JP2001257424A - 垂直共振器型面発光素子 - Google Patents
垂直共振器型面発光素子Info
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- JP2001257424A JP2001257424A JP2000069187A JP2000069187A JP2001257424A JP 2001257424 A JP2001257424 A JP 2001257424A JP 2000069187 A JP2000069187 A JP 2000069187A JP 2000069187 A JP2000069187 A JP 2000069187A JP 2001257424 A JP2001257424 A JP 2001257424A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多数のヘテロ障壁を有する半導体多層膜より
なるDBRミラーを用いた垂直共振器型面発光素子の電
気抵抗を下げ、低電圧動作と高温動作を可能とする。 【解決手段】 活性層の上部に形成する半導体DBRミ
ラーを、第1のDBRミラーと第2のDBRミラーに分
けて形成し、電流狭窄は第1のDBRミラーの部分にの
み設けることにより、電流経路の狭い領域の厚さを薄く
することが可能で、低電圧動作と高温動作が可能な素子
を得ることができる。
なるDBRミラーを用いた垂直共振器型面発光素子の電
気抵抗を下げ、低電圧動作と高温動作を可能とする。 【解決手段】 活性層の上部に形成する半導体DBRミ
ラーを、第1のDBRミラーと第2のDBRミラーに分
けて形成し、電流狭窄は第1のDBRミラーの部分にの
み設けることにより、電流経路の狭い領域の厚さを薄く
することが可能で、低電圧動作と高温動作が可能な素子
を得ることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板と垂直方向に
光を出射する垂直共振器型面発光レーザおよび垂直共振
器型発光ダイオードに関する。
光を出射する垂直共振器型面発光レーザおよび垂直共振
器型発光ダイオードに関する。
【0002】
【従来の技術】垂直共振器型の面発光型半導体レーザ
は、へき開なしに作成できること、二次元アレイ化が可
能なこと、出射ビームを容易に円形化できることなど、
端面発光型の半導体レーザにはない特徴があり注目をさ
れている。
は、へき開なしに作成できること、二次元アレイ化が可
能なこと、出射ビームを容易に円形化できることなど、
端面発光型の半導体レーザにはない特徴があり注目をさ
れている。
【0003】面発光型半導体レーザの最も一般的な構造
としては、活性領域の上下に多層膜半導体からなるDB
R(Distributed Bragg Refle
ction)ミラーを設け、このDBRミラーの外側に
形成した電極から、DBRミラーを介して、電流を注入
する構造がある。
としては、活性領域の上下に多層膜半導体からなるDB
R(Distributed Bragg Refle
ction)ミラーを設け、このDBRミラーの外側に
形成した電極から、DBRミラーを介して、電流を注入
する構造がある。
【0004】図4は従来例の面発光レーザの構造断面図
である。以下、この従来例の作成法を簡単に述べる。ま
ず最初に、n型GaAs基板401上に、組成の異なる
4分の1波長厚のAlGaAs層を交互に積層してなる
n型DBRミラー402、n型InGaAlPクラッド
層403、InGaAlP系MQW活性層404、p型
InGaAlPクラッド層405、組成の異なる4分の
1波長厚のAlGaAs層を交互に積層してなるp型D
BRミラー406、p型GaAsコンタクト層407を
MOCVD(Metalorganic Chemic
al Vapor Deposition)法で順次結
晶成長する。次いで、選択的にプロトンを照射すること
により、電流狭窄のための高抵抗領域408を形成す
る。次いで、裏面研磨とp側電極409およびn側電極
410の形成とを行い図4のような面発光レーザが作成
される。このとき、DBRミラーには、高屈折率層とし
てAl0.5Ga0.5Asを、また低屈折率層として
Al0.95Ga0.05Asを用いあり、DBRのペ
ア数は、n側50対、p側で30対である。
である。以下、この従来例の作成法を簡単に述べる。ま
ず最初に、n型GaAs基板401上に、組成の異なる
4分の1波長厚のAlGaAs層を交互に積層してなる
n型DBRミラー402、n型InGaAlPクラッド
層403、InGaAlP系MQW活性層404、p型
InGaAlPクラッド層405、組成の異なる4分の
1波長厚のAlGaAs層を交互に積層してなるp型D
BRミラー406、p型GaAsコンタクト層407を
MOCVD(Metalorganic Chemic
al Vapor Deposition)法で順次結
晶成長する。次いで、選択的にプロトンを照射すること
により、電流狭窄のための高抵抗領域408を形成す
る。次いで、裏面研磨とp側電極409およびn側電極
410の形成とを行い図4のような面発光レーザが作成
される。このとき、DBRミラーには、高屈折率層とし
てAl0.5Ga0.5Asを、また低屈折率層として
Al0.95Ga0.05Asを用いあり、DBRのペ
ア数は、n側50対、p側で30対である。
【0005】この従来例の面発光レーザは、半導体多層
膜でDBRミラーを通して電流を注入できるため作成法
が比較的簡単であること、誘電体DBRミラーを用いた
場合より素子の熱抵抗が小さいことなど理由により、幅
広く用いられている。
膜でDBRミラーを通して電流を注入できるため作成法
が比較的簡単であること、誘電体DBRミラーを用いた
場合より素子の熱抵抗が小さいことなど理由により、幅
広く用いられている。
【0006】しかしながら、この従来例の構造では、極
めて多数のヘテロ障壁を通して電流を流すため、素子の
電気抵抗が高くなるという問題がある。とくに、電気抵
抗率の高いp型のDBRミラーでは非常に深刻な問題と
なる。また、電流狭窄にプロトン注入による高抵抗領域
を用いた構造では、狭窄径の小さな素子では電流経路が
狭くなるため、素子の電気抵抗は著しく高くなってしま
うという問題がある。
めて多数のヘテロ障壁を通して電流を流すため、素子の
電気抵抗が高くなるという問題がある。とくに、電気抵
抗率の高いp型のDBRミラーでは非常に深刻な問題と
なる。また、電流狭窄にプロトン注入による高抵抗領域
を用いた構造では、狭窄径の小さな素子では電流経路が
狭くなるため、素子の電気抵抗は著しく高くなってしま
うという問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、半導
体DBRミラーと、プロトン注入高抵抗半導体を用いた
垂直共振器型面発光レーザでは、(1)多数のヘテロ障
壁を有するDBRミラーを通して電流を注入するため電
気抵抗が非常に高くなる、(2)特に電流狭窄径の小さ
い素子では電流経路が狭くなるため著しく電気抵抗が高
くなる、(3)電気抵抗が高いために、動作電圧が高く
なるのともに、素子内部での発熱により高温動作が難し
くなる、という問題があった。
体DBRミラーと、プロトン注入高抵抗半導体を用いた
垂直共振器型面発光レーザでは、(1)多数のヘテロ障
壁を有するDBRミラーを通して電流を注入するため電
気抵抗が非常に高くなる、(2)特に電流狭窄径の小さ
い素子では電流経路が狭くなるため著しく電気抵抗が高
くなる、(3)電気抵抗が高いために、動作電圧が高く
なるのともに、素子内部での発熱により高温動作が難し
くなる、という問題があった。
【0008】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、反射鏡に多数のヘテロ障壁を有する半導体D
BRミラーを用い、また電流狭窄にプロトン注入高抵抗
半導体を用いた場合において、電気抵抗が十分に小さ
く、低電圧で駆動できて高温動作が可能な垂直共振器型
面発光レーザを提供することを目的とする。
たもので、反射鏡に多数のヘテロ障壁を有する半導体D
BRミラーを用い、また電流狭窄にプロトン注入高抵抗
半導体を用いた場合において、電気抵抗が十分に小さ
く、低電圧で駆動できて高温動作が可能な垂直共振器型
面発光レーザを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基板と、この基板上に形成された活性層
と、この活性層の上部に形成され、その一部の領域が選
択的に高抵抗化された第1の半導体DBRミラーと、こ
の第1のDBRミラーの上部に、第1のDBRミラーと
は別の工程で形成された第2の半導体DBRミラーとを
少なくとも具備することを特徴とする垂直共振器型面発
光素子を提供する。
に、本発明は、基板と、この基板上に形成された活性層
と、この活性層の上部に形成され、その一部の領域が選
択的に高抵抗化された第1の半導体DBRミラーと、こ
の第1のDBRミラーの上部に、第1のDBRミラーと
は別の工程で形成された第2の半導体DBRミラーとを
少なくとも具備することを特徴とする垂直共振器型面発
光素子を提供する。
【0010】本構成の垂直共振器型面発光レーザは、比
較的層数が少なく厚さの薄い第1のDBRミラーにのみ
電流狭窄領域を設けるので、電流狭窄径が小さい素子で
も、電流経路が狭い領域の厚さを薄くできるので、素子
の電気抵抗を低くすることが可能である。
較的層数が少なく厚さの薄い第1のDBRミラーにのみ
電流狭窄領域を設けるので、電流狭窄径が小さい素子で
も、電流経路が狭い領域の厚さを薄くできるので、素子
の電気抵抗を低くすることが可能である。
【0011】また、本発明は、基板と、この基板上に形
成された活性層と、この活性層の上部に形成された第1
の半導体DBRミラーと、この第1のDBRミラーの上
部に形成された第2の半導体DBRミラーと、前記第1
のDBRミラーと第2のDBRミラーの中間にあって、
光出射部以外の領域に選択的に形成されたコンタクト層
と、このコンタクト層に接触する電極とを少なくとも具
備することを特徴とする垂直共振器型面発光素子を提供
する。
成された活性層と、この活性層の上部に形成された第1
の半導体DBRミラーと、この第1のDBRミラーの上
部に形成された第2の半導体DBRミラーと、前記第1
のDBRミラーと第2のDBRミラーの中間にあって、
光出射部以外の領域に選択的に形成されたコンタクト層
と、このコンタクト層に接触する電極とを少なくとも具
備することを特徴とする垂直共振器型面発光素子を提供
する。
【0012】本構成の垂直共振器型面発光レーザは、第
1の半導体DBRミラーのみを通して電流を注入するの
で、従来例に比べ素子の電気抵抗を低くすることが可能
である。
1の半導体DBRミラーのみを通して電流を注入するの
で、従来例に比べ素子の電気抵抗を低くすることが可能
である。
【0013】また、本発明は、基板と、この基板上に形
成された活性層と、この活性層の上部に形成された第1
の半導体DBRミラーと、この第1のDBRミラーの上
部に形成され、メサ状に加工された第2の半導体DBR
ミラーと、この第2の半導体DBRミラーのメサ側面に
接触する電極とを少なくとも具備することを特徴とする
垂直共振器型面発光素子を提供する。
成された活性層と、この活性層の上部に形成された第1
の半導体DBRミラーと、この第1のDBRミラーの上
部に形成され、メサ状に加工された第2の半導体DBR
ミラーと、この第2の半導体DBRミラーのメサ側面に
接触する電極とを少なくとも具備することを特徴とする
垂直共振器型面発光素子を提供する。
【0014】本構成の垂直共振器型面発光レーザは、上
部に設けられた第2の半導体DBRミラーの側面から電
流を注入するため、従来例に比べ素子の電気抵抗を低く
することが可能である。
部に設けられた第2の半導体DBRミラーの側面から電
流を注入するため、従来例に比べ素子の電気抵抗を低く
することが可能である。
【0015】上記の3種類の構成のすべてにおいて、い
ずれも従来例より素子の電気抵抗を低くできるので、低
動作電圧でかつ高温動作が可能な垂直共振器型面発光レ
ーザを得ることができる。
ずれも従来例より素子の電気抵抗を低くできるので、低
動作電圧でかつ高温動作が可能な垂直共振器型面発光レ
ーザを得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を用いて説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係わる面発光型半導体レーザの概略構成を示す断面図で
ある。
を用いて説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係わる面発光型半導体レーザの概略構成を示す断面図で
ある。
【0017】本実施形態の面発光レーザは、活性層にI
nGaAlP系多重量子井戸(MQW)を用いた発振波
長が約660nmの赤色の面発光レーザで、製造方法を
簡単に説明すると以下の通りである。
nGaAlP系多重量子井戸(MQW)を用いた発振波
長が約660nmの赤色の面発光レーザで、製造方法を
簡単に説明すると以下の通りである。
【0018】まず、n型GaAs基板101に、n型A
lGaAs系DBRミラー102(ペア数50)、n型
InGaAlPクラッド層103、発光ピーク波長が6
50nmとなるように調整されたInGaAlP系MQ
W活性層104、p型InGaAlPクラッド層10
5、第1のp型AlGaAs系DBRミラー106(ペ
ア数10)をMOCVD法で順次結晶成長する。次に、
活性領域となる直径10μmの円形領域を除いた領域に
選択的にプロトンをイオン注入して、高抵抗領域109
を形成する。このとき、イオン注入の加速電圧は200
kV、ドーズ量は5×1015cm−2とした。次に、
CBE(Chemical Beam Epitax
y)法を用いて成長温度450℃で、第2のp型AlG
aAs系DBRミラー107(ペア数20)とp型Ga
Asコンタクト層108を結晶成長する。最後に、p側
電極110とn側電極111の形成、裏面研磨およびレ
ーザ光透過領域のGaAsコンタクト層の選択的エッチ
ング除去を行い、素子構造が完成する。
lGaAs系DBRミラー102(ペア数50)、n型
InGaAlPクラッド層103、発光ピーク波長が6
50nmとなるように調整されたInGaAlP系MQ
W活性層104、p型InGaAlPクラッド層10
5、第1のp型AlGaAs系DBRミラー106(ペ
ア数10)をMOCVD法で順次結晶成長する。次に、
活性領域となる直径10μmの円形領域を除いた領域に
選択的にプロトンをイオン注入して、高抵抗領域109
を形成する。このとき、イオン注入の加速電圧は200
kV、ドーズ量は5×1015cm−2とした。次に、
CBE(Chemical Beam Epitax
y)法を用いて成長温度450℃で、第2のp型AlG
aAs系DBRミラー107(ペア数20)とp型Ga
Asコンタクト層108を結晶成長する。最後に、p側
電極110とn側電極111の形成、裏面研磨およびレ
ーザ光透過領域のGaAsコンタクト層の選択的エッチ
ング除去を行い、素子構造が完成する。
【0019】このような構造の面発光レーザでは、抵抗
率の高いp型DBRミラーのうち、全厚さの3分の2を
占める第2のミラー107には、電流狭窄のための高抵
抗領域がないので、電流経路が十分に広い。したがって
素子抵抗の大部分を占めるp型DBRミラーの中での電
流狭窄領域は、従来に比べ約3分の1程度の厚さにする
ことができ、素子の電気抵抗を小さくすることが可能で
ある。さらに、素子が低抵抗になることで、低電圧動作
と高温動作が実現できる。
率の高いp型DBRミラーのうち、全厚さの3分の2を
占める第2のミラー107には、電流狭窄のための高抵
抗領域がないので、電流経路が十分に広い。したがって
素子抵抗の大部分を占めるp型DBRミラーの中での電
流狭窄領域は、従来に比べ約3分の1程度の厚さにする
ことができ、素子の電気抵抗を小さくすることが可能で
ある。さらに、素子が低抵抗になることで、低電圧動作
と高温動作が実現できる。
【0020】また、プロトン注入を行うとき、基板表面
と活性層の距離が比較的短いため、プロトンを活性層ま
で容易に注入することが可能で、低容量で高速動作に優
れた面発光レーザを得ることができるのも本発明の大き
な特徴である。 (第2の実施形態)図2は、本発明の第2の実施形態に
係わる面発光型半導体レーザの概略構成を示す断面図で
ある。
と活性層の距離が比較的短いため、プロトンを活性層ま
で容易に注入することが可能で、低容量で高速動作に優
れた面発光レーザを得ることができるのも本発明の大き
な特徴である。 (第2の実施形態)図2は、本発明の第2の実施形態に
係わる面発光型半導体レーザの概略構成を示す断面図で
ある。
【0021】本実施形態の面発光レーザは、第1の実施
形態と同様に、活性層にInGaAlP系多重量子井戸
(MQW)を用いた発振波長が約660nmの赤色の面
発光レーザで、製造方法を簡単に説明すると以下の通り
である。
形態と同様に、活性層にInGaAlP系多重量子井戸
(MQW)を用いた発振波長が約660nmの赤色の面
発光レーザで、製造方法を簡単に説明すると以下の通り
である。
【0022】まず、n型GaAs基板201に、n型A
lGaAs系DBRミラー202(ペア数50)、n型
InGaAlPクラッド層203、発光ピーク波長が6
50nmとなるように調整されたInGaAlP系MQ
W活性層204、p型InGaAlPクラッド層20
5、第1のp型AlGaAs系DBRミラー106(ペ
ア数10)、p型GaAsコンタクト層207をMOC
VD法で順次結晶成長する。次に、活性領域となる直径
10μmの円形領域を除いた領域に選択的にプロトンを
イオン注入して、高抵抗領域209を形成する。このと
き、イオン注入の加速電圧は200kV、ドーズ量は5
×1015cm−2とした。次に、レーザ光が透過する
領域のコンタクト層を選択的にエッチング除去した後、
CBE(Chemical Beam Epitax
y)法を用いて成長温度450℃で、第2のp型AlG
aAs系DBRミラー208(ペア数20)を結晶成長
する。次に、第2のp型AlGaAs系DBRミラー2
08のうち、レーザ光が透過する領域の周辺部をリング
状にエッチング除去した後、p側のオーミックコンタク
ト電極210を形成する。最後に、p側のワイアボンデ
ィング用電極(図示せず)とn側電極211の形成と裏
面研磨を行い、素子構造が完成する。
lGaAs系DBRミラー202(ペア数50)、n型
InGaAlPクラッド層203、発光ピーク波長が6
50nmとなるように調整されたInGaAlP系MQ
W活性層204、p型InGaAlPクラッド層20
5、第1のp型AlGaAs系DBRミラー106(ペ
ア数10)、p型GaAsコンタクト層207をMOC
VD法で順次結晶成長する。次に、活性領域となる直径
10μmの円形領域を除いた領域に選択的にプロトンを
イオン注入して、高抵抗領域209を形成する。このと
き、イオン注入の加速電圧は200kV、ドーズ量は5
×1015cm−2とした。次に、レーザ光が透過する
領域のコンタクト層を選択的にエッチング除去した後、
CBE(Chemical Beam Epitax
y)法を用いて成長温度450℃で、第2のp型AlG
aAs系DBRミラー208(ペア数20)を結晶成長
する。次に、第2のp型AlGaAs系DBRミラー2
08のうち、レーザ光が透過する領域の周辺部をリング
状にエッチング除去した後、p側のオーミックコンタク
ト電極210を形成する。最後に、p側のワイアボンデ
ィング用電極(図示せず)とn側電極211の形成と裏
面研磨を行い、素子構造が完成する。
【0023】本実施形態では、第1のp型AlGaAs
系DBRミラー上に選択的にp型GaAsコンタクト層
207を設け、電流注入のための電極をコンタクト層2
07上に形成してあることが特徴である。なお、p型G
aAsコンタクト層を十分薄くしておけば、第2のp型
DBRミラーを成長する前に、コンタクト層を選択的に
エッチング除去する必要はなく、平坦な基板のまま、第
2のp型DBRミラーを成長することも可能である。
系DBRミラー上に選択的にp型GaAsコンタクト層
207を設け、電流注入のための電極をコンタクト層2
07上に形成してあることが特徴である。なお、p型G
aAsコンタクト層を十分薄くしておけば、第2のp型
DBRミラーを成長する前に、コンタクト層を選択的に
エッチング除去する必要はなく、平坦な基板のまま、第
2のp型DBRミラーを成長することも可能である。
【0024】第2の実施形態においては、第1の実施形
態と同様に、素子抵抗の大部分を占めるp型DBRミラ
ーの中での電流狭窄領域は、従来に比べ約3分の1程度
の厚さにすることができ、素子の電気抵抗を小さくする
ことが可能である。さらに、第2の実施形態では、上部
の第2のp型DBRミラー208を通さないで電流を注
入できる。このため、素子の電気抵抗のうち、第2のp
型DBRミラー部分の電気抵抗分だけさらに小さくする
ことが可能である。 (第3の実施形態)図3は、本発明の第3の実施形態に
係わる面発光型半導体レーザの概略構成を示す断面図で
ある。
態と同様に、素子抵抗の大部分を占めるp型DBRミラ
ーの中での電流狭窄領域は、従来に比べ約3分の1程度
の厚さにすることができ、素子の電気抵抗を小さくする
ことが可能である。さらに、第2の実施形態では、上部
の第2のp型DBRミラー208を通さないで電流を注
入できる。このため、素子の電気抵抗のうち、第2のp
型DBRミラー部分の電気抵抗分だけさらに小さくする
ことが可能である。 (第3の実施形態)図3は、本発明の第3の実施形態に
係わる面発光型半導体レーザの概略構成を示す断面図で
ある。
【0025】本実施形態の面発光レーザは、第1の実施
形態と同様に、活性層にInGaAlP系多重量子井戸
(MQW)を用いた発振波長が約660nmの赤色の面
発光レーザで、製造方法を簡単に説明すると以下の通り
である。
形態と同様に、活性層にInGaAlP系多重量子井戸
(MQW)を用いた発振波長が約660nmの赤色の面
発光レーザで、製造方法を簡単に説明すると以下の通り
である。
【0026】まず、n型GaAs基板301に、n型A
lGaAs系DBRミラー302(ペア数50)、n型
InGaAlPクラッド層303、発光ピーク波長が6
50nmとなるように調整されたInGaAlP系MQ
W活性層304、p型InGaAlPクラッド層30
5、第1のp型AlGaAs系DBRミラー306(ペ
ア数10)、第1のp型GaAsコンタクト層307を
MOCVD法で順次結晶成長する。次に、活性領域とな
る直径10μmの円形領域を除いた領域に選択的にプロ
トンをイオン注入して、高抵抗領域310を形成する。
このとき、イオン注入の加速電圧は200kV、ドーズ
量は5×1015cm−2とした。次に、レーザ光が透
過する領域のコンタクト層を選択的にエッチング除去し
た後、CBE(Chemical Beam Epit
axy)法を用いて成長温度450℃で、第2のp型A
lGaAs系DBRミラー308(ペア数20)と第2
のp型GaAsコンタクト層309を結晶成長する。次
に、第2のp型AlGaAs系DBRミラー208と第
2のp型GaAsコンタクト層309のうち、レーザ光
が透過する領域の周辺部をリング状にエッチング除去し
た後、メサ側面と第1および第2のGaAsコンタクト
層に接触するようにp側のオーミックコンタクト電極3
11を形成する。最後に、p側のワイアボンディング用
電極(図示せず)とn側電極312の形成、レーザ光透
過領域の第2のGaAsコンタクト層の選択的エッチン
グ除去、および裏面研磨を行い、素子構造が完成する。
lGaAs系DBRミラー302(ペア数50)、n型
InGaAlPクラッド層303、発光ピーク波長が6
50nmとなるように調整されたInGaAlP系MQ
W活性層304、p型InGaAlPクラッド層30
5、第1のp型AlGaAs系DBRミラー306(ペ
ア数10)、第1のp型GaAsコンタクト層307を
MOCVD法で順次結晶成長する。次に、活性領域とな
る直径10μmの円形領域を除いた領域に選択的にプロ
トンをイオン注入して、高抵抗領域310を形成する。
このとき、イオン注入の加速電圧は200kV、ドーズ
量は5×1015cm−2とした。次に、レーザ光が透
過する領域のコンタクト層を選択的にエッチング除去し
た後、CBE(Chemical Beam Epit
axy)法を用いて成長温度450℃で、第2のp型A
lGaAs系DBRミラー308(ペア数20)と第2
のp型GaAsコンタクト層309を結晶成長する。次
に、第2のp型AlGaAs系DBRミラー208と第
2のp型GaAsコンタクト層309のうち、レーザ光
が透過する領域の周辺部をリング状にエッチング除去し
た後、メサ側面と第1および第2のGaAsコンタクト
層に接触するようにp側のオーミックコンタクト電極3
11を形成する。最後に、p側のワイアボンディング用
電極(図示せず)とn側電極312の形成、レーザ光透
過領域の第2のGaAsコンタクト層の選択的エッチン
グ除去、および裏面研磨を行い、素子構造が完成する。
【0027】本実施形態では、第2のp型AlGaAs
系DBRミラー308をメサ状に加工して、そのメサ側
面を含む領域に電極を形成したことが特徴である。な
お、第2の実施形態と同様に、第1のp型GaAsコン
タクト層を十分薄くしておけば、第2のp型DBRミラ
ーを成長する前に、第1のコンタクト層を選択的にエッ
チング除去する必要はなく、平坦な基板のまま、第2の
p型DBRミラーを成長することも可能である。
系DBRミラー308をメサ状に加工して、そのメサ側
面を含む領域に電極を形成したことが特徴である。な
お、第2の実施形態と同様に、第1のp型GaAsコン
タクト層を十分薄くしておけば、第2のp型DBRミラ
ーを成長する前に、第1のコンタクト層を選択的にエッ
チング除去する必要はなく、平坦な基板のまま、第2の
p型DBRミラーを成長することも可能である。
【0028】第3の実施形態においては、第1および第
2の実施形態と同様に、素子抵抗の大部分を占めるp型
DBRミラーの中での電流狭窄領域は、従来に比べ約3
分の1程度の厚さにすることができ、素子の電気抵抗を
小さくすることが可能である。さらに、メサ側面からも
電流を注入できるため、第1の実施形態よりもさらに素
子の電気抵抗を小さくすることが可能である。ところ
で、第2の実施形態では、電流を横方向から注入するた
め、電流狭窄径の比較的大きな素子では、活性領域に電
流を均一に注入することが難しいという問題がある。第
3の実施形態では、第1の実施形態と同様に上部のp型
DBRミラー308からも電流を注入するため、活性層
に均一に電流を注入さることが可能である。
2の実施形態と同様に、素子抵抗の大部分を占めるp型
DBRミラーの中での電流狭窄領域は、従来に比べ約3
分の1程度の厚さにすることができ、素子の電気抵抗を
小さくすることが可能である。さらに、メサ側面からも
電流を注入できるため、第1の実施形態よりもさらに素
子の電気抵抗を小さくすることが可能である。ところ
で、第2の実施形態では、電流を横方向から注入するた
め、電流狭窄径の比較的大きな素子では、活性領域に電
流を均一に注入することが難しいという問題がある。第
3の実施形態では、第1の実施形態と同様に上部のp型
DBRミラー308からも電流を注入するため、活性層
に均一に電流を注入さることが可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、D
BRミラーに半導体多層膜を、また電流狭窄にプロトン
注入による高抵抗半導体を用いた垂直共振器型面発光素
子において、素子の電気抵抗を低くすることができて、
低電圧動作と高温動作が可能となる。また、プロトン注
入を行う際、基板表面と活性層の距離が比較的短いた
め、プロトンを活性層まで容易に注入することが可能
で、低容量で高速動作に優れた面発光レーザを得ること
ができる。
BRミラーに半導体多層膜を、また電流狭窄にプロトン
注入による高抵抗半導体を用いた垂直共振器型面発光素
子において、素子の電気抵抗を低くすることができて、
低電圧動作と高温動作が可能となる。また、プロトン注
入を行う際、基板表面と活性層の距離が比較的短いた
め、プロトンを活性層まで容易に注入することが可能
で、低容量で高速動作に優れた面発光レーザを得ること
ができる。
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる面発光レーザ
の概略構成を示す断面図。
の概略構成を示す断面図。
【図2】本発明の第2の実施形態に係わる面発光レーザ
の概略構成を示す断面図。
の概略構成を示す断面図。
【図3】本発明の第3の実施形態に係わる面発光レーザ
の概略構成を示す断面図。
の概略構成を示す断面図。
【図4】従来の面発光レーザの概略構成を示す断面図。
101,201,301,401…n型GaAs基板 102,202,302,402…n型AlGaAs−
DBRミラー 103,203,303,403…n型InGaAlP
クラッド層 104,204,304,404…InGaAlP−M
QW活性層 105,205,305,405…p型InGaAlP
クラッド層 106,206,306…第1のp型AlGaAs−D
BRミラー 107,208,308…第2のp型AlGaAs−D
BRミラー 108,207,407…p型GaAsコンタクト層 109,209,310,408…プロトン注入高抵抗
領域 110,210,311,409…p側電極 111,211,312,410…p側電極 307…第1のp型GaAsコンタクト層 309…第2のp型GaAsコンタクト層 406…p型AlGaAs−DBRミラー
DBRミラー 103,203,303,403…n型InGaAlP
クラッド層 104,204,304,404…InGaAlP−M
QW活性層 105,205,305,405…p型InGaAlP
クラッド層 106,206,306…第1のp型AlGaAs−D
BRミラー 107,208,308…第2のp型AlGaAs−D
BRミラー 108,207,407…p型GaAsコンタクト層 109,209,310,408…プロトン注入高抵抗
領域 110,210,311,409…p側電極 111,211,312,410…p側電極 307…第1のp型GaAsコンタクト層 309…第2のp型GaAsコンタクト層 406…p型AlGaAs−DBRミラー
Claims (3)
- 【請求項1】 基板と、この基板上に形成された活性層
と、この活性層の上部に形成され、その一部の領域が選
択的に高抵抗化された第1の半導体DBRミラーと、こ
の第1のDBRミラーの上部に、第1のDBRミラーと
は別の工程で形成された第2の半導体DBRミラーとを
少なくとも具備することを特徴とする垂直共振器型面発
光素子。 - 【請求項2】 基板と、この基板上に形成された活性層
と、この活性層の上部に形成され、その一部の領域が選
択的に高抵抗化された第1の半導体DBRミラーと、第
1のDBRミラーの上部に形成されたコンタクト層と、
第1のDBRミラーおよびコンタクト層の上部に形成さ
れた第2の半導体DBRミラーと、コンタクト層に接触
する電極とを少なくとも具備することを特徴とする垂直
共振器型面発光素子。 - 【請求項3】 基板と、この基板上に形成された活性層
と、この活性層の上部に形成され、その一部の領域が選
択的に高抵抗化された第1の半導体DBRミラーと、第
1のDBRミラーの上部に形成され、メサ状に加工され
た第2の半導体DBRミラーと、この第2の半導体DB
Rミラーのメサ側面に接触する電極とを少なくとも具備
することを特徴とする垂直共振器型面発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000069187A JP2001257424A (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 垂直共振器型面発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000069187A JP2001257424A (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 垂直共振器型面発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001257424A true JP2001257424A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=18588121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000069187A Pending JP2001257424A (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 垂直共振器型面発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001257424A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006286758A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Toshiba Corp | 面型光半導体素子 |
CN1323473C (zh) * | 2002-11-26 | 2007-06-27 | 株式会社东芝 | 表面发光型半导体激光器及其制造方法 |
JP2008192798A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 面発光レーザ |
CN113451883A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-09-28 | 威科赛乐微电子股份有限公司 | 一种vcsel芯片及其制备方法 |
-
2000
- 2000-03-13 JP JP2000069187A patent/JP2001257424A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1323473C (zh) * | 2002-11-26 | 2007-06-27 | 株式会社东芝 | 表面发光型半导体激光器及其制造方法 |
JP2006286758A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Toshiba Corp | 面型光半導体素子 |
JP4515949B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-08-04 | 株式会社東芝 | 面型光半導体素子 |
JP2008192798A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 面発光レーザ |
CN113451883A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-09-28 | 威科赛乐微电子股份有限公司 | 一种vcsel芯片及其制备方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050329 |