JP2007294741A - Surface-emitting semiconductor laser, optical transmission module, and optical transmission system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical resonance surface-emitting semiconductor laser that is excellent in high-frequency characteristics without causing deterioration in mechanical strength. <P>SOLUTION: A p-type upper DBR 107 (including an AlAs layer 106), an upper spacer layer 105, a multiple quantum well active layer 104, and a lower spacer layer 103 that are located under a wiring 113 and bonding pad 114 (-Z side) are removed by etching so as to be planarized after implanting polyimide 111. A permittivity of polyimide is a small value of about one-third of that of each semiconductor layer. Therefore, an insulating dielectric having a lower permittivity is thickly provided between the wiring 113/bonding pad 114 and an n-side ohmic electrode 115 so as to have a thickness of several μm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、面発光半導体レーザ、光伝送モジュール及び光伝送システムに係り、さらに詳しくは、垂直共振型の面発光半導体レーザ、該面発光半導体レーザを有する光伝送モジュール、及び該光伝送モジュールを備えた光伝送システムに関する。   The present invention relates to a surface emitting semiconductor laser, an optical transmission module, and an optical transmission system. More specifically, the present invention includes a vertical cavity surface emitting semiconductor laser, an optical transmission module having the surface emitting semiconductor laser, and the optical transmission module. The present invention relates to an optical transmission system.

近年、光伝送技術は、幹線系伝送網だけでなく、LANや光アクセス系、ホームネットワークなどにも展開されてきている。LANや光インターコネクション用の光源として、垂直共振器型面発光レーザ(VCSEL)が用いられるようになってきている。VCSELは、従来の端面型半導体レーザに比べて、低消費電力であり、また製造工程で劈開が不要であり、ウエハ状態でVCSELの検査が可能であるため、低コスト化に優れている。   In recent years, optical transmission technology has been developed not only for trunk transmission networks but also for LANs, optical access systems, home networks, and the like. As a light source for LAN and optical interconnection, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) has been used. A VCSEL has lower power consumption than a conventional end facet type semiconductor laser, and does not require cleavage in the manufacturing process, and can be inspected in a wafer state, and thus is excellent in cost reduction.

ところで、このVCSELでは、複数の半導体層が積層された積層体のうちアルミニウム(Al)濃度の高い半導体層の一部を酸化して絶縁化し、電流狭窄構造を形成している。しかし、酸化層は体積収縮により歪みを生じるため、酸化層と上下の半導体層との間の結合が弱くなり、転位やクラックなどの欠陥が発生する可能性がある。これらの欠陥は、VCSELの信頼性を低下させるおそれがある。そこで、積層体の一部に溝や穴を形成し、VCSELとなる領域(素子領域)とその周囲の領域(外部領域)とを部分的に結合させることによって、欠陥の発生を防止する面発光レーザが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   By the way, in this VCSEL, a part of a semiconductor layer having a high aluminum (Al) concentration in a stacked body in which a plurality of semiconductor layers are stacked is oxidized and insulated to form a current confinement structure. However, since the oxide layer is distorted by volume contraction, the bond between the oxide layer and the upper and lower semiconductor layers is weakened, and defects such as dislocations and cracks may occur. These defects can reduce the reliability of the VCSEL. Therefore, by forming grooves and holes in a part of the stacked body and partially combining the region (element region) that becomes the VCSEL and the surrounding region (external region), surface emission that prevents the occurrence of defects Lasers have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1に開示されている面発光レーザは、略円柱状のメサ領域と外部領域が溝に設けられた橋桁部によって連結されている。メサ領域表面には上部電極が設けられ、上部電極は橋桁部を通って外部領域に設けられているボンディングパッドに接続されている。ボンディングパッド及び、ボンディングパッドと上部電極を接続する配線は、溝が設けられていない半導体層表面に形成されている。ボンディングパッド及び配線と下部電極との間には絶縁膜が設けられているが、絶縁膜厚が薄いため容量が大きくなり、素子の高周波特性を低下させてしまっている。   In the surface emitting laser disclosed in Patent Document 1, a substantially cylindrical mesa region and an external region are connected by a bridge girder provided in a groove. An upper electrode is provided on the surface of the mesa region, and the upper electrode is connected to a bonding pad provided in the external region through the bridge beam. The bonding pad and the wiring connecting the bonding pad and the upper electrode are formed on the surface of the semiconductor layer where no groove is provided. An insulating film is provided between the bonding pad and wiring and the lower electrode. However, since the insulating film thickness is thin, the capacity is increased and the high frequency characteristics of the element are deteriorated.

特許文献2に開示されている面発光レーザは、C型のトレンチが形成されている。そして、上部電極、配線、ボンディングパッドはトレンチが形成されていない半導体層表面に形成されている。特許文献2に開示されている面発光レーザでは、ボンディングパッドの寄生容量を低減するために、ボンディングパッドの下に位置する半導体層にプロトンイオン注入をおこなっている。しかしながら、半導体層の誘電率が比較的大きいため、寄生容量の低減は不十分となっている。   In the surface emitting laser disclosed in Patent Document 2, a C-type trench is formed. The upper electrode, wiring, and bonding pad are formed on the surface of the semiconductor layer where no trench is formed. In the surface emitting laser disclosed in Patent Document 2, in order to reduce the parasitic capacitance of the bonding pad, proton ions are implanted into the semiconductor layer located under the bonding pad. However, since the dielectric constant of the semiconductor layer is relatively large, the parasitic capacitance is not sufficiently reduced.

また、特許文献3には、図2に面発光型半導体レーザ素子の構成が開示されている。この面発光型半導体レーザ素子では、一つの溝を形成しそこからAlAs層を選択酸化している。この場合、素子部の周囲全体が溝で囲まれており、AlAs層における酸化による歪みが生じていない領域は、酸化されていない電流注入部だけである。この電流注入部は面積が小さいため、素子部の機械的強度が弱くなる。また、素子部と周辺部がつながっていないため、放熱の経路が少なくなり、発熱による素子の劣化の原因となる。   Patent Document 3 discloses a configuration of a surface emitting semiconductor laser element in FIG. In this surface emitting semiconductor laser element, one groove is formed, and the AlAs layer is selectively oxidized therefrom. In this case, the entire periphery of the element portion is surrounded by the groove, and the region where the distortion due to oxidation in the AlAs layer is not generated is only the non-oxidized current injection portion. Since the current injection portion has a small area, the mechanical strength of the element portion becomes weak. Further, since the element portion and the peripheral portion are not connected, the heat dissipation path is reduced, which causes deterioration of the element due to heat generation.

特開2005−45107号公報JP-A-2005-45107 特開2002−94180号公報JP 2002-94180 A 特開2003−133303号公報JP 2003-133303 A

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、機械的強度の低下を招くことなく、高周波特性にすぐれた垂直共振型の面発光半導体レーザを提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and a first object thereof is to provide a vertical cavity surface emitting semiconductor laser having excellent high frequency characteristics without causing a decrease in mechanical strength. .

また、本発明の第2の目的は、高速での光伝送を可能とする光伝送モジュールを提供することにある。   A second object of the present invention is to provide an optical transmission module that enables optical transmission at high speed.

また、本発明の第3の目的は、高速で光伝送を行うことができる光伝送システムを提供することにある。   A third object of the present invention is to provide an optical transmission system capable of performing optical transmission at high speed.

本発明は、第1の観点からすると、基板上に、下部多層膜反射鏡、活性層を含む共振器構造体及び上部多層膜反射鏡が積層され、前記下部多層膜反射鏡、共振器構造体及び上部多層膜反射鏡のいずれかにアルミニウムを含む被酸化層を有する積層体の上面に、上部電極及びボンディングパッドが形成され、前記上部電極が配線により前記ボンディングパッドに接続されている垂直共振型の面発光半導体レーザにおいて、前記積層体は、前記配線及び前記ボンディングパッドの下側に位置する少なくとも前記被酸化層までがエッチングにより除去されて凹部が形成され、その凹部に絶縁性の誘電体が埋め込まれていることを特徴とする面発光半導体レーザである。   According to a first aspect of the present invention, a lower multilayer reflector, a resonator structure including an active layer, and an upper multilayer reflector are laminated on a substrate, and the lower multilayer reflector and the resonator structure are stacked. And a vertical resonance type in which an upper electrode and a bonding pad are formed on the upper surface of a laminate having an oxidized layer containing aluminum in any of the upper multilayer mirrors, and the upper electrode is connected to the bonding pad by wiring In the surface emitting semiconductor laser, the stacked body is etched to remove at least the oxidized layer located below the wiring and the bonding pad to form a recess, and an insulating dielectric is formed in the recess. A surface emitting semiconductor laser characterized by being embedded.

これによれば、積層体は、配線及びボンディングパッドの下側に位置する少なくとも被酸化層までがエッチングにより除去されて凹部が形成され、その凹部に絶縁性の誘電体が埋め込まれている。従って、その結果として、機械的強度の低下を招くことなく、高周波特性の低下を抑制することが可能となる。   According to this, in the laminated body, at least the oxidized layer located below the wiring and the bonding pad is removed by etching to form a recess, and an insulating dielectric is embedded in the recess. Therefore, as a result, it is possible to suppress a decrease in high-frequency characteristics without causing a decrease in mechanical strength.

本発明は、第2の観点からすると、入力される電気信号に応じた光信号を生成する光伝送モジュールであって、本発明の面発光半導体レーザと;前記面発光半導体レーザを、前記入力される電気信号に応じて駆動する駆動装置と;を備える光伝送モジュールである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical transmission module for generating an optical signal corresponding to an input electric signal, the surface emitting semiconductor laser of the present invention; An optical transmission module comprising: a driving device that is driven according to an electrical signal.

これによれば、高周波特性に優れた本発明の面発光半導体レーザを備えているため、高速での光伝送を可能とすることができる。   According to this, since the surface emitting semiconductor laser of the present invention having excellent high frequency characteristics is provided, high-speed optical transmission can be achieved.

本発明は、第3の観点からすると、入力される電気信号に応じた光信号を生成する本発明の光伝送モジュールと;前記光信号を伝達する光伝達手段と;前記光伝達手段を介した光信号を電気信号に変換する変換装置と;を備える光伝送システムである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical transmission module of the present invention that generates an optical signal according to an input electric signal; an optical transmission means that transmits the optical signal; An optical transmission system comprising: a conversion device that converts an optical signal into an electrical signal.

これによれば、本発明の光伝送モジュールを備えているため、高速での光伝送を行うことが可能となる。   According to this, since the optical transmission module of the present invention is provided, it is possible to perform optical transmission at high speed.

《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。図1には、本発明の第1の実施形態に係る垂直共振型面発光半導体レーザ(VCSEL)100の概略構成が示されている。この図1では、紙面の左右方向をX軸方向、紙面の上下方向をY軸方向、紙面に垂直な方向をZ軸方向としている。また、図1のVCSEL100のA−A断面が図2に示されている。
<< First Embodiment >>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a vertical cavity surface emitting semiconductor laser (VCSEL) 100 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the left-right direction of the paper surface is the X-axis direction, the vertical direction of the paper surface is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the paper surface is the Z-axis direction. FIG. 2 shows an AA cross section of the VCSEL 100 of FIG.

このVCSEL100では、図2に示されるように、n型GaAs基板101の上(+Z側)に、n型下部分布ブラッグ反射鏡(以下、「n型下部DBR」ともいう)102、下部スペーサ層103、多重量子井戸(MQW)活性層104、上部スペーサ層105、及びp型上部分布ブラッグ反射鏡(以下、「p型上部DBR」ともいう)107などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。なお、以下では、このように、複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「積層体」ともいう。   In the VCSEL 100, as shown in FIG. 2, an n-type lower distributed Bragg reflector (hereinafter also referred to as “n-type lower DBR”) 102 and a lower spacer layer 103 are formed on an n-type GaAs substrate 101 (+ Z side). , Semiconductor layers such as a multiple quantum well (MQW) active layer 104, an upper spacer layer 105, and a p-type upper distributed Bragg reflector (hereinafter also referred to as “p-type upper DBR”) 107 are sequentially stacked by epitaxial growth. . Hereinafter, a structure in which a plurality of semiconductor layers are stacked in this way is also referred to as a “stacked body” for convenience.

前記n型下部DBR102は、n型Al0.2Ga0.8Asからなる高屈折率層と、n型Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とが、それぞれ発振波長(850nm)の4分の1の光学長になる厚さで交互に積層されている。 In the n-type lower DBR 102, a high refractive index layer made of n-type Al 0.2 Ga 0.8 As and a low refractive index layer made of n-type Al 0.9 Ga 0.1 As each have an oscillation wavelength ( 850 nm) with a thickness that becomes a quarter of the optical length.

前記下部スペーサ層103は、Al0.2Ga0.8Asからなる層である。 The lower spacer layer 103 is a layer made of Al 0.2 Ga 0.8 As.

前記多重量子井戸活性層104は、GaAs/Al0.4Ga0.6Asからなる層である。 The multiple quantum well active layer 104 is a layer made of GaAs / Al 0.4 Ga 0.6 As.

前記上部スペーサ層105は、Al0.2Ga0.8Asからなる層である。 The upper spacer layer 105 is a layer made of Al 0.2 Ga 0.8 As.

前記p型上部DBR107は、p型Al0.2Ga0.8Asからなる高屈折率層と、p型Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とが、それぞれ発振波長の4分の1の光学長になる厚さで交互に積層されている。このp型上部DBR107は、上部スペーサ層105との境界近傍にAlAs層106を有している。 The p-type upper DBR 107 has a high refractive index layer made of p-type Al 0.2 Ga 0.8 As and a low refractive index layer made of p-type Al 0.9 Ga 0.1 As each having an oscillation wavelength. The layers are alternately stacked with a thickness that provides a quarter of the optical length. The p-type upper DBR 107 has an AlAs layer 106 in the vicinity of the boundary with the upper spacer layer 105.

そして、n型下部DBR102とp型上部DBR107とで挟まれた領域は、発振波長の1波長分の光学長になる厚さとなっており、いわゆる共振器構造体を構成している。   A region sandwiched between the n-type lower DBR 102 and the p-type upper DBR 107 has a thickness that is an optical length corresponding to one wavelength of the oscillation wavelength, and constitutes a so-called resonator structure.

n型GaAs基板101の裏面(−Z側の面)にはn側オーミック電極115が形成されている。   An n-side ohmic electrode 115 is formed on the back surface (the surface on the −Z side) of the n-type GaAs substrate 101.

上記積層体には、図1に示されるように、4箇所の溝(108a、108b、108c、108d)がエッチングにより形成されている。特に溝108dは、配線113やボンディングパッド114よりも大きなサイズで形成されている。各溝は、少なくともAlAs層106を横切る深さを有している。ここでは、一例として、各溝の底面は、n型下部DBR102に達している。すなわち、p型上部DBR107及び共振器構造体を除去して各溝が形成されている。   As shown in FIG. 1, four grooves (108a, 108b, 108c, and 108d) are formed in the laminated body by etching. In particular, the groove 108 d is formed in a size larger than the wiring 113 and the bonding pad 114. Each groove has a depth at least across the AlAs layer 106. Here, as an example, the bottom surface of each groove reaches the n-type lower DBR 102. That is, each groove is formed by removing the p-type upper DBR 107 and the resonator structure.

前記AlAs層106は、溝の内部側面から選択的に酸化され、Al酸化層109(図2参照)が形成されている。4箇所の溝で囲まれた領域では、Al酸化層109で囲まれた非酸化領域117が形成され、電流が非酸化領域117に集中するようになっている。また、各溝の内部側面は、絶縁層110で覆われている。   The AlAs layer 106 is selectively oxidized from the inner side surface of the groove to form an Al oxide layer 109 (see FIG. 2). In the region surrounded by the four grooves, a non-oxidized region 117 surrounded by the Al oxide layer 109 is formed, and current is concentrated in the non-oxidized region 117. In addition, the inner side surface of each groove is covered with an insulating layer 110.

4箇所の溝で囲まれた領域では、光出射部116を除いて、p型上部DBR107の表面にp側オーミック電極112が形成されている。   In the region surrounded by the four grooves, the p-side ohmic electrode 112 is formed on the surface of the p-type upper DBR 107 except for the light emitting portion 116.

溝108dには、ポリイミド111が埋め込まれて、溝が平坦化されている。ポリイミド111上には、ボンディングパッド114が形成されている。このボンディングパッド114は、配線113を介してp側オーミック電極112と接続されている。   In the groove 108d, polyimide 111 is embedded to flatten the groove. A bonding pad 114 is formed on the polyimide 111. The bonding pad 114 is connected to the p-side ohmic electrode 112 through the wiring 113.

p側オーミック電極112とn側オーミック電極115との間に順方向電流を流すことにより、多重量子井戸活性層104にキャリアが注入されて発光する。このとき、Al酸化層109により電流は中央の非酸化領域117に狭窄される。多重量子井戸活性層104で発光した光は、共振器構造体で共振し、波長850nmのレーザ光として+Z方向に出射される。   By flowing a forward current between the p-side ohmic electrode 112 and the n-side ohmic electrode 115, carriers are injected into the multiple quantum well active layer 104 to emit light. At this time, the current is confined to the central non-oxidized region 117 by the Al oxide layer 109. The light emitted from the multiple quantum well active layer 104 resonates at the resonator structure and is emitted in the + Z direction as laser light having a wavelength of 850 nm.

すなわち、積層体における4箇所の溝で囲まれた領域が、レーザ発振に寄与する部分(以下、「素子部」という)である。   That is, the region surrounded by the four grooves in the stacked body is a portion contributing to laser oscillation (hereinafter referred to as “element portion”).

以上説明したように、本第1の実施形態に係るVCSEL100によると、素子部とその外側の領域(以下、「外部領域」という)とは、いわゆるエピ(結晶成長層)で繋がっているため、Al酸化層109では、選択酸化された部分と酸化されていない部分とが全体的に繋がることとなる。これにより、積層体の機械的強度が強くなり、それによってAl酸化層109で発生する応力の影響が低減され、Al酸化層109から欠陥が発生することを抑制することができる。その結果として、長寿命化が可能となる。   As described above, according to the VCSEL 100 according to the first embodiment, the element portion and the outer region (hereinafter referred to as “external region”) are connected by a so-called epi (crystal growth layer). In the Al oxide layer 109, the selectively oxidized portion and the non-oxidized portion are connected as a whole. Thereby, the mechanical strength of the laminate is increased, thereby reducing the influence of the stress generated in the Al oxide layer 109, and the generation of defects from the Al oxide layer 109 can be suppressed. As a result, the lifetime can be extended.

また、本第1の実施形態に係るVCSEL100によると、各半導体層は熱伝導率が比較的高いため、溝と溝との間に残された複数の半導体層を介して、素子部で発生した熱を容易に外部領域に逃がすことができる。従って、多重量子井戸活性層104の温度上昇が抑制され、光出力特性や温度特性が向上する。   In addition, according to the VCSEL 100 according to the first embodiment, each semiconductor layer has a relatively high thermal conductivity, and thus is generated in the element portion via a plurality of semiconductor layers left between the grooves. Heat can be easily released to the external area. Therefore, the temperature rise of the multiple quantum well active layer 104 is suppressed, and the light output characteristics and temperature characteristics are improved.

また、本第1の実施形態に係るVCSEL100によると、配線113及びボンディングパッド114の下(−Z側)は、p型上部DBR107及び共振器構造体が除去され、ポリイミド111で平坦化されている。ポリイミドの誘電率は、各半導体層の約3分の1と小さい値であり、配線113及びボンディングパッド114とn側オーミック電極115との間に、低誘電率の絶縁性誘電体が数μmと厚く設けられることになる。そのため、配線113及びボンディングパッド114とn側オーミック電極115とによって構成される寄生容量を著しく減少することができる。従って、変調周波数を高くすることが可能となる。   Further, according to the VCSEL 100 according to the first embodiment, the p-type upper DBR 107 and the resonator structure are removed and planarized with the polyimide 111 under the wiring 113 and the bonding pad 114 (on the −Z side). . The dielectric constant of polyimide is as small as about one third of each semiconductor layer, and an insulating dielectric having a low dielectric constant is several μm between the wiring 113 and the bonding pad 114 and the n-side ohmic electrode 115. It will be thick. Therefore, the parasitic capacitance formed by the wiring 113 and the bonding pad 114 and the n-side ohmic electrode 115 can be significantly reduced. Therefore, the modulation frequency can be increased.

《第2の実施形態》
以下、本発明の第2の実施形態を図3及び図4に基づいて説明する。図3には、本発明の第2の実施形態に係るVCSEL200の概略構成が示されている。この図3では、紙面の左右方向をX軸方向、紙面の上下方向をY軸方向、紙面に垂直な方向をZ軸方向としている。また、図3のVCSEL200のA−A断面が図4に示されている。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 shows a schematic configuration of a VCSEL 200 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the left-right direction of the paper is the X-axis direction, the vertical direction of the paper is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the paper is the Z-axis direction. FIG. 4 shows an AA cross section of the VCSEL 200 of FIG.

このVCSEL200は、前述した第1の実施形態におけるVCSEL100に対して、前記Al酸化層109で囲まれた電流通路以外の各半導体層に、プロトンイオンを注入して高抵抗領域210を形成した点に特徴を有する。なお、以下においては、第1の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第1の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。   The VCSEL 200 is different from the VCSEL 100 according to the first embodiment in that proton ions are implanted into each semiconductor layer other than the current path surrounded by the Al oxide layer 109 to form a high resistance region 210. Has characteristics. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals are used for the same or equivalent components as in the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted. Shall.

VCSEL200では、図4に示されるように、n型GaAs基板101の上(+Z側)に、n型下部DBR202、下部スペーサ層203、多重量子井戸(MQW)活性層204、上部スペーサ層205、及びp型上部DBR207などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。   In the VCSEL 200, as shown in FIG. 4, an n-type lower DBR 202, a lower spacer layer 203, a multiple quantum well (MQW) active layer 204, an upper spacer layer 205, and an upper spacer layer 205 are formed on the n-type GaAs substrate 101 (+ Z side). Semiconductor layers such as p-type upper DBR 207 are sequentially stacked by epitaxial growth.

前記n型下部DBR202は、n型GaAsからなる高屈折率層と、n型Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とが、それぞれ発振波長(980nm)の4分の1の光学長になる厚さで交互に積層されている。 The n-type lower DBR 202 includes a high-refractive index layer made of n-type GaAs and a low-refractive index layer made of n-type Al 0.9 Ga 0.1 As, each having a quarter of the oscillation wavelength (980 nm). The layers are alternately stacked with a thickness that provides an optical length.

前記下部スペーサ層203は、GaAsからなる層である。   The lower spacer layer 203 is a layer made of GaAs.

前記多重量子井戸活性層204は、GaInAs/GaAsからなる層である。   The multiple quantum well active layer 204 is a layer made of GaInAs / GaAs.

前記上部スペーサ層205は、GaAsからなる層である。   The upper spacer layer 205 is a layer made of GaAs.

前記p型上部DBR207は、p型GaAsからなる高屈折率層と、p型Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とが、それぞれ発振波長の4分の1の光学長になる厚さで交互に積層されている。このp型上部DBR207は、上部スペーサ層205との境界近傍にAlAs層106を有している。 In the p-type upper DBR 207, a high refractive index layer made of p-type GaAs and a low refractive index layer made of p-type Al 0.9 Ga 0.1 As each have an optical length of ¼ of the oscillation wavelength. Are alternately stacked with a thickness of The p-type upper DBR 207 has an AlAs layer 106 in the vicinity of the boundary with the upper spacer layer 205.

そして、n型下部DBR202とp型上部DBR207とで挟まれた領域は、発振波長の1波長分の光学長になる厚さとなっており、いわゆる共振器構造体を構成している。   A region sandwiched between the n-type lower DBR 202 and the p-type upper DBR 207 has a thickness that is an optical length corresponding to one wavelength of the oscillation wavelength, and constitutes a so-called resonator structure.

p側オーミック電極112とn側オーミック電極115との間に順方向電流を流すことにより、多重量子井戸活性層204にキャリアが注入されて発光する。このとき、Al酸化層109により電流は中央の非酸化領域117に狭窄される。多重量子井戸活性層204で発光した光は、共振器構造体で共振し、波長980nmのレーザ光として+Z方向に出射される。   By flowing a forward current between the p-side ohmic electrode 112 and the n-side ohmic electrode 115, carriers are injected into the multiple quantum well active layer 204 to emit light. At this time, the current is confined to the central non-oxidized region 117 by the Al oxide layer 109. The light emitted from the multiple quantum well active layer 204 resonates at the resonator structure and is emitted in the + Z direction as laser light having a wavelength of 980 nm.

以上説明したように、本第2の実施形態に係るVCSEL200によると、素子部とその外部領域とは、エピ(結晶成長層)で繋がっているため、Al酸化層109では、選択酸化された部分と酸化されていない部分とが全体的に繋がることとなる。これにより、積層体の機械的強度が強くなり、それによってAl酸化層109で発生する応力の影響が低減され、Al酸化層109から欠陥が発生することを抑制することができる。その結果として、長寿命化が可能となる。   As described above, according to the VCSEL 200 according to the second embodiment, since the element portion and its external region are connected by epi (crystal growth layer), the Al oxide layer 109 is selectively oxidized. And the non-oxidized part are connected as a whole. Thereby, the mechanical strength of the laminate is increased, thereby reducing the influence of the stress generated in the Al oxide layer 109, and the generation of defects from the Al oxide layer 109 can be suppressed. As a result, the lifetime can be extended.

また、本第2の実施形態に係るVCSEL200によると、各半導体層は熱伝導率が比較的高いため、溝と溝との間に残された複数の半導体層を介して、素子部で発生した熱を容易に外部領域に逃がすことができる。従って、多重量子井戸活性層204の温度上昇が抑制され、光出力特性や温度特性が向上する。   In addition, according to the VCSEL 200 according to the second embodiment, each semiconductor layer has a relatively high thermal conductivity, and thus is generated in the element portion via a plurality of semiconductor layers left between the grooves. Heat can be easily released to the external area. Therefore, the temperature rise of the multiple quantum well active layer 204 is suppressed, and the light output characteristics and temperature characteristics are improved.

また、本第2の実施形態に係るVCSEL200によると、配線113及びボンディングパッド114の下(−Z側)は、p型上部DBR207及び共振器構造体が除去され、ポリイミド111で平坦化されている。ポリイミドの誘電率は、各半導体層の約3分の1と小さい値であり、配線113及びボンディングパッド114とn側オーミック電極115との間に、低誘電率の絶縁性誘電体が数μmと厚く設けられることになる。そのため、配線113及びボンディングパッド114とn側オーミック電極115とによって構成される寄生容量を著しく減少することができる。   Further, according to the VCSEL 200 according to the second embodiment, the p-type upper DBR 207 and the resonator structure are removed and planarized with the polyimide 111 under the wiring 113 and the bonding pad 114 (on the −Z side). . The dielectric constant of polyimide is as small as about one third of each semiconductor layer, and an insulating dielectric having a low dielectric constant is several μm between the wiring 113 and the bonding pad 114 and the n-side ohmic electrode 115. It will be thick. Therefore, the parasitic capacitance formed by the wiring 113 and the bonding pad 114 and the n-side ohmic electrode 115 can be significantly reduced.

また、本第2の実施形態に係るVCSEL200によると、p型オーミック電極112とn型オーミック電極115との間に、高抵抗領域210が存在するため、p型オーミック電極112とn型オーミック電極115との間に形成される寄生容量が更に低減され、変調周波数を更に高くすることが可能となる。   Further, according to the VCSEL 200 according to the second embodiment, since the high resistance region 210 exists between the p-type ohmic electrode 112 and the n-type ohmic electrode 115, the p-type ohmic electrode 112 and the n-type ohmic electrode 115 are present. , And the modulation frequency can be further increased.

また、本第2の実施形態に係るVCSEL200によると、電流通路の外側への電流の漏れを高抵抗領域210によって更に小さくすることができ、第1の実施形態におけるVCSEL100よりも低いしきい値電流での動作が可能となる。   Further, according to the VCSEL 200 according to the second embodiment, the leakage of current to the outside of the current path can be further reduced by the high resistance region 210, and the threshold current is lower than that of the VCSEL 100 in the first embodiment. It becomes possible to operate with.

《第3の実施形態》
以下、本発明の第3の実施形態を図5及び図6に基づいて説明する。図5には、本発明の第3の実施形態に係るVCSEL300の概略構成が示されている。この図5では、紙面の左右方向をX軸方向、紙面の上下方向をY軸方向、紙面に垂直な方向をZ軸方向としている。また、図5のVCSEL200のA−A断面が図6に示されている。
<< Third Embodiment >>
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a schematic configuration of a VCSEL 300 according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the left-right direction of the paper surface is the X-axis direction, the vertical direction of the paper surface is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the paper surface is the Z-axis direction. FIG. 6 shows an AA cross section of the VCSEL 200 of FIG.

このVCSEL300は、前述した第2の実施形態におけるVCSEL200に対して、多重量子井戸活性層の成分が異なる点に特徴を有する。なお、以下においては、第1及び第2の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第1及び第2の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。   This VCSEL 300 is characterized in that the components of the multiple quantum well active layer are different from the VCSEL 200 in the second embodiment described above. In the following description, the differences from the first and second embodiments will be mainly described, and the same or equivalent components as those in the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be made. Shall be simplified or omitted.

VCSEL300では、図6に示されるように、n型GaAs基板101の上(+Z側)に、n型下部DBR202、下部スペーサ層203、多重量子井戸(MQW)活性層304、上部スペーサ層205、及びp型上部DBR207などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。   In the VCSEL 300, as shown in FIG. 6, an n-type lower DBR 202, a lower spacer layer 203, a multiple quantum well (MQW) active layer 304, an upper spacer layer 205, and an n-type GaAs substrate 101 (+ Z side) Semiconductor layers such as p-type upper DBR 207 are sequentially stacked by epitaxial growth.

前記n型下部DBR202は、n型GaAsからなる高屈折率層と、n型Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とが、それぞれ発振波長(1300nm)の4分の1の光学長になる厚さで交互に積層されている。 In the n-type lower DBR 202, a high-refractive index layer made of n-type GaAs and a low-refractive index layer made of n-type Al 0.9 Ga 0.1 As each have a quarter of the oscillation wavelength (1300 nm). The layers are alternately stacked with a thickness that provides an optical length.

前記多重量子井戸活性層304は、GaInNAs/GaNAsからなる層である。   The multiple quantum well active layer 304 is a layer made of GaInNAs / GaNAs.

前記p型上部DBR207は、p型GaAsからなる高屈折率層と、p型Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とが、それぞれ発振波長の4分の1の光学長になる厚さで交互に積層されている。このp型上部DBR207は、上部スペーサ層205との境界近傍にAlAs層106を有している。 In the p-type upper DBR 207, a high refractive index layer made of p-type GaAs and a low refractive index layer made of p-type Al 0.9 Ga 0.1 As have an optical length of one quarter of the oscillation wavelength. Are alternately stacked with a thickness of The p-type upper DBR 207 has an AlAs layer 106 in the vicinity of the boundary with the upper spacer layer 205.

そして、n型下部DBR202とp型上部DBR207とで挟まれた領域は、発振波長の1波長分の光学長になる厚さとなっており、いわゆる共振器構造体を構成している。   A region sandwiched between the n-type lower DBR 202 and the p-type upper DBR 207 has a thickness that is an optical length corresponding to one wavelength of the oscillation wavelength, and constitutes a so-called resonator structure.

上記積層体には、図5に示されるように、3箇所の溝(302a、302b、302c)が形成されている。特に溝302cは、配線113やボンディングパッド114よりも大きなサイズで形成されている。各溝は、少なくともAlAs層106を横切る深さを有している。ここでは、一例として、各溝の底面は、n型下部DBR202に達している。すなわち、p型上部DBR207及び共振器構造体を除去して各溝が形成されている。   As shown in FIG. 5, three grooves (302a, 302b, 302c) are formed in the laminate. In particular, the groove 302 c is formed in a size larger than the wiring 113 and the bonding pad 114. Each groove has a depth at least across the AlAs layer 106. Here, as an example, the bottom surface of each groove reaches the n-type lower DBR 202. That is, each groove is formed by removing the p-type upper DBR 207 and the resonator structure.

溝302cには、ポリイミド111が埋め込まれて、溝が平坦化されている。ポリイミド111上には、ボンディングパッド114が形成されている。このボンディングパッド114は、配線113を介してp側オーミック電極112と接続されている。   In the groove 302c, polyimide 111 is embedded to flatten the groove. A bonding pad 114 is formed on the polyimide 111. The bonding pad 114 is connected to the p-side ohmic electrode 112 through the wiring 113.

p側オーミック電極112とn側オーミック電極115との間に順方向電流を流すことにより、多重量子井戸活性層304にキャリアが注入されて発光する。このとき、Al酸化層109により電流は中央の非酸化領域117に狭窄される。多重量子井戸活性層304で発光した光は、共振器構造体で共振し、波長1300nmのレーザ光として+Z方向に出射される。   By flowing a forward current between the p-side ohmic electrode 112 and the n-side ohmic electrode 115, carriers are injected into the multiple quantum well active layer 304 to emit light. At this time, the current is confined to the central non-oxidized region 117 by the Al oxide layer 109. The light emitted from the multiple quantum well active layer 304 resonates at the resonator structure and is emitted in the + Z direction as laser light having a wavelength of 1300 nm.

すなわち、積層体における3箇所の溝で囲まれた領域が、素子部である。   That is, a region surrounded by three grooves in the stacked body is an element portion.

以上説明したように、本第3の実施形態に係るVCSEL300によると、素子部とその外部領域とは、エピ(結晶成長層)で繋がっているため、Al酸化層109では、選択酸化された部分と酸化されていない部分とが全体的に繋がることとなる。これにより、積層体の機械的強度が強くなり、それによってAl酸化層109で発生する応力の影響が低減され、Al酸化層109から欠陥が発生することを抑制することができる。その結果として、長寿命化が可能となる。   As described above, according to the VCSEL 300 according to the third embodiment, since the element portion and its external region are connected by epi (crystal growth layer), the Al oxide layer 109 is selectively oxidized. And the non-oxidized part are connected as a whole. Thereby, the mechanical strength of the laminate is increased, thereby reducing the influence of the stress generated in the Al oxide layer 109, and the generation of defects from the Al oxide layer 109 can be suppressed. As a result, the lifetime can be extended.

また、本第3の実施形態に係るVCSEL300によると、各半導体層は熱伝導率が比較的高いため、溝と溝との間に残された複数の半導体層を介して、素子部で発生した熱を容易に外部領域に逃がすことができる。従って、多重量子井戸活性層304の温度上昇が抑制され、光出力特性や温度特性が向上する。   In addition, according to the VCSEL 300 according to the third embodiment, each semiconductor layer has a relatively high thermal conductivity, and thus is generated in the element portion via a plurality of semiconductor layers left between the grooves. Heat can be easily released to the external area. Therefore, the temperature rise of the multiple quantum well active layer 304 is suppressed, and the light output characteristics and temperature characteristics are improved.

また、本第3の実施形態に係るVCSEL300によると、配線113及びボンディングパッド114の下(−Z側)は、p型上部DBR207及び共振器構造体が除去され、ポリイミド111で平坦化されている。ポリイミドの誘電率は、各半導体層の約3分の1と小さい値であり、配線113及びボンディングパッド114とn側オーミック電極115との間に、低誘電率の絶縁性誘電体が数μmと厚く設けられることになる。そのため、配線113及びボンディングパッド114とn側オーミック電極115とによって構成される寄生容量を著しく減少することができる。   Further, according to the VCSEL 300 according to the third embodiment, the p-type upper DBR 207 and the resonator structure are removed and planarized with the polyimide 111 under the wiring 113 and the bonding pad 114 (on the −Z side). . The dielectric constant of polyimide is as small as about one third of each semiconductor layer, and an insulating dielectric having a low dielectric constant is several μm between the wiring 113 and the bonding pad 114 and the n-side ohmic electrode 115. It will be thick. Therefore, the parasitic capacitance formed by the wiring 113 and the bonding pad 114 and the n-side ohmic electrode 115 can be significantly reduced.

また、本第3の実施形態に係るVCSEL300によると、p型オーミック電極112とn型オーミック電極115との間に、高抵抗領域210が存在するため、p型オーミック電極112とn型オーミック電極115との間に形成される寄生容量が更に低減され、変調周波数を更に高くすることが可能となる。   Further, according to the VCSEL 300 according to the third embodiment, since the high resistance region 210 exists between the p-type ohmic electrode 112 and the n-type ohmic electrode 115, the p-type ohmic electrode 112 and the n-type ohmic electrode 115 are present. , And the modulation frequency can be further increased.

また、本第3の実施形態に係るVCSEL300によると、電流通路の外側への電流の漏れを高抵抗領域210によって更に小さくすることができ、第1の実施形態におけるVCSEL100よりも低いしきい値電流での動作が可能となる。   Further, according to the VCSEL 300 according to the third embodiment, the leakage of current to the outside of the current path can be further reduced by the high resistance region 210, and the threshold current is lower than that of the VCSEL 100 in the first embodiment. It becomes possible to operate with.

また、本第3の実施形態に係るVCSEL300によると、多重量子井戸活性層304として、窒素と他のV族元素との混晶半導体であるGaInNAsを用いている。GaInNAsは、GaAs等のスペーサ層(障壁層)との伝導帯電子の閉じ込め障壁高さを約300meVと高くすることができるため、多重量子井戸活性層304からの電子のオーバーフローを抑制することができる。また、GaInNAsは、高反射率、高熱伝導性を有するn型下部DBR202上にエピタキシャル成長することができ、1.3μm帯の発振波長を有する良好な性能のVCSELを得ることが可能である。   Further, according to the VCSEL 300 according to the third embodiment, GaInNAs which is a mixed crystal semiconductor of nitrogen and another group V element is used as the multiple quantum well active layer 304. GaInNAs can increase the confinement barrier height of conduction band electrons with a spacer layer (barrier layer) such as GaAs to about 300 meV, so that the overflow of electrons from the multiple quantum well active layer 304 can be suppressed. . GaInNAs can be epitaxially grown on the n-type lower DBR 202 having high reflectivity and high thermal conductivity, and a VCSEL with good performance having an oscillation wavelength of 1.3 μm band can be obtained.

なお、窒素と他のV族元素を含む混晶半導体としては、GaNAs、GaInNAs、AlGaNAs、AlGaInNAs、GaNAsP、GaInNAsP、AlGaNAsP、AlGaInNAsP、GaNAsSb、GaInNAsSb、AlGaNAsSb、AlGaInNAsSb、GaNAsPSb、GaInNAsPSb、AlGaNAsPSb、及びAlGaInNAsPSb等がある。   Note that mixed crystal semiconductors containing nitrogen and other group V elements include GaNAs, GaInNAs, AlGaNAs, AlGaInNAs, GaNAsP, GaInNAsP, AlGaNAsP, AlGaInNAsP, GaNAsSb, GaInNAsSb, AlGaNAsSb, AlGaInNASSPS, GaNAPSPS, InGaPSPS, InGaPS There is.

また、上記各実施形態では、p型上部DBRがAlAs層106を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、p型上部DBR、共振器構造体及びn型下部DBRのいずれかがAlAs層106を有していれば良い。   In each of the above embodiments, the case where the p-type upper DBR has the AlAs layer 106 has been described. However, the present invention is not limited to this. In short, any one of the p-type upper DBR, the resonator structure, and the n-type lower DBR may have the AlAs layer 106.

また、上記各実施形態では、配線113及びボンディングパッド114の下(−Z側)に位置するp型上部DBR及び共振器構造体が除去され、ポリイミド111で平坦化されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、配線113及びボンディングパッド114の下(−Z側)に位置するAlAs層106が切断されれば良い。   In each of the above embodiments, the case where the p-type upper DBR and the resonator structure located under the wiring 113 and the bonding pad 114 (on the −Z side) and the resonator structure are removed and planarized with the polyimide 111 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the AlAs layer 106 positioned below (−Z side) the wiring 113 and the bonding pad 114 may be cut.

図7には、本発明の一実施形態に係る光伝送システム400の概略構成が示されている。この光伝送システム400は、光送信モジュール401と光受信モジュール405が光ファイバケーブル404で接続されており、光送信モジュール401から光受信モジュール405への一方向の光通信が可能となっている。   FIG. 7 shows a schematic configuration of an optical transmission system 400 according to an embodiment of the present invention. In this optical transmission system 400, an optical transmission module 401 and an optical reception module 405 are connected by an optical fiber cable 404, and one-way optical communication from the optical transmission module 401 to the optical reception module 405 is possible.

光送信モジュール401は、前記VCSEL100、200、300のいずれかのVCSELを含む光源402と、外部から入力された電気信号に応じて、光源402から出射されるレーザ光の光強度を変調する駆動回路403とを有している。   The optical transmission module 401 includes a light source 402 including any one of the VCSELs 100, 200, and 300, and a drive circuit that modulates the light intensity of the laser light emitted from the light source 402 in accordance with an electrical signal input from the outside. 403.

光源402から出力された光信号は、光ファイバケーブル404に結合し、該光ファイバケーブル404を導波して光受信モジュール405に入力される。   The optical signal output from the light source 402 is coupled to the optical fiber cable 404, guided through the optical fiber cable 404, and input to the optical reception module 405.

光受信モジュール405は、光信号を電気信号に変換する受光素子406と、受光素子406から出力された電気信号に対して信号増幅、及び波形整形等を行う受信回路407とを有している。   The optical receiving module 405 includes a light receiving element 406 that converts an optical signal into an electric signal, and a receiving circuit 407 that performs signal amplification, waveform shaping, and the like on the electric signal output from the light receiving element 406.

本実施形態に係る光送信モジュール401によると、光源402が前記VCSEL100、200、300のいずれかのVCSELを含んでいるため、高い変調周波数で動作させることができる。従って、低消費電力で、高速で、大容量の光伝送を可能とすることができる。   According to the optical transmission module 401 according to the present embodiment, since the light source 402 includes any one of the VCSELs 100, 200, and 300, it can be operated at a high modulation frequency. Therefore, high-capacity optical transmission with low power consumption and high speed can be realized.

また、本実施形態に係る光伝送システム400によると、高い変調周波数で動作させることができる光送信モジュール401を備えているため、低消費電力で、高速で、大容量の光伝送を行うことが可能となる。   In addition, the optical transmission system 400 according to the present embodiment includes the optical transmission module 401 that can be operated at a high modulation frequency, and thus can perform high-capacity optical transmission with low power consumption and high speed. It becomes possible.

なお、本実施形態では、単チャンネルの一方向通信の構成例を示しているが、双方向通信、並列伝送方式、波長分割多重伝送方式等の構成をとることもできる。要するに、光源402が前記VCSEL100、200、300のいずれかのVCSELを含んでいれば良い。   In the present embodiment, a configuration example of unidirectional communication of a single channel is shown, but a configuration of bidirectional communication, a parallel transmission method, a wavelength division multiplex transmission method, or the like can also be adopted. In short, the light source 402 only needs to include one of the VCSELs 100, 200, and 300.

以上説明したように、本発明の垂直共振型の面発光半導体レーザによれば、機械的強度の低下を招くことなく、高周波特性の低下を抑制するのに適している。また、本発明の光伝送モジュールによれば、高速での光伝送を可能とするのに適している。また、本発明の光伝送システムによれば、高速で光伝送を行うのに適している。   As described above, the vertical cavity surface emitting semiconductor laser according to the present invention is suitable for suppressing a decrease in high-frequency characteristics without causing a decrease in mechanical strength. Further, the optical transmission module of the present invention is suitable for enabling high-speed optical transmission. The optical transmission system of the present invention is suitable for performing optical transmission at high speed.

本発明の第1の実施形態に係るVCSELの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of VCSEL which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1のVCSELのA−A断面を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the AA cross section of VCSEL of FIG. 本発明の第2の実施形態に係るVCSELの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of VCSEL which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図3のVCSELのA−A断面を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the AA cross section of VCSEL of FIG. 本発明の第3の実施形態に係るVCSELの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of VCSEL which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図5のVCSELのA−A断面を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the AA cross section of VCSEL of FIG. 本発明の一実施形態に係る光伝送モジュール及び光伝送システムの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the optical transmission module and optical transmission system which concern on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…VCSEL、101…n型GaAs基板、102…下部分布ブラッグ反射鏡、103…下部スペーサ層、104…多重量子井戸活性層、105…上部スペーサ層、106…AlAs層、107…上部分布ブラッグ反射鏡、108a…溝、108b…溝、108c…溝、108d…溝、109…Al酸化層、111…ポリイミド、112…p側オーミック電極、113…配線、114…ボンディングパッド、115…n側オーミック電極、200…VCSEL、204…多重量子井戸活性層、300…VCSEL、302a…溝、302b…溝、302c…溝、304…多重量子井戸活性層、400…光伝送システム、401…光伝送モジュール。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... VCSEL, 101 ... n-type GaAs substrate, 102 ... Lower distributed Bragg reflector, 103 ... Lower spacer layer, 104 ... Multiple quantum well active layer, 105 ... Upper spacer layer, 106 ... AlAs layer, 107 ... Upper distributed Bragg reflection Mirror, 108a ... groove, 108b ... groove, 108c ... groove, 108d ... groove, 109 ... Al oxide layer, 111 ... polyimide, 112 ... p-side ohmic electrode, 113 ... wiring, 114 ... bonding pad, 115 ... n-side ohmic electrode , 200 ... VCSEL, 204 ... multiple quantum well active layer, 300 ... VCSEL, 302a ... groove, 302b ... groove, 302c ... groove, 304 ... multiple quantum well active layer, 400 ... optical transmission system, 401 ... optical transmission module.

Claims (7)

基板上に、下部多層膜反射鏡、活性層を含む共振器構造体及び上部多層膜反射鏡が積層され、前記下部多層膜反射鏡、共振器構造体及び上部多層膜反射鏡のいずれかにアルミニウムを含む被酸化層を有する積層体の上面に、上部電極及びボンディングパッドが形成され、前記上部電極が配線により前記ボンディングパッドに接続されている垂直共振型の面発光半導体レーザにおいて、
前記積層体は、前記配線及び前記ボンディングパッドの下側に位置する少なくとも前記被酸化層までがエッチングにより除去されて凹部が形成され、その凹部に絶縁性の誘電体が埋め込まれていることを特徴とする面発光半導体レーザ。
A lower multilayer reflector, a resonator structure including an active layer, and an upper multilayer reflector are stacked on a substrate, and aluminum is provided in any of the lower multilayer reflector, the resonator structure, and the upper multilayer reflector. In a vertical cavity surface emitting semiconductor laser in which an upper electrode and a bonding pad are formed on an upper surface of a stacked body including an oxidizable layer including: the upper electrode is connected to the bonding pad by a wiring;
In the laminate, at least the layer to be oxidized located under the wiring and the bonding pad is removed by etching to form a recess, and an insulating dielectric is embedded in the recess. A surface emitting semiconductor laser.
前記絶縁性の誘電体は、ポリイミドであることを特徴とする請求項1に記載の面発光半導体レーザ。   The surface emitting semiconductor laser according to claim 1, wherein the insulating dielectric is polyimide. 前記被酸化層が選択的に酸化されて形成された絶縁領域で囲まれた電流通路を除く前記積層体の少なくとも一部は、プロトンイオンが注入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の発光半導体レーザ。   3. A proton ion is implanted into at least a part of the stacked body excluding a current path surrounded by an insulating region formed by selectively oxidizing the layer to be oxidized. The light emitting semiconductor laser described in 1. 前記活性層は、窒素と他のV族元素とを含む混晶半導体で構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の面発光半導体レーザ。   The surface-emitting semiconductor laser according to claim 1, wherein the active layer is made of a mixed crystal semiconductor containing nitrogen and another group V element. 前記積層体には、前記絶縁性の誘電体が埋め込まれている凹部に加えて、少なくとも前記被酸化層までがエッチングにより除去された少なくとも1つの凹部が更に形成されており、
前記被酸化層は、前記複数の凹部を介して選択的に酸化されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の面発光半導体レーザ。
In addition to the recess in which the insulating dielectric is embedded, at least one recess from which at least the oxidized layer is removed by etching is further formed in the laminate.
The surface emitting semiconductor laser according to claim 1, wherein the oxidized layer is selectively oxidized through the plurality of recesses.
入力される電気信号に応じた光信号を生成する光伝送モジュールであって、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の面発光半導体レーザと;
前記面発光半導体レーザを、前記入力される電気信号に応じて駆動する駆動装置と;を備える光伝送モジュール。
An optical transmission module that generates an optical signal according to an input electrical signal,
A surface emitting semiconductor laser according to claim 1;
An optical transmission module comprising: a driving device that drives the surface-emitting semiconductor laser according to the input electrical signal.
入力される電気信号に応じた光信号を生成する請求項6に記載の光伝送モジュールと;
前記光信号を伝達する光伝達手段と;
前記光伝達手段を介した光信号を電気信号に変換する変換装置と;を備える光伝送システム。
The optical transmission module according to claim 6, which generates an optical signal corresponding to an input electrical signal;
An optical transmission means for transmitting the optical signal;
An optical transmission system comprising: a conversion device that converts an optical signal via the optical transmission means into an electrical signal.
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