JP2009117408A - 半導体発光素子およびその製造方法ならびに印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板10上に、下部DBR層11、下部スペーサ層12、活性層13、上部スペーサ層14、電流狭窄層15、上部DBR層16およびコンタクト層17を順に積層した積層構造(共振器)を備える。この積層構造の上部に柱状のメサ部18が形成されている。メサ部18の上面には中央領域に開口を有する環状の上部電極20が形成されており、上部電極20の開口内に、積層構造に接して偏光子23が形成されている。偏光子23は、積層構造と交差する方向に、活性層13から発せられる光を反射する金属膜24と、活性層13から発せられる光を透過する絶縁膜25とを交互に配列して形成されている。
【選択図】図2
Description
(A1)一の積層面内に複数の光透過部を規則的に形成する光透過部形成工程
(A2)光透過部の側面に光反射部を形成する光反射部形成工程
(B1)第1導電型半導体層、活性層および第2導電型半導体層を順に形成したのち、第2導電型半導体層の上部に、積層方向と交差する方向に延在するストライプ状のリッジ部を形成するリッジ形成工程
(B2)少なくとも活性層および第2導電型半導体層を選択的にエッチングして、リッジ部を横断すると共に少なくとも活性層を貫通する溝部を形成する溝部形成工程
(B3)溝部の底面内に複数の光透過部を規則的に形成する光透過部形成工程
(B4)光透過部の側面に光反射部を形成する光反射部形成工程
(C1)第1導電型半導体層、活性層および第2導電型半導体層を順に形成したのち、第2導電型半導体層の上部に、積層方向と交差する方向に延在するストライプ状のリッジ部を形成するリッジ形成工程
(C2)少なくとも活性層および第2導電型半導体層を選択的にエッチングして、リッジ部を横断すると共に少なくとも活性層を貫通する溝部を形成する溝部形成工程
(C3)溝部の中に、光透過部および光反射部を交互に積層する偏光子形成工程
上記実施の形態では、凹部25Aを絶縁膜25Eで埋め込んでいたが、例えば、図8に示したように、凹部25Aを絶縁膜25Eなどで埋め込まずに、凹部25A内を空気で満たしておいてもよい。この場合には、凹部25A内の空気が、絶縁膜25Eと同様の光学的な作用(光透過)を奏することから、上記実施形態と同様、安定した偏光特性を得ることができる。
図10は、第2の実施の形態に係る端面発光型の半導体レーザ2の上面構成を表したものである。図11は図10のA−A矢視方向の断面構成を、図12は図10のB−B矢視方向の断面構成を、図13は図10のC−C矢視方向の断面構成をそれぞれ表したものである。
上記実施の形態では、金属膜46を積層面内方向と直交する方向(積層方向)に所定の間隔で規則的に配置していたが、例えば、図27に示したように、金属膜46を積層方向と交差する方向であって、かつリッジ部37の延在方向に向けて斜めに規則的に配置してもよい。このようにした場合には、各金属膜46の前端面S1側の端部を含む傾斜面や、各金属膜46の後端面S2側の端部を含む傾斜面によって反射された光が光導波路から外部に放出されるので、これらの傾斜面によって、安定した偏光特性を得ることができる。
上記実施の形態またはその変形例に係る半導体レーザ1,2は、例えば、レーザプリンタなどの印刷装置の光源に対して好適に適用可能なものである。例えば、図31に示したように、光源61と、光源61からの光を反射させると共に反射光を走査させるポリゴンミラー62と、ポリゴンミラー62からの光を感光ドラム64に導くfθレンズ63と、fθレンズ63からの光を受けて静電潜像を形成する感光ドラム64と、感光ドラム64に静電潜像に応じたトナーを付着させるトナー供給器(図示せず)とを備えたレーザプリンタ60における光源61として、半導体レーザ1,2を用いることが可能である。
Claims (27)
- 活性層を挟み込む一対の反射鏡を有する共振器と、
前記共振器の内部に、または前記共振器に接して設けられた偏光子と
を備え、
前記偏光子は、前記一対の反射鏡の対向方向と交差する方向に、前記活性層から発せられる光を透過する光透過部と、前記活性層から発せられる光を反射する光反射部とを交互に配列して形成されている
ことを特徴とする半導体発光素子。 - 前記光反射部は、金属からなる
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記光反射部は、前記偏光子の配列方向において、前記活性層から発せられる光の波長の1/10以下の厚さを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記光反射部は、前記光透過部の側面に積層することにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記光透過部は、半導体、絶縁体、誘電体および空気のうち少なくとも1つを含んで構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記光透過部および前記光反射部は、前記一対の反射鏡の対向方向と直交する方向に交互に配列されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記光透過部および前記光反射部は、前記一対の反射鏡の対向方向と斜めに交差する方向に交互に配列されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記光反射部は、矩形状となっている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記光反射部は、弓形状となっている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記共振器は、一方の反射鏡としての第1DBR層、前記活性層および他方の反射鏡としての第2DBR層を、前記一対の反射鏡の対向方向と平行な方向に順に含む積層構造を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記偏光子は、前記積層構造の前記第2DBR層側の端面に接して設けられている
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 - 前記光透過部および前記光反射部は、前記積層構造の積層方向と直交する一の方向に交互に配列されている
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 - 前記光透過部および前記光反射部は、前記積層構造の積層方向と直交する方向に同心円状に交互に配列されている
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体発光素子。 - 前記共振器は、第1導電型半導体層、前記活性層および第2導電型半導体層を、前記一対の反射鏡の対向方向と直交する方向に順に含む積層構造を有し、
前記積層構造は、当該積層構造の積層方向と直交する方向において対向する一対のへき開面を前記一対の反射鏡として有する
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 - 前記偏光子は、前記積層構造のうち一対のへき開面で挟まれた部位に設けられている
ことを特徴とする請求項14に記載の半導体発光素子。 - 前記光透過部および前記光反射部は、前記積層構造の積層方向に交互に配列されている
ことを特徴とする請求項14に記載の半導体発光素子。 - 前記光透過部および前記光反射部は、前記一対の反射鏡の対向方向と直交する方向であって、かつ前記積層構造の積層方向と交差する方向に交互に配列されている
ことを特徴とする請求項14に記載の半導体発光素子。 - 第1DBR層、活性層および第2DBR層を順に含む積層構造の内部に、または前記積層構造に接して、前記活性層から発せられる光を透過する光透過部と、前記活性層から発せられる光を反射する光反射部とを含む偏光子を備えた半導体発光素子の製造方法であって、
一の積層面内に前記複数の光透過部を規則的に形成する光透過部形成工程と、
前記光透過部の側面に前記光反射部を形成する光反射部形成工程と
を含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 前記光透過部形成工程は、
前記活性層から発せられる光を透過可能な光透過膜を積層したのち、前記光透過膜上に、前記積層構造の積層方向と交差する方向に複数の第1開口が規則的に配列された第1マスク層を形成する工程と
前記第1開口を介して前記光透過膜を選択的にエッチングして、前記第1開口との対応部位に凹部を形成することにより、互いに隣接する前記凹部同士の間に前記光透過部を形成する工程
を含む
ことを特徴とする請求項18に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記光反射膜形成工程は、
前記第1マスク層と前記凹部とを含む表面に前記光反射膜を積層したのち、前記第1マスク層を除去することにより、前記光反射膜のうち前記第1マスク層に接する部分を除去する工程と、
前記光透過部の上面と、前記光反射膜のうち前記凹部に接する部分の表面とを含む表面に第2マスク層および第3マスク層を順に積層したのち、前記第3マスク層のうち前記凹部の底面との対向領域に第2開口を形成する工程と
前記第2開口を介して前記第2マスク層を選択的にエッチングすることにより、前記第2マスク層のうち前記凹部の底面との対向領域に第3開口を形成する工程と、
前記第2開口および前記第3開口を介して前記光反射膜を選択的にエッチングして、前記光反射膜のうち前記凹部の底面に接する部分を除去することにより、前記光透過部の側面に前記光透過部を形成する工程と
を含む
ことを特徴とする請求項19に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 第1導電型半導体層、活性層および第2導電型半導体層を順に含むと共に前記第1導電型半導体層、前記活性層および前記第2導電型半導体層の積層方向と直交する方向に対向する一対の反射鏡を含む積層構造の内部に、または前記積層構造に接して、前記活性層から発せられる光を透過する光透過部と、前記活性層から発せられる光を反射する光反射部とを含む偏光子を備えた半導体発光素子の製造方法であって、
第1導電型半導体層、活性層および第2導電型半導体層を順に形成したのち、前記第2導電型半導体層の上部に、前記積層方向と交差する方向に延在するストライプ状のリッジ部を形成するリッジ形成工程と、
少なくとも前記活性層および前記第2導電型半導体層を選択的にエッチングして、前記リッジ部を横断すると共に少なくとも前記活性層を貫通する溝部を形成する溝部形成工程と、
前記溝部の底面内に前記複数の光透過部を規則的に形成する光透過部形成工程と、
前記光透過部の側面に前記光反射部を形成する光反射部形成工程と
を含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 前記光透過部形成工程は、
前記活性層から発せられる光を透過可能な光透過膜を積層したのち、前記光透過膜上に、前記積層方向と直交する方向であって、かつ前記リッジ部の延在方向と交差する方向に複数の第1開口が規則的に配列された第1マスク層を形成する工程と
前記第1開口を介して前記光透過膜を選択的にエッチングして、前記第1開口との対応部位に凹部を形成することにより、互いに隣接する前記凹部同士の間に前記光透過部を形成する工程
を含む
ことを特徴とする請求項21に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記光反射膜形成工程は、
前記第1マスク層と前記凹部とを含む表面に前記光反射膜を積層したのち、前記第1マスク層を除去することにより、前記光反射膜のうち前記第1マスク層に接する部分を除去する工程と、
前記光透過部の上面と、前記光反射膜のうち前記凹部に接する部分の表面とを含む表面に第2マスク層および第3マスク層を順に積層したのち、前記第3マスク層のうち前記凹部の底面との対向領域に第2開口を形成する工程と
前記第2開口を介して前記第2マスク層を選択的にエッチングすることにより、前記第2マスク層のうち前記凹部の底面との対向領域に第3開口を形成する工程と、
前記第2開口および前記第3開口を介して前記光反射膜を選択的にエッチングして、前記光反射膜のうち前記凹部の底面に接する部分を除去することにより、前記光透過部の側面に前記光透過部を形成する工程と
を含む
ことを特徴とする請求項22に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 第1導電型半導体層、活性層および第2導電型半導体層を順に含むと共に前記第1導電型半導体層、前記活性層および前記第2導電型半導体層の積層方向と直交する方向に対向する一対の反射鏡を含む積層構造の内部に、または前記積層構造に接して、前記活性層から発せられる光を透過する光透過部と、前記活性層から発せられる光を反射する光反射部とを含む偏光子を備えた半導体発光素子の製造方法であって、
第1導電型半導体層、活性層および第2導電型半導体層を順に形成したのち、前記第2導電型半導体層の上部に、前記積層方向と交差する方向に延在するストライプ状のリッジ部を形成するリッジ形成工程と、
少なくとも前記活性層および前記第2導電型半導体層を選択的にエッチングして、前記リッジ部を横断すると共に少なくとも前記活性層を貫通する溝部を形成する溝部形成工程と、
前記溝部の中に、前記光透過部および前記光反射部を交互に積層する偏光子形成工程と
を含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 前記偏光子形成工程において、前記光透過部および前記光反射部を前記積層構造と平行な方向に交互に積層する
ことを特徴とする請求項24に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記偏光子形成工程において、前記光透過部および前記光反射部を前記積層構造と交差する方向に交互に積層する
ことを特徴とする請求項24に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 半導体発光素子が光源として用いられた印刷装置であって、
前記半導体発光素子は、
活性層を挟み込む一対の反射鏡を有する共振器と、
前記共振器の内部に、または前記共振器に接して設けられた偏光子と
を備え、
前記偏光子は、前記一対の反射鏡の対向方向と交差する方向に、前記活性層から発せられる光を透過する光透過部と、前記活性層から発せられる光を反射する光反射部とを交互に配列して形成されている
ことを特徴とする印刷装置。
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---|---|---|---|
JP2007285266A JP2009117408A (ja) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | 半導体発光素子およびその製造方法ならびに印刷装置 |
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JP2007285266A JP2009117408A (ja) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | 半導体発光素子およびその製造方法ならびに印刷装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023139057A1 (de) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | Trumpf Photonic Components Gmbh | Laservorrichtung |
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JPH07231138A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-08-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 面発光半導体レーザ |
JPH0856049A (ja) * | 1994-08-15 | 1996-02-27 | Tokyo Inst Of Technol | 面発光レーザの偏波制御法 |
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-
2007
- 2007-11-01 JP JP2007285266A patent/JP2009117408A/ja active Pending
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