JP2009088333A - Surface emission type semiconductor laser array and its manufacturing method - Google Patents

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Tomofumi Nakawa
倫郁 名川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface emission type semiconductor laser array capable of controlling the polarizing direction of laser beams and being easily integrated and a manufacturing method for the surface emission type semiconductor laser array. <P>SOLUTION: The surface emission type semiconductor laser array 100 has a vertical resonator 140 in the upper section of a substrate 101. In the surface emission type semiconductor laser array 100, the vertical resonator 140 contains a first mirror 102, an active layer 103 and a second mirror 104. In the surface emission type semiconductor laser array 100, the vertical resonator 140 has a plurality of unit resonators 110 arranged in one direction and connecting sections 120 mutually connecting the adjacent unit resonators 110. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、面発光型半導体レーザーアレイおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a surface emitting semiconductor laser array and a method for manufacturing the same.

面発光型半導体レーザーは、半導体基板に垂直にレーザー光を出射する半導体レーザーであり、従来の端面型半導体レーザーに比べて、扱いが容易で、しかもしきい値電流が低いなどの優れた特徴を有するため、各種センサや光通信の光源として期待されている。しかし、面発光型半導体レーザーは、その平面構造の対称性から、偏波面の制御が難しい。そのため、面発光型半導体レーザーを偏波依存性のある光学系などに用いると、偏波面が不安定であることがノイズの原因となることがある。そこで、例えば、特許文献１には、制御用の電極を設けることで偏波面を制御する方法が開示されている。しかしながらこの方法では、制御用の電源が必要となり、消費電力が大きくなる場合がある。
特開平１０−２０９５６６号公報 A surface emitting semiconductor laser is a semiconductor laser that emits a laser beam perpendicular to a semiconductor substrate, and has superior features such as easier handling and lower threshold current than conventional edge-type semiconductor lasers. Therefore, it is expected as a light source for various sensors and optical communication. However, it is difficult to control the plane of polarization of a surface emitting semiconductor laser due to the symmetry of its planar structure. Therefore, when a surface-emitting type semiconductor laser is used for an optical system having polarization dependency, the polarization plane is unstable, which may cause noise. Thus, for example, Patent Document 1 discloses a method of controlling the polarization plane by providing a control electrode. However, this method requires a power supply for control and may increase power consumption.
JP 10-209566 A

本発明の目的は、レーザー光の偏光方向の制御が可能で、かつ集積化が容易な面発光型半導体レーザーアレイおよびその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a surface emitting semiconductor laser array that can control the polarization direction of laser light and that can be easily integrated, and a method for manufacturing the same.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイは、
基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザーアレイであって、
前記垂直共振器は、第１ミラーと、活性層と、第２ミラーと、を含み、
前記垂直共振器は、
１の方向に配置された複数の単位共振器と、
隣接する前記単位共振器同士を接続する接続部と、を有する。 The surface emitting semiconductor laser array according to the present invention is:
A surface emitting semiconductor laser array having a vertical resonator above a substrate,
The vertical resonator includes a first mirror, an active layer, and a second mirror,
The vertical resonator is
A plurality of unit resonators arranged in one direction;
And a connecting portion for connecting the unit resonators adjacent to each other.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイは、レーザー光の偏光方向の制御が可能で、かつ集積化が容易である。   The surface emitting semiconductor laser array according to the present invention can control the polarization direction of laser light and can be easily integrated.

なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。   In the description of the present invention, the word “upper” is, for example, “forms another specific thing (hereinafter referred to as“ B ”)“ above ”a specific thing (hereinafter referred to as“ A ”)”. Etc. In the description according to the present invention, in the case of this example, the case where B is directly formed on A and the case where B is formed on A via another are included. The word “upward” is used.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイにおいて、
前記複数の単位共振器のうち、端に配置された前記単位共振器は、前記１の方向に突出した突出部を有することができる。 In the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
Of the plurality of unit resonators, the unit resonator disposed at an end may have a protruding portion protruding in the direction of the one.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイにおいて、
前記垂直共振器は、さらに電流狭窄層を含み、
前記接続部は、平面視において、全面に前記電流狭窄層を有することができる。 In the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
The vertical resonator further includes a current confinement layer,
The connection portion may have the current confinement layer on the entire surface in a plan view.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイにおいて、
前記接続部の幅は、平面視において、前記垂直共振器の径より小さいことができる。 In the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
The width of the connection portion may be smaller than the diameter of the vertical resonator in plan view.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイにおいて、
前記接続部の幅は、平面視において、前記単位共振器に形成された前記電流狭窄層の幅の倍の長さ以下であることができる。 In the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
The width of the connection part may be not more than twice the width of the current confinement layer formed in the unit resonator in plan view.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイにおいて、
前記接続部は、絶縁性のイオン注入部を有することができる。 In the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
The connection part may have an insulating ion implantation part.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイにおいて、
前記接続部は、溝を有することができる。 In the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
The connection part may have a groove.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造方法は、
基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザーアレイの製造方法であって、
前記基板の上方に、少なくとも、第１ミラー、活性層および第２ミラーを構成するための半導体層を積層する工程と、
前記半導体層をパターニングすることにより、前記垂直共振器を形成する工程と、を含み、
前記垂直共振器は、１の方向に配置された複数の単位共振器と、隣接する前記単位共振器同士を接続する接続部と、を有するように形成される。 A method of manufacturing a surface emitting semiconductor laser array according to the present invention includes:
A method of manufacturing a surface emitting semiconductor laser array having a vertical resonator above a substrate,
Laminating at least a semiconductor layer for constituting a first mirror, an active layer, and a second mirror above the substrate;
Forming the vertical resonator by patterning the semiconductor layer,
The vertical resonator is formed to have a plurality of unit resonators arranged in one direction and a connection portion that connects the adjacent unit resonators.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造方法において、
さらに、前記半導体層の一部を酸化することにより、電流狭窄層を形成する工程を含むことができる。 In the method of manufacturing the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
Furthermore, a step of forming a current confinement layer by oxidizing a part of the semiconductor layer can be included.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造方法において、
前記接続部の少なくとも一部にイオンを打ち込むことにより、絶縁性のイオン注入部を形成することができる。 In the method of manufacturing the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
By implanting ions into at least a part of the connecting portion, an insulating ion implanted portion can be formed.

本発明に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造方法において、
前記接続部の少なくとも一部に、溝を形成することができる。 In the method of manufacturing the surface emitting semiconductor laser array according to the present invention,
A groove can be formed in at least a part of the connecting portion.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

１．第１の実施形態
１．１．第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイ
図１は、第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイ（以下、「面発光レーザーアレイ」ともいう）１００を模式的に示す平面図である。図２〜図４は、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００を模式的に示す断面図である。なお、図２、図３および図４は、それぞれ図１に示した、Ａ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線における断面図である。また、図１では、絶縁層１０９の図示を省略している。 1. 1. First embodiment 1.1. FIG. 1 is a plan view schematically showing a surface emitting semiconductor laser array (hereinafter, also referred to as “surface emitting laser array”) 100 according to a first embodiment. It is. 2 to 4 are cross-sectional views schematically showing the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment. 2, 3, and 4 are cross-sectional views taken along lines AA, BB, and CC shown in FIG. 1, respectively. In FIG. 1, the insulating layer 109 is not shown.

面発光レーザーアレイ１００は、図１〜図４に示すように、基板１０１と、基板１０１の上に形成された垂直共振器１４０と、を含む。垂直共振器１４０は、第１ミラー１０２と、活性層１０３と、第２ミラー１０４と、を含む。   As shown in FIGS. 1 to 4, the surface emitting laser array 100 includes a substrate 101 and a vertical resonator 140 formed on the substrate 101. The vertical resonator 140 includes the first mirror 102, the active layer 103, and the second mirror 104.

基板１０１は、半導体基板からなることができ、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板などを用いることができる。   The substrate 101 can be made of a semiconductor substrate, and for example, an n-type GaAs substrate can be used.

第１ミラー１０２は、基板１０１の上に形成される。第１ミラー１０２は、例えば、ｎ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｎ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを、交互に積層した４０ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。 The first mirror 102 is formed on the substrate 101. The first mirror 102 is, for example, a 40-pair distributed reflection multilayer mirror in which n-type Al 0.9 Ga 0.1 As layers and n-type Al 0.15 Ga 0.85 As layers are alternately stacked. Can be.

活性層１０３は、第１ミラー１０２の上に形成される。活性層１０３は、例えば、ＧａＡｓウェル層とＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有することができる。 The active layer 103 is formed on the first mirror 102. The active layer 103 can have, for example, a multiple quantum well (MQW) structure in which three quantum well structures each composed of a GaAs well layer and an Al 0.3 Ga 0.7 As barrier layer are stacked.

第２ミラー１０４は、活性層１０３の上に形成される。第２ミラー１０４は、例えば、ｐ型Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層とｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ層とを、交互に積層した２５ペアの分布反射型多層膜ミラーからなることができる。第２ミラー１０４の最上層には、例えば、抵抗が小さいｐ型ＧａＡｓ層からなるコンタクト層１０６を設けることができる。 The second mirror 104 is formed on the active layer 103. The second mirror 104 is, for example, a 25-pair distributed reflection multilayer mirror in which p-type Al 0.9 Ga 0.1 As layers and p-type Al 0.15 Ga 0.85 As layers are alternately stacked. Can be. For example, a contact layer 106 made of a p-type GaAs layer having a low resistance can be provided on the uppermost layer of the second mirror 104.

第２ミラー１０４は、例えば、炭素がドーピングされることによりｐ型にされ、第１ミラー１０２は、例えば、ケイ素がドーピングされることによりｎ型にされている。従って、ｐ型の第２ミラー１０４、不純物がドーピングされていない活性層１０３およびｎ型の第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。   For example, the second mirror 104 is made p-type by doping carbon, and the first mirror 102 is made n-type by doping silicon, for example. Therefore, a pin diode is formed by the p-type second mirror 104, the active layer 103 not doped with impurities, and the n-type first mirror 102.

垂直共振器１４０は、図１に示すように、１の方向（以下、「Ｘ方向」という）に配置された複数の単位共振器１１０と、隣接する単位共振器１１０同士を接続させる接続部１２０と、を有する。さらに、複数の単位共振器１１０のうち、端に配置された単位共振器１１０ａは、Ｘ方向に突出した突出部１１５を有することができる。なお、図１において、垂直共振器１４０は、単位共振器１１０を４つ有しているが、その数は限定されるものではない。   As shown in FIG. 1, the vertical resonator 140 includes a plurality of unit resonators 110 arranged in one direction (hereinafter referred to as “X direction”) and a connection unit 120 that connects adjacent unit resonators 110 to each other. And having. Further, among the plurality of unit resonators 110, the unit resonator 110a disposed at the end may have a protruding portion 115 protruding in the X direction. In FIG. 1, the vertical resonator 140 has four unit resonators 110, but the number is not limited.

各単位共振器１１０は、それぞれ独立した共振器として機能する。すなわち、各単位共振器１１０は、それぞれ個別にレーザー光を出射することができる。   Each unit resonator 110 functions as an independent resonator. That is, each unit resonator 110 can individually emit laser light.

接続部１２０は、図１に示すように、例えば、単位共振器１１０の中心を通ってＸ方向に直線状に形成される。単位共振器１１０に接続部１２０が接続されることにより、単位共振器１１０は、応力を有することができる。応力は、例えば、単位共振器１１０において、その中心から外側に向かって、接続部１２０が接続された方向（図１に示すＸ方向）に発生する引っ張り応力であることができる。また接続部１２０によって、単位共振器１１０がＸ方向に連続していることにより、単位共振器１１０は、接続部１２０のみならず、例えば、その隣接する単位共振器１１０からも応力を受けることができる。すなわち、１つの単位共振器に接続部が２つ接続されている面発光レーザーに比べ、本発明は、接続部１２０によって複数の単位共振器１１０が連続する面発光レーザーアレイなので、その分より強い応力を受けることができる。この応力によって、単位共振器１１０は、歪みを有することができる。歪みによって、単位共振器１１０は、例えば、図１に示すＸＹ面内において、光学的に等方的ではなくなる。すなわち、Ｘ方向およびＹ方向に偏光した光に対して屈折率差が生じるため、レーザー発振によって得られるレーザー光は、Ｘ方向またはＹ方向に偏光した光となって偏光方向を安定化させることができる。その結果、面発光レーザーアレイ１００は、偏光方向を制御することができるレーザー光を出射できる。   As shown in FIG. 1, for example, the connecting part 120 is formed in a straight line in the X direction through the center of the unit resonator 110. By connecting the connecting portion 120 to the unit resonator 110, the unit resonator 110 can have stress. The stress can be, for example, a tensile stress generated in the unit resonator 110 in the direction (X direction shown in FIG. 1) in which the connection unit 120 is connected from the center to the outside. Further, since the unit resonator 110 is continuous in the X direction by the connecting portion 120, the unit resonator 110 may receive stress not only from the connecting portion 120 but also from the adjacent unit resonator 110. it can. That is, compared with a surface emitting laser in which two connection portions are connected to one unit resonator, the present invention is a surface emitting laser array in which a plurality of unit resonators 110 are connected by the connection portion 120, and therefore is stronger than that. Can be stressed. Due to this stress, the unit resonator 110 may have a strain. Due to the distortion, the unit resonator 110 becomes optically isotropic, for example, in the XY plane shown in FIG. That is, since a difference in refractive index occurs with respect to light polarized in the X direction and Y direction, the laser light obtained by laser oscillation becomes light polarized in the X direction or Y direction and can stabilize the polarization direction. it can. As a result, the surface emitting laser array 100 can emit laser light whose polarization direction can be controlled.

端に配置された単位共振器１１０ａは、図１に示すように、突出部１１５を有することができる。突出部１１５は、例えば、図１に示すように接続部１２０の延長線上（Ｘ方向）に形成される。突出部１１５によって、端に配置された単位共振器１１０ａは、接続部１２０による応力の他に、突出部１１５による応力を有することができる。その結果、上述のように、端に配置された単位共振器１１０ａのレーザー発振によって得られるレーザー光は、突出部１１５による応力により、一層Ｘ方向またはＹ方向に偏光した光となって偏光方向を安定化させることができる。   The unit resonator 110a disposed at the end may have a protrusion 115 as shown in FIG. The protrusion 115 is formed, for example, on the extension line (X direction) of the connection part 120 as shown in FIG. The unit resonator 110 a disposed at the end by the protrusion 115 may have stress due to the protrusion 115 in addition to the stress due to the connection part 120. As a result, as described above, the laser light obtained by the laser oscillation of the unit resonator 110a disposed at the end becomes light that is further polarized in the X direction or the Y direction due to the stress by the protrusion 115, and the polarization direction is changed. Can be stabilized.

垂直共振器１４０は、さらに電流狭窄層１０５を含むことができる。   The vertical resonator 140 may further include a current confinement layer 105.

電流狭窄層１０５は、図２〜図４に示すように、活性層１０３の近い領域に形成される。電流狭窄層１０５は、絶縁層であることができる。電流狭窄層１０５は、例えば、第２ミラー１０４を構成する層のうち少なくとも１層を酸化することにより得ることができる。電流狭窄層１０５は、例えば、ＡｌＧａＡｓ層を酸化したものなどを用いることができる。   The current confinement layer 105 is formed in a region near the active layer 103 as shown in FIGS. The current confinement layer 105 can be an insulating layer. The current confinement layer 105 can be obtained, for example, by oxidizing at least one of the layers constituting the second mirror 104. As the current confinement layer 105, for example, an oxidized AlGaAs layer can be used.

単位共振器１１０に形成される電流狭窄層１０５は、図１〜図３に示すように、開口部１０５ａを有する。電流狭窄層１０５の平面形状は、図１に示すように、例えば、単位共振器１１０の中央部に円形の開口部１０５ａを有するリング形状であることができる。これにより、中央部のレーザー光の光軸（Ｚ方向）付近に電流経路を集中させることができる。なお、開口部１０５ａ内は、例えば、酸化されていないＡｌＧａＡｓ層により形成される。   The current confinement layer 105 formed in the unit resonator 110 has an opening 105a as shown in FIGS. As shown in FIG. 1, the planar shape of the current confinement layer 105 may be, for example, a ring shape having a circular opening 105 a at the center of the unit resonator 110. As a result, the current path can be concentrated in the vicinity of the optical axis (Z direction) of the laser beam at the center. The opening 105a is formed of, for example, an unoxidized AlGaAs layer.

接続部１２０に形成される電流狭窄層１０５は、図１、図２および図４に示すように、開口部を有さないことができる。すなわち、接続部１２０は、平面視において、全面に電流狭窄層１０５を有することができる。例えば、第２ミラー１０４を構成する層のうち少なくとも１層を酸化することにより電流狭窄層１０５を得る場合、接続部１２０の１層全てを酸化するように、接続部１２０のＹ方向の幅１２０ｙを設定することができる。幅１２０ｙは、少なくとも、単位共振器１１０の径より小さく形成される。これにより、接続部１２０は、平面視において、全面に電流狭窄層１０５を有することができる。また、接続部１２０のＹ方向の幅１２０ｙは、例えば、図１に示す単位共振器１１０に形成される電流狭窄層１０５の幅１０５ｙの倍の長さ以下であることができる。これにより、接続部１２０は、平面視において、より確実に全面に電流狭窄層１０５を有することができる。その結果、接続部１２０を通じて、隣接する単位共振器１１０に余分な電流が流れることを防ぐことができる。また、接続部１２０は、平面視において、全面に電流狭窄層１０５を有することにより、接続部１２０は、例えば、単位共振器１１０に対してより大きな応力を与えることができる。   The current confinement layer 105 formed in the connection portion 120 can have no opening as shown in FIGS. 1, 2, and 4. That is, the connection part 120 can have the current confinement layer 105 on the entire surface in a plan view. For example, when the current confinement layer 105 is obtained by oxidizing at least one of the layers constituting the second mirror 104, the width 120y in the Y direction of the connection part 120 is oxidized so that all the layers of the connection part 120 are oxidized. Can be set. The width 120y is formed to be at least smaller than the diameter of the unit resonator 110. Thereby, the connection part 120 can have the current confinement layer 105 in the whole surface in planar view. Further, the width 120y in the Y direction of the connecting portion 120 can be, for example, not more than twice the width 105y of the current confinement layer 105 formed in the unit resonator 110 shown in FIG. Thereby, the connection part 120 can have the electric current confinement layer 105 more reliably in the whole surface in planar view. As a result, it is possible to prevent excess current from flowing to the adjacent unit resonator 110 through the connection unit 120. Further, the connection part 120 has the current confinement layer 105 on the entire surface in a plan view, so that the connection part 120 can apply a greater stress to the unit resonator 110, for example.

突出部１１５に形成される電流狭窄層１０５の形状および機能は、上述した接続部１２０に形成される電流狭窄層１０５と同じであることができる。   The shape and function of the current confinement layer 105 formed in the protruding portion 115 can be the same as the current confinement layer 105 formed in the connection portion 120 described above.

面発光レーザーアレイ１００は、さらに、例えば、第１電極１０７と、第２電極１０８と、絶縁層１０９と、を有することができる。   The surface emitting laser array 100 can further include, for example, a first electrode 107, a second electrode 108, and an insulating layer 109.

第１電極１０７は、図３に示すように、例えば、第１ミラー１０２の上に形成される。第１電極１０７は、例えば、第１ミラー１０２と電気的に接続されている。第１電極１０７の平面形状は、図１に示すように、直線状の部分と、図示せぬパッド部分とを有することができる。第１電極１０７は、例えば、金、ゲルマニウム、白金、チタン、亜鉛、もしくはこれらの合金、もしくはこれらの積層膜からなることができる。なお、図示はしないが、第１電極１０７は、基板１０１の裏面に形成されてもよい。   As shown in FIG. 3, the first electrode 107 is formed on the first mirror 102, for example. The first electrode 107 is electrically connected to the first mirror 102, for example. As shown in FIG. 1, the planar shape of the first electrode 107 can have a linear portion and a pad portion (not shown). The first electrode 107 can be made of, for example, gold, germanium, platinum, titanium, zinc, or an alloy thereof, or a laminated film thereof. Although not shown, the first electrode 107 may be formed on the back surface of the substrate 101.

第２電極１０８は、図３に示すように、例えば、コンタクト層１０６および絶縁層１０９の上に形成される。第２電極１０８は、例えば、コンタクト層１０６と電気的に接続されている。第２電極１０８の平面形状は、図１に示すように、リング形状の部分と、直線状の引き出し部分と、図示せぬパッド部分とを有することができる。第２電極１０８のリング形状の部分の開口部には、例えば、コンタクト層１０６が形成されており、コンタクト層１０６の上面からレーザー光が発振される。なお、垂直共振器１４０がコンタクト層１０６を有さない場合は、第２電極１０８は、第２ミラー１０４の上に形成される。第２電極１０８の材質は、例えば、第１電極１０７と同じとすることができる。   As shown in FIG. 3, the second electrode 108 is formed on the contact layer 106 and the insulating layer 109, for example. For example, the second electrode 108 is electrically connected to the contact layer 106. As shown in FIG. 1, the planar shape of the second electrode 108 can include a ring-shaped portion, a linear lead portion, and a pad portion (not shown). For example, a contact layer 106 is formed in the opening of the ring-shaped portion of the second electrode 108, and laser light is oscillated from the upper surface of the contact layer 106. When the vertical resonator 140 does not have the contact layer 106, the second electrode 108 is formed on the second mirror 104. The material of the second electrode 108 can be the same as that of the first electrode 107, for example.

第１電極１０７および第２電極１０８によって、面発光レーザーアレイ１００を駆動することができる。第１電極１０７および第２電極１０８によって、活性層１０３に電流が注入されることができる。   The surface-emitting laser array 100 can be driven by the first electrode 107 and the second electrode 108. A current can be injected into the active layer 103 by the first electrode 107 and the second electrode 108.

絶縁層１０９は、図３および図４に示すように、基板１０１の上方であって、垂直共振器１４０の周囲に形成される。絶縁層１０９は、例えば、第１電極１０７および第１ミラー１０２と、第２電極１０８と、を電気的に分離している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the insulating layer 109 is formed above the substrate 101 and around the vertical resonator 140. For example, the insulating layer 109 electrically separates the first electrode 107 and the first mirror 102 from the second electrode 108.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００は、例えば、以下の特徴を有する。   The surface emitting laser array 100 according to the first embodiment has the following features, for example.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００は、Ｘ方向に配置された複数の単位共振器１１０と、隣接する単位共振器１１０同士を接続させる接続部１２０と、を有する。これにより、単位共振器１１０は、応力を有し、歪みが発生する。そのため、単位共振器１１０におけるレーザー発振によって得られるレーザー光は、偏光した光となって偏光方向を安定化させることができる。その結果、面発光レーザーアレイ１００は、偏光方向を制御することができるレーザー光を出射できる。   The surface-emitting laser array 100 according to the first embodiment includes a plurality of unit resonators 110 arranged in the X direction and a connection unit 120 that connects adjacent unit resonators 110 to each other. As a result, the unit resonator 110 has stress and distortion occurs. Therefore, the laser light obtained by laser oscillation in the unit resonator 110 becomes polarized light and can stabilize the polarization direction. As a result, the surface emitting laser array 100 can emit laser light whose polarization direction can be controlled.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００は、複数の単位共振器１１０のうち、端に配置された単位共振器１１０ａが、Ｘ方向に突出した突出部１１５を有することができる。これにより、上述のように、端に配置された単位共振器１１０ａにおけるレーザー光は、突出部１１５による応力により、一層偏光した光となって偏光方向を安定化させることができる。   In the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, among the plurality of unit resonators 110, the unit resonator 110a disposed at the end may have a protrusion 115 protruding in the X direction. Thereby, as described above, the laser light in the unit resonator 110a arranged at the end becomes more polarized light by the stress due to the protrusion 115, and the polarization direction can be stabilized.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００は、接続部１２０が、平面視において、全面に電流狭窄層１０５を有することができる。これにより、隣接する単位共振器１１０に余分な電流が流れることを防ぐことができる。   In the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, the connection part 120 may have the current confinement layer 105 on the entire surface in a plan view. Thereby, it is possible to prevent an excessive current from flowing through the adjacent unit resonators 110.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００は、接続部１２０のＹ方向の幅１２０ｙは、単位共振器１１０の径より小さく形成されることができる。これにより、接続部１２０は、平面視において、全面に電流狭窄層１０５を有することができる。   In the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, the width 120 y in the Y direction of the connecting portion 120 can be formed smaller than the diameter of the unit resonator 110. Thereby, the connection part 120 can have the current confinement layer 105 in the whole surface in planar view.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００は、接続部１２０のＹ方向の幅１２０ｙは、単位共振器１１０に形成される電流狭窄層１０５の幅１０５ｙの倍の長さ以下であることができる。これにより、接続部１２０は、平面視において、より確実に全面に電流狭窄層１０５を有することができる。   In the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, the width 120 y in the Y direction of the connecting portion 120 is not more than twice the width 105 y of the current confinement layer 105 formed in the unit resonator 110. it can. Thereby, the connection part 120 can have the electric current confinement layer 105 more reliably in the whole surface in planar view.

１．２．第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造方法
次に、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５〜図８は、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００の製造工程を概略的に示す断面図であり、それぞれ図１に示すＢ−Ｂ線の断面図に対応している。 1.2. Manufacturing Method of Surface Emitting Semiconductor Laser Array According to First Embodiment Next, a manufacturing method of the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 5 to 8 are cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, and correspond to the cross-sectional views taken along the line BB shown in FIG.

図５に示すように、基板１０１として、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板を用意する。次に、基板１０１の上に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、半導体多層膜１５０を形成する。半導体多層膜１５０は、第１ミラー１０２ａ、活性層１０３ａおよび第２ミラー１０４ａを構成する半導体層を順に積層したものである。なお、第２ミラー１０４ａを成長させる際に、例えば、少なくとも１層を、後に酸化させて電流狭窄層１０５となる層とすることができる。電流狭窄層１０５となる層としては、例えば、Ａｌ組成が０．９５以上のＡｌＧａＡｓ層（ＡｌＡｓ層の場合を含む）などを用いることができる。また、第２ミラー１０４ａの最上層は、例えば、コンタクト層１０６ａとすることができる。コンタクト層１０６ａは、例えば、キャリア密度を高くし、第２電極１０８とのオーミック接触をとりやすくしておくことができる。   As shown in FIG. 5, for example, an n-type GaAs substrate is prepared as the substrate 101. Next, the semiconductor multilayer film 150 is formed on the substrate 101 by epitaxial growth while modulating the composition. The semiconductor multilayer film 150 is obtained by sequentially stacking semiconductor layers constituting the first mirror 102a, the active layer 103a, and the second mirror 104a. When the second mirror 104a is grown, for example, at least one layer can be oxidized to be a layer that becomes the current confinement layer 105 later. As the layer to be the current confinement layer 105, for example, an AlGaAs layer (including the case of an AlAs layer) having an Al composition of 0.95 or more can be used. The uppermost layer of the second mirror 104a can be, for example, the contact layer 106a. For example, the contact layer 106 a can have a high carrier density and can easily make ohmic contact with the second electrode 108.

エピタキシャル成長を行う際の温度は、成長方法や原料、基板１０１の種類、あるいは形成する半導体多層膜１５０の種類、厚さ、およびキャリア密度によって適宜決定されるが、一般に、４５０℃〜８００℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法や、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、あるいはＬＰＥ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法を用いることができる。   The temperature at which the epitaxial growth is performed is appropriately determined depending on the growth method, the raw material, the type of the substrate 101, or the type, thickness, and carrier density of the semiconductor multilayer film 150 to be formed, but is generally 450 ° C. to 800 ° C. Is preferred. Further, the time required for performing the epitaxial growth is also appropriately determined in the same manner as the temperature. In addition, as a method for epitaxial growth, a metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, or an LPE (Liquid Phase Epitaxy) method can be used.

図６に示すように、第１ミラー１０２ａ、活性層１０３ａ、第２ミラー１０４ａおよびコンタクト層１０６ａをパターニングして、第１ミラー１０２、活性層１０３、第２ミラー１０４およびコンタクト層１０６を有する垂直共振器１４０を形成する。パターニングは、図１に示すように垂直共振器１４０が複数の単位共振器１１０と接続部１２０とを有するように行われる。さらに、パターニングは、例えば、図１に示すように垂直共振器１４０が突出部１１５を有するように行われることができる。パターニングは、各層ごと行ってもよいし、各層を一括して行ってもよい。パターニングは、例えば、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて行うことができる。   As shown in FIG. 6, the first mirror 102 a, the active layer 103 a, the second mirror 104 a, and the contact layer 106 a are patterned to have the vertical resonance having the first mirror 102, the active layer 103, the second mirror 104, and the contact layer 106. A vessel 140 is formed. The patterning is performed so that the vertical resonator 140 has a plurality of unit resonators 110 and connection portions 120 as shown in FIG. Further, the patterning may be performed such that the vertical resonator 140 has a protrusion 115 as shown in FIG. The patterning may be performed for each layer, or each layer may be performed at once. The patterning can be performed using, for example, a known lithography technique and etching technique.

図７に示すように、活性層１０３の近い領域に電流狭窄層１０５を形成する。電流狭窄層１０５は、例えば、上述の第２ミラー１０４中のＡｌ組成が高い層を側面から酸化することによって、形成されることができる。酸化は、例えば、４００℃程度の水蒸気雰囲気中において、行われることができる。酸化のレートは、例えば、炉の温度、水蒸気の供給量、酸化すべき層のＡｌ組成および膜厚などに依存する。従って、例えば、接続部１２０の酸化すべき層を全て酸化するように、酸化レートを調整することができる。   As shown in FIG. 7, a current confinement layer 105 is formed in a region near the active layer 103. The current confinement layer 105 can be formed, for example, by oxidizing the layer having a high Al composition in the second mirror 104 from the side surface. The oxidation can be performed, for example, in a steam atmosphere at about 400 ° C. The rate of oxidation depends on, for example, the temperature of the furnace, the amount of steam supplied, the Al composition and thickness of the layer to be oxidized. Therefore, for example, the oxidation rate can be adjusted so as to oxidize all the layers to be oxidized in the connection portion 120.

図８に示すように、例えば、第１ミラー１０２の上に第１電極１０７を形成する。第１電極は、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法を用いて形成されることができる。なお、第１電極１０７を形成する前に、必要に応じて、プラズマ処理法などにより、電極の形成領域を洗浄することができる。これにより、より安定した特性の素子を形成することができる。なお、図示はしないが、第１電極１０７は、基板１０１の裏面に形成されてもよい。   As shown in FIG. 8, for example, the first electrode 107 is formed on the first mirror 102. The first electrode can be formed using, for example, a vacuum deposition method and a lift-off method. Note that before the first electrode 107 is formed, the electrode formation region can be cleaned by a plasma treatment method or the like as necessary. Thereby, an element having more stable characteristics can be formed. Although not shown, the first electrode 107 may be formed on the back surface of the substrate 101.

図３に示すように、基板１０１の上方であって、垂直共振器１４０の周囲に絶縁層１０９を形成する。具体的には、まず、例えば、スピンコート法を用いて全面にポリイミド樹脂などからなる絶縁層を形成する。次に、例えばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈ）法を用いて垂直共振器１４０の上面を露出させる。次に、例えば、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて絶縁層をパターニングする。このようにして所望の形状の絶縁層１０９を形成することができる。   As shown in FIG. 3, an insulating layer 109 is formed above the substrate 101 and around the vertical resonator 140. Specifically, first, an insulating layer made of polyimide resin or the like is formed on the entire surface by using, for example, a spin coating method. Next, the upper surface of the vertical resonator 140 is exposed by using, for example, a CMP (Chemical Mechanical Polish) method. Next, the insulating layer is patterned using, for example, a known lithography technique and etching technique. In this way, the insulating layer 109 having a desired shape can be formed.

次に、コンタクト層１０６および絶縁層１０９の上に、第２電極１０８を形成する。第２電極１０８は、例えば、第１電極１０７と同じ製法で形成されることができる。   Next, the second electrode 108 is formed over the contact layer 106 and the insulating layer 109. For example, the second electrode 108 can be formed by the same manufacturing method as the first electrode 107.

以上の工程によって、図１〜図４に示すような第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００を製造することができる。   Through the above steps, the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment as shown in FIGS. 1 to 4 can be manufactured.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００の製造方法は、例えば、以下のような特徴を有する。   The method for manufacturing the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment has the following features, for example.

第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００の製造方法によれば、複数の単位共振器１１０を同一の工程で形成することができる。これにより、各単位共振器を別々の工程で形成した後にそれらを集積する場合に比べ、より高密度に単位共振器１１０を集積化することができる。すなわち、集積度の高い、面発光レーザーアレイ１００を得ることができる。   According to the method of manufacturing the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment, the plurality of unit resonators 110 can be formed in the same process. As a result, the unit resonators 110 can be integrated at a higher density than when the unit resonators are formed in separate steps and then integrated. That is, the surface emitting laser array 100 having a high degree of integration can be obtained.

１．３．第１の変形例
次に、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００の第１の変形例について説明する。以下、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００と実質的に同一の材料については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 1.3. First Modification Next, a first modification of the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment will be described. Hereinafter, the substantially same material as that of the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.

図９は、第１の変形例に係る面発光レーザーアレイ２００を模式的に示す平面図である。図１０は、第１の変形例に係る面発光レーザーアレイ２００を模式的に示す断面図である。なお、図１０は、図９に示したＡ−Ａ線における断面図である。また、図９では、絶縁層１０９の図示を省略している。   FIG. 9 is a plan view schematically showing a surface emitting laser array 200 according to a first modification. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a surface emitting laser array 200 according to a first modification. 10 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. In FIG. 9, the insulating layer 109 is not shown.

面発光レーザーアレイ２００は、接続部１２０に絶縁性のイオン注入部１２２が形成されている点で、面発光レーザーアレイ１００と異なる。   The surface emitting laser array 200 is different from the surface emitting laser array 100 in that an insulating ion implantation part 122 is formed in the connection part 120.

イオン注入部１２２は、例えば、接続部１２０の表面から、基板１０１までの範囲で形成されることができる。イオン注入部１２２は、接続部１２０の絶縁性をより一層高める機能を有する。なお、イオン注入部１２２は、例えば、図示しないが、少なくとも抵抗の低いコンタクト層１０６を貫通する程度に形成されていれば、基板１０１まで達していなくてもよい。   The ion implantation part 122 can be formed in the range from the surface of the connection part 120 to the substrate 101, for example. The ion implantation part 122 has a function of further improving the insulation of the connection part 120. For example, although not shown, the ion implantation part 122 does not need to reach the substrate 101 as long as it is formed so as to penetrate at least the contact layer 106 having low resistance.

イオン注入部１２２は、例えば、水素イオン、ホウ素イオン、酸素イオン、またはクロムイオンなどを接続部１２０に打ち込むことにより、形成される。イオン注入部１２２を形成するためにイオンを打ち込む工程は、例えば、図５に示すような半導体多層膜１５０を形成した後に行うことができるが、特に、その工程の順番は、限定されない。   The ion implantation part 122 is formed, for example, by implanting hydrogen ions, boron ions, oxygen ions, chromium ions, or the like into the connection part 120. The step of implanting ions to form the ion implantation part 122 can be performed, for example, after the semiconductor multilayer film 150 as shown in FIG. 5 is formed, but the order of the steps is not particularly limited.

第１の変形例に係る面発光レーザーアレイ２００は、面発光レーザー１００の特徴に加え、例えば、さらに以下のような特徴を有する。   The surface emitting laser array 200 according to the first modification has the following features in addition to the features of the surface emitting laser 100, for example.

第１の変形例に係る面発光レーザーアレイ２００は、接続部１２０にイオン注入部１２２が形成されている。これにより、接続部１２０の絶縁性をより一層固めることができる。   In the surface emitting laser array 200 according to the first modification, the ion implantation part 122 is formed in the connection part 120. Thereby, the insulation of the connection part 120 can be further solidified.

１．４．第２の変形例
次に、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００の第２の変形例について説明する。以下、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００と実質的に同一の材料については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 1.4. Second Modification Next, a second modification of the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment will be described. Hereinafter, the substantially same material as that of the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.

図１１は、第２の変形例に係る面発光レーザーアレイ３００を模式的に示す平面図である。図１２は、第２の変形例に係る面発光レーザーアレイ３００を模式的に示す断面図である。なお、図１２は、図１１に示したＡ−Ａ線における断面図である。また、図１１では、絶縁層１０９の図示を省略している。   FIG. 11 is a plan view schematically showing a surface emitting laser array 300 according to a second modification. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a surface emitting laser array 300 according to a second modification. 12 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. In FIG. 11, the insulating layer 109 is not shown.

面発光レーザーアレイ３００は、接続部１２０に溝１２４が形成されている点で、面発光レーザーアレイ１００と異なる。   The surface emitting laser array 300 is different from the surface emitting laser array 100 in that a groove 124 is formed in the connecting portion 120.

溝１２４は、例えば、少なくとも抵抗の低いコンタクト層１０６を貫通する程度に形成されることができる。溝１２４は、接続部１２０の絶縁性をより高める機能を有する。溝１２４は、例えば、第２ミラー１０４を貫通してもよいが、コンタクト層１０６を貫通する程度にのみ溝１２４を形成することにより、単位共振器１１０に与える応力の低下を防ぐことができる。   The groove 124 can be formed, for example, so as to penetrate at least the contact layer 106 having a low resistance. The groove 124 has a function of further improving the insulating property of the connecting portion 120. For example, the groove 124 may penetrate the second mirror 104, but by forming the groove 124 only to the extent that it penetrates the contact layer 106, it is possible to prevent a decrease in stress applied to the unit resonator 110.

溝１２４は、例えば、垂直共振器１４０を形成するためのパターニングによって形成されてもよいし、別途、パターニングにより形成されてもよいが、工程数削減を考慮すると、垂直共振器１４０を形成するためのパターニングによって形成さることが好ましい。垂直共振器１４０を形成するためのパターニングによって溝１２４を形成する場合、例えば、図１２に示す溝１２４の幅１２４ｘが、垂直共振器１４０の厚さに比べて、充分に小さくなるようにパターニングする。これにより、溝１２４が形成される領域は、エッチングされにくくなり、コンタクト層１０６を貫通する程度にのみ形成されることができる。   For example, the groove 124 may be formed by patterning for forming the vertical resonator 140 or may be separately formed by patterning. However, in consideration of reduction in the number of steps, the groove 124 is formed. It is preferable to form by patterning. When the groove 124 is formed by patterning for forming the vertical resonator 140, for example, patterning is performed so that the width 124x of the groove 124 illustrated in FIG. 12 is sufficiently smaller than the thickness of the vertical resonator 140. . As a result, the region where the groove 124 is formed is less likely to be etched and can be formed only to the extent that it penetrates the contact layer 106.

なお、図示はしないが、垂直共振器１４０は、接続部１２０にイオン注入部１２２と溝１２４との両方を有することもできる。   Although not shown, the vertical resonator 140 can have both the ion implantation part 122 and the groove 124 in the connection part 120.

第２の変形例に係る面発光レーザーアレイ３００およびその製造方法は、面発光レーザー１００およびその製造方法の特徴に加え、例えば、さらに以下のような特徴を有する。   The surface emitting laser array 300 and the manufacturing method thereof according to the second modified example have the following features in addition to the features of the surface emitting laser 100 and the manufacturing method thereof, for example.

第２の変形例に係る面発光レーザーアレイ３００は、接続部１２０に溝１２４が形成されている。これにより、接続部１２０の絶縁性をより高めることができる。また、溝１２４は、コンタクト層１０６を貫通する程度にのみ形成されることができる。これにより、単位共振器１１０に与える応力の低下を防ぐことができる。   In the surface emitting laser array 300 according to the second modification, a groove 124 is formed in the connection portion 120. Thereby, the insulation of the connection part 120 can be improved more. Further, the groove 124 can be formed only to the extent that it penetrates the contact layer 106. Thereby, the fall of the stress given to the unit resonator 110 can be prevented.

第２の変形例に係る面発光レーザーアレイ３００の製造方法によれば、垂直共振器１４０を形成するためのパターニングによって、溝１２４を形成することができる。これにより、工程数を増加させることなく、溝１２４を形成することができる。   According to the method for manufacturing the surface emitting laser array 300 according to the second modification, the groove 124 can be formed by patterning for forming the vertical resonator 140. Thereby, the groove | channel 124 can be formed, without increasing the number of processes.

２．第２の実施形態
２．１．第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイ
第２の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１０００は、本発明に係る単一の面発光レーザーアレイを複数配置することにより形成される。 2. Second Embodiment 2.1. Surface Emitting Semiconductor Laser Array According to Second Embodiment A surface emitting laser array 1000 according to a second embodiment is formed by arranging a plurality of single surface emitting laser arrays according to the present invention.

図１３は、第２の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１０００を模式的に示す断面図である。以下、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００と実質的に同一の材料については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図１３では、絶縁層１０９の図示を省略している。   FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a surface emitting laser array 1000 according to the second embodiment. Hereinafter, the substantially same material as that of the surface emitting laser array 100 according to the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 13, the insulating layer 109 is not shown.

面発光レーザーアレイ１０００は、図１３に示すように、例えば、Ｙ方向に複数形成された図１に示す面発光レーザーアレイ１００を有する。各面発光レーザーアレイ１００は、第２電極１０８によって、それぞれ接続されることができる。各第１電極１０７および各第２電極１０８は、それぞれ図示せぬパッド部と接続されることができる。なお、図１３において、面発光レーザーアレイ１０００は、面発光レーザーアレイ１００を３つ有しているが、その数は限定されるものではない。また、面発光レーザーアレイ１０００は、例えば、面発光レーザーアレイ２００、もしくは面発光レーザーアレイ３００によって、構成されることもできる。   As shown in FIG. 13, the surface emitting laser array 1000 includes, for example, the surface emitting laser array 100 shown in FIG. 1 formed in the Y direction. Each surface emitting laser array 100 can be connected by a second electrode 108. Each first electrode 107 and each second electrode 108 can be connected to a pad portion (not shown). In FIG. 13, the surface emitting laser array 1000 has three surface emitting laser arrays 100, but the number is not limited. Further, the surface emitting laser array 1000 can be configured by, for example, the surface emitting laser array 200 or the surface emitting laser array 300.

第２の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１０００は、複数の面発光レーザーアレイ１００を所定数、所定の配列に形成することができる。これにより、用途や目的に応じた面発光レーザーアレイ１０００を得ることができる。また、上述した面発光レーザーアレイ１００の特徴を有した面発光レーザーアレイ１０００を得ることができる。   The surface emitting laser array 1000 according to the second embodiment can form a plurality of surface emitting laser arrays 100 in a predetermined arrangement in a predetermined number. Thereby, the surface emitting laser array 1000 according to a use and the objective can be obtained. Further, the surface emitting laser array 1000 having the characteristics of the surface emitting laser array 100 described above can be obtained.

２．２．第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造方法
第２の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１０００の製造方法は、第１の実施形態に係る面発光レーザーアレイ１００の製造方法と基本的には同じであり、面発光レーザーアレイ１００を複数配置して形成されたものである。よって、その説明を省略する。 2.2. Manufacturing Method of Surface Emitting Semiconductor Laser Array According to Second Embodiment The manufacturing method of surface emitting laser array 1000 according to the second embodiment is basically the same as the manufacturing method of surface emitting laser array 100 according to the first embodiment. This is the same, and is formed by arranging a plurality of surface emitting laser arrays 100. Therefore, the description is omitted.

上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, it will be readily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention.

第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す平面図。1 is a plan view schematically showing a surface emitting semiconductor laser array according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す断面図。1 is a cross-sectional view schematically showing a surface emitting semiconductor laser array according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す断面図。1 is a cross-sectional view schematically showing a surface emitting semiconductor laser array according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す断面図。1 is a cross-sectional view schematically showing a surface emitting semiconductor laser array according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the surface emitting semiconductor laser array which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the surface emitting semiconductor laser array which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the surface emitting semiconductor laser array which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイの製造工程を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the surface emitting semiconductor laser array which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態の第１変形例に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す平面図。The top view which shows typically the surface emitting semiconductor laser array which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment. 第１の実施形態の第１変形例に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the surface emitting semiconductor laser array which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment. 第１の実施形態の第２変形例に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す平面図。The top view which shows typically the surface emitting semiconductor laser array which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment. 第１の実施形態の第２変形例に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the surface emitting semiconductor laser array which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment. 第２の実施形態に係る面発光型半導体レーザーアレイを模式的に示す平面図。The top view which shows typically the surface emitting semiconductor laser array which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 面発光レーザーアレイ、１０１ 基板、１０２ 第１ミラー、１０３ 活性層、１０４ 第２ミラー、１０５ 電流狭窄層、１０６ コンタクト層、１０７ 第１電極、１０８ 第２電極、１０９ 絶縁層、１１０ 単位共振器、１１５ 突出部、１２０ 接続部、１４０ 垂直共振器、１５０ 半導体層、２００ 面発光レーザーアレイ、３００ 面発光レーザーアレイ、１０００ 面発光レーザーアレイ 100 surface emitting laser array, 101 substrate, 102 first mirror, 103 active layer, 104 second mirror, 105 current confinement layer, 106 contact layer, 107 first electrode, 108 second electrode, 109 insulating layer, 110 unit resonator 115 projecting portion 120 connecting portion 140 vertical cavity 150 semiconductor layer 200 surface emitting laser array 300 surface emitting laser array 1000 surface emitting laser array

Claims (12)

基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザーアレイであって、
前記垂直共振器は、第１ミラーと、活性層と、第２ミラーと、を含み、
前記垂直共振器は、
１の方向に配置された複数の単位共振器と、
隣接する前記単位共振器同士を接続する接続部と、を有する、面発光型半導体レーザーアレイ。 A surface emitting semiconductor laser array having a vertical resonator above a substrate,
The vertical resonator includes a first mirror, an active layer, and a second mirror,
The vertical resonator is
A plurality of unit resonators arranged in one direction;
A surface emitting semiconductor laser array, comprising: a connecting portion that connects adjacent unit resonators. 請求項１において、
前記複数の単位共振器のうち、端に配置された前記単位共振器は、前記１の方向に突出した突出部を有する、面発光型半導体レーザーアレイ。 In claim 1,
Of the plurality of unit resonators, the unit resonator disposed at an end has a protrusion that protrudes in the direction of the first surface emitting semiconductor laser array. 請求項１または２において、
前記垂直共振器は、さらに電流狭窄層を含み、
前記接続部は、平面視において、全面に前記電流狭窄層を有する、面発光型半導体レーザーアレイ。 In claim 1 or 2,
The vertical resonator further includes a current confinement layer,
The connection portion is a surface emitting semiconductor laser array having the current confinement layer on the entire surface in a plan view. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記接続部の幅は、平面視において、前記垂直共振器の径より小さい、面発光型半導体レーザーアレイ。 In any of claims 1 to 3,
The surface-emitting type semiconductor laser array, wherein the width of the connection portion is smaller than the diameter of the vertical resonator in plan view. 請求項３または請求項３を引用する請求項４において、
前記接続部の幅は、平面視において、前記単位共振器に形成された前記電流狭窄層の幅の倍の長さ以下である、面発光型半導体レーザーアレイ。 In claim 3 quoting claim 3 or claim 3,
The surface-emitting type semiconductor laser array, wherein the width of the connecting portion is not more than twice the width of the current confinement layer formed in the unit resonator in plan view. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記接続部は、絶縁性のイオン注入部を有する、面発光型半導体レーザーアレイ。 In any of claims 1 to 5,
The connection portion is a surface emitting semiconductor laser array having an insulating ion implantation portion. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記接続部は、溝を有する、面発光型半導体レーザーアレイ。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The connection portion is a surface emitting semiconductor laser array having a groove. 請求項１ないし７のいずれかに記載の面発光型半導体レーザーアレイを複数配置することにより形成された、面発光型半導体レーザーアレイ。   A surface-emitting type semiconductor laser array formed by arranging a plurality of surface-emitting type semiconductor laser arrays according to claim 1. 基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザーアレイの製造方法であって、
前記基板の上方に、少なくとも、第１ミラー、活性層および第２ミラーを構成するための半導体層を積層する工程と、
前記半導体層をパターニングすることにより、前記垂直共振器を形成する工程と、を含み、
前記垂直共振器は、１の方向に配置された複数の単位共振器と、隣接する前記単位共振器同士を接続する接続部と、を有するように形成される、面発光型半導体レーザーアレイの製造方法。 A method of manufacturing a surface emitting semiconductor laser array having a vertical resonator above a substrate,
Laminating at least a semiconductor layer for constituting a first mirror, an active layer, and a second mirror above the substrate;
Forming the vertical resonator by patterning the semiconductor layer,
The vertical resonator is manufactured to have a plurality of unit resonators arranged in one direction and a connection portion that connects the adjacent unit resonators to each other. Method. 請求項９において、
さらに、前記半導体層の一部を酸化することにより、電流狭窄層を形成する工程を含む、面発光型半導体レーザーアレイの製造方法。 In claim 9,
Furthermore, the manufacturing method of a surface emitting semiconductor laser array including the process of forming a current confinement layer by oxidizing a part of the semiconductor layer. 請求項９または１０において、
前記接続部の少なくとも一部にイオンを打ち込むことにより、絶縁性のイオン注入部を形成する、面発光型半導体レーザーアレイの製造方法。 In claim 9 or 10,
A method of manufacturing a surface-emitting type semiconductor laser array, wherein an insulating ion-implanted portion is formed by implanting ions into at least a part of the connecting portion. 請求項９ないし１１のいずれかにおいて、
前記接続部の少なくとも一部に、溝を形成する、面発光型半導体レーザーアレイの製造方法。 In any of claims 9 to 11,
A method of manufacturing a surface-emitting type semiconductor laser array, wherein a groove is formed in at least a part of the connection portion.
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KR20200030381A (en) * 2018-09-12 2020-03-20 삼성전자주식회사 Addressable laser array device including vertical cavity surface emitting lasers adopting nanostructure reflector

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