JP2006351798A - トンネル接合型面発光半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 VCSEL100は、半導体基板17上に、下部反射膜18、第2のコンタクト層16、電流狭窄層15、スペーサ層とその中央部に配置された量子井戸活性層とからなる活性領域14、ハイドープ層13、第1のコンタクト層12、上部反射膜21の各層が形成され、基板に対して活性領域14よりも上側にトンネル接合部22、下側に酸化領域15aからなる電流狭窄層15が形成されている。
【選択図】 図1
Description
トンネル接合部41は、第1、第2の活性領域33、36によって挟まれており、トンネル接合部41の不純物濃度の高いドーパントが拡散した場合に、第1、第2の電流狭窄層32、37がそれらのドーパントの影響を受けることが阻止される。このため、第1、第2の電流狭窄層32、37の酸化領域32a、37aの一定の再現性を維持することができる。
12:第1のコンタクト層 13:ハイドープ層
14:活性領域 15:電流狭窄層
15a:酸化領域 15b:導電領域(酸化開口)
16:第2のコンタクト層 20a、43a:第1の電極
20b、43b:第2の電極 21:誘電体多層膜
22、41:トンネル接合部 32:第1の電流狭窄層
32a:第1の酸化領域 33:第1の活性領域
34:第1のハイドープ層 35:第2のハイドープ層
36:第2の活性領域 37:第2の電流狭窄層
37a:第2の酸化領域 38:コンタクト層
100、200:VCSEL素子 D:基板融着部
P:ポスト
Claims (21)
- 基板と、基板上に形成された第1の反射鏡と、第1の反射鏡上に形成されたトンネル接合部と、トンネル接合部上に形成された活性領域と、活性領域上に形成された電流狭窄部と、電流狭窄部上に形成された第2の反射鏡と、を有する面発光型半導体レーザ装置。
- 基板と、基板上に形成された第1の反射鏡と、第1の反射鏡上に形成された電流狭窄部と、電流狭窄部上に形成された活性領域と、活性領域上に形成されたトンネル接合部と、トンネル接合部上に形成された第2の反射鏡と、を有する面発光型半導体レーザ装置。
- 基板上に、第1の反射鏡、第2の反射鏡、第1および第2の反射鏡の間に直列に配置された活性領域、電流狭窄部およびトンネル接合部を有する面発光型半導体レーザ装置であって、
活性領域を挟んで前記トンネル接合部と前記電流狭窄部が対向するように配置されている、面発光型半導体レーザ装置。 - 基板上に、第1の反射鏡、第2の反射鏡、第1および第2の反射鏡の間に直列に配置された複数の活性領域、少なくとも1つの電流狭窄部、および少なくとも1つのトンネル接合部を有する面発光型半導体レーザ装置であって、
前記少なくとも1つの電流狭窄部と前記少なくとも1つのトンネル接合部とが各活性領域を挟むようにして交互に配置されている、面発光型半導体レーザ装置。 - 隣接する活性領域の間には、単一のトンネル接合部または単一の電流狭窄部のいずれかが配置される、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ装置。
- トンネル接合部は、活性領域によって挟まれている、請求項4または5に記載の面発光型半導体レーザ装置。
- トンネル接合部は、第1導電型の高不純物濃度を有する第1の半導体層と第2導電型の高不純物濃度を有する第2の半導体層を含む、請求項1ないし6いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 面発光型半導体レーザ装置はさらに、電極に電気的に接続されるコンタクト層を含み、トンネル接合部はコンタクト層に近接して配置される、請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 第1の反射鏡は、半導体多層反射膜または誘電体多層膜のいずれかを含み、第2の反射鏡は、半導体多層膜または誘電体多層膜のいずれかを含む、請求項1ないし4いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 面発光型半導体レーザ装置はさらに、基板上にポストを含み、ポスト内に、少なくとも電流狭窄部を含む、請求項1ないし4いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 電流狭窄部は、ポスト側面から酸化された酸化領域を含む、請求項10に記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 面発光型半導体レーザ装置はさらに、ポスト頂部に第1の電極を含み、ポスト底部に第2の電極を含み、第1および第2の電極に電圧が印加されたとき、トンネル接合部にトンネル電流が流れる、請求項1ないし11いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 請求項1ないし12いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ装置が実装されたモジュール。
- 請求項13に記載されたモジュールと、モジュールから発せられたレーザ光を送信する送信手段とを備えた、光送信装置。
- 請求項13に記載されたモジュールと、モジュールから発せられた光を空間伝送する伝送手段とを備えた、光空間伝送装置。
- 請求項13に記載されたモジュールと、モジュールから発せられたレーザ光を送信する送信手段とを備えた、光送信システム。
- 請求項13に記載されたモジュールと、モジュールから発せられた光を空間伝送する伝送手段とを備えた、光空間伝送システム。
- 基板上に、第1の反射鏡、第2の反射鏡、第1および第2の反射鏡の間に直列に配置された活性領域、電流狭窄部およびトンネル接合部を有するトンネル接合型面発光半導体レーザ装置の製造方法であって、
活性領域を挟むようにトンネル接合部と電流狭窄部とが各々エピタキシャル成長された半導体層を有する第1の基板と、第1の反射鏡がエピタキシャル成長された第2の基板を用意するステップと、
第1の反射鏡と半導体層が向かい合うように第1の基板と第2の基板を融着させるステップと、
第1の基板を除去するステップと、
半導体層上に第2の反射鏡を形成するステップと、
を含む面発光型半導体レーザ装置の製造方法。 - 製造方法はさらに、第1の基板を除去した後に、少なくとも電流狭窄部の側面が露出するように半導体層をエッチングし第2の基板上にポストを形成するステップと、
ポスト側面から電流狭窄部の一部を酸化するステップと、
トンネル接合部にキャリアを注入するための電極を形成するステップとを含む、請求項18に記載の製造方法。 - 電極は、ポスト底部に形成される第1の電極と、ポスト頂部に形成される第2の電極を含む、請求項19に記載の製造方法。
- 第1の基板は、インジウム燐(InP)からなる半導体基板であり、第2の基板はガリウム砒素(GaAs)からなる半導体基板である、請求項18に記載の製造方法。
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