JP2009238989A - マルチビーム半導体レーザ - Google Patents

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Abstract

【課題】レーザ光の偏光の回転差を少なくし得る構造を有する端面発光型のマルチビーム半導体レーザを提供する。
【解決手段】端面発光型のマルチビーム半導体レーザにおいて、並置されたＮ個（但し、Ｎ≧２）のストライプ状の発光部１０と発光部１０との間には、発光部１０を相互に電気的に分離する分離溝１６０が形成されており、第１番目の発光部１０1の外側には、一部が不連続の第１の凹部１６１が形成されており、第Ｎ番目の発光部１０2の外側には、一部が不連続の第２の凹部１６２が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、並置された少なくとも２つの発光部を有するマルチビーム半導体レーザに関する。
複数の並置された発光部を有するマルチビーム半導体レーザが、種々の分野で使用されている。例えば、特開２００２−３２４９４４には、ＳＤＨ（Separated Double Hetero Junction）構造を有するマルチビーム半導体レーザ（以下、ＳＤＨ型マルチビーム半導体レーザと呼ぶ）が開示されている。そして、この特許公開公報には、ジャンクション・ダウン方式でＳＤＨ型マルチビーム半導体レーザをヒートシンク等に半田等を用いてマウントしたときの問題点が挙げられている。即ち、ジャンクション・ダウン方式でＳＤＨ型マルチビーム半導体レーザをマウントすると、各発光部（化合物半導体層の積層構造）に歪みが生じ、応力が各発光部に発生する。そして、その結果、応力によって光弾性効果を介した屈折率の変化が生じ、各発光部から出射されたレーザ光の偏光の状態が異なる、即ち、レーザ光の偏光が角回転するといった問題が指摘されている。そして、このような偏光が角回転すると、レーザ光が通過する偏光光学系において透過率や反射率が各発光部毎に異なってしまうという大きな問題が生じる。
このようなレーザ光の偏光が角回転するといった問題は、従来のジャンクション・アップ方式のＳＤＨ型マルチビーム半導体レーザにあっては、応力フリーであるが故に、生じ難い問題であった。ここで、ジャンクション・アップ方式の半導体レーザとは、第１導電型を有する第１化合物半導体層、第１化合物半導体層上に形成された活性層、及び、活性層上に形成され、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層の積層構造から構成された発光部において、第１化合物半導体層の厚さが第２化合物半導体層の厚さよりも十分に厚い構造を有する半導体レーザである。しかも、従来のＳＤＨ型マルチビーム半導体レーザにあっては、並置された発光部のピッチが少なくとも１００μｍ程度と広いが故に、並置された発光部の相互の影響が少なく、各発光部（化合物半導体層の積層構造）に歪みが生じ難い。それ故、レーザ光の偏光が角回転するといった問題は生じ難かった（図３のグラフにおける「参考例」参照）。尚、従来の２つの発光部を有するＳＤＨ型マルチビーム半導体レーザの模式的な平面図を図１６の（Ａ）に示し、図１６の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な端面図を図１６の（Ｂ）に示すが、２つの発光部は、発光部を電気的に分離するために、分離溝によって分離されている。
特開２００２−３２４９４４
並置された発光部のピッチが１００μｍの場合、２つの発光部から出射されたレーザ光の偏光の回転差は６度程度である。然るに、並置された発光部のピッチが３０μｍと狭くなると、２つの発光部から出射されたレーザ光の偏光の角回転の差（回転差と呼ぶ）が５０度にも達することが本発明者の測定によって判明した（図３のグラフにおける「比較例１」参照）。それ故、並置された発光部のピッチが３０μｍ程度まで狭くなると、２つの発光部から出射されたレーザ光の偏光の回転差を少なくする技術が必須となる。
従って、本発明の目的は、複数の並置された発光部のピッチが狭くなる場合であっても、発光部から出射されるレーザ光の偏光の回転差を少なくし得る構成、構造を有する端面発光型のマルチビーム半導体レーザを提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザは、並置されたＮ個（但し、Ｎ≧２）のストライプ状の発光部を有し、
各発光部は、
（Ａ）第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（Ｂ）第１化合物半導体層上に形成された活性層、
（Ｃ）活性層上に形成され、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
（Ｄ）第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
（Ｅ）第２化合物半導体層上に形成された第２電極、
から成り、そして、
（Ｆ）第２電極から延在する第２電極延在部、
を備えており、
Ｎ個の発光部における第１電極は、Ｎ個の発光部において共通とされており、
発光部と発光部との間には、発光部を相互に電気的に分離する分離溝が形成されており、
第１番目の発光部の外側には、一部が不連続の第１の凹部が形成されており、
第Ｎ番目の発光部の外側には、一部が不連続の第２の凹部が形成されており、
第１番目の発光部における第２電極延在部は、第１の凹部の連続した部分を介して第１番目の発光部の外側の第１の領域へと延びており、
第Ｎ番目の発光部における第２電極延在部は、第２の凹部の連続した部分を介して第Ｎ番目の発光部の外側の第２の領域へと延びており、
第ｎ番目の発光部（但し、２≦ｎ≦（Ｎ−１）である）における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第１の凹部又は第２の凹部の連続した部分を介して、第１番目又は第Ｎ番目の発光部の外側の第１の領域又は第２の領域へと延びている。
本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザは、ＳＤＨ構造を有する形態とすることができる。
そして、ＳＤＨ構造を有する本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
Ｎ＝２であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、電流ブロック層から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第１Ａの構成』と呼ぶ。
あるいは又、ＳＤＨ構造を有する本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
Ｎ＝２であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、絶縁材料層から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第１Ｂの構成』と呼ぶ。
あるいは又、ＳＤＨ構造を有する本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
Ｎ≧３であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、電流ブロック層から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第１Ｃの構成』と呼ぶ。
あるいは又、ＳＤＨ構造を有する本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
Ｎ≧３であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、絶縁材料層から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第１Ｄの構成』と呼ぶ。
以上に説明した第１Ａの構成〜第１Ｄの構成にあっては、分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通し、更には、電流ブロック層の下に位置する層まで延びていてもよい。また、電流ブロック層の上に化合物半導体層が形成されている場合には、分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、係る化合物半導体層を貫通しているし、第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、係る化合物半導体層及び電流ブロック層から成る。
以上に説明した各種の好ましい構成を含むＳＤＨ構造を有する本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、第１の領域及び第２の領域は電流ブロック層から成る構成とすることができる。
あるいは又、本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
Ｎ＝２であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、非導通領域から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第２Ａの構成』と呼ぶ。
あるいは又、本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
Ｎ＝２であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、絶縁材料層から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第２Ｂの構成』と呼ぶ。
あるいは又、本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
Ｎ≧３であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、非導通領域から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第２Ｃの構成』と呼ぶ。
あるいは又、本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、
発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
Ｎ≧３であり、
第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、絶縁材料層から成る構成とすることができる。尚、係る構成を、便宜上、『第２Ｄの構成』と呼ぶ。
以上に説明した第２Ａの構成〜第２Ｄの構成において、非導通領域は少なくとも第２化合物半導体層から構成されているが、非導通領域は、第２化合物半導体層の厚さ方向に沿って一部分に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層の厚さ方向に沿って全てに形成されていてもよいし、活性層や第１化合物半導体層に亙り形成されていてもよい。また、分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域を構成する活性層の部分を貫通し、更には、第１化合物半導体層の一部にまで延びていてもよい。
また、以上に説明した第２Ａの構成〜第２Ｄの構成にあっては、第１の領域及び第２の領域は、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域から成る構成とすることができる。
また、以上に説明した好ましい各種形態、構成を含む本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにあっては、マルチビーム半導体レーザに要求される仕様にも依るが、発光部の端面から出射される光（具体的には、レーザ光）の偏光の回転量の差は、最大２０度であることが望ましい。発光部から出射された光を回転する偏光板を通過させたとき、偏光板を通過した光の光強度が変化する。このときの最大光強度が得られる偏光板の基準角度に対する角度を回転角とすると、偏光の回転量の差は、最大回転角から最小回転角を減じた値である。
また、以上に説明した好ましい各種形態、構成を含む本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにおいて、並置された発光部のピッチは、最大９０μｍ、好ましくは最大５０μｍ、より好ましくは最大３０μｍであることが望ましい。並置された発光部のピッチの最小値は、マルチビーム半導体レーザに要求される仕様に依存して決定すればよい。
第１Ａの構成あるいは第２Ａの構成の端面発光型のマルチビーム半導体レーザは、以下の方法で製造することができる。即ち、並置されたＮ個（但し、Ｎ＝２）のストライプ状の発光部を有し、
各発光部は、
（Ａ）第１導電型を有する第１化合物半導体層、
（Ｂ）第１化合物半導体層上に形成された活性層、
（Ｃ）活性層上に形成され、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
（Ｄ）第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
（Ｅ）第２化合物半導体層上に形成された第２電極、
から成り、そして、
（Ｆ）第２電極から延在する第２電極延在部、
を備えており、
Ｎ個の発光部における第１電極は、Ｎ個の発光部において共通とされており、
発光部と発光部との間には、発光部を相互に電気的に分離する分離溝が形成されており、
第１番目の発光部の外側には、一部が不連続の第１の凹部が形成されており、
第Ｎ番目の発光部の外側には、一部が不連続の第２の凹部が形成されており、
第１番目の発光部における第２電極延在部は、第１の凹部の連続した部分を介して第１番目の発光部の外側の第１の領域へと延びており、
第Ｎ番目の発光部における第２電極延在部は、第２の凹部の連続した部分を介して第Ｎ番目の発光部の外側の第２の領域へと延びている端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法は、
（ａ）基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、及び、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層を、順次、形成し、次いで、
（ｂ）電流ブロック層を形成し、あるいは又、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域を形成し、その後、
（ｃ）第２化合物半導体層上、及び、電流ブロック層又は非導通領域上に、第２電極層を形成する工程、
（ｄ）第２電極層をパターニングすることで、第２電極、及び、第２電極延在部を得る工程、
（ｅ）電流ブロック層又は非導通領域に、分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部を形成することで、発光部を得る工程、
（ｆ）第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極を形成する工程、
を備えている。
尚、工程（ｃ）、工程（ｄ）、工程（ｅ）、工程（ｆ）の実行順序として、
［１］（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）→（ｆ）
［２］（ｅ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｆ）
［３］（ｃ）→（ｅ）→（ｄ）→（ｆ）
［４］（ｆ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）
［５］（ｆ）→（ｅ）→（ｃ）→（ｄ）
［６］（ｆ）→（ｃ）→（ｅ）→（ｄ）
を例示することができるが、これに限定するものではない。
以上に説明した好ましい各種形態、構成を含む本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザ（以下、これらを総称して、単に、『本発明のマルチビーム半導体レーザ』と呼ぶ場合がある）において、第１導電型をｎ型とする場合、第２導電型はｐ型であるし、第１導電型をｐ型とする場合、第２導電型はｎ型である。
また、本発明のマルチビーム半導体レーザにおいて、Ｎの値が４以上の偶数である場合、第２番目の発光部から第（Ｎ／２）番目の発光部までは、これらの発光部における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第１の凹部の連続した部分を介して、第１番目の発光部の外側の第１の領域へと延びており、第｛（Ｎ／２）＋１｝番目の発光部から第（Ｎ−１）番目の発光部までは、これらの発光部における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第２の凹部の連続した部分を介して、第Ｎ番目の発光部の外側の第２の領域へと延びている構成とすることができる。尚、この場合、第（Ｎ／２）番目の発光部と｛（Ｎ／２）＋１｝番目の発光部との間の分離溝には、場合によっては、連続した部分を設ける必要はない。一方、Ｎの値が５以上の奇数である場合、第２番目の発光部から第｛（Ｎ−１）／２）番目の発光部までは、これらの発光部における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第１の凹部の連続した部分を介して、第１番目の発光部の外側の第１の領域へと延びており、第｛（Ｎ＋１）／２＋１｝番目の発光部から第（Ｎ−１）番目の発光部までは、これらの発光部における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第２の凹部の連続した部分を介して、第Ｎ番目の発光部の外側の第２の領域へと延びており、第｛（Ｎ＋１）／２｝番目の発光部における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第１の凹部あるいは第２の凹部の連続した部分を介して、第１番目又は第Ｎ番目の発光部の外側の第１の領域又は第２の領域へと延びている構成とすることができる。
本発明のマルチビーム半導体レーザにあっては、第１の凹部、第２の凹部、分離溝における連続した部分の長さは、短ければ短い程、好ましく、第２電極延在部から第２電極へと、あるいは又、第２電極から第２電極延在部へと、電流が十分に流れ得るような長さであればよい。マルチビーム半導体レーザが光を出射する端面まで、第１の凹部、第２の凹部、分離溝が延びていることが、端面における応力の緩和といった観点から望ましい。
本発明のマルチビーム半導体レーザにおいて、絶縁材料層を構成する材料として、例えば、ＳｉＯ2とポリイミド樹脂の組合せ、ＳｉＮとポリイミド樹脂の組合せ、ＳｉＯＮとポリイミド樹脂の組合せ、ＡｌＮとポリイミド樹脂の組合せ等を挙げることができる。
本発明のマルチビーム半導体レーザにおいて、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型とする場合、第１電極はｎ側電極であり、第２電極延在部を含む第２電極はｐ側電極となる。一方、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型とする場合、第１電極はｐ側電極であり、第２電極延在部を含む第２電極はｎ側電極となる。ここで、ｐ側電極として、Ａｕ／ＡｕＺｎ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／ＡｕＺｎ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）（／Ａｕ）／ＡｕＺｎ、Ａｕ／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）（／Ａｕ）／ＡｕＰｄ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ／Ｐｄ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）を挙げることができる。また、ｎ側電極として、Ａｕ／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（／Ａｕ）／Ｎｉ／ＡｕＧｅ、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＷ（／Ｔｉ）／Ｎｉ／ＡｕＧｅを挙げることができる。尚、「／」の前の層ほど、活性層から電気的に離れたところに位置する。あるいは又、第１電極を、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｂといった透明導電材料から構成することもできる。透明導電材料から成る層を電流拡散層として用いて、第１電極をｎ側電極とする場合、第１電極をｐ側電極とする場合に挙げた金属積層構造とを組み合わせてもよい。
また、第１電極や第２電極延在部に対して、必要に応じて、例えば、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層等といった［接着層（Ｔｉ層やＣｒ層等）］／［バリアメタル層（Ｐｔ層、Ｎｉ層、ＴｉＷ層やＭｏ層等）］／［実装に対して融和性の良い金属層（例えばＡｕ層）］のような積層構成とした多層メタル層から成るコンタクト部（パッド部）を設けてもよい。第１電極や、第２電極延在部を含む第２電極、コンタクト部（パッド部）は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法といった各種のＰＶＤ法、各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、メッキ法によって形成することができる。
また、本発明のマルチビーム半導体レーザにおいて、基板として、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板、ＡｌＮ基板、ＡｌＰ基板、ＩｎＮ基板、ＩｎＰ基板、ＡｌＧａＩｎＮ基板、ＡｌＧａＮ基板、ＡｌＩｎＮ基板、ＧａＩｎＮ基板、ＡｌＧａＩｎＰ基板、ＡｌＧａＰ基板、ＡｌＩｎＰ基板、ＧａＩｎＰ基板、ＺｎＳ基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＯ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ2基板、ＭｇＡｌ2Ｏ4基板、Ｓｉ基板、Ｇｅ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができる。また、本発明において、マルチビーム半導体レーザは、先ず、基板上に設けられるが、マルチビーム半導体レーザの最終形態として、基板上に形成されている形態、及び、基板が除去されている形態を挙げることができる。マルチビーム半導体レーザは、ジャンクション・アップ方式で実装（マウント）すればよい。
活性層を含む各種化合物半導体層として、例えば、ＧａＮ系化合物半導体（ＡｌＧａＮ混晶あるいはＡｌＧａＩｎＮ混晶、ＧａＩｎＮ混晶を含む）、ＧａＩｎＮＡｓ系化合物半導体（ＧａＩｎＡｓ混晶あるいはＧａＮＡｓ混晶を含む）、ＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＡｌＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓ系化合物半導体、ＧａＩｎＡｓＰ系化合物半導体、ＧａＩｎＰ系化合物半導体、ＧａＰ系化合物半導体、ＩｎＰ系化合物半導体、ＩｎＮ系化合物半導体、ＡｌＮ系化合物半導体を例示することができる。化合物半導体層に添加されるｎ型不純物として、例えば、ケイ素（Ｓｉ）やセレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、炭素（Ｃ）、チタン（Ｔｉ）を挙げることができるし、ｐ型不純物として、亜鉛（Ｚｎ）や、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カドミウム（Ｃｄ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、酸素（Ｏ）を挙ることができる。活性層は、単一の化合物半導体層から構成されていてもよいし、単一量子井戸構造［ＱＷ構造］あるいは多重量子井戸構造［ＭＱＷ構造］を有していてもよい。活性層を含む各種化合物半導体層の形成方法（成膜方法）として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法、ＭＯＶＰＥ法）や有機金属分子線エピタキシー法（ＭＯＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）を挙げることができる。
第２Ａの構成〜第２Ｄの構成における非導通領域の形成方法として、ホウ素イオンや水素イオンをイオン注入する方法、エピタキシャル成長法にて埋め込む方法を挙げることができる。
本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザにおいて、各発光部は、分離溝によって挟まれており、あるいは又、分離溝及び第１の凹部によって挟まれており、あるいは又、分離溝及び第２の凹部によって挟まれている。従って、１つの発光部から見たとき、その両側には、対称に、分離溝、第１の凹部、第２の凹部が存在しているので、各発光部（化合物半導体層の積層構造）に歪みが生じ難く、その結果、各発光部から出射されたレーザ光の偏光の状態の差異を小さくすることができる。即ち、レーザ光の偏光の角回転の回転差を小さくすることができる結果、高い性能を有する端面発光型のマルチビーム半導体レーザを提供することができる。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
実施例１は、本発明の端面発光型のマルチビーム半導体レーザ（以下、単に、マルチビーム半導体レーザと呼ぶ）に関し、より具体的には、実施例１のマルチビーム半導体レーザは、ＳＤＨ構造を有し、更には、第１Ａの構成を有する。
実施例１のマルチビーム半導体レーザの模式的な平面図を図１の（Ａ）に示し、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図を図１の（Ｂ）に示し、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図を図１の（Ｃ）に示す。また、ＳＤＨ構造を有するマルチビーム半導体レーザにおける発光部等の模式的な一部断面図、及び、拡大された模式的な一部断面図を、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図１の（Ａ）において、第２電極延在部を明確化するために、第２電極延在部に粗いハッチングを付し、第２電極を明確化するために、第２電極に細かいハッチングを付し、分離溝を明確化するために、分離溝に粗いクロスハッチングを付し、第１の凹部と第２の凹部を明確化するために、これらに細かいクロスハッチングを付した。
実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例５にあっては、並置されたＮ個（但し、Ｎは２以上の整数である）のストライプ状の発光部を有する。ここで、各発光部１０は、レーザ共振器構造を有する。実施例１にあっては、Ｎ＝２とした。そして、実施例１において、各発光部１０，１０1，１０2は、
（Ａ）第１導電型（実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例５にあっては、ｎ型）を有する第１化合物半導体層２１、
（Ｂ）第１化合物半導体層２１上に形成された活性層２３、
（Ｃ）活性層２３上に形成され、第１導電型とは異なる第２導電型（実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例５にあっては、ｐ型）を有する第２化合物半導体層２２、
（Ｄ）第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極４０、及び、
（Ｅ）第２化合物半導体層２２上に形成された第２電極１５０，１５０1，１５０2、
から成り、そして、
（Ｆ）第２電極１５０1，１５０2から延在する第２電極延在部１５１，１５２、
を備えている。
更には、実施例１にあっては、Ｎ個の発光部１０における第１電極４０は、Ｎ個の発光部１０において共通とされている。ここで、発光部１０，１０1，１０2は、基板２０の主面（表面、おもてめん）に形成されており、第１電極４０は基板２０の裏面に形成されている。また、発光部１０と発光部１０との間には、発光部１０を相互に電気的に分離する分離溝１６０が形成されている。更には、第１番目の発光部１０1の外側には、一部が不連続の第１の凹部１６１が形成されており、第Ｎ番目の発光部１０N（具体的には、実施例１にあっては、発光部１０2）の外側には、一部が不連続の第２の凹部１６２が形成されている。そして、第１番目の発光部１０1における第２電極延在部１５１は、第１の凹部１６１の連続した部分１６１Ａを介して第１番目の発光部１０1の外側の第１の領域１１へと延びており、第Ｎ番目の発光部１０N（具体的には、実施例１にあっては、発光部１０2）における第２電極延在部１５２は、第２の凹部１６２の連続した部分１６２Ａを介して第Ｎ番目の発光部１０N（発光部１０2）の外側の第２の領域１２へと延びている。尚、マルチビーム半導体レーザが光を出射する端面まで、第１の凹部１６１、第２の凹部１６２、分離溝１６０は延びている。
また、本発明のマルチビーム半導体レーザにあっては、第ｎ番目の発光部（但し、２≦ｎ≦（Ｎ−１）である）における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第１の凹部１６１又は第２の凹部１６２の連続した部分１６１Ａ，１６２Ａを介して、第１番目又は第Ｎ番目の発光部１０1，１０Nの外側の第１の領域１１又は第２の領域１２へと延びている。但し、実施例１にあっては、Ｎ＝２であるので、このような第ｎ番目の発光部１０nは存在しない。
そして、実施例１のマルチビーム半導体レーザにあっては、上述したとおり、Ｎ＝２であり、発光部１０の外側には、電流ブロック層３２を含む電流ブロック構造体３０が形成されており、分離溝１６０、並びに、第１の凹部１６１及び第２の凹部１６２は、電流ブロック層３２を含む電流ブロック構造体３０に形成されている。ここで、第１の凹部１６１及び第２の凹部１６２の連続した部分１６１Ａ，１６２Ａは、電流ブロック層３２を含む電流ブロック構造体３０から成る。尚、電流ブロック構造体３０は、より具体的には、電流ブロック層位置調整層３１、電流ブロック層３２（ｐ型化合物半導体層３３及びｎ型化合物半導体層３４から成る）、埋込み層３５の積層構造を有する。また、コンタクト層（キャップ層）３６が電流ブロック構造体３０の上に形成されている。第１の領域１１及び第２の領域１２は、電流ブロック層３２を含む電流ブロック構造体３０から構成されている。
以下、図４の（Ａ）、（Ｂ）、図５、及び図６を参照して、実施例１のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するが、図４の（Ａ）、（Ｂ）、図５においては、１つの発光部のみを模式的に図示した。
［工程−１００］
先ず、基板２０上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層２１、活性層２３、及び、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層２２を、順次、形成する。
［工程−１００Ａ］
具体的には、先ず、ｎ−ＧａＡｓから成る基板２０の｛１００｝結晶面、例えば（１００）結晶面から成る主面上に、所要の幅を有し、［０１１］Ａ方向に延びるストライプ状のエッチングマスクをフォトリソグラフィ技術に基づき形成し、このエッチングマスクを用い、例えばＨ2ＳＯ4とＨ2Ｏ2とＨ2Ｏとが３：１：１の割合で混合されたエッチング液によって主面をウエット・エッチングすることで、［０１１］Ａ方向に延びる発光部形成領域２０Ａを形成する。発光部形成領域２０Ａの幅方向は、［０−１１］Ｂ方向に平行である。その後、エッチングマスクを除去する。こうして、図４の（Ａ）に示す構造を得ることができる。発光部形成領域２０Ａには、｛１１１｝Ｂ面から構成された斜面（側面）が形成されるが、この｛１１１｝Ｂ面は非成長面である。
［工程−１００Ｂ］
次いで、通常のＭＯＣＶＤ法、即ち、有機金属や水素化合物を原料ガスとするＭＯＣＶＤ法に基づき、凸部面及び凹部面の上に、バッファ層２０Ｂ、第１化合物半導体層２１、活性層２３、第２化合物半導体層２２をエピタキシャル成長させる。これらの層は、例えば、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体から成る。このとき、凸部面の化合物半導体層の斜面（側面）は｛１１１｝Ｂ面から構成され、上述したとおり、｛１１１｝Ｂ面は非成長面である。従って、バッファ層２０Ｂ、第１化合物半導体層２１、活性層２３、第２化合物半導体層２２は、凸部面の上の領域と、凹部面の上の領域とでは、分断された状態で形成（積層）される。こうして、図４の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。
［工程−１００Ｃ］
その後、第２化合物半導体層２２の形成に連続して、全面に、電流ブロック層位置調整層３１をＭＯＣＶＤ法に基づき形成し、更に、例えば、ｐ型化合物半導体層３３及びｎ型化合物半導体層３４から成る電流ブロック層３２を、順次、ＭＯＣＶＤ法に基づき形成する（図５参照）。電流ブロック層３２は、｛１１１｝Ｂ面上には成長しない。また、電流ブロック層３２の端面が、少なくとも活性層２３の側面を覆うように、電流ブロック層３２を形成する。このような構成、構造は、電流ブロック層位置調整層３１の厚さを適切に選択することで達成することができる。尚、これらの層は、例えば、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体から成る。
［工程−１００Ｄ］
次いで、全面に、ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体から成る埋込み層３５、及び、ＧａＡｓ系化合物半導体から成るコンタクト層３６を、順次、ＭＯＣＶＤ法に基づき形成する。即ち、ＭＯＣＶＤを継続すると、やがて凹部面から結晶成長する化合物半導体から成る埋込み層３５が、自己成長停止している発光部１０を完全に埋め尽くすようになる。
発光部形成領域２０Ａ（凸部面）の幅と深さを適切に選択し、更には、バッファ層２０Ｂ、第１化合物半導体層２１、活性層２３、第２化合物半導体層２２の厚さを適切に選択することで、発光部形成領域２０Ａ（凸部面）の上に、断面が三角形である発光部２０の積層構造を得ることができる。
［工程−１１０］
次に、コンタクト層３６の平坦化処理を行った後、第２化合物半導体層上（実施例１にあっては、より具体的には、コンタクト層３６上）に、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（Ａｕ層が上層であり、Ｔｉ層が下層）から成る第２電極層１５０Ａを、真空蒸着法に基づき形成する。こうして、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示したＳＤＨ構造を有する発光部１０を得ることができる。
［工程−１２０］
その後、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第２電極層１５０Ａをパターニングすることで、第２電極１５０1，１５０2、及び、第２電極延在部１５１，１５２を得る（図６の模式的な部分的平面図を参照）。図６において、第２電極１５０1，１５０2、及び、第２電極延在部１５１，１５２を明確化するために、これらに斜線を付した。
［工程−１３０］
次いで、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、コンタクト層３６及び電流ブロック構造体３０をエッチングして、分離溝１６０、並びに、第１の凹部１６１及び第２の凹部１６２を形成することで、発光部１０1，１０2を得る。電流ブロック構造体３０のエッチングは、具体的には、コンタクト層３６、埋込み層３５、電流ブロック層３２を貫通し、電流ブロック層位置調整層３１を更に貫通し、第１化合物半導体層の厚さ方向の途中までのエッチングとした。
［工程−１４０］
その後、基板２０を裏面側から適切な厚さにラッピングした後、Ａｕ／Ｎｉ／ＡｕＧｅ（Ａｕ層が上層であり、ＡｕＧｅ層が下層）から成る第１電極４０を真空蒸着法に基づき形成することで、第１化合物半導体層２１に電気的に接続された共通の第１電極４０を得ることができる。
［工程−１５０］
その後、各マルチビーム半導体レーザを分離することによって、実施例１のマルチビーム半導体レーザを得ることができ、最終的に、マルチビーム半導体レーザをジャンクション・アップ方式で実装（マウント）すればよい。
図３に、一部が不連続の第１の凹部１６１及び第２の凹部１６２における連続した部分１６１Ａ，１６２Ａの長さと、２つの発光部１０1，１０2から出射されたレーザ光の偏光の回転差の関係を測定した結果を示す。ここで、並置された２つの発光部１０1，１０2のピッチを３０μｍとした。図３に示す「パターン１」、「パターン２」、「パターン３」、及び、「パターン４」の意味は、以下のとおりである。尚、一部が不連続の第１の凹部１６１及び第２の凹部１６２における連続した部分１６１Ａ，１６２Ａの長さ（合計長さ）を「Ｌ」とする。また、一部が不連続の第１の凹部１６１及び第２の凹部１６２における連続した部分１６１Ａ，１６２Ａの数をＭとする。更には、「比較例１」は、実施例１のマルチビーム半導体レーザにおいて、第１の凹部、第２の凹部を設けないもの（但し、並置された２つの発光部のピッチは３０μｍであり、図１６の（Ａ）及び（Ｂ）参照）の測定結果である。更には、「参考例」は、実施例１のマルチビーム半導体レーザにおいて、第１の凹部、第２の凹部を設けないもの（但し、並置された２つの発光部のピッチは１００μｍであり、図１６の（Ａ）及び（Ｂ）参照）のマルチビーム半導体レーザの測定結果である。
Ｍ Ｌ
パターン１ ２ ２００μｍ（＝１００μｍ×２）
パターン２ １ １００μｍ（＝１００μｍ×１）
パターン３ ２ １００μｍ（＝ ５０μｍ×２）
パターン４ ２ ５０μｍ（＝ ２５μｍ×２）
図３から、Ｌの値が小さくなる程、回転差の値は小さくなることが判り、パターン４においては、２つの発光部１０1，１０2から出射されたレーザ光の偏光の回転差は約４度であった。一方、比較例１では、２つの発光部から出射されたレーザ光の偏光の回転差が５０度にも達していた。このように、実施例１のマルチビーム半導体レーザにおいては、発光部１０1は分離溝１６０及び第１の凹部１６１によって挟まれており、発光部１０2は分離溝１６０及び第２の凹部１６２によって挟まれている。従って、１つの発光部から見たとき、その両側には、対称に、分離溝１６０、第１の凹部１６１、第２の凹部１６２が存在しているので、各発光部１０1，１０2に歪みが生じ難く、その結果、各発光部１０1，１０2から出射されたレーザ光の偏光の状態の差異を小さくすることができる。即ち、レーザ光の偏光の角回転の回転差を小さくすることができる。
実施例２は、実施例１の変形であり、第１Ｂの構成に関する。
実施例２のマルチビーム半導体レーザの模式的な平面図を図７の（Ａ）に示し、図７の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図を図７の（Ｂ）に示し、図７の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図を図７の（Ｃ）に示す。ＳＤＨ構造を有するマルチビーム半導体レーザにおける発光部等の模式的な一部断面図、及び、拡大された模式的な一部断面図は、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示したとおりである。ここで、図７の（Ａ）において、第２電極延在部を明確化するために、第２電極延在部に粗いハッチングを付し、第２電極延在部の下に位置する第２電極を明確化するために、第２電極に細かいハッチングを付し、分離溝を明確化するために、分離溝に粗いクロスハッチングを付し、第１の凹部と第２の凹部を明確化するために、これらに細かいクロスハッチングを付し、第１の凹部と第２の凹部の連続した部分を明確化するために、これらに第１の凹部と第２の凹部の連続した部分に最も細かいハッチングを付した。
実施例２のマルチビーム半導体レーザにあっては、実施例１と同様に、発光部１０，１０1，１０2の外側には、電流ブロック層３２が形成されており、分離溝２６０、並びに、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２は、電流ブロック層３２に形成されており、Ｎ＝２である点は、実施例１と同様である。実施例２が実施例１と異なる点は、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２の連続した部分２６１Ａ，２６２Ａは、絶縁材料層から成る点にある。ここで、絶縁材料層は、具体的には、ＳｉＯ2層２７１及びポリイミド樹脂層２７２から構成されている。
実施例２のマルチビーム半導体レーザは、具体的には、以下の方法で製造することができる。
［工程−２００］
即ち、先ず、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１１０］と同様の工程を実行する。
［工程−２１０］
次いで、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき第２電極層をパターニングすることで、第２電極２５０1，２５０2を得る（図８の（Ａ）の模式的な部分的平面図を参照）。実施例１と異なり、この段階では、第２電極延在部２５１，２５２は形成しない。
［工程−２２０］
その後、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、コンタクト層３６及び電流ブロック構造体３０をエッチングして、分離溝２６０、並びに、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２を形成することで、発光部１０1，１０2を得る。尚、実施例２あるいは後述する実施例４にあっては、電流ブロック構造体３０のエッチングを、コンタクト層３６、埋込み層３５、電流ブロック層３２を貫通し、電流ブロック層位置調整層３１の厚さ方向の途中までとしてもよい。
［工程−２３０］
次いで、例えば、ＣＶＤ法に基づき全面にＳｉＯ2層２７１を形成した後、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第２電極２５０1，２５０2の上のＳｉＯ2層２７１を除去する。分離溝２６０、並びに、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２にあっては、ＳｉＯ2層２７１をこれらの側面と底面にのみ形成しておく。その後、全面にポリイミド樹脂層２７２を形成して、分離溝２６０、並びに、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２の内部をポリイミド樹脂層２７２で埋め込む。そして、分離溝２６０の内部のポリイミド樹脂層２７２、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２の内部の不要なポリイミド樹脂層２７２、第２電極２５０1，２５０2やコンタクト層３６の上あるいは上方の不要なポリイミド樹脂層２７２を除去することで、一部に連続した部分２６１Ａ，２６２Ａを有する不連続の第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２を得ることができる（図８の（Ｂ）の模式的な部分的平面図を参照）。図８の（Ｂ）においては、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２の連続した部分２６１Ａ，２６２Ａを構成するポリイミド樹脂層２７２を明確化するために、係るポリイミド樹脂層２７２に斜線を付した。
［工程−２４０］
その後、第２電極２５０1，２５０2の上、第１の凹部２６１及び第２の凹部２６２の連続した部分２６１Ａ，２６２Ａの上、第１の領域１１、第２の領域１２の上に、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ（Ａｕ層が上層であり、Ｔｉ層が下層）から成る第２電極延在部２５１，２５２を、フォトリソグラフィ技術、スパッタリング技術及びエッチング技術に基づき形成することで、図７の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に図示した実施例２のマルチビーム半導体レーザを得ることができる。
［工程−２５０］
次いで、実施例１の［工程−１４０］、［工程−１５０］を実行することによって、実施例２のマルチビーム半導体レーザを得ることができ、最終的に、マルチビーム半導体レーザをジャンクション・アップ方式で実装（マウント）すればよい。
実施例２あるいは後述する実施例３〜実施例５におけるマルチビーム半導体レーザにあっても、発光部のピッチを３０μｍとしたとき、各発光部の端面から出射されるレーザ光の偏光の回転量の差を２０度以下とすることができた。
実施例３も、実施例１の変形であるが、第１Ｃの構成に関する。
実施例３のマルチビーム半導体レーザの模式的な平面図を図１１に示し、図１１の矢印Ａ−Ａに沿った模式的な一部端面図を図９の（Ａ）に示し、図１１の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図を図９の（Ｂ）に示し、図１１の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図を図９の（Ｃ）に示す。ＳＤＨ構造を有するマルチビーム半導体レーザにおける発光部等の模式的な一部断面図、及び、拡大された模式的な一部断面図は、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示したとおりである。
実施例３のマルチビーム半導体レーザにあっては、Ｎ≧３（具体的には、Ｎ＝４）である。また、実施例１と同様に、発光部１０，１０1，１０2，１０3，１０4の外側には、電流ブロック層３２が形成されており、３本（＝Ｎ−１）の分離溝３６０1，３６０2，３６０3、並びに、第１の凹部３６１及び第２の凹部３６２は、電流ブロック層３２に形成されている。尚、実施例３にあっては、実施例１と同様に、第１の凹部３６１及び第２の凹部３６２の連続した部分３６１Ａ，３６２Ａ，３６１ａ，３６２ａ、並びに、分離溝３６０1，３６０3の連続した部分３６０Ａ，３６０Ｂは、電流ブロック層３２から成る。尚、第１の凹部３６１及び第２の凹部３６２の連続した部分３６１Ａ，３６２Ａ，３６１ａ，３６２ａ、並びに、分離溝３６０1，３６０3の連続した部分３６０Ａ，３６０Ｂは、発光部を相互に電気的に分離するために、イオン注入法等によって高抵抗領域あるいは絶縁領域３６３とされている。
また、実施例３のマルチビーム半導体レーザにあっては、第ｎ番目の発光部（但し、２≦ｎ≦（Ｎ−１）であり、具体的には、ｎ＝２及び３）における第２電極延在部３５１2，３５２2は、不連続の分離溝３６０1，３６０3における連続した部分３６０Ａ，３６０Ｂ、及び、第１の凹部３６１又は第２の凹部３６２の連続した部分３６１ａ，３６２ａを介して、第１番目又は第Ｎ番目の発光部１０1，１０Nの外側の第１の領域１１又は第２の領域１２へと延びている。
実施例３のマルチビーム半導体レーザは、具体的には、以下の方法で製造することができる。
［工程−３００］
即ち、先ず、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１１０］と同様の工程を実行する。
［工程−３１０］
次いで、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき第２電極層をパターニングすることで、第２電極３５０1，３５０2，３５０3，３５０4を得る（図１０の（Ａ）の模式的な部分的平面図を参照）。実施例１と異なり、この段階では、第２電極延在部３５１1，３５１2，３５２1，３５２2は形成しない。
［工程−３２０］
その後、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、コンタクト層３６及び電流ブロック構造体３０をエッチングして、分離溝３６０1，３６０2，３６０3、並びに、第１の凹部３６１及び第２の凹部３６２を形成することで、発光部１０1，１０2，１０3，１０4を得る（図１０の（Ｂ）の模式的な部分的平面図を参照）。尚、第１の凹部３６１は、一部に連続した部分３６１Ａ，３６１ａを有し、第２の凹部３６２は、一部に連続した部分３６２Ａ，３６２ａを有する。また、分離溝３６０1は、一部に連続した部分３６０Ａを有し、分離溝３６０3は、一部に連続した部分３６０Ｂを有する。
［工程−３３０］
次に、フォトリソグラフィ技術に基づき、不連続の分離溝３６０1，３６０3における連続した部分３６０Ａ，３６０Ｂ、及び、第１の凹部３６１又は第２の凹部３６２の連続した部分３６１Ａ，３６１ａ，３６２Ａ，３６２ａが開口したレジスト層（図示せず）を形成し、開口内に露出した不連続の分離溝３６０1，３６０3における連続した部分３６０Ａ，３６０Ｂ、及び、第１の凹部３６１又は第２の凹部３６２の連続した部分３６１Ａ，３６１ａ，３６２Ａ，３６２ａに、ホウ素イオンや水素イオンをイオン注入を施し、これらの部分３６０Ａ，３６０Ｂ、３６１Ａ，３６１ａ，３６２Ａ，３６２ａを、高抵抗領域あるいは絶縁領域３６３とする。イオン注入の深さは、発光部を相互に電気的に確実に分離できるような深さとすればよい。その後、レジスト層を除去する。こうして、図１１の（Ａ）に模式的な部分的平面図を示す構造を得ることができる。
［工程−３４０］
次いで、例えば、ＣＶＤ法に基づき全面にＳｉＯ2層３７１を形成した後、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第２電極３５０1，３５０2，３５０3，３５０4上のＳｉＯ2層３７１を除去する。分離溝３６０1，３６０2，３６０3、並びに、第１の凹部３６１及び第２の凹部３６２にあっては、ＳｉＯ2層３７１をこれらの側面と底面にのみ形成しておく。その後、第２電極３５０1の上から、第１の凹部３６１の連続した部分３６１Ａの上を介して、第１の領域１１の上に亙り、第２電極延在部３５１1を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。同時に、第２電極３５０2の上から、分離溝３６０1の連続した部分３６０Ａの上、第２電極３５０1の上方、第１の凹部３６１の連続した部分３６１ａの上を介して、第１の領域１１の上に亙り、第２電極延在部３５１2を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。同時に、第２電極３５０3の上から、分離溝３６０3の連続した部分３６０Ｂの上、第２電極３５０4の上方、第２の凹部３６２の連続した部分３６２ａの上を介して、第２の領域１２の上に亙り、第２電極延在部３５２2を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。同時に、第２電極３５０4の上から、第２の凹部３６２の連続した部分３６２Ａの上を介して、第２の領域１２の上に亙り、第２電極延在部３５２1を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。こうして、図１１の（Ｂ）に模式的な部分的平面図を示し、図９の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に模式的な一部端面図を示した実施例３のマルチビーム半導体レーザを得ることができる。
［工程−３５０］
次いで、実施例１の［工程−１４０］、［工程−１５０］を実行することによって、実施例３のマルチビーム半導体レーザを得ることができ、最終的に、マルチビーム半導体レーザをジャンクション・アップ方式で実装（マウント）すればよい。
実施例４も、実施例１の変形であるが、第１Ｄの構成に関する。
実施例４のマルチビーム半導体レーザの模式的な平面図を図１４の（Ｂ）に示し、図１４の（Ｂ）の矢印Ａ−Ａに沿った模式的な一部端面図を図１２の（Ａ）に示し、図１４の（Ｂ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図を図１２の（Ｂ）に示し、図１４の（Ｂ）の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図を図１２の（Ｃ）に示す。ＳＤＨ構造を有するマルチビーム半導体レーザにおける発光部等の模式的な一部断面図、及び、拡大された模式的な一部断面図は、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示したとおりである。
実施例４のマルチビーム半導体レーザにあっても、Ｎ≧３（具体的には、Ｎ＝４）である。また、実施例１と同様に、発光部１０，１０1，１０2，１０3，１０4の外側には、電流ブロック層３２が形成されており、３本（＝Ｎ−１）の分離溝４６０1，４６０2，４６０3、並びに、第１の凹部４６１及び第２の凹部４６２は、電流ブロック層３２に形成されている。尚、実施例４にあっては、実施例２と同様に、第１の凹部４６１及び第２の凹部４６２の連続した部分４６１Ａ，４６２Ａ，４６１ａ，４６２ａ、並びに、分離溝４６０1，４６０3の連続した部分４６０Ａ，４６０Ｂは、絶縁材料層から成る。ここで、絶縁材料層は、具体的には、ＳｉＯ2層４７１及びポリイミド樹脂層４７２から構成されている。
実施例４のマルチビーム半導体レーザは、具体的には、以下の方法で製造することができる。
［工程−４００］
即ち、先ず、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１１０］と同様の工程を実行する。
［工程−４１０］
次いで、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき第２電極層をパターニングすることで、第２電極４５０1，４５０2，４５０3，４５０4を得る（図１３の（Ａ）の模式的な部分的平面図を参照）。実施例１と異なり、この段階では、第２電極延在部４５１1，４５１2，４５２1，４５２2は形成しない。
［工程−４２０］
その後、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、コンタクト層３６及び電流ブロック構造体３０をエッチングして、分離溝４６０1，４６０2，４６０3、並びに、第１の凹部４６１及び第２の凹部４６２を形成することで、発光部１０1，１０2，１０3，１０4を得る（図１３の（Ｂ）の模式的な部分的平面図を参照）。
［工程−４３０］
次いで、例えば、ＣＶＤ法に基づき全面にＳｉＯ2層４７１を形成した後、周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第２電極４５０1，４５０2，４５０3，４５０4上のＳｉＯ2層４７１を除去する。分離溝４６０1，４６０2，４６０3、並びに、第１の凹部４６１及び第２の凹部４６２にあっては、ＳｉＯ2層４７１をこれらの側面と底面にのみ形成しておく。その後、全面にポリイミド樹脂層４７２を形成して、分離溝４６０1，４６０2，４６０3の内部、並びに、第１の凹部４６１及び第２の凹部４６２の内部をポリイミド樹脂層４７２で埋め込む。そして、分離溝４６０1，４６０2，４６０3の内部の不要なポリイミド樹脂層４７２、第１の凹部４６１及び第２の凹部４６２の内部の不要なポリイミド樹脂層４７２、第２電極４５０1，４５０2，４５０3，４５０4やコンタクト層３６の上あるいは上方の不要なポリイミド樹脂層４７２を除去することで、一部に連続した部分４６１Ａ，４６１ａを有する不連続の第１の凹部４６１、一部に連続した部分４６２Ａ，４６２ａを有する不連続の第２の凹部４６２、一部に連続した部分４６０Ａを有する分離溝４６０1、一部に連続した部分４６０Ｂを有する分離溝４６０3を得ることができる（図１４の（Ａ）の模式的な部分的平面図を参照）。図１４の（Ａ）においては、残されたポリイミド樹脂層４７２を明確化するために、係るポリイミド樹脂層４７２に斜線を付した。
［工程−４４０］
その後、第２電極４５０1の上から、第１の凹部４６１の連続した部分４６１Ａの上を介して、第１の領域１１の上に亙り、第２電極延在部４５１1を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。同時に、第２電極４５０2の上から、分離溝４６０1の連続した部分４６０Ａの上、第２電極４５０1の上方、第１の凹部４６１の連続した部分４６１ａの上を介して、第１の領域１１の上に亙り、第２電極延在部４５１2を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。同時に、第２電極４５０3の上から、分離溝４６０3の連続した部分４６０Ｂの上、第２電極４５０4の上方、第２の凹部４６２の連続した部分４６２ａの上を介して、第２の領域１２の上に亙り、第２電極延在部４５２2を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。同時に、第２電極４５０4の上から、第２の凹部４６２の連続した部分４６２Ａの上を介して、第２の領域１２の上に亙り、第２電極延在部４５２1を、実施例２の［工程−２４０］と同様にして形成する。こうして、図１４の（Ｂ）に模式的な部分的平面図を示し、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に模式的な一部端面図を示した実施例４のマルチビーム半導体レーザを得ることができる。
［工程−４５０］
次いで、実施例１の［工程−１４０］、［工程−１５０］を実行することによって、実施例４のマルチビーム半導体レーザを得ることができ、最終的に、マルチビーム半導体レーザをジャンクション・アップ方式で実装（マウント）すればよい。
実施例５は、実施例１の変形であるが、ストライプ構造を有し、更には、第２Ａの構成を有する。実施例５のマルチビーム半導体レーザの模式的な一部端面図を図１５の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。尚、実施例５のマルチビーム半導体レーザの模式的な平面図は、図１の（Ａ）に示したと同様であり、図１５の（Ａ）は、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の模式的な一部端面図であり、図１５の（Ｂ）は、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿ったと同様の模式的な一部端面図である。
実施例５のマルチビーム半導体レーザにあっては、Ｎ＝２であり、発光部５１０1，５１０2の外側には、少なくとも第２化合物半導体層５２２から構成された非導通領域５１０Ａが形成されており、分離溝５６０、並びに、第１の凹部５６１及び第２の凹部５６２は、非導通領域５１０Ａに形成されている。また、第１の凹部５６１及び第２の凹部５６２の連続した部分５６１Ａ，５６２Ａは、非導通領域５１０Ａから成る。更には、第１の領域５１１及び第２の領域５１２は、少なくとも第２化合物半導体層５２２から構成された非導通領域５１０Ａから成る。非導通領域５１０Ａは、例えば、第２化合物半導体層５２２に対してホウ素イオンや水素イオンをイオン注入する方法、エピタキシャル成長法にて埋め込む方法を適用することで形成されており、所謂、活性層５２３に流れる電流を狭窄するための領域でもある。尚、参照番号５２０は基板であり、参照番号５２１は第１の化合物半導体層であり、参照番号５４０は第１電極である。また、参照番号５５０1，５５０2は第２電極であり、参照番号５５１，５５２は第２電極延在部である。
尚、発光部５１０以外の構成、構造は、実施例１のマルチビーム半導体レーザの構成、構造と同じ構成、構造とすることができるので、実施例５のマルチビーム半導体レーザの詳細な説明は省略する。また、最終的に、マルチビーム半導体レーザをジャンクション・アップ方式で実装（マウント）すればよい。
あるいは又、Ｎ＝２であり、発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、分離溝並びに第１の凹部及び第２の凹部は非導通領域に形成されており、第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、絶縁材料層から成る構成、即ち、第２Ｂの構成とすることもできる。尚、このような構成は、発光部の構成、構造が異なることを除き、実施例２のマルチビーム半導体レーザの構成、構造と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
あるいは又、Ｎ≧３であり、発光部の外側には少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、分離溝並びに第１の凹部及び第２の凹部は非導通領域に形成されており、第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分並びに分離溝の連続した部分は非導通領域から成る構成、即ち、第２Ｃの構成とすることもできる。尚、このような構成は、発光部の構成、構造が異なることを除き、実施例３のマルチビーム半導体レーザの構成、構造と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
あるいは又、Ｎ≧３であり、発光部の外側には少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、分離溝並びに第１の凹部及び第２の凹部は非導通領域に形成されており、第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分並びに分離溝の連続した部分は絶縁材料層から成る構成、即ち、第２Ｄの構成とすることもできる。尚、このような構成は、発光部の構成、構造が異なることを除き、実施例４のマルチビーム半導体レーザの構成、構造と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明したマルチビーム半導体レーザの構成、構造、マルチビーム半導体レーザを構成する材料、マルチビーム半導体レーザの製造条件や各種数値は例示であり、適宜変更することができる。例えば、実施例において説明したマルチビーム半導体レーザにおいては、マルチビーム半導体レーザの最終形態として基板上に形成されている形態を挙げたが、代替的に、基板を研磨やエッチングすることで除去し、露出した第１化合物半導体層２１に第１電極４０を形成する構造とすることもできる。また、実施例においては、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型としたが、これとは逆に、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型としてもよい。また、実施例４や、実施例５における実施例４に即した変形例にあっては、分離溝や凹部の連続した部分の一部を電流ブロック層や非導通領域から構成してもよい。
図１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、実施例１の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの模式的な平面図、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図、及び、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図である。 図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、ＳＤＨ構造を有する端面発光型のマルチビーム半導体レーザにおける発光部等の模式的な一部断面図、及び、拡大された模式的な一部断面図である。 図３は、一部が不連続の第１の凹部及び第２の凹部における連続した部分の長さと、２つの発光部から出射されたレーザ光の偏光の回転差との関係を測定した結果等を示すグラフである。 図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図５は、図４の（Ｂ）に引き続き、実施例１の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図６は、実施例１の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための模式的な部分的平面図である。 図７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、実施例２の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの模式的な平面図、図７の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図、及び、図７の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図である。 図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例２の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための模式的な部分的平面図である。 図９の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、実施例３の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの、図１１の矢印Ａ−Ａに沿った模式的な一部端面図、図１１の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図、及び、図１１の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図である。 図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例３の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための模式的な部分的平面図である。 図１１は、図１０の（Ｂ）に引き続き、実施例３の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための模式的な部分的平面図である。 図１２の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、実施例４の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの、図１４の（Ｂ）の矢印Ａ−Ａに沿った模式的な一部端面図、図１４の（Ｂ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図、及び、図１４の（Ｂ）の矢印Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図である。 図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例４の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための模式的な部分的平面図である。 図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３の（Ｂ）に引き続き、実施例４の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの製造方法を説明するための模式的な部分的平面図である。 図１５の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例５の端面発光型のマルチビーム半導体レーザの、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の模式的な一部端面図、及び、図１の（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿ったと同様の模式的な一部端面図である。 図１６の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、従来の２つの発光部を有するＳＤＨ型マルチビーム半導体レーザの模式的な端面図、及び、模式的な平面図である。
符号の説明
１０，１０1，１０2，１０3，１０4，５１０1，５１０2・・・発光部、５１０Ａ・・・非導通領域、１１，５１１・・・第１の領域、１２，５１２・・・第２の領域、２０，５２０・・・基板、２０Ａ・・・発光部形成領域、２０Ｂ・・・バッファ層、２１，５２１・・・第１化合物半導体層、２２，５２２・・・第２化合物半導体層、２３，５２３・・・活性層、３０・・・電流ブロック構造体、３１・・・電流ブロック層位置調整層、３２・・・電流ブロック層、３３・・・ｐ型化合物半導体層、３４・・・ｎ型化合物半導体層、３５・・・埋込み層、３６・・・コンタクト層（キャップ層）、４０，５４０・・・第１電極、１５０，１５０1，１５０2，２５０1，２５０2，３５０1，３５０2，３５０3，３５０4，４５０1，４５０2，４５０3，４５０4，５５０1，５５０2・・・第２電極、１５０Ａ・・・第２電極層、５１，５２，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１1，３５１2，３５２1，３５２2，４５１1，４５１2，４５２1，４５２2，５５１，５５２・・・第２電極延在部、１６０，２６０，３６０1，３６０2，３６０3，４６０1，４６０2，４６０3，５６０・・・分離溝、３６０Ａ，３６０Ｂ，４６０Ａ，４６０Ｂ・・・分離溝の連続した部分、１６１，２６１，３６１，４６１，５６１・・・第１の凹部、１６１Ａ，２６１Ａ，３６１Ａ，３６１ａ，４６１Ａ，４６１ａ，５６１Ａ・・・第１の凹部の連続した部分、１６２，２６２，３６２，４６１，５６２・・・第２の凹部、１６２Ａ，２６２Ａ，３６２Ａ，３６２ａ，４６２Ａ，４６２ａ，５６２Ａ・・・第２の凹部の連続した部分、３６３・・・高抵抗領域あるいは絶縁領域、２７１，３７１，４７１・・・ＳｉＯ2層、２７２，４７２・・・ポリイミド樹脂層

Claims (14)

  1. 並置されたＮ個（但し、Ｎ≧２）のストライプ状の発光部を有し、
    各発光部は、
    （Ａ）第１導電型を有する第１化合物半導体層、
    （Ｂ）第１化合物半導体層上に形成された活性層、
    （Ｃ）活性層上に形成され、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層、
    （Ｄ）第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、
    （Ｅ）第２化合物半導体層上に形成された第２電極、
    から成り、そして、
    （Ｆ）第２電極から延在する第２電極延在部、
    を備えており、
    Ｎ個の発光部における第１電極は、Ｎ個の発光部において共通とされており、
    発光部と発光部との間には、発光部を相互に電気的に分離する分離溝が形成されており、
    第１番目の発光部の外側には、一部が不連続の第１の凹部が形成されており、
    第Ｎ番目の発光部の外側には、一部が不連続の第２の凹部が形成されており、
    第１番目の発光部における第２電極延在部は、第１の凹部の連続した部分を介して第１番目の発光部の外側の第１の領域へと延びており、
    第Ｎ番目の発光部における第２電極延在部は、第２の凹部の連続した部分を介して第Ｎ番目の発光部の外側の第２の領域へと延びており、
    第ｎ番目の発光部（但し、２≦ｎ≦（Ｎ−１）である）における第２電極延在部は、不連続の分離溝における連続した部分、及び、第１の凹部又は第２の凹部の連続した部分を介して、第１番目又は第Ｎ番目の発光部の外側の第１の領域又は第２の領域へと延びている端面発光型のマルチビーム半導体レーザ。
  2. ＳＤＨ構造を有する請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  3. 発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
    Ｎ＝２であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、電流ブロック層から成る請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  4. 発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
    Ｎ＝２であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、絶縁材料層から成る請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  5. 発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
    Ｎ≧３であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、電流ブロック層から成る請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  6. 発光部の外側には、電流ブロック層が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、電流ブロック層を貫通しており、
    Ｎ≧３であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、絶縁材料層から成る請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  7. 第１の領域及び第２の領域は電流ブロック層から成る請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  8. 発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
    Ｎ＝２であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、非導通領域から成る請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  9. 発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
    Ｎ＝２であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分は、絶縁材料層から成る請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  10. 発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
    Ｎ≧３であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、非導通領域から成る請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  11. 発光部の外側には、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域が形成されており、
    分離溝、並びに、第１の凹部及び第２の凹部は、非導通領域に形成されており、
    Ｎ≧３であり、
    第１の凹部及び第２の凹部の連続した部分、並びに、分離溝の連続した部分は、絶縁材料層から成る請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  12. 第１の領域及び第２の領域は、少なくとも第２化合物半導体層から構成された非導通領域から成る請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  13. 発光部の端面から出射される光の偏光の回転量の差は、最大２０度である請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
  14. 並置された発光部のピッチは、最大９０μｍである請求項１に記載のマルチビーム半導体レーザ。
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