JP2004221492A

JP2004221492A - 面発光レーザおよび面発光レーザの製造方法

Info

Publication number: JP2004221492A
Application number: JP2003010019A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yuda; 正宏湯田; Chikara Amano; 主税天野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】共振器損失を抑制しつつ、分布ブラッグ反射層の低抵抗化を図る。
【解決手段】面発光レーザのノンドープ分布ブラッグ反射層６を、面発光レーザの共振器を構成する光反射領域Ｒ１およびノンドープ分布ブラッグ反射層６内における電気伝導を担当する低抵抗領域Ｒ２に分け、低抵抗領域Ｒ２には、高濃度ｐ型不純物拡散層７を形成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面発光レーザおよび面発光レーザの製造方法に関し、特に、共振器を構成するための分布ブラッグ反射膜が設けられた面発光レーザに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面発光レーザでは、例えば、特許文献１に開示されているように、活性層の上下面に分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）膜を結晶成長させることにより、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：ｖｅｒｔｉｃａｌｃａｖｉｔｙｓｕｒｆａｃｅｅｍｉｔｔｉｎｇｌａｓｅｒ）の共振器を構成する方法がある。
【０００３】
図４は、従来の面発光レーザの概略構成を示す断面図である。
図４において、ＩｎＰ基板１１上には、ｎ型分布ブラッグ反射層１２、発光層１３、電流狭窄層１５およびｐ型分布ブラッグ反射層１６が順次形成されている。
ここで、発光層１３は、活性層１３ｂがｎ型クラッド層１３ａとｐ型クラッド層１３ｃで挟まれたダブルヘテロ接合により構成することができ、活性層１３ｂは、例えば、組成の異なるナノメートルオーダの厚みのＩｎＧａＡｓＰ層が交互に積層されたＭＱＷ（多重量子井戸）構造から構成することができる。
【０００４】
また、ｎ型分布ブラッグ反射層１２は、例えば、ｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ層１２ａとｎ型ＩｎＡｌＡｓ層１２ｂとをペアとした積層構造から構成することができ、各層の厚みは、λ／（４ｎ）（ただし、λは波長、ｎは屈折率）を満たすように設定することができる。
また、ｐ型分布ブラッグ反射層１６は、ｐ型ＡｌＧａＡｓ層１６ａとｐ型ＧａＡｓ層１６ｂとをペアとした積層構造から構成することができ、各層の厚みは、λ／（４ｎ）を満たすように設定することができる。
【０００５】
また、電流狭窄層１５は、例えば、ＡｌＡｓ層１５ａの側壁をリング状に酸化することにより形成された選択酸化層１５ｂから構成することができる。
ここで、ＡｌＡｓ層１５ａの側壁を効率よく酸化するために、ｐ型分布ブラッグ反射層１６および電流狭窄層１５は、例えば、円形状にエッチングされ、ＡｌＡｓ層１５ａの側壁が露出される。
【０００６】
そして、ＡｌＡｓ層１５ａの側壁部分を酸化性ガスに晒して、ＡｌＡｓ層１５ａをリング状に酸化することにより、ＡｌＡｓ層１５ａの周囲に選択酸化層１５ｂを形成することができる。
また、ｐ型分布ブラッグ反射層１６上にはｐ側電極１８が形成されるとともに、ＩｎＰ基板１１の裏面にはｎ側電極１９が形成され、ｐ側電極１８には、活性層１３ｂの積層方向にレーザ光を出射させる開口部１８ａが設けられている。
【０００７】
そして、電流Ｉ２がｐ側電極１８から注入されると、ｐ型分布ブラッグ反射層１６を進むに従って広がろうとするが、電流狭窄層１５に達すると、選択酸化層１５ｂの内側に狭窄される。
そして、電流狭窄層１５で狭窄された電流Ｉ２は活性層１３ｂに注入され、光が発生する。そして、活性層１３ｂで発生した光は、ｎ型分布ブラッグ反射層１２とｐ型分布ブラッグ反射層１６との間で反射を繰り返すことでレーザ発振し、開口部１８ａを介してレーザ光が出射される。
【０００８】
ここで、図４の面発光レーザでは、ｐ型キャリアによる吸収に起因した共振器損失を抑制するために、ｐ型分布ブラッグ反射層１６におけるｐ型キャリア濃度は、１０^１７ｃｍ^−３の後半以下に設定される。
また、図４の面発光レーザでは、単一基本モード発振を行わせる場合、高次モードの発振を抑制するために、選択酸化層１５ｂの電気的開口径は１０μｍ以下に設定される。
【０００９】
【特許文献１】
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１３，ｐｐ．１１２１−１１２３，２０００
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ｐ型分布ブラッグ反射層１６のｐ型キャリア濃度が下がると、分布ブラッグ反射層１６を構成する各層のシート抵抗が増大することと、各層間のバンド不連続の効果のため、ｐ側電極１８と活性層１３ｂとの間の抵抗が増大し、発熱量が増加する。このため、図４の面発光レーザでは、レーザ出力が小さく抑えられるとともに、発振最高温度が低くなるという問題があった。
【００１１】
また、単一基本モード発振を行わせるために、選択酸化層１５ｂの電気的開口径が小さくすると、電流狭窄層１５での抵抗が増大し、レーザ出力が低下するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、共振器損失を抑制しつつ、分布ブラッグ反射層の低抵抗化を図ることが可能な面発光レーザおよび面発光レーザの製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の面発光レーザによれば、発光層と、前記発光層上に設けられた分布ブラッグ反射層と、前記分布ブラッグ反射層内に設けられた光反射領域と、前記分布ブラッグ反射層内に設けられ、前記分布ブラッグ反射層の最上層と発光層との間の積層方向の抵抗が前記光反射領域よりも小さい低抵抗領域とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、分布ブラッグ反射層内において、共振器を構成する領域と電流が流れる領域とを分けることが可能となり、共振器を構成する領域のキャリア濃度の低減を可能としつつ、分布ブラッグ反射層の低抵抗化を図ることが可能となる。
このため、分布ブラッグ反射層を介して発光層に電流が注入される場合においても、共振器損失を抑制しつつ、発熱量を低下させることが可能となり、レーザ出力を上昇させることが可能となるとともに、発振最高温度を上昇させることが可能となる。
【００１４】
また、請求項２記載の面発光レーザによれば、前記低抵抗領域は、前記光反射領域の周囲に設けられ、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い高濃度不純物導入領域であることを特徴とする。
これにより、分布ブラッグ反射層の不純物濃度分布を制御することで、光反射領域の不純物濃度を低下させることを可能としつつ、光反射領域の周囲を低抵抗化することが可能となる。
【００１５】
このため、製造工程の複雑化を抑制しつつ、共振器損失を低減させることが可能となるとともに、発熱量を低下させることが可能となり、レーザ出力を上昇させることが可能となる。
また、光反射領域の周囲で共振器損失を大きくすることが可能となることから、共振器損失を抑制しつつ、高次モードの発振を抑制することが可能となり、レーザ光の高出力化に対応しつつ、単一基本モード発振を行わせることが可能となる。
【００１６】
また、請求項３記載の面発光レーザによれば、前記分布ブラッグ反射層の中の前記発光層側に設けられ、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い高濃度不純物層をさらに備えることを特徴とする。
これにより、光反射領域のキャリア濃度の増加を抑制しつつ、光反射領域の周囲を流れてきた電流を発光領域に導くための電流経路を低抵抗化することが可能となる。
【００１７】
このため、分布ブラッグ反射層における電流経路を抵抗化するために、共振器を構成する領域と電流が流れる領域とを分けた場合においても、共振器損失を抑制しつつ、発光領域に電流を効率よく注入することが可能となる。
また、請求項４記載の面発光レーザによれば、前記高濃度不純物層と前記発光層との間に設けられ、前記発光層に注入される電流の狭窄を行う電流狭窄手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
これにより、光反射領域の周囲を流れてきた電流を発光領域の方向に狭窄することができ、電気的・光学的閉じ込め効果を実現することが可能となる。
このため、しきい値電流を低減して、面発光レーザの発光効率を向上させることが可能となるとともに、発振モードを制御して、単一基本モード発振を効率よく行わせることが可能となる。
【００１９】
また、請求項５記載の面発光レーザによれば、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された第１分布ブラッグ反射層と、前記半導体基板上に形成された第１導電型クラッド層と、前記第１導電型クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成された第２導電型クラッド層と、前記第２導電型クラッド層上に形成された選択酸化層と、前記選択酸化層上に形成された第２導電型の第２分布ブラッグ反射層と、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層上に形成され、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層よりも不純物濃度の低い第３分布ブラッグ反射層と、前記第３分布ブラッグ反射層内に設けられた光反射領域と、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層と接触するようにして前記光反射領域の周囲に設けられ、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い第２導電型不純物領域とを備えることを特徴とする。
【００２０】
これにより、分布ブラッグ反射層の不純物濃度分布を制御することで、光反射領域のキャリア濃度の増加を抑制しつつ、光反射領域の周囲を低抵抗化することが可能となるとともに、発振モードの制御を行なうことが可能となる。
このため、面発光レーザの構成の複雑化を抑制しつつ、単一基本モード発振を安定して行わせることが可能となるとともに、レーザ光の高出力化を図ることが可能となる。
【００２１】
また、請求項６記載の面発光レーザの製造方法によれば、エピタキシャル成長により、半導体基板上に第１分布ブラッグ反射層を形成する工程と、エピタキシャル成長により、前記第１分布ブラッグ反射層上に第１導電型クラッド層、活性層および第２導電型クラッド層を順次形成する工程と、エピタキシャル成長により、前記第２導電型クラッド層上にアルミ含有半導体層を形成する工程と、エピタキシャル成長により、前記アルミ含有半導体層上に第２導電型の第２分布ブラッグ反射層を形成する工程と、エピタキシャル成長により、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層よりも不純物濃度の低い第３分布ブラッグ反射層を前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層上に形成する工程と、前記第３分布ブラッグ反射層の光反射領域の周囲に第２導電型不純物を導入することにより、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い高濃度不純物領域を前記第２及び第３の分布ブラッグ反射層内に形成する工程と、前記光反射領域の周囲に前記高濃度不純物領域が残るようにして、前記第３分布ブラッグ反射層、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層および前記アルミ含有半導体層を順次エッチングすることにより、前記アルミ含有半導体層の側壁を露出させる工程と、前記アルミ含有半導体層の側壁を酸化性ガスに晒すことにより、前記アルミ含有半導体層の周囲を酸化する工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
これにより、エピタキシャル成長を用いることなく、分布ブラッグ反射層の不純物濃度分布を制御することが可能となり、光反射領域の周囲を低抵抗化することが可能となる。
このため、共振器損失を抑制しつつ、発熱量を低下させることが可能となり、レーザ出力を上昇させることが可能となるとともに、高濃度不純物領域によるモード制御を可能として、単一基本モード発振を安定して行わせることが可能となる。
【００２３】
また、請求項７記載の面発光レーザの製造方法によれば、前記第２分布ブラッグ反射層への第２導電型不純物の導入は、拡散またはイオン注入により行うことを特徴とする。
これにより、製造工程の複雑化を抑制しつつ、分布ブラッグ反射層の光反射領域の周囲を低抵抗化することが可能となり、レーザ出力を上昇させることが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る面発光レーザについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る面発光レーザの概略構成を示す断面図である。
【００２５】
図１において、ＩｎＰ基板１上には、ｎ型分布ブラッグ反射層２、発光層３、電流狭窄層５、Ｐ型にドーピングされた１ペアの分布ブラッグ反射層６´およびノンドープ分布ブラッグ反射層６が順次形成されている。
ここで、発光層３は、活性層３ｂがｎ型クラッド層３ａとｐ型クラッド層３ｃで挟まれたダブルヘテロ接合により構成することができ、活性層３ｂは、例えば、ナノメートルオーダの厚みの組成の異なる２つのＩｎＧａＡｓＰ層が交互に積層されたＭＱＷ構造から構成することができる。
【００２６】
また、ｎ型分布ブラッグ反射層２は、例えば、ｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ層２ａとｎ型ＩｎＡｌＡｓ層２ｂとをペアとした積層構造から構成することができ、各層の厚みは、λ／（４ｎ）（ただし、λは波長、ｎは屈折率）を満たすように設定することができる。
また、ノンドープ分布ブラッグ反射層６は、ノンドープＧａＡｓ層６ａとノンドープＡｌＧａＡｓ層６ｂとをペアとした積層構造から構成することができ、各層の厚みは、λ／（４ｎ）を満たすように設定することができる。
【００２７】
ここで、ノンドープ分布ブラッグ反射層６には、面発光レーザの共振器を構成する光反射領域Ｒ１およびノンドープ分布ブラッグ反射層６内における電気伝導を主に担当する低抵抗領域Ｒ２が設けられ、低抵抗領域Ｒ２には、高濃度ｐ型不純物拡散層７が形成されている。なお、高濃度ｐ型不純物拡散層７の不純物としては、例えば、ＺｎやＣｄなどを用いることができる。また、高濃度ｐ型不純物拡散層７のキャリア濃度としては、例えば、１０^１９ｃｍ^−３を超えるように設定することができる。さらに、高濃度ｐ型不純物拡散層７の深さＤは、例えば、Ｐ型ドープの分布ブラッグ反射層６´に達するように設定することができ、高濃度ｐ型不純物拡散層７の形成範囲は、例えば、レーザ光がノンドープ分布ブラッグ反射層６で反射される際に、高濃度ｐ型不純物拡散層７による共振器損失が発生しないように設定することができる。
【００２８】
また、Ｐ型ドープの分布ブラッグ反射層６´は、例えば、高濃度ｐ型ＧａＡｓ層６ａ´および高濃度ｐ型ＡｌＧａＡｓ層６ｂ´からなる１ペア層で構成することができ、高濃度ｐ型ＧａＡｓ層６ａ´および高濃度ｐ型ＡｌＧａＡｓ層６ｂ´のｐ型キャリア濃度は１０^１７ｃｍ^−３の中程度に設定することができる。
また、電流狭窄層５は、例えば、ＡｌＡｓ層５ａの側壁をリング状に酸化することにより形成された選択酸化層５ｂから構成することができる。
【００２９】
ここで、ＡｌＡｓ層５ａの側壁を効率よく酸化するために、ｐ型分布ブラッグ反射層６および電流狭窄層５は、例えば、円形状または多角形状にエッチングされ、ＡｌＡｓ層５ａの側壁が露出される。
そして、ＡｌＡｓ層５ａの側壁部分を酸化性ガスに晒して、ＡｌＡｓｓ層５ａをリング状に酸化することにより、ＡｌＡｓ層５ａの周囲に選択酸化層５ｂを形成することができる。
【００３０】
また、ｐ型分布ブラッグ反射層６上にはｐ側電極８が形成されるとともに、ＩｎＰ基板１の裏面にはｎ側電極９が形成され、ｐ側電極８には、活性層３ｂの積層方向にレーザ光を出射させる開口部８ａが設けられている。
そして、電流Ｉ１がｐ側電極８から供給されると、ノンドープ分布ブラッグ反射層６内に注入される。ここで、ノンドープ分布ブラッグ反射層６内には、高濃度ｐ型不純物拡散層７が設けられ、高濃度ｐ型不純物拡散層７の電気抵抗は、ノンドープＡｌＧａＡｓ層６ａおよびノンドープＧａＡｓ層６ｂに比べて小さいので、ｐ側電極８から供給された電流Ｉは高濃度ｐ型不純物拡散層７を流れる。そして、高濃度ｐ型不純物拡散層７を流れた電流ＩはＰ型ドープの分布ブラッグ反射層６´を流れ、Ｐ型ドープの分布ブラッグ反射層６´を流れた電流Ｉが電流狭窄層５に達すると、選択酸化層５ｂの内側に狭窄される。
【００３１】
そして、電流狭窄層５で狭窄された電流Ｉ１は活性層３ｂに注入され、光が発生する。そして、活性層３ｂで発生した光は、ｎ型分布ブラッグ反射層２とｐ型分布ブラッグ反射層６との間で反射を繰り返すことでレーザ発振し、開口部８ａを介してレーザ光が出射される。
ここで、ｐ型分布ブラッグ反射層６に高濃度ｐ型不純物拡散層７を設けることにより、光反射領域Ｒ１の不純物濃度を低下させることを可能としつつ、光反射領域Ｒ１の周囲に低抵抗領域Ｒ２を設けることが可能となる。さらに、ノンドープ分布ブラッグ反射層６と電流狭窄層５との間にＰ型ドープの分布ブラッグ反射層６´を設けることにより、高濃度ｐ型不純物拡散層７を流れてきた電流Ｉを電流狭窄層５で狭窄する際の電気抵抗を低下させることが可能となる。
【００３２】
このため、共振器損失を低減させることを可能としつつ、発熱量を低下させることが可能となり、レーザ出力を上昇させることが可能となる。
また、ｐ型分布ブラッグ反射層６に高濃度ｐ型不純物拡散層７を設けることにより、光反射領域Ｒ１の周囲で共振器損失を大きくすることが可能となり、選択酸化層５ｂの電気的開口径を拡大した場合においても、高次モードの発振を抑制することが可能となる。
【００３３】
このため、電流狭窄層５の電気抵抗を低下させることが可能となり、単一基本モード発振を維持しつつ、レーザ光の高出力化を図ることが可能となる。
図２、３は、本発明の一実施形態に係る面発光レーザの製造工程を示す断面図である。
図２（ａ）において、例えば、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法により、ｎ型分布ブラッグ反射層２、発光層３、電流狭窄層５、Ｐ型ドープの分布ブラッグ反射層６´およびノンドープ分布ブラッグ反射層６をＩｎＰ基板１上に順次積層する。ここで、ｎ型分布ブラッグ反射層２としては、ｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ層２ａとｎ型ＩｎＡｌＡｓ層２ｂとをペアとした積層構造で形成し、発光層３としては、活性層３ｂがｎ型クラッド層３ａとｐ型クラッド層３ｃとの間に挟まれた積層構造で形成し、Ｐ型ドープの分布ブラッグ反射層６´としては、高濃度ｐ型ＧａＡｓ層６ａ´および高濃度ｐ型ＡｌＧａＡｓ層６ｂ´からなる１ペア層で形成し、ノンドープ分布ブラッグ反射層６としては、ノンドープＧａＡｓ層６ａとノンドープＡｌＧａＡｓ層６ｂとをペアとした積層構造で形成することができる。
【００３４】
次に、図２（ｂ）に示すように、ＣＶＤなどの方法により、窒化珪素膜などからなる拡散防止膜をノンドープ分布ブラッグ反射層６上に成膜する。そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて拡散防止膜をパターニングすることにより、ノンドープ分布ブラッグ反射層６の光反射領域Ｒ１上に選択拡散用マスク１０を形成する。
【００３５】
そして、ＺｎまたはＣｄなどのｐ型不純物が含まれる雰囲気中で、選択拡散用マスク１０が形成されたノンドープ分布ブラッグ反射層６の熱処理を行うことにより、ノンドープ分布ブラッグ反射層６の光反射領域Ｒ１の周囲にｐ型不純物を拡散させる。
次に、図３（ａ）に示すように、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いることにより、ノンドープ分布ブラッグ反射層６、Ｐ型ドープの分布ブラッグ反射層６´および電流狭窄層５を円形状または多角形状にエッチングし、ＡｌＧａＡｓ層５ａの側壁を露出させる。
【００３６】
次に、図３（ｂ）に示すように、ＡｌＡｓ層５ａの側壁を酸化性ガスＧに晒すことにより、ＡｌＡｓ層５ａの周囲をリング状に酸化し、ＡｌＡｓ層５ａの周囲にリング状の選択酸化層５ｂを形成する。
そして、図１に示すように、スパッタ法または蒸着法などにより、ｐ型分布ブラッグ反射層６上にｐ側電極８を形成するとともに、ＩｎＰ基板１の裏面にｎ側電極９を形成する。
【００３７】
そして、フォトリソグラフィー技術およびリフトオフ技術を用いることにより、出射光を効率よく取り出すための開口部８ａをｐ側電極８に形成する。
これにより、エピタキシャル成長を用いることなく、ノンドープ分布ブラッグ反射層６の不純物濃度の面内分布を制御することが可能となり、光反射領域Ｒ１の周囲を低抵抗化することが可能となる。
【００３８】
このため、共振器損失を抑制しつつ、発熱量を低下させることが可能となり、レーザ出力を上昇させることが可能となるとともに、高濃度ｐ型不純物拡散層７によるモード制御を可能として、単一基本モード発振を安定して行わせることが可能となる。
なお、上述した実施形態では、ｎ型分布ブラッグ反射層２、発光層３、電流狭窄層５、Ｐ型ドープの分布ブラッグ反射層６´およびノンドープ分布ブラッグ反射層６を結晶成長させるために、ＭＯＣＶＤ法を例にとって説明したが、ＭＢＥ（分子線エピタキシャル成長）法またはＡＬＥ（原子層エピタキシャル成長）法などを用いるようにしてもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では、ノンドープ分布ブラッグ反射層６に高濃度ｐ型不純物拡散層７を形成するために、ｐ型不純物の拡散を用いる方法について説明したが、イオン注入を用いるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、表面側のミラーとして、ノンドープ分布ブラッグ反射層６を用いる方法について説明したが、高濃度ｐ型不純物拡散層７より低濃度のＰ型分布ブラッグ反射層又はｎ型の分布ブラッグ反射層を用いるようにしてもよく、ノンドープ層とｐ型層とを組み合わせた積層構造を用いるようにしてもよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、ノンドープ分布ブラッグ反射層６をＧａＡｓ系の材料で構成する方法について説明したが、ＩｎＰ系、ＧａＮ系の他の材料のミラー、あるいは複合した材料系のミラーを持つ面発光レーザに適用してもよい。また、上述した実施形態では、ノンドープ分布ブラッグ反射層６側にのみ電流狭窄層５を設ける構成について説明したが、ｎ型分布ブラッグ反射層２側に電流狭窄層を設けてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、面発光レーザの分布ブラッグ反射層内において、共振器を構成する領域と電流が流れる領域とを分けることにより、共振器を構成する領域のキャリア濃度の低減を可能としつつ、分布ブラッグ反射層の抵抗化を図ることが可能となり、共振器損失を抑制しつつ、高出力化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る面発光レーザの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る面発光レーザの製造工程を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る面発光レーザの製造工程を示す断面図である。
【図４】従来の面発光レーザの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ＩｎＰ基板
２ｎ型分布ブラッグ反射層
２ａｎ型ＩｎＡｌＧａＡｓ層
２ｂｎ型ＩｎＡｌＡｓ層
３発光層
３ａｎ型クラッド層
３ｂ活性層
３ｃｐ型クラッド層
５電流狭窄層
５ａＡｌＡｓ層
５ｂ選択酸化層
６ノンドープ分布ブラッグ反射層
６ａノンドープＧａＡｓ層
６ｂノンドープＡｌＧａＡｓ層
６´ Ｐ型にドーピングされた１ペアのブラッグ反射層
６ａ´ 高濃度ｐ型ＧａＡｓ層
６ｂ´ 高濃度ｐ型ＡｌＧａＡｓ層
７高濃度ｐ型不純物拡散層
８ｐ側電極
８ａ開口部
９ｎ側電極
１０選択拡散用マスク
Ｉ１電流
Ｒ１光反射領域
Ｒ２低抵抗領域
Ｇ酸化性ガス

Claims

発光層と、
前記発光層上に設けられた分布ブラッグ反射層と、
前記分布ブラッグ反射層内に設けられた光反射領域と、
前記分布ブラッグ反射層内に設けられ、前記分布ブラッグ反射層の最上層と発光層との間の積層方向の抵抗が前記光反射領域よりも小さい低抵抗領域とを備えることを特徴とする面発光レーザ。
前記低抵抗領域は、前記光反射領域の周囲に設けられ、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い高濃度不純物導入領域であることを特徴とする請求項１記載の面発光レーザ。
前記分布ブラッグ反射層の中の前記発光層側に設けられ、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い高濃度不純物層を備えることを特徴とする請求項２記載の面発光レーザ。
前記高濃度不純物層と前記発光層との間に設けられ、前記発光層に注入される電流の狭窄を行う電流狭窄手段をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の面発光レーザ。
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された第１分布ブラッグ反射層と、
前記半導体基板上に形成された第１導電型クラッド層と、
前記第１導電型クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成された第２導電型クラッド層と、
前記第２導電型クラッド層上に形成された選択酸化層と、
前記選択酸化層上に形成された第２導電型の第２分布ブラッグ反射層と、
前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層上に形成され、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層よりも不純物濃度の低い第３分布ブラッグ反射層と、
前記第３分布ブラッグ反射層内に設けられた光反射領域と、
前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層と接触するようにして前記光反射領域の周囲に設けられ、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い第２導電型不純物領域とを備えることを特徴とする面発光レーザ。
エピタキシャル成長により、半導体基板上に第１分布ブラッグ反射層を形成する工程と、
エピタキシャル成長により、前記第１分布ブラッグ反射層上に第１導電型クラッド層、活性層および第２導電型クラッド層を順次形成する工程と、
エピタキシャル成長により、前記第２導電型クラッド層上にアルミ含有半導体層を形成する工程と、
エピタキシャル成長により、前記アルミ含有半導体層上に第２導電型の第２分布ブラッグ反射層を形成する工程と、
エピタキシャル成長により、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層よりも不純物濃度の低い第３分布ブラッグ反射層を前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層上に形成する工程と、
前記第３分布ブラッグ反射層の光反射領域の周囲に第２導電型不純物を導入することにより、前記光反射領域よりも不純物濃度の高い高濃度不純物領域を前記第２及び第３の分布ブラッグ反射層内に形成する工程と、
前記光反射領域の周囲に前記高濃度不純物領域が残るようにして、前記第３分布ブラッグ反射層、前記第２導電型の第２分布ブラッグ反射層および前記アルミ含有半導体層を順次エッチングすることにより、前記アルミ含有半導体層の側壁を露出させる工程と、
前記アルミ含有半導体層の側壁を酸化性ガスに晒すことにより、前記アルミ含有半導体層の周囲を酸化する工程とを備えることを特徴とする面発光レーザの製造方法。
前記第２分布ブラッグ反射層への第２導電型不純物の導入は、拡散またはイオン注入により行うことを特徴とする請求項６記載の面発光レーザの製造方法。