132, der trichterförmig aufgeweitet ist und in der Nähe der Endfläche desselben liegt. Nachdem Abschnitte der p-Ga0,7In0,3As0,4- P0,6-Spannungsabfallschicht 301, der p-GaAs-Schicht 125 und der p-(Al0,5Ga0,5)0,5In0,5P-Mantelschicht 124 jeweils mit dem Photoresist 128 als Maske geätzt wurde, werden die Pho­ toresiststreifen 128 entfernt. Danach wird das so bearbeite­ te Erzeugnis mit jedem verbliebenen SiO₂ 129 als Maske er­ neut um ungefähr 0,5 µm abgeätzt.
Nach dem Entfernen der SiO₂-Maske wird als nächstes eine SiN-Schicht 403 (deren Dicke 1,2 µm beträgt) durch einen Plasma-CVD-Prozess auf dem Streifen abgeschieden. Da die ab­ geschiedene SiN-Schicht 403 an einer Schulter des Streifens auf ähnliche Weise wie bei der in Fig. 9 dargestellten Struktur dünn gemacht ist, kann die p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6- Spannungsabfallschicht 301 an jeder Schulter dadurch freige­ legt werden, daß die SiN-Schicht 403 mit einem Fluorwasser­ stoffsäure-Ätzmittel leicht geätzt wird. Als nächstes wird ein Photoresist mit ungefähr 1 µm auf die entsprechende Schicht aufgetragen und durch Sauerstoffplasma rückgeätzt. Im Ergebnis wird die Oberfläche der auf dem Streifen abge­ schiedenen SiN-Schicht 403 freigelegt. Das Ätzen der SiN- Schicht 403 durch ein CF₄-Plasma kann nur das vordere Ende des Streifens frei legen, ohne Erstreckung in einen anderen Bereich als dem des Streifens, da die SiN-Schicht 403 an je­ der Streifenschulter unterbrochen ist.
Eine im wesentlichen aus Au bestehende Oberflächenelektrode 138 wird an der Oberfläche des Halbleiterwafers hergestellt, und die Rückseite des GaAs-Substrats 121 wird durch mechani­ sches Schleifen und chemisches Ätzen so abgearbeitet, daß ihre Restdicke auf ungefähr 100 µm eingestellt ist. Danach wird auch an der Rückseite des GaAs-Substrats 121 eine hauptsächlich aus Au bestehende Rückseitenelektrode 139 her­ gestellt. Der einem derartigen Herstellprozeß unterzogene Halbleiterwafer wird mit Intervallen von 600 µm in der Längsrichtung des Streifens zu Stabform gespalten.
Bei den so hergestellten einzelnen Halbleiterlaser-Bauteilen mit Arraystruktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der in Fig. 12(a) dargestellte Bereich 130 normaler Breite ähnlichen Schnittaufbau wie das herkömmliche Halblei­ terlaser-Bauteil mit Brechungsindex-Wellenführung. Anderer­ seits ist, da als typisch veranschaulichte Strompfade 150 im Bereich 131 mit mittlerer Breite ausgebildet sind, d. h., da darin eine Verteilung der injizierten Strommenge ausgebildet ist, wie es in Fig. 12(b) dargestellt ist, eine Brechungs­ indexverteilung, bei der der Brechungsindex im zentralen Ab­ schnitt des Wellenleiterpfad-Streifens groß ist, so ausge­ bildet, daß ein Linseneffekt erzielt wird. Bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels entsteht ein Span­ nungsabfall von ungefähr 0,2 V aufgrund eines Spannungsab­ falls wegen einer Heterobarriere zwischen der p-Ga0,7In0,3- As0,4P0,6-Spannungsabfallschicht 301 und der GaAs-Kontakt­ schicht 125, so daß die Dichte des in den Bereich 131 mit mittlerer Breite injizierten Stroms im Vergleich zu der beim Bereich 130 mit normaler Breite verringert ist. So wird der Linseneffekt bei niedriger Ausgangsleistung schwach, und es wird ein großer Fleck erzielt. Bei hoher Ausgangsleistung ist dagegen der Linseneffekt stark, und es wird ein kleiner Fleck erzielt. Da die Beziehung zwischen dem Durchmesser eines derartigen Flecks und der Lichtausgangsleistung durch Ändern der Zusammensetzung der p-Ga0,7In0,3As0,4P0,6-Span­ nungsabfallschicht 301 auf einen gewünschten Wert einge­ stellt werden kann, können der Fleckdurchmesser und die Lichtausgangsleistung entsprechend den Eigenschaften des Laserstrahldruckers konzipiert werden. Im Ergebnis des Ein­ bettens der SiN-Schicht 403 in den Kristall tritt im Kris­ tall eine Verzerrung durch mechanische Spannungen auf. Da jedoch die Verzerrung durch mechanische Spannungen durch die p-(Al0,5Ga0,5)0,3In0,7P-Schicht 401 zum Abbauen mechanischer Spannungen absorbiert wird, kann die Stromsperrschicht, die bisher durch Kristallwachstum hergestellt wurde, durch einen einfachen Plasma-CVD-Prozeß hergestellt werden, ohne daß die Charakteristik und die Zuverlässigkeit jedes Elements durch die durch mechanische Spannungen bedingte Verzerrung beeinflußt werden. Daher kann ein Vorteil hinsichtlich Her­ stellkosten erzielt werden. Jedes Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann auf ähnliche Wei­ se wie beim zweiten Ausführungsbeispiel selbst dann eine ge­ wünschte Änderung des Fleckdurchmessers erzielen, wenn die Oberflächenelektrode 138 eine Einzelelektrode ist.
So kann der Laserstrahldrucker des vorliegenden Ausführungs­ beispiels unter Verwendung der Dreipegel-Drucktechnik, mit der Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System ausgeführt werden kann, mit der Funktion einer Kompensation einer Durchmesserdifferenz zwischen Punkten versehen werden, wie sie auf einem Photoleiter aufgezeichnet und aufgetragen werden, und es kann die Differenz auf ähnliche Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel durch einfaches Einstellen des in Fig. 1 dargestellten Hauptstroms 114 für jedes Halb­ leiterlaser-Bauteil konstant gehalten werden, wobei jedes Halbleiterlaser-Bauteil in der in den Fig. 11 und 12 darge­ stellten Arraystruktur als Lichtquelle für den Laserstrahl­ drucker verwendet wird. Ferner kann der Laserstrahldrucker Hochgeschwindigkeitsdruck ausführen, da durch die mehreren in Arrayform ausgebildeten Halbleiterlaser-Bauteile gleich­ zeitig mehrere Abrasterzeilen gezeichnet werden können. Da für jedes Halbleiterlaser-Bauteil die Differenz des Fleck­ durchmessers konstant gehalten werden kann, kann ein Laser­ strahldrucker realisiert werden, der verhindern kann, daß zwischen einem Bereich mit niedrigem Potential und einem Be­ reich mit hohem Potential ein ungewollter Zwischenbereich ausgebildet wird.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Nun werden unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 ein er­ findungsgemäßer Laserstrahldrucker und ein fünftes Ausfüh­ rungsbeispiel eines als Lichtquelle des Laserstrahldruckers verwendeten Halbleiterlaser-Bauteils beschrieben. Die im er­ findungsgemäßen Laserstrahldrucker verwendete Belichtungs­ vorrichtung ist hinsichtlich der Konfiguration der beim vierten Ausführungsbeispiel ähnlich. Jedoch ist das Halblei­ terlaser-Bauteil nicht mit Arraystruktur ausgebildet. Das zu verwendende Halbleiterlaser-Bauteil kann dieselben Elemente verwenden, wie sie beim zweiten Ausführungsbeispiel verwen­ det sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Halbleiterlaser-Bauteil mit einer Struktur verwendet, die bei kürzerer Wellenlänge für niedrige Kosten sorgen kann. Fig. 13 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterlaser- Bauteil des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt; Fig. 15(a) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts ent­ lang der Linie I-I in Fig. 13; Fig. 15(b) ist eine Aufbau- Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II in Fig. 13; und Fig. 15(c) ist eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 15(a) mit A2 gekennzeichneten kreisförmigen Be­ reichs. Das Halbleiterlaser-Bauteil mit diesem Aufbau wird wie folgt hergestellt.
Als erstes werden eine n-Zn0,86Mg0,14S0,1Se0,9-Mantelschicht 501, eine aktive Schicht 502 mit Mehrfach-Quantentrog, eine p-Zn0,86Mg0,14S0,15S0,9-Mantelschicht 503, eine p-Zn0,86Mg0,14Se-Schicht 504 zum Abbauen von Verzerrungen, eine p-Zn0,86Mg0,14S0,1Se0,9-Mantelschicht 505, eine p-ZnSe- Deckschicht 506, eine ZnSe/TnTe-Übergitterschicht 507 und eine ZnTe-Kontaktschicht 508 durch organometallische Ab­ scheidung aus der Dampfphase aufeinanderfolgend kristallmä­ ßig auf ein n-GaAs-Stubstrat 121 aufgewachsen. Die aktive Schicht 502 mit Mehrfach-Quantentrog wird dadurch herge­ stellt, daß abwechselnd sechs ZnCdSe-Trogschichten 509 und sieben ZnSSe-Sperrschichten 510 aufeinandergestapelt werden, wie es in Fig. 15(c) dargestellt ist. Ferner verfügt das n-GaAs-Substrat 121 über einen ein Fenster bildenden Graben 511 mit einer Länge von 20 µm in der Richtung rechtwinklig zu einem Streifen, einer Länge von 5 µm in der Richtung par­ allel zum Streifen und einer Dicke von ungefähr 0,5 µm, wo­ bei dieser Graben innerhalb eines einer Laserendfläche ent­ sprechenden Bereichs vorhanden ist.
Als nächstes wird eine aus einem streifenförmigen Photore­ sist 128 und SiO₂ 129 bestehende komplexe Maske unter Ver­ wendung eines thermischen CVD-Prozesses und einer Photoli­ thographietechnik mit der in Fig. 13 dargestellten Form aus­ gebildet. In einem Maskenmuster des Photoresists 128 er­ streckt sich ein Streifen 130, der die meisten der Elemente aufnimmt und eine normale Breite (ungefähr 2 µm) aufweist, in einen zweistufigen Bereich: einen Bereich 131 mit mittle­ rer Breite sowie einen Bereich 132, der trichterförmig auf­ geweitet ist, in der Nähe der zugehörigen Endfläche. Nachdem Abschnitte von der ZnTe-Kontaktschicht 508 bis zum Mittel­ punkt der p-Zn0,86Mg0,14S0,1Se0,9-Mantelschicht 504 so ge­ ätzt wurden, daß die Mantelschicht mit ungefähr 0,5 µm zu­ rückblieb, wozu der Photoresist 128 als Maske verwendet wur­ de, wird dieser Photoresist 128 entfernt. Danach wird die p-ZnSe-Deckschicht 506 mit dem verbliebenen SiO₂ als Maske weiter geätzt.
Nach dem Entfernen der SiO₂-Maske wird als nächstes eine SiN-Schicht 403 (deren Dicke 1,2 µm beträgt) durch einen Plasma-CVD-Prozess auf: dem Streifen abgeschieden. Da die ab­ geschiedene SiN-Schicht 403 an einer Schulter des Streifens dünn gemacht ist, kann die ZnTe-Kontaktschicht 508 an der Schulter des Streifens dadurch freigelegt werden, daß die SiN-Schicht 403 auf ähnliche Weise wie beim vierten Ausfüh­ rungsbeispiel mit einem Fluorwasserstoffsäure-Ätzmittel leicht geätzt wird. Als nächstes wird ein Photoresist mit ungefähr 1 µm auf die entsprechende Schicht aufgetragen und mit Sauerstoffplasma rückgeätzt. Im Ergebnis wird die Ober­ fläche der auf dem Streifen abgeschiedenen SiN-Schicht 403 freigelegt. Das Ätzen der SiN-Schicht 403 mit CF₄-Plasma kann nur das Vorderende des Streifens freilegen.
Eine hauptsächlich aus Au bestehende Oberflächenelektrode 138 ist auf der Oberfläche eines Halbleiterwafers herge­ stellt, und die Rückseite des GaAs-Substrats 121 wird durch mechanisches Schleifen und chemisches Ätzen so abgearbeitet, daß die Restdicke auf ungefähr 100 µm eingestellt ist. Da­ nach wird eine hauptsächlich aus Au bestehende Rückseiten­ elektrode 139 auch auf der Rückseite des CaAs-Substrats 121 hergestellt. In einem Abschnitt des Halbleiterwafers, der einem derartigen Herstellprozeß unterzogen wurde, wird ein Spaltvorgangs-Führungsgraben 512 mit einer Tiefe von unge­ fähr 10 µm, einer Breite von ungefähr 20 µm und einer Länge von 100 µm so ausgebildet, daß eine Seite desselben mit dem Zentrum 514 des das Fenster bildenden Grabens übereinstimmt, wie in Fig. 14 dargestellt. Der Kristall wird mit einem Riß 515 durch Verschieben einer Diamant-Ritzeinrichtung unter vorbestimmtem Winkel, der nicht null ist, in bezug auf den Spaltvorgangs-Führungsgraben 512 versehen. Unter Verwendung desselben wird der Halbleiterwafer mit Intervallen von unge­ fähr 600 µm in Längsrichtung des Streifens zu Stabform ge­ spalten. Da der durch die Diamant-Ritzeinrichtung erzeugte Riß 515 so geführt wird, daß er mit einer Seite 513 des Spaltvorgangs-Führungsgrabens 512 übereinstimmt, fällt die Spaltposition in einen Bereich mit einer Abweichung von un­ gefähr 1 µm. Fig. 14 ist eine typische Draufsicht, die nur den im genannten Abschnitt des Halbleiterwafers gebildeten Spaltvorgangs-Führungsgraben 512, die eine Seite 513, das Zentrum 514 und den Riß 515 zeigt. Andere Abschnitte sind aus Fig. 14 weggelassen.
Beim so ausgebildeten Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels hat der Bereich 130 normaler Breite ähnlichen Schnittaufbau wie das herkömmliche Halbleiterla­ ser-Bauteil mit Brechungsindex-Wellenführung, wie in Fig. 15(a) dargestellt. Andererseits ist, da im Bereich 131 mit mittlerer Breite als typisch veranschaulichte Strompfade 150 ausgebildet sind, d. h., da darin eine Verteilung der Menge injizierten Stroms ausgebildet ist, wie sie in Fig. 15(b) dargestellt ist, eine Brechungsindexverteilung, in der der Brechungsindex im zentralen Abschnitt des Wellenleiterpfad- Streifens groß ist, ausgebildet, so daß ein Linseneffekt erzielt ist. Da der Strompfad im Bereich 131 mit mittlerer Breite teilweise unterbrochen ist, ist die Dichte des in diesen Bereich 131 mit mittlerer Breite zu injizierenden Stroms im Vergleich zu der im Bereich 130 normaler Dichte verringert. Demgemäß wird, wenn die Laserausgangsleistung niedrig ist, der Linseneffekt schwach, und es wird ein gro­ ßer Fleckdurchmesser erzielt. Andererseits wird, wenn die Laserausgangsleistung hoch ist, der Linseneffekt stark, und es wird ein kleiner Fleckdurchmesser erzielt. Da die Bezie­ hung zwischen dem auf diese Weise erhaltenen Fleckdurchmes­ ser und der Lichtausgangsleitung durch Ändern der Strom­ dichte im Bereich 131 mit mittlerer Breite auf einen ge­ wünschten Wert eingestellt werden kann, können der Fleck­ durchmesser und die Lichtausgangsleistung entsprechend den Eigenschaften des Laserstrahldruckers konzipiert werden. Das Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausführungsbei­ spiels kann ähnlich wie das zweite Ausführungsbeispiel selbst dann eine gewünschte Änderung des Fleckdurchmessers erfahren, wenn die Oberflächenelektrode 138 eine Einzelelek­ trode ist. Ferner besteht beim Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Vorteil, daß die Wel­ lenlänge unter Verwendung von II-VI-Materialien verkürzt werden kann, und es kann durch Verwenden der SiN-Schicht, ähnlich der beim vierten Ausführungsbeispiel verwendeten, ein Preisvorteil erzielt werden.
So kann der Laserstrahldrucker des vorliegenden Ausführungs­ beispiels unter Verwendung der Dreipegel-Drucktechnik, mit der Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System ausgeführt werden kann, mit der Funktion einer Kompensation der Durchmesserdifferenz zwischen Punkten versehen werden, wie sie auf einem Photoleiter aufgezeichnet und aufgetragen werden, und er kann die Differenz auf ähnliche Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel durch einfaches Einstellen des in Fig. 1 dargestellten Hauptstroms 114 konstant halten, wobei das Halbleiterlaser-Bauteil mit der in den Fig. 13 und 15 dargestellten Struktur als Lichtquelle für den Laser­ strahldrucker verwendet wird. Ferner kann der Laserstrahl­ drucker dank des Verkürzens der Wellenlänge Druckvorgänge mit hoher Auflösung ausführen. Da das Halbleiterlaser-Bau­ teil die Differenz des Fleckdurchmessers konstant halten kann, kann ein Laserstrahldrucker realisiert werden, der verhindern kann, daß an der Grenze zwischen einem Bereich mit niedrigem Potential und einem Bereich mit hohem Poten­ tial ein ungewollter Zwischenbereich ausgebildet wird.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Nun werden unter Bezugnahme auf die Fig. 16 und 17 ein er­ findungsgemäßer Laserstrahldrucker und ein sechstes Ausfüh­ rungsbeispiel eines als Lichtquelle des Laserstrahldruckers verwendeten Halbleiterlaser-Bauteils beschrieben. Eine beim Laserstrahldrucker des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendete Belichtungsvorrichtung ist hinsichtlich der Kon­ figuration ähnlich der des zweiten Ausführungsbeispiels. Die Stromregelung zum Ansteuern des Halbleiterlaser-Bauteils wird auf Einsystembasis ausgeführt. Demgemäß wird der in Fig. 1 dargestellte Strom 115 überflüssig. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Halbleiterlaser-Bauteil unter Verwendung eines Halbieiters aus dem GaN-System, dessen Wel­ lenlänge kürzer ist, als Lichtquelle für den Laserstrahl­ drucker verwendet. Der Aufbau des vorliegenden Halbleiterla­ ser-Bauteils ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Fig. 16 ist eine Draufsicht, die das Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt; Fig. 17(a) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie I-I in Fig. 16; Fig. 17(b) ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Abschnitts entlang der Linie II-II in Fig. 16; und Fig. 17(c) ist eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 17(a) mit A3 gekennzeichneten kreisförmigen Bereichs. Das Halbleiter­ laser-Bauteil mit diesem Aufbau wird wie folgt hergestellt.
Als erstes werden eine n-Al0,2Ga0,8N-Mantelschicht 602, eine aktive Schicht 603 mit Mehrfach-Quantentrog, eine p-Al0,2- Ga0,8N-Mantelschicht 604, eine p-GaN-Deckschicht 605 und eine GaN/GaNAs-Übergitterkontaktschicht 606 durch organome­ tallische Abscheidung aus der Dampfphase aufeinanderfolgend kristallmäßig auf ein n-SiC-Substrat 601 aufgewachsen. Die aktive Schicht 603 mit Mehrfach-Quantentrog wird dadurch hergestellt, daß sechs Ga0,7In0,3N-Trogschichten 607 und sieben Al0,1Ga0,9N-Sperrschichten 608 abwechselnd aufeinan­ dergestapelt werden, wie es in Fig. 17(c) dargestellt ist.
Als nächstes wird unter Verwendung eines thermischen CVD-Prozesses und einer Photolithographietechnik eine aus einem streifenförmigen Photoresist 128 und SiO₂ 129 bestehende komplexe Maske hergestellt. Im Maskenmuster des Photoresists 128 erstreckt sich ein Streifen 130, der das meiste der Ele­ mente einnimmt und normale Breite (ungefähr 2 µm) aufweist, in einen zweistufigen Bereich hinein: einen Bereich 131 mit mittlerer Breite und einen Bereich 132, der sich trichter­ förmig erstreckt, in der Nähe einer zugehörigen Endfläche. Nachdem Abschnitte der GaN/GaNAs-Übergitterkontaktschicht 606 bis zum Mittelpunkt der p-Al0,2Ga0,8N-Mantelschicht 604 unter Verwendung des Photoresists 128 als Maske so abgeätzt wurden, daß die Mantelschicht mit ungefähr 0,5 µm zurück­ blieb, wird der Photoresist 128 entfernt. Danach wird die p-GaN-Deckschicht 605 mit dem verbliebenen SiO₂ 129 als Mas­ ke weiter geätzt.
Als nächstes wird eine n-Al0,3Ga0,7N-Schicht 609 mit dem SiO₂ 129 als Maske selektiv aufgewachsen. Eine Oberflächen­ elektrode 138, die hauptsächlich aus Au besteht, wird auf der Oberfläche eines Halbleiterwafers hergestellt, und die Rückseite des SiC-Substrats 601 wird durch mechanisches Schleifen und chemisches Ätzen so abgearbeitet, daß ihre Restdicke auf ungefähr 100 µm eingestellt ist. Danach wird eine hauptsächlich aus Au bestehende Rückseitenelektrode 139 auch an der Rückseite des SiC-Substrats 601 hergestellt. Der einem derartigen Herstellprozess unterzogene Halbleiterwafer wird mit Intervallen von ungefähr 600 µm in der Längsrich­ tung des Streifens 130 zu Stabform gespalten.
Beim so hergestellten Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels hat der Bereich 130 mit normaler Breite ähnliche Struktur wie das herkömmliche Halbleiterla­ ser-Bauteil mit Brechungsindex-Wellenführung, wie in Fig. 17(a) dargestellt. Andererseits ist, da als typisch veran­ schaulichte Strompfade im Bereich 131 mit mittlerer Dicke ausgebildet sind, d. h., da dort eine Verteilung der Menge injizierten Stroms so ausgebildet ist, wie es in Fig. 17(b) dargestellt ist, eine Brechungsindexverteilung, bei der der Brechungsindex im zentralen Abschnitt des Wellenleiterpfad- Streifens groß ist, ausgebildet, so daß ein Linseneffekt erzielt ist. Da der Strompfad im Bereich 131 mit mittlerer Dicke teilweise unterbrochen ist, ist die Dichte des in den Bereich 131 mit mittlerer Breite zu injizierenden Stroms kleiner als im Bereich 130 mit normaler Breite. So wird, wenn die Laserausgangsleistung niedrig ist, der Linseneffekt schwach, und es wird ein großer Fleckdurchmesser erzielt. Andererseits wird, wenn die Laserausgangsleistung hoch ist, der Linseneffekt stark, und es wird ein kleiner Fleckdurch­ messer erzielt. Da die Beziehung zwischen dem auf diese Wei­ se erzielten Fleckdurchmesser und der Lichtausgangsleistung durch Ändern der Dichte des Stroms im Bereich 131 mit mitt­ lerer Breite auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann, können der Fleckdurchmesser und die Lichtausgangsleis­ tung entsprechend den Eigenschaften des Laserstrahldruckers konzipiert werden. Das Halbleiterlaser-Bauteil des vorlie­ genden Ausführungsbeispiels kann ähnlich wie dasjenige des zweiten Ausführungsbeispiels eine gewünschte Änderung des Fleckdurchmessers selbst dann erzielen, wenn die Oberflä­ chenelektrode 138 eine Einzelelektrode ist. Ferner besteht beim Halbleiterlaser-Bauteil des vorliegenden Ausführungs­ beispiels der Vorteil, daß die Wellenlänge unter Verwendung von GaN-Materialien weiter verkürzt werden kann und daß ein Preisvorteil unter Verwendung einer SiN-Schicht erzielt wird, die ähnlich der beim fünften Ausführungsbeispiel ver­ wendeten ist.
So kann der Laserstrahldrucker des vorliegenden Ausführungs­ beispiels unter Verwendung der Dreipegel-Drucktechnik, mit der Mehrfarbendruck mit einem einzelnen optischen System erzielt werden kann, mit der Funktion einer Kompensation der Durchmesserdifferenz zwischen Punkten versehen werden, die auf einem Photoleiter aufgezeichnet und aufgetragen werden, und es kann die Differenz auf ähnliche Weise wie beim zwei­ ten Ausführungsbeispiel dadurch konstant gehalten werden, daß einfach der in Fig. 1 dargestellte Hauptstrom 114 unter Verwendung des Halbleiterlaser-Bauteils mit der in den Fig. 16 und 17 dargestellten Struktur als Lichtquelle des Laser­ strahldruckers verwendet wird. Ferner kann der Laserstrahl­ drucker dank der weiteren Verkürzung der Wellenlänge Druck­ vorgänge mit höherer Auflösung ausführen. Da das Halbleiter- Bauteil die Differenz des Fleckdurchmesser konstant halten kann, kann ein Laserstrahldrucker realisiert werden, der verhindern kann, daß zwischen einem Bereich mit niedrigem Potential und einem Bereich mit hohem Potential ein unge­ wollter Zwischenbereich ausgebildet wird.
Obwohl vorstehend bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf oder durch diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Fachmann erkennt, daß am Design verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der hier dargelegten Erfindung abzuweichen. Obwohl beschrieben wurde, daß das Kristallwachstum unter Verwendung organome­ tallischer Abscheidung aus der Dampfphase erfolgt, kann z. B. auch Molekularstrahlepitaxie verwendet werden. Das er­ findungsgemäße Halbleiterlaser-Bauteil mit Einstellfunktion für den Fleckdurchmesser kann auch als andere Lichtquelle als solche für einen Laserstrahldrucker verwendet werden.
Gemäß der Erfindung ist es aus den obengenannten Ausfüh­ rungsbeispielen ersichtlich, daß bei einem Farblaserstrahl­ drucker vom Typ, bei dem mehrere Farben mit einem einzelnen optischen System durch Modulieren der Intensität des Belich­ tungslichts gedruckt werden, die Durchmesser aller Punkte, wie sie für alle Farben aufgezeichnet werden, gleichmäßig eingestellt werden können und daß verhindert werden kann, daß an der Grenze zwischen einem Bereich mit niedrigem Po­ tential und einem Bereich mit hohem Potential ein ungewoll­ ter Zwischenpotentialbereich, der Weiß entspricht, ausgebil­ det wird.
Da das erfindungsgemäße Halbleiterlaser-Bauteil Einstell­ funktion aufweist, mit der die Beziehung zwischen dem Fleck­ durchmesser und der Lichtausgangsleistung durch Einstellen des Treiberstroms einfach auf einen gewünschten Wert einge­ stellt werden kann, kann es in geeigneter Weise für einen Farblaserstrahldrucker unter Verwendung der Dreipegeldruck­ technik verwendet werden.

Claims (8)

1. Mehrfarben-Laserstrahldrucker mit der Funktion, daß ein Photoleiter (109, 122) mit einem von einer Laserlicht­ quelle (101, 114) emittierten Laserstrahl belichtet wird, um dadurch das Potential an der Oberfläche des Photoleiters so zu ändern, daß sich der Anhaftungszustand gefärbter Teil­ chen ändert, der Funktion des Übertragens der gefärbten Teilchen auf ein zu bedruckendes Medium, um einen Druckvor­ gang auszuführen, wobei die farbigen Teilchen hinsichtlich der Farbe und der Ladungspolarität von mindestens zwei Typen sind, und der Funktion des Einstellens mehrerer Ladungsmen­ gen abhängig von der Intensität des Belichtungslaserstrahls, um dadurch anzuhaftende Teilchen auszuwählen, gekennzeichnet durch eine Fleckdurchmesser-Einstellfunktion, mit der die Formen von Flecken eines Austrittsstrahls und eines Belich­ tungsstrahls abhängig von der Intensität des Laserstrahls so eingestellt werden können, daß dann, wenn die Ausgangsleis­ tung der Laserlichtquelle niedrig ist, der Fleckdurchmesser auf einen großen Wert eingestellt wird, und er dann, wenn die Ausgangsleistung derselben hoch ist, auf einen niedrigen Wert eingestellt wird.
2. Laserstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion so aus­ gebildet ist, daß die Änderung des Fleckdurchmessers auto­ matisch abhängig von der Intensität des Laserstrahls erzielt wird.
3. Laserstrahldrucker nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Laserlichtquelle (101, 114) selbst die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion aufweist.
4. Halbleiterlaser-Bauteil (101, 114) mit einer aktiven Schicht aus mindestens zwei Halbleiterschichten mit vonein­ ander verschiedenen Leitfähigkeiten und mit einer zwischen diese zwei Halbleiterschichten eingefügten Halbleiterschicht mit einer Breite des verbotenen Bands, die kleiner als die für die zwei Halbleiterschichten ist, und mit einer Wellen­ leiterstruktur zum Führen von Licht in einer Richtung paral­ lel zur aktiven Schicht, gekennzeichnet durch eine Fleck­ durchmesser-Einstellfunktion zum Ändern der Form des Flecks an einer Laserendfläche auf einen kleinen Wert bei hoher Ausgangsleistung und auf einen großen Wert bei niedriger Ausgangsleistung abhängig von der Form der Wellenleiter­ struktur oder einer innerhalb dieser Wellenleiterstruktur ausgebildeten Brechungsindexverteilung.
5. Halbleiterlaser-Bauteil nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion so beschaffen ist, daß Ströme über zwei parallele Streifen (134) in mindestens einen Abschnitt der streifenförmigen Wellenleiterstruktur injiziert werden.
6. Halbleiterlaser-Bauteil nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fleckdurchmesser-Einstellfunktion da­ durch ausgeführt wird, daß für eine solche Verteilung ge­ sorgt wird, daß die Dichte des in einen Streifen mit den zwei parallelen, streifenförmigen Wellenleiterstrukturen zu injizierenden Stroms und die Dichte eines in eine andere streifenförmige Wellenleiterstruktur als die zwei parallelen, streifenförmigen Wellenleiterstrukturen zu injizieren­ den Stroms jeweils voneinander verschiedene Werte bei der­ selben angelegten Spannung einnehmen.
7. Halbleiterlaser-Bauteil nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Bereiche ohne und mit Stromsperrung (202), deren Größen 10 µm nicht überschreiten, jeweils in Mischform innerhalb der zwei parallelen, streifenförmigen Wellenleiterstrukturen vorhanden sind, um eine Verteilung der Dichte des injizierten Stroms zu erzeugen.
8. Halbleiterlaser-Bauteil nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zu erzeugende Stromdichteverteilung dadurch erzielt wird, daß Zusatzwiderstände oder elektri­ sche Sperren in einem Strompfad angeordnet werden.
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