JP2007227861A - Semiconductor light-emitting device - Google Patents

Semiconductor light-emitting device

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JP2007227861A
JP2007227861A JP2006050320A JP2006050320A JP2007227861A JP 2007227861 A JP2007227861 A JP 2007227861A JP 2006050320 A JP2006050320 A JP 2006050320A JP 2006050320 A JP2006050320 A JP 2006050320A JP 2007227861 A JP2007227861 A JP 2007227861A
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JP2006050320A
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Inventor
Takahiro Arakida
Rintaro Koda
Takeshi Masui
Norihiko Yamaguchi
Yoshinori Yamauchi
勇志 増井
義則 山内
典彦 山口
倫太郎 幸田
孝博 荒木田
Original Assignee
Sony Corp
ソニー株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light-emitting device capable of stabilizing the polarization of laser beams by using a simple manufacturing method.
SOLUTION: A lower DBR layer 11, a cavity layer 12, and an upper DBR layer 13 are laminated on a substrate 10 in this order. In the upper DBR layer 13, a first upper DBR layer 19, an inclined layer 20 having an inclined surface 20A, a planarization layer 21, and a second upper DBR layer are laminated from the side of the cavity layer 12 in this order. The inclined surface 20A has polarization dependency in relationship with the resonance operation of a vertical resonator and contributes to the resonance operation of p waves, so that the inclined surface 20A becomes one element for composing the vertical resonator.
COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、積層方向(基板に対して直交する方向)にレーザ光を射出する半導体発光素子に係り、特に、大きな光出力の要求される用途に好適に適用可能な半導体発光素子に関する。 The present invention relates to a laser beam to the semiconductor light-emitting device that emits in the stacking direction (direction perpendicular to the substrate), in particular, to suitably applicable semiconductor light-emitting device for applications requiring a large light output.

面発光型半導体レーザは、端面発光型半導体レーザとは異なり、積層方向に光を射出するものであり、同じ基板上に2次元アレイ状に多数の素子を配列することが可能であることから、近年、データ通信分野などで注目されている。 Since the surface-emitting type semiconductor laser, unlike an edge emitting type semiconductor laser, which emits light in the stacking direction, it is possible to arrange a large number of elements in a two-dimensional array on the same substrate, in recent years, attention has been paid in, such as the field of data communications.

一般的な面発光型半導体レーザは、特許文献1に記載されているように、基板上に、一対の多層膜反射鏡と、その一対の多層膜反射鏡の間に設けられたキャビティ層とを含んで構成される垂直共振器を有する。 Common surface-emitting type semiconductor laser, as described in Patent Document 1, on a substrate, a pair of multilayer-film reflective mirror, and a cavity layer provided between the pair of multilayer-film reflective mirror includes having composed vertical resonator is. キャビティ層は、n型クラッド層、発光領域を含む活性層、p型クラッド層および電流狭窄層をこの順に含んで構成されている。 Cavity layer, n-type cladding layer, an active layer including a light emitting region, a p-type cladding layer and the current confinement layer is configured to include in this order. 電流狭窄層は、電流注入領域を狭めたドーナツ状の電流狭窄領域を有しており、活性層への電流注入効率を高め、しきい値電流を下げる役割を有している。 The current confinement layer has a donut-shaped current confinement region narrowed current injection region, improve efficiency of current injection into the active layer has a role of lowering the threshold current. 一対の多層膜反射鏡は、光学膜厚がそれぞれλ 0 /4(λ 0は発光波長)の低屈折率層および高屈折率層を1組として、それを複数組分含んで構成されたものである。 A pair of multilayer-film reflective mirror is a low refractive index layer and the high refractive index layer of lambda 0/4 optical film thickness, respectively (lambda 0 is the emission wavelength) as one set, it that is configured to include a plurality of sets it is. また、下面側にはn側電極、上面側にはp側電極がそれぞれ設けられ、p側電極には発光領域からの光を射出するための開口部が設けられている。 The lower surface side n-side electrode is in, the upper surface side is provided a p-side electrode, respectively, the p-side electrode opening for emitting light from the light-emitting region is provided. この面発光型半導体レーザでは、電流狭窄層により狭窄された電流が活性層へ注入され、活性層で発光した光は垂直共振器により反射されると共に増幅され、その結果、p側電極に設けられた開口部から射出される。 In the surface-emitting type semiconductor laser, current confined is injected into the active layer by the current constriction layer, light emitted from the active layer is amplified while being reflected by the vertical cavity, resulting provided the p-side electrode It is emitted from the openings.

ところで、上記した半導体レーザでは、端面発光型半導体レーザと異なり、レーザ光を射出する方向(積層方向)と垂直な面内における構造上の対称性が良いので、真円に近いビーム形状を得ることができるという利点がある。 Incidentally, in the semiconductor laser described above, unlike the edge emitting semiconductor laser, since a good symmetry in the structure of the direction (stacking direction) and a plane perpendicular to emit a laser beam, to obtain a beam shape close to a true circle there is an advantage in that it is. しかし、構造上の対称性が良いために偏光方向による発振利得の差が小さく、レーザ光の偏光が不安定になり易い。 However, small differences in the oscillation gain due to polarization direction because of good symmetry of the structure, easy to polarization of the laser beam becomes unstable. そのため、温度や駆動電流が微妙に変化するだけで偏光が切り替わってしまう虞がある。 Therefore, there is a fear that the temperature and the drive current may switch only the polarization changes slightly.

また、ミラーや偏光子など、多くの光学素子の光学特性は偏光依存性を持つので、偏光の不安定な半導体レーザは光源として利用する場合に大きな制約を受ける。 Also, such a mirror or a polarizer, the optical properties of the many optical elements because it has a polarization dependency, unstable semiconductor laser polarization is subject to significant limitations when used as a light source. 半導体レーザを偏光依存性のない光学素子と共に用いる場合であっても、ひとたび偏光が不安定になると、過剰雑音や、モード競合が生じるので、光源としての品質が劣化してしまう。 Even when using a semiconductor laser with a polarization-independent optical elements, once the polarization becomes unstable, excessive noise and, since the mode competition occurs, the quality of the light source is degraded.

そこで、レーザ光の偏光を安定化させるための様々な方策が提案されており、それらは2つに大別することができる。 Therefore, have been proposed various measures to stabilize the polarization of the laser light, they can be roughly divided into two. 1つ目は、活性層の利得自体に偏光依存性を持たせる技術である。 The first is a technique to provide a polarization-dependent gain itself the active layer. 例えば、対称性の悪い面方位の基板上に活性層を成長させることにより、活性層の利得に偏光依存性を持たせることが可能である。 For example, by growing the active layer to poor symmetry plane orientation on the substrate, it is possible to provide a polarization dependence gain of the active layer. しかし、対称性の悪い面方位の基板上に結晶成長させる条件が対称性の良い面方位の基板上に結晶成長させる通常の場合と比べて極めて限られており、酸化狭窄などの製造条件が通常の場合と異なるので、量産化が難しいという問題があった。 However, conditions for crystal growth poor symmetry plane orientation on the substrate are limited significantly as compared to a regular crystal is grown on a substrate of a good plane orientation symmetry, manufacturing conditions such as oxidized confinement usually since the case of a different, there has been a problem that it is difficult to mass production.

2つ目は、一対の多層膜反射鏡の反射率または損失に偏光依存性を持たせる技術である。 The second is a technique to provide a polarization dependence on the reflectance or loss of the pair of distributed Bragg reflector. 例えば、開口部を異方性形状とすることにより、一対の多層膜反射鏡の反射率または損失に偏光依存性を持たせることが可能である。 For example, by opening the anisotropic shape, it is possible to provide a polarization dependence on the reflectance or loss of the pair of distributed Bragg reflector. しかし、この場合には、開口部をパターニングにより形成する際に高い精度が求められる他、真円状のビーム形状を得ることが困難となるという問題があった。 However, in this case, in addition to high precision demanded when forming the patterning openings, there is a problem that it is difficult to obtain a true circular beam shape.

また、特許文献2では、一方の多層膜反射鏡の側面を傾斜させることによっても、一対の多層膜反射鏡の反射率または損失に偏光依存性を持たせることが可能である、としている。 In Patent Document 2, by tilting the side surface of one of the multilayer reflector, it is possible to provide a polarization dependence on the reflectance or loss of the pair of multilayer-film reflective mirror, is set to. 特許文献2では、図10に示したように、基板110上に、下部多層膜反射鏡111、下部クラッド層112、不活性化領域113に囲まれた活性層114、上部クラッド層115および上部多層膜反射鏡116をこの順に積層したのち、上部多層膜反射鏡116の側面を選択的にエッチングして傾斜させた半導体発光素子が開示されている。 In Patent Document 2, as shown in FIG. 10, on a substrate 110, a lower multilayer mirror 111, the lower cladding layer 112, the active layer 114 surrounded by the inactivation area 113, the upper clad layer 115 and the upper multilayer After stacking a reflector 116 in this order, the semiconductor light emitting device is disclosed in which selectively is etched to inclined side surface of the upper multilayer mirror 116. なお、傾斜した側面を含む上部多層膜反射鏡116全体を覆うようにして電極117が形成され、さらに基板110の裏面に電極118が形成されている。 Incidentally, it inclined side surfaces and an upper multilayer mirror 116 electrode 117 so as to cover the entire containing formed, are formed further electrode 118 on the back surface of the substrate 110. 一般に、屈折率の互いに異なる物質の界面に斜入射した光の反射率には偏光依存性があり、界面と平行な電場成分を持つ直線偏光波(以下、「s波」と称する)の反射率の方が、界面と垂直方向に電場成分を持つ直線偏光波(以下、「p波」と称する)のそれよりも高くなるという性質がある。 Generally, the reflectance of light obliquely incident on the interface of different materials of the refractive index has polarization dependence, linearly polarized wave having a surface parallel to the electric field component (hereinafter, referred to as "s-wave") reflectance it is, linearly polarized wave having an electric field component in the interface and the vertical direction (hereinafter, referred to as "p-wave") the property that is higher than that of the. そこで、特許文献2では、この性質を利用して、上部多層膜反射鏡116の側面を傾斜させることにより、s波の方がp波よりも活性層114に帰還する光量を大きくすることができ、その結果、s波で安定したレーザ発振を実現することができる、としている。 Therefore, in Patent Document 2, by utilizing this property, by inclining the side surface of the upper multilayer mirror 116, it is possible to better the s-wave is increased the amount of light fed back to the active layer 114 than the p-wave , and the result, it is possible to realize a stable laser oscillation with s-wave, and.

特開2001−210908号公報 JP 2001-210908 JP 特開平8−116125号公報 JP-8-116125 discloses

しかし、s波は側面において入射角と同じ角度で反射するので、共振器方向(積層方向)とは異なる方向へ反射されることとなる。 However, s-wave is so reflected at the same angle as the incidence angle at the side surface, and be reflected to a direction different from the resonator direction (stacking direction). そのため、側面でのs波の反射は垂直共振器にとって損失として作用する。 Therefore, reflection of the s-wave in side acts as a loss to the vertical resonator. また、側面を透過したp波はそのまま垂直共振器の外部へ放出されるので、側面でのp波の透過も垂直共振器にとって損失として作用する。 Further, since the p-wave transmitted through the side surface is discharged to the outside of it a vertical cavity, also transmission of p waves in side acting as a loss to the vertical resonator. つまり、この側面は、p波およびs波の双方に対して大きな損失を与えているだけであり、共振作用との関係で偏光依存性を持っているとは言い難い。 In other words, this aspect is only giving a great loss for both the p-wave and s-wave, it is hard to say that it has a polarization dependency in relation to the resonance effect. また、この側面は、共振作用に何ら貢献していないことから、垂直共振器を構成する要素であるとはいえない。 Further, this aspect, since it does not contribute any to the resonance effect can not be said that the elements constituting the vertical resonator. 従って、特許文献2に記載の技術では、s波で安定したレーザ発振を実現することは極めて困難といえる。 Thus, the technique described in Patent Document 2, to realize a stable laser oscillation with s-wave is said to be very difficult.

このように、従来では、簡易な製造方法を用いて、レーザ光の偏光を安定化させることが困難であった。 Thus, conventionally, by using a simple manufacturing method, the polarization of the laser beam it is difficult to stabilize.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な製造方法を用いて、レーザ光の偏光を安定化させることの可能な半導体発光素子を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object by using a simple manufacturing method, it is desirable to provide a semiconductor light emitting element to stabilize the polarization of the laser beam.

本発明の半導体発光素子は、発光領域を有する活性層と、活性層を間にして設けられた一対の多層膜反射鏡とを備えたものである。 The semiconductor light-emitting device of the present invention are those having an active layer having a light emitting region and a pair of multilayer-film reflective mirror provided in between the active layer. 一対の多層膜反射鏡の少なくとも一方は、その内部に、発光領域と対応して傾斜面を有している。 At least one of the pair of multilayer-film reflective mirror, therein, has an inclined surface corresponding to the light-emitting region.

本発明の半導体発光素子では、一対の多層膜反射鏡の少なくとも一方の内部に、発光領域と対応して傾斜面が設けられているので、発光領域からの光が傾斜面に斜入射する。 In the semiconductor light-emitting device of the present invention, within at least one of the pair of multilayer-film reflective mirror, since the inclined surface in correspondence with the light-emitting region is provided, the light from the light-emitting region is obliquely incident on the inclined surface. ここで、一般に、傾斜面と平行な電場成分を持つs波の反射率の方が、傾斜面と垂直方向に電場成分を持つp波のそれよりも高くなるので、活性層側から傾斜面へ入射したp波や、活性層とは反対側から傾斜面へ入射したp波は傾斜面を主に透過し、反対に、活性層側から傾斜面へ入射したs波や、活性層とは反対側から傾斜面へ入射したs波は傾斜面で主に反射される。 Here, in general, towards the reflectance of s waves having parallel electric field component and the inclined surface, so higher than that of the p-wave having an electric field component in the inclined surface and the vertical direction, from the active layer side to the inclined surface incident p-wave and that, p-wave incident from the side opposite to the inclined surface and the active layer is mainly transmitted through the inclined surface, on the opposite, s-wave and incident from the active layer side to the inclined surface, opposite to the active layer s-wave incident from the side to the inclined surface is mainly reflected by the inclined surface. これにより、p波は、一対の多層膜反射鏡およびキャビティ層を含んで構成される垂直共振器内を循環することが可能となるので、垂直共振器によって増幅され、その結果、レーザ発振が生じる。 Thus, p-wave, it becomes possible to circulate within the configured vertical resonator includes a pair of multilayer-film reflective mirror and the cavity layer, it is amplified by the vertical cavity, resulting in laser oscillation occurs . 他方、s波は、垂直共振器内を循環することができないので、垂直共振器によって増幅されることはない。 On the other hand, s-wave, since it can not be circulated in the vertical resonator, will not be amplified by the vertical cavity. つまり、この傾斜面は共振作用との関係で偏光依存性を持っている。 In other words, the inclined surface has a polarization dependency in relation to the resonance effect. また、この傾斜面は、p波の共振作用に貢献していることから、垂直共振器を構成する要素の1つとなっている。 Further, the inclined surface, since it contributes to resonance of the p-wave, has become one of the elements constituting the vertical resonator.

ここで、一対の多層膜反射鏡の少なくとも一方の内部に、発光領域と対応して傾斜面を設けるためには、例えば、活性層上に多層膜反射鏡を途中まで形成したのち、その中途まで形成した多層膜反射鏡の上面にエッチングにより傾斜面を形成し、さらに、BCB樹脂(Benzocyclobutene:ベンゾシクロブテン)を塗布してその傾斜面を埋め込むと共にBCB樹脂の表面を平坦化し、その平坦化された表面に残りの多層膜反射鏡を形成することが考えられる。 Here, within at least one of the pair of distributed Bragg reflector, in order to provide an inclined surface in correspondence with the light emitting region, for example, after forming halfway multilayer mirror on the active layer, until the middle by etching the upper surface of the formed multilayer reflector formed an inclined surface, further, BCB resin (benzocyclobutene: benzocyclobutene) by applying a planarized surface of the BCB resin buries its inclined surface, is the flattened to form the remainder of the multilayer mirror conceivable surface.

本発明の半導体発光素子によれば、一対の多層膜反射鏡の少なくとも一方の内部に、発光領域と対応して傾斜面を設けるようにしたので、傾斜面は共振作用との関係で偏光依存性を持っている。 According to the semiconductor light-emitting device of the present invention, within at least one of the pair of distributed Bragg reflector. Thus in correspondence with the light emitting region provided an inclined surface, the inclined surface is polarization dependent in relation to the resonance action have. これにより、p波の方がs波よりも積層方向に帰還する光量を大きくすることができ、その結果、p波で安定したレーザ発振を実現することができる。 Thus, towards the p-wave it is able to increase the amount of light fed back to the lamination direction than the s-wave, as a result, it is possible to realize a stable laser oscillation at a p-wave. また、上記したように、内部に傾斜面を有する多層膜反射鏡は、通常の製造方法によって形成することが可能である。 Further, as described above, a multilayer mirror having an inclined surface on the inside, can be formed by conventional manufacturing methods. 従って、簡易な製造方法を用いて、レーザ光の偏光を安定化させることができる。 Therefore, it is possible to use a simple manufacturing process, to stabilize the polarization of the laser beam.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態に係る半導体発光素子の断面構成を表すものである。 Figure 1 shows a cross sectional structure of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention. この半導体発光素子は、垂直共振器の内部に偏光依存性を有する傾斜面20A(後述)を備えており、傾斜面20Aと平行な電場成分を持つp波成分の光を射出することが可能なものである。 The semiconductor light emitting device includes, in a vertical cavity includes an inclined surface 20A having a polarization dependency (described later), capable of emitting light of p-wave component having an inclined surface 20A parallel to the electric field component it is intended. なお、図1は、模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。 Incidentally, FIG. 1 is a representation schematically actual dimensions are different from the shape.

この半導体発光素子は、積層方向に光を射出する面発光型の半導体レーザであり、基板10の一面側に、下部DBR層11(多層膜反射鏡)、キャビティ層12および上部DBR層13(多層膜反射鏡)を基板10側からこの順に積層して構成されたものである。 The semiconductor light-emitting element is a VCSEL that emits light in the stacking direction, on one surface of the substrate 10, the lower DBR layer 11 (multilayer mirror), cavity layer 12 and the upper DBR layer 13 (multilayer the reflector) are those formed by laminating the substrate 10 side in this order. これら下部DBR層11、キャビティ層12および上部DBR層13が半導体発光素子の垂直共振器を構成する。 These lower DBR layer 11, cavity layer 12 and the upper DBR layer 13 constitute a vertical cavity of the semiconductor light emitting element.

これら下部DBR層11、キャビティ層12および上部DBR層13には、上部DBR層13の中途(後述)から下部DBR層11の一部までを選択的にエッチングすることにより円柱状のメサ部14が形成されている。 These lower DBR layer 11, the cavity layer 12 and the upper DBR layer 13, the cylindrical mesa portion 14 by selectively etching from the middle of the upper DBR layer 13 (described later) to a part of the lower DBR layer 11 It is formed.

基板10は、例えば、n型GaAsにより構成されている。 The substrate 10, for example, composed of n-type GaAs. n型不純物としては、ケイ素(Si)、セレン(Se)などが挙げられる。 The n-type impurity, silicon (Si), and the like selenium (Se).

下部DBR層11は、低屈折率層(図示せず)および高屈折率層(図示せず)を1組として、それを複数組分積層して構成されたものである。 Lower DBR layer 11, the low refractive index layer (not shown) and a high-refractive index layer (not shown) as one set, in which constructed it by laminating a plurality of sets. 低屈折率層は、例えば、光学膜厚がλ/4(λは発振波長)のn型Al x1 Ga 1-x1 As(0<x1≦1)、高屈折率層は、例えば、光学膜厚がλ/4のn型Al x2 Ga 1-x2 As(0≦x2<x1)によりそれぞれ形成されている。 Low refractive index layer, eg, n-type Al x1 Ga 1-x1 As the optical film thickness of lambda / 4 (lambda is the oscillation wavelength) (0 <x1 ≦ 1) , the high refractive index layer is, for example, an optical film thickness There are formed respectively by lambda / 4 of n-type Al x2 Ga 1-x2 As ( 0 ≦ x2 <x1). p型不純物としては、炭素(C)、亜鉛(Zn)、マグネシウム(Mg)、ベリリウム(Be)などが挙げられる。 The p-type impurity, carbon (C), zinc (Zn), magnesium (Mg), and beryllium (Be).

キャビティ層12は、下部クラッド層15、活性層16、上部クラッド層17および電流狭窄層18により構成されている。 Cavity layer 12, the lower clad layer 15, active layer 16, is composed of an upper clad layer 17 and the current blocking layer 18. 下部クラッド層15は、例えば、n型Al x3 Ga 1-x3 As(0≦x3≦1)により構成され、上部クラッド層17は、例えば、p型Al x4 Ga 1-x4 As(0≦x4≦1)により構成されている。 Lower clad layer 15 is formed by, for example, n-type Al x3 Ga 1-x3 As ( 0 ≦ x3 ≦ 1), an upper cladding layer 17 is, for example, p-type Al x4 Ga 1-x4 As ( 0 ≦ x4 ≦ is composed of 1). 活性層16は、例えば、アンドープのAl x5 Ga 1-x5 Asからなる井戸層(0<x5≦1)と、アンドープのGaAsからなる障壁層とを1組としてこれを複数組分積層して構成された多重量子井戸構造を有している。 Active layer 16 has, for example, the well layer of undoped Al x5 Ga 1-x5 As ( 0 <x5 ≦ 1), by which the laminated plurality of sets and a barrier layer made of undoped GaAs as a set configuration and a multiple quantum well structure. また、活性層16は、その中央領域に発光領域16Aを有している。 The active layer 16 has a light emitting region 16A in its central region. 電流狭窄層18は、その外縁領域に電流狭窄領域18aを有し、その中央領域に円形状の電流注入領域18bを有している。 Current confining layer 18 has a current confinement region 18a to the outer edge region has a circular shape of the current injection region 18b in its central region. 電流注入領域18bは、例えば、p型AlAsにより構成され、電流狭窄領域18aは、後述するように、メサ部14の側面側からAlAs層18Dに含まれる高濃度のAlを酸化することにより得られたAl 23 (酸化アルミニウム)を含んで構成されている。 Current injection region 18b is composed of, for example, a p-type AlAs, current confinement region 18a, as described later, is obtained by oxidizing the high concentration of Al contained in the AlAs layer 18D from the side of the mesa 14 and Al 2 O 3 is configured to include a (aluminum oxide). つまり、電流狭窄層18は電流を狭窄する機能を有している。 That is, the current confinement layer 18 has a function to confine a current.

上部DBR層13は、低屈折率層(図示せず)および高屈折率層(図示せず)を1組として、それを複数組分積層して構成されたものであり、第1上部DBR層19、傾斜層20、平坦化層21および第2上部DBR層22を活性層16側からこの順に積層して構成されている。 Upper DBR layer 13, the low refractive index layer (not shown) and a high-refractive index layer (not shown) as one set, it has been constructed by laminating a plurality of sets, the first upper DBR layer 19, the graded layer 20, is formed by laminating a planarizing layer 21 and the second upper DBR layer 22 from the active layer 16 side in this order.

第1上部DBR層19は、例えば、光学膜厚がλ/4(λは発振波長)のp型Al x6 Ga 1-x6 As(0<x6≦1)の低屈折率層と、例えば、光学膜厚がλ/4のp型Al x7 Ga 1-x7 As(0≦x7<x6)の高屈折率層とを交互に積層して構成されている。 First upper DBR layer 19 is, for example, (the lambda oscillation wavelength) optical film thickness of lambda / 4 and a low refractive index layer of p-type Al x6 Ga 1-x6 As the (0 <x6 ≦ 1), for example, optical thickness is formed by alternately laminating a high refractive index layer of lambda / 4 of p-type Al x7 Ga 1-x7 as ( 0 ≦ x7 <x6). この第1上部DBR層19は、その上面のうち、傾斜層20と接する以外の領域において電極23(後述)と電気的に接続されている。 The first upper DBR layer 19, of which the upper surface is electrically connected to the electrode 23 (described later) in areas other than in contact with the graded layer 20.

第2上部DBR層22は、例えば、光学膜厚がλ/4(λは発振波長)のSiNと、例えば、光学膜厚がλ/4のSiO 2とを交互に積層して構成されている。 Second upper DBR layer 22 is, for example, a SiN optical film thickness of lambda / 4 (lambda is the oscillation wavelength), for example, an optical film thickness is formed by alternately laminating SiO 2 of lambda / 4 . なお、この第2上部DBR層22は、上記した第1上部DBR層19と同様、例えば、光学膜厚がλ/4のp型Al x6 Ga 1-x6 Asの低屈折率層と、例えば、光学膜厚がλ/4のp型Al x7 Ga 1-x7 Asの高屈折率層とを交互に積層して構成されていてもよい。 Incidentally, the second upper DBR layer 22, like the first upper DBR layer 19 described above, for example, a low refractive index layer of p-type Al x6 Ga 1-x6 As the optical film thickness of lambda / 4, for example, optical film thickness may be constituted by alternately laminating a high refractive index layer of lambda / 4 of p-type Al x7 Ga 1-x7 as.

この平坦化層21は、傾斜層20の傾斜面20Aと対向する斜面を有しており、傾斜層20と互いに接している。 The planarization layer 21 has an inclined surface 20A opposite to the inclined surface of the graded layer 20, it is in contact with each other and the inclined layer 20. この平坦化層21厚さは、例えば、平坦化層21の厚さと傾斜層20の厚さとの合計が、例えば、光学長でnλ/4(nは正の整数)となるように調整されている。 The planarization layer 21 thickness is, for example, the sum of the thickness of the planarizing layer 21 and the graded layer 20, for example, n [lambda / 4 in optical length (n is a positive integer) is adjusted to be there.

また、平坦化層21は、上部DBR層13が傾斜層20の傾斜面20Aをその内部に含んだ状態で垂直共振器の一部として作用することができるように、第2上部DBR層22を保持している。 Further, the planarization layer 21, as can the upper DBR layer 13 acts as part of a vertical resonator in a state that includes an inclined surface 20A of the graded layer 20 therein, the second upper DBR layer 22 keeping. このような機能を担保するために、平坦化層21は、熱硬化性材料、例えば、BCB樹脂(Benzocyclobutene:ベンゾシクロブテン)や、ポリイミドにより構成されている。 To ensure such a function, the planarizing layer 21, thermosetting materials, for example, BCB resin (Benzocyclobutene: benzocyclobutene) or is composed of polyimide. この平坦化層21は、後述するように、例えば、スピンコート法により所定の厚さで塗布したのち、熱処理を行って固化することにより形成されたものである。 The planarization layer 21, as will be described later, for example, was coated at a predetermined thickness by spin coating, and is formed by solidifying by heat treatment. このように、平坦化層21を熱硬化性材料により構成するのは、一旦熱処理により熱硬化性材料を固化してしまえば数十nmオーダー以下の変位で第2上部DBR層22を保持することができるからである。 Thus, to construct the planarizing layer 21 with a thermosetting material, once holding the second upper DBR layer 22 a thermoset material to Shimae if several tens nm order following displacement solidified by heat treatment This is because it is. また、熱硬化性材料の厚さはスピンコート法などにより極めて精確に調整することが可能であるところ、平坦化層21の厚さの誤差は、熱硬化性材料を塗布する際の厚さの誤差からしか生じないので、熱硬化性材料をスピンコート法などにより塗布した場合には平坦化層21の厚さの誤差を極めて小さくすることができるからである。 The thickness of the heat-curable material where it is possible to very precisely adjusted by a spin coating method, the error of the thickness of the planarization layer 21, at the time of applying a thermosetting material thickness It does not occur only from the errors, the thermoset material when applied by spin-coating method is because it is possible to significantly reduce the error in the thickness of the planarizing layer 21.

傾斜層20は、例えば、p型Al x8 Ga 1-x8 As(0<x8≦1)により構成され、第1上部DBR層19の最上層が低屈折率層場合には高屈折率となるような組成となっており、第1上部DBR層19の最上層が高屈折率層場合には低屈折率となるような組成となっている。 Gradient layer 20 is formed by, for example, p-type Al x8 Ga 1-x8 As ( 0 <x8 ≦ 1), as the top layer of the first upper DBR layer 19 is made of a high refractive index when the low refractive index layer has a Do composition, if the top layer is a high refractive index layer of the first upper DBR layer 19 has a composition such that a low refractive index. なお、この傾斜層20は、上記した第1上部DBR層19と同様、例えば、光学膜厚がλ/4のp型Al x6 Ga 1-x6 Asの低屈折率層と、例えば、光学膜厚がλ/4のp型Al x7 Ga 1-x7 Asの高屈折率層とを交互に積層して構成されていてもよい。 Incidentally, the gradient layer 20, like the first upper DBR layer 19 described above, for example, a low refractive index layer of the optical film thickness of lambda / 4 of p-type Al x6 Ga 1-x6 As, for example, an optical film thickness There may be constituted by alternately laminating a high refractive index layer of lambda / 4 of p-type Al x7 Ga 1-x7 as.

この傾斜層20は、活性層16の発光領域16Aと対応して傾斜面20Aをその上面に有している。 The graded layer 20 has corresponds to the light emitting region 16A of the active layer 16 of the inclined surface 20A on the upper surface thereof. 傾斜面20Aは、発光領域16Aからの光が角度θ(0°<θ<90°)で入射するような傾斜を有しており、活性層16側からの光および第2上部DBR層22側からの光が斜入射した際に、それらの光のうち、傾斜面20Aと平行な電場成分を持つp波を主に透過し、傾斜面20Aと垂直方向に電場成分を持つs波を主に反射するようになっている。 The inclined surface 20A, the emission light from the area 16A is the angle θ (0 ° <θ <90 °) has an inclined such that incident light and the second upper DBR layer 22 side from the active layer 16 side when light from is obliquely incident, of their light, the p-wave with a parallel electric field component and the inclined surface 20A mainly transmitted mainly the s-wave having an electric field component to the inclined surface 20A and the vertical direction It is adapted to reflection. つまり、この傾斜面20Aは、s波の反射率の方がp波のそれよりも高くなるように構成されている。 In other words, the inclined surface 20A is towards the reflectance of s waves are configured to be higher than that of p waves. なお、傾斜面20Aの角度θとは、積層方向と平行な線分X1と、発光領域16Aからの光が傾斜面20Aと交わる点における接面に垂直な線分X2とが互いに交わる角度のことである。 Incidentally, the angle θ of the inclined surface 20A has a laminating direction parallel to the line segment X1, the light from the light emitting region 16A that the vertical line X2 and intersect each other angle contact surface at the point of intersection with the inclined surface 20A it is. また、角度θは、温度や駆動電流の変化などに拘わらず、s波の反射率の方が常にp波のそれよりも高くなるような範囲内の値に設定されることが好ましい。 The angle θ is, regardless of such changes in temperature and driving current, the direction of reflectivity of the s-wave is always set to a value within becomes higher such range than that of the p-wave is preferred.

例えば、傾斜層20がAl x8 Ga 1-x8 Asにより構成され、平坦化層21がBCB樹脂により構成されている場合に、傾斜面20Aの角度θを0°より大きく25°より小さく設定したときは、図4(A)に示したように、活性層16側から傾斜面20Aに斜入射した光において、s波の反射率の方がp波のそれよりも高くなることがわかる。 For example, graded layer 20 is constituted by Al x8 Ga 1-x8 As, when the planarizing layer 21 is formed of the BCB resin, when the angle θ of the inclined surface 20A and smaller than 25 ° greater than 0 ° , as shown in FIG. 4 (a), in light obliquely incident on the inclined surface 20A from the active layer 16 side, towards the reflectance of the s-wave is seen to be higher than that of p waves. また、傾斜層20がAl x8 Ga 1-x8 Asにより構成され、平坦化層21がBCB樹脂により構成されている場合に、傾斜面20Aの角度θを0°より大きく90°より小さく設定したときは、図4(B)に示したように、第2上部DBR層22側から傾斜面20Aに斜入射した光において、s波の反射率の方がp波のそれよりも高くなることがわかる。 Moreover, the graded layer 20 is constituted by Al x8 Ga 1-x8 As, when the planarizing layer 21 is formed of the BCB resin, when the angle θ of the inclined surface 20A and smaller than 90 ° greater than 0 ° , as shown in FIG. 4 (B), in light obliquely incident on the inclined surface 20A of the second upper DBR layer 22 side, towards the reflectance of the s-wave is seen to be higher than that of p waves . 従って、この場合には、傾斜面20Aの角度θを0°より大きく25°より小さく設定することにより、活性層16側から傾斜面20Aに斜入射する光および第2上部DBR層22側から傾斜面20Aに斜入射する光の双方において、s波の反射率の方をp波のそれよりも高くすることが可能である。 Therefore, in this case, by an angle θ of the inclined surface 20A is set to be smaller than 25 ° greater than 0 °, inclined from light and the second upper DBR layer 22 side obliquely incident on the inclined surface 20A from the active layer 16 side in both of the light obliquely incident on the surface 20A, towards the reflectance of s waves can be higher than that of p waves.

以上のことから、この傾斜面20Aは、共振作用との関係で偏光依存性を持っている。 From the above, the inclined surface 20A has the polarization dependency in relation to the resonance effect. また、この傾斜面20Aは、p波の共振作用に貢献していることから、垂直共振器を構成する要素の1つとなっている。 Further, the inclined surface 20A, since it contributes to resonance of the p-wave, has become one of the elements constituting the vertical resonator.

本半導体発光素子はさらに、第1上部DBR層19の上面に電極23を、基板10の裏面に電極24を備えている。 The semiconductor light emitting device further electrode 23 on the upper surface of the first upper DBR layer 19, and an electrode 24 on the back surface of the substrate 10. 電極23は、例えば、チタン(Ti),白金(Pt)および金(Au)をこの順に積層して構成されており、上部DBR層13の外部に設けられた電極パッド(図示せず)と電気的に接続されている。 Electrical electrode 23 is, for example, titanium (Ti), platinum (Pt) and gold (Au) are formed by laminating in this order, electrode pads (not shown) provided outside of the upper DBR layer 13 They are connected to each other. 電極24は、例えば、金(Au)とゲルマニウム(Ge)との合金層,ニッケル(Ni)層および金(Au)層とをこの順に積層した構造を有しており、基板10と電気的に接続されている。 Electrode 24, for example, an alloy layer of gold (Au) and germanium (Ge), nickel and (Ni) layer and a gold (Au) layer has a structure laminated in this order, the substrate 10 and the electrically It is connected.

このような構成を有する半導体発光素子は、例えば、次のようにして製造することができる。 The semiconductor light emitting device having such a structure, for example, can be manufactured as follows.

図5(A),(B)、図6(A),(B)はその製造方法を工程順に表したものである。 Figure 5 (A), (B), FIG. 6 (A), (B) is a representation of the manufacturing method in process order. 半導体発光素子を製造するためには、n型GaAsからなる基板10上にGaAs系化合物半導体を、例えば、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition :有機金属気相成長)法により形成する。 To manufacture the semiconductor light emitting device, a GaAs-based compound semiconductor on a substrate 10 made of n-type GaAs, for example, MOCVD: formed by (Metal Organic Chemical Vapor Deposition MOCVD) method. この際、GaAs系化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリメチルガリウム(TMG)、アルシン (AsH 3 )を用い、ドナー不純物の原料としては、例えばセレン化水素(H 2 Se)を用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えばジメチル亜鉛(DMZn)を用いる。 As the material of the GaAs-based compound semiconductor, for example, using trimethyl aluminum (TMA), trimethyl gallium (TMG), arsine (AsH 3), as the material of a donor impurity, for example, hydrogen selenide (H 2 Se) the use, as a material of an acceptor impurity, used, for example dimethyl zinc (DMZn).

具体的には、まず、基板10上に、下部DBR層11、下部クラッド層15、活性層16、上部クラッド層17、AlAs層18D、第1上部DBR層19、傾斜層20Dをこの順に積層する(図5(A))。 Specifically, first, on the substrate 10, the lower DBR layer 11, the lower cladding layer 15, active layer 16, upper cladding layer 17, AlAs layer 18D, the first upper DBR layer 19 is laminated a gradient layer 20D in this order (Fig. 5 (A)). なお、AlAs層18Dは電流狭窄層18の酸化処理前の層であり、傾斜層20Dは傾斜面20Aを形成する前の層である。 Incidentally, AlAs layer 18D is a layer of pre-oxidation of the current blocking layer 18, the graded layer 20D is a layer before forming the inclined surface 20A.

次に、傾斜層20Dの表面のうちメサ部14を形成する領域にマスク(図示せず)を形成したのち、例えばドライエッチング法により傾斜層20Dから下部DBR層11の一部までを選択的にエッチングする。 Then, after forming a mask (not shown) in the region for forming the mesa portion 14 of the surface of the graded layer 20D, for example, from the slope layer 20D to a part of the lower DBR layer 11 selectively by dry etching etching. これによりメサ部14が形成される(図5(B))。 Thus mesa portion 14 is formed (FIG. 5 (B)).

次に、傾斜面20Aを形成する。 Next, to form an inclined surface 20A. 例えば、表面のうち傾斜層20Dの表面以外の領域にマスク(図示せず)を形成したのち、基板10を支持するステージ(図示せず)を斜めに傾け、その状態でドライエッチングにより傾斜層20Dを選択的に除去して、第1上部DBR層19の一部を露出させる。 For example, after forming a mask (not shown) in a region other than the surface of the graded layer 20D of the surface, tilting the stage (not shown) for supporting the substrate 10 at an angle, gradient layer 20D by dry etching in this state the is selectively removed, exposing a portion of the first upper DBR layer 19. 他には、例えば、メサ部14の側面の一部(図5(B)の左側の側面)にマスク(図示せず)を形成したのち、ウエットエッチングにより傾斜層20Dを一部除去して、第1上部DBR層19の一部を露出させる。 Other, for example, after forming a mask (not shown) to the part of the side surface of the mesa portion 14 (the left side in FIG. 5 (B)), by removing a part of the gradient layer 20D by wet etching, exposing a portion of the first upper DBR layer 19. これにより、傾斜面20Aを有する傾斜層20が形成される(図6(A))。 Thus, the graded layer 20 is formed with an inclined surface 20A (FIG. 6 (A)).

次に、水蒸気雰囲気中において、高温で酸化処理を行い、メサ部14の側面側からAlAs層18D中のAlを選択的に酸化する。 Then, in a water vapor atmosphere, oxidation treatment at a high temperature, selectively oxidizing Al in the AlAs layer 18D from the side of the mesa portion 14. これによりAlAs層18Dの外縁領域が絶縁層(酸化アルミニウム)となる。 Thus the outer edge region of the AlAs layer 18D becomes an insulating layer (aluminum oxide). これにより、外縁領域に電流狭窄領域18aが形成され、その中央領域が電流注入領域18bとなる。 Thus, a current confinement region 18a is formed in the outer edge region, the central region becomes the current injection region 18b. このようにして、電流狭窄層18が形成される(図6(A))。 In this way, the current narrowing layer 18 is formed (FIG. 6 (A)).

次に、例えば蒸着法により、第1上部DBR層19の露出面上に電極23を形成する(図6(B))。 Then, for example, by vapor deposition, the electrode 23 is formed on the exposed surface of the first upper DBR layer 19 (FIG. 6 (B)). 続いて、例えばスピンコート法により、表面全体に渡ってBCB樹脂を所定の厚さで塗布したのち、熱処理を行って固化する。 Then, for example, spin coating was coated the BCB resin in a predetermined thickness over the entire surface, solidifying by heat treatment. これにより、平坦化層21が形成される(図6(B))。 Thus, the planarizing layer 21 is formed (FIG. 6 (B)).

次に、平坦化層21上に第2上部DBR層22を形成すると共に、基板10の裏面に電極24を形成する(図1)。 Next, to form the second upper DBR layer 22 on the planarizing layer 21, an electrode 24 on the back surface of the substrate 10 (FIG. 1). このようにして、本実施の形態の半導体発光素子が製造される。 Thus, the semiconductor light-emitting device of the present embodiment is manufactured.

以下、本実施の形態の半導体発光素子の作用および効果について説明する。 Hereinafter, a description will be given of action and effect of the semiconductor light-emitting element of this embodiment.

この半導体発光素子では、電極23,24の間に所定の電位差の電圧を印加すると、電流狭窄層18により狭窄された電流が活性層16の利得領域である発光領域16Aに注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が発光領域16Aで生じる。 In this semiconductor light-emitting element, when a voltage of a predetermined potential difference between the electrodes 23 and 24, current confined by the current confinement layer 18 is injected into the light emitting region 16A is a gain region of the active layer 16, thereby electrons the emission by hole recombination occurs in the light emitting region 16A. この発光領域16Aで生じた発光光により、垂直共振器内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長でレーザ発振が生じ、その所定の波長の光がビームとして第2上部DBR層22側から射出される。 The emission light generated in the light emitting region 16A, a result of stimulated emission in a vertical cavity repeated, laser oscillation occurs at a predetermined wavelength, emitted light having the predetermined wavelength from the second upper DBR layer 22 side as beam It is.

このとき、本実施の形態では、上部DBR層13内に傾斜面20Aが設けられているので、活性層16側からの光や、第2上部DBR層22側からの光が傾斜面20Aに斜入射する(図7(B))。 In this case, in the present embodiment, since the inclined surface 20A in the upper DBR layer 13 is provided, and light from the active layer 16 side, the light from the second upper DBR layer 22 side oblique to the inclined surface 20A incident (Figure 7 (B)). これらの光に含まれる偏光成分のうちp波は傾斜面20Aを主に透過し、反対に、これらの光に含まれる偏光成分のうちs波は傾斜面20Aで主に反射される。 p wave of polarized light components contained in these light mainly transmitted through the inclined surface 20A, opposite, s-wave of the polarized light components contained in these light is mainly reflected by the inclined surface 20A. これにより、p波は、上部DBR層13内に傾斜面20Aが設けられていない従来の垂直共振器(図7(A))の場合と同様、垂直共振器内を循環することが可能となるので、垂直共振器によって増幅され、その結果、レーザ発振が生じる。 Thus, p-wave, as in the conventional vertical resonator inclined surface 20A in the upper DBR layer 13 is not provided (FIG. 7 (A)), it is possible to circulate within the vertical cavity since, amplified by the vertical cavity, resulting in laser oscillation occurs. 他方、s波は垂直共振器内を循環することができないので、垂直共振器によって増幅されることはない。 On the other hand, since s-wave can not be circulated in the vertical resonator, it will not be amplified by the vertical cavity.

このように、本実施の形態では、上部DBR層13の内部に含まれる傾斜面20Aは共振作用との関係で偏光依存性を持っているので、p波の方がs波よりも積層方向に帰還する光量を大きくすることができ、その結果、p波で安定したレーザ発振を実現することができる。 Thus, in this embodiment, since the inclined surface 20A contained within the upper DBR layer 13 has a polarization dependency in relation to the resonance action, towards the p wave in the stacking direction than the s-wave it is possible to increase the amount of light fed back, as a result, it is possible to realize a stable laser oscillation at a p-wave.

また、上記したように、傾斜面20Aを内部に有する上部DBR層13は、通常の製造方法によって形成することが可能である。 Further, as described above, the upper DBR layer 13 having an inclined surface 20A on the inside, can be formed by conventional manufacturing methods.

以上のことから、本実施の形態の半導体発光素子では、簡易な製造方法を用いて、レーザ光の偏光を安定化させることができる。 From the above, in the semiconductor light-emitting element of this embodiment can use the simple manufacturing process, to stabilize the polarization of the laser beam.

また、この半導体発光素子では、レーザ光の射出領域に、異方性を有する開口部などを設けていないので、真円状のビーム形状を得ることできる。 Further, in this semiconductor light emitting device, the emission region of the laser beam, because not provided such openings having anisotropy can be obtained a true circular beam shape.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。 Although the present invention has been described with the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made.

例えば、上記実施の形態では、平坦化層21は、熱硬化性材料により構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図8に示したように、上記した第2上部DBR層22と同様、光学膜厚がλ/4(λは発振波長)のSiNと、光学膜厚がλ/4のSiO 2とを交互に積層して構成されていてもよいし、光学膜厚がλ/4のp型Al x6 Ga 1-x6 Asの低屈折率層と、光学膜厚がλ/4のp型Al x7 Ga 1-x7 Asの高屈折率層とを交互に積層して構成されていてもよい。 For example, in the above embodiment, the planarization layer 21, which had been constructed by thermosetting material, the present invention is not limited thereto, for example, as shown in FIG. 8, the above-mentioned Similarly the second upper DBR layer 22, and the SiN of the optical film thickness of lambda / 4 (lambda is the oscillation wavelength), to an optical film thickness may be constituted by alternately laminating SiO 2 of lambda / 4, and a low refractive index layer of the optical film thickness of lambda / 4 of p-type Al x6 Ga 1-x6 as, the alternating high refractive index layer of p-type Al x7 Ga 1-x7 as the optical film thickness of lambda / 4 it may be constituted by laminating. ただし、この場合には、平坦化層21を傾斜層20上に直接形成することは困難であるので、例えば、基板10とは別個の基板上に第2上部DBR層22および平坦化層21を形成したのち、第2上部DBR層22および平坦化層21と、傾斜層20とを互いに張り合わせるようにしてもよい。 However, in this case, since it is difficult to form directly a planarizing layer 21 on the inclined layer 20, for example, the second upper DBR layer 22 and the planarization layer 21 to separate the substrate from the substrate 10 After formation, the second upper DBR layer 22 and the planarizing layer 21, may be stuck together and graded layer 20 to each other.

また、上記実施の形態では、第2上部DBR層22を支持するために、傾斜層20上に平坦化層21を設けていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図9に示したように、メサ部14の周囲に溝部25を形成することにより、メサ部14の周辺に第2上部DBR層22を支持するための支持部26を設けてもよい。 Further, in the above embodiment, in order to support the second upper DBR layer 22, had provided a planarization layer 21 on the inclined layer 20, the present invention is not limited thereto, for example, FIG. as shown in 9, by forming a groove 25 around the mesa 14 may be provided with a support portion 26 for supporting the second upper DBR layer 22 around the mesa portion 14. この場合には、第2上部DBR層22と傾斜層20との間に空隙が生じるが、その空隙に何らかの物質を充填してもよい。 In this case, although the gap between the graded layer 20 and the second upper DBR layer 22 occurs, it may be filled with any substance in a gap therebetween.

また、上記実施の形態では、半導体材料としてGaAs系化合物半導体を用いた場合について説明したが、他の材料系、例えば、GaInP系(赤系)材料またはAlGaAs系(赤外系)や、GaN系(青緑色系)などを用いることももちろん可能である。 In the above embodiment has described the case of using a GaAs-based compound semiconductor as a semiconductor material, other material systems, for example, GaInP type (red) material or AlGaAs system (infrared system) and, GaN-based (blue-green) it is of course also possible to use the like.

また、本発明は、上記実施の形態で具体的に説明した製造方法に限定されるものではなく、他の製造方法であってもよい。 Further, the present invention is not limited to the manufacturing method specifically described in the above embodiments, but may be other manufacturing methods.

本発明の一実施の形態に係る半導体発光素子の断面構成図である。 It is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention. 一変形例に係る半導体発光素子の断面構成図である。 It is a sectional view of a semiconductor light-emitting device according to a modification. 他の変形例に係る半導体発光素子の断面構成図である。 It is a sectional view of a semiconductor light-emitting device according to another modification. 入射角と反射率との関係を説明するための関係図である。 A relationship diagram for explaining a relationship between the incident angle and the reflectivity. 半導体発光素子の製造工程を説明するための断面図である。 It is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the semiconductor light-emitting device. 図5の続きの工程を説明するための断面図である。 It is a sectional view for explaining the continuation of the step of FIG. 垂直共振器の作用を説明するための断面構成図である。 It is a sectional view for explaining the operation of the vertical resonator. 他の変形例に係る半導体発光素子の断面構成図である。 It is a sectional view of a semiconductor light-emitting device according to another modification. 他の変形例に係る半導体発光素子の断面構成図である。 It is a sectional view of a semiconductor light-emitting device according to another modification. 従来の半導体発光素子の断面構成図である。 It is a sectional view of a conventional semiconductor light emitting device.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…基板、11…下部DBR層、12…キャビティ層、13…上部DBR層、14…メサ部、15…下部クラッド層、16…活性層、16A…発光領域、17…上部クラッド層、18…電流狭窄層、18a…電流狭窄領域、18b…電流注入領域、18D…AlAs層、19…第1上部DBR層、20,20D…傾斜層、20A…傾斜面、21…平坦化層、22…第2上部DBR層、23,24…電極、25…溝部、26…支持部、X1, X2…線分、θ…入射角。 10 ... substrate, 11 ... lower DBR layer, 12 ... cavity layer, 13 ... upper DBR layer, 14 ... mesa portion, 15 ... lower cladding layer, 16 ... active layer, 16A ... light-emitting region, 17 ... upper cladding layer, 18 ... the current confinement layer, 18a ... current confinement region, 18b ... current injection region, 18D ... AlAs layer, 19 ... first upper DBR layer, 20,20D ... gradient layer, 20A ... inclined surface, 21 ... flattening layer, 22 ... first 2 the upper DBR layer, 23, 24 ... electrode, 25 ... groove, 26 ... support portion, X1, X2 ... segment, theta ... incident angle.

Claims (15)

  1. 発光領域を有する活性層と、 An active layer having a light emitting region,
    前記活性層を間にして設けられた一対の多層膜反射鏡と を備え、 And a pair of multilayer-film reflective mirror provided to between the active layer,
    前記一対の多層膜反射鏡の少なくとも一方は、その内部に、前記発光領域と対応して傾斜面を有する ことを特徴とする半導体発光素子。 It said pair of at least one of the multilayer reflector, in its interior, the semiconductor light emitting device characterized by having an inclined surface corresponding to the light emitting region.
  2. 前記一対の多層膜反射鏡の少なくとも一方は、第1多層膜反射鏡、前記傾斜面を有する傾斜層、前記傾斜面と対向する傾斜面を有する平坦化層および第2多層膜反射鏡をこの順に含む ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 At least one of the pair of multilayer reflector, the first multilayer film reflector, gradient layer having the inclined surface, the planarization layer and the second multilayer-film reflective mirror has an inclined surface facing the inclined surface in this order the device according to claim 1, characterized in that it comprises.
  3. 前記平坦化層は、熱硬化性材料からなる ことを特徴とする請求項2に記載の半導体発光素子。 The planarization layer, a semiconductor light emitting device according to claim 2, characterized in that a thermosetting material.
  4. 前記平坦化層は、互いに異なる屈折率を有する半導体材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項2に記載の半導体発光素子。 The planarization layer, a semiconductor light emitting device according to claim 2, characterized in that constructed by alternately stacking a semiconductor material having a different refractive index from each other.
  5. 前記第2多層膜反射鏡は、互いに異なる屈折率を有する絶縁性材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項2に記載の半導体発光素子。 The second multilayer reflector, the semiconductor light emitting device according to claim 2, characterized in that constructed by alternately stacking an insulating material having a different refractive index from each other.
  6. 前記第2多層膜反射鏡は、互いに異なる屈折率を有する半導体材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項2に記載の半導体発光素子。 The second multilayer reflector, the semiconductor light emitting device according to claim 2, characterized in that constructed by alternately stacking a semiconductor material having a different refractive index from each other.
  7. 前記第1多層膜反射鏡は、互いに異なる屈折率を有する半導体材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項2に記載の半導体発光素子。 The first multilayer reflector, the semiconductor light emitting device according to claim 2, characterized in that constructed by alternately stacking a semiconductor material having a different refractive index from each other.
  8. 前記傾斜層は、単一の屈折率を有する半導体材料からなる ことを特徴とする請求項2に記載の半導体発光素子。 The graded layer, the semiconductor light emitting device according to claim 2, characterized in that it consists of a semiconductor material having a single refractive index.
  9. 前記第1多層膜反射鏡および前記傾斜層と、前記平坦化層および前記第2多層膜反射鏡とは、互いに異なる半導体基板上で形成されたものであり、 Wherein the first multilayer reflector and the graded layer, wherein the planarization layer and the second multilayer film reflector, which is formed different semiconductor substrates with each other,
    前記傾斜面を有する多層膜反射鏡は、前記傾斜層の傾斜面と、前記平坦化層の傾斜面とを互いに張り合わせることにより形成されている ことを特徴とする請求項2に記載の半導体発光素子。 The multilayer reflector having an inclined surface, said the inclined surface of the graded layer, the semiconductor light emitting according to claim 2, characterized in that it is formed by laminating together the inclined surface of the planarizing layer element.
  10. 前記一対の多層膜反射鏡の少なくとも一方は、第1多層膜反射鏡、前記傾斜面を有する傾斜層、空隙および第2多層膜反射鏡をこの順に含んで構成され、 At least one of the pair of multilayer reflector, the first multilayer film reflector, gradient layer having the inclined surface is configured to include a void and a second multilayer reflector in this order,
    前記第2多層膜反射鏡を支持する支持部をさらに備える ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 The device according to claim 1, further comprising a support portion for supporting the second multilayer reflector.
  11. 前記平坦化層は、互いに異なる屈折率を有する半導体材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 The planarization layer, a semiconductor light emitting device according to claim 10, characterized in that constructed by alternately stacking a semiconductor material having a different refractive index from each other.
  12. 前記第2多層膜反射鏡は、互いに異なる屈折率を有する絶縁性材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 The second multilayer reflector, the semiconductor light emitting device according to claim 10, characterized in that constructed by alternately stacking an insulating material having a different refractive index from each other.
  13. 前記第2多層膜反射鏡は、互いに異なる屈折率を有する半導体材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 The second multilayer reflector, the semiconductor light emitting device according to claim 10, characterized in that constructed by alternately stacking a semiconductor material having a different refractive index from each other.
  14. 前記第1多層膜反射鏡は、互いに異なる屈折率を有する半導体材料を交互に積層して構成される ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 The first multilayer reflector, the semiconductor light emitting device according to claim 10, characterized in that constructed by alternately stacking a semiconductor material having a different refractive index from each other.
  15. 前記傾斜層は、単一の屈折率を有する半導体材料からなる ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 The graded layer, the semiconductor light emitting device according to claim 10, characterized in that it consists of a semiconductor material having a single refractive index.
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