JP2010212385A - Surface light emitting semiconductor laser, surface light emitting semiconductor laser device, optical transmitter, and information processor - Google Patents

Surface light emitting semiconductor laser, surface light emitting semiconductor laser device, optical transmitter, and information processor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light emitting semiconductor laser for stabilizing polarization. <P>SOLUTION: The surface light emitting semiconductor laser includes: an n-type GaAs substrate 100; an n-type lower DBR 102; an active region 104; a p-type current constricting layer 106; and a p-type upper DBR 108. A post P is formed from the upper DBR 108 to the lower DBR 102 on the substrate. Two recessions 110A, 110B are formed in the positions facing each other, holding an outgoing region 112 between them, in the top of the post P. Fin shapes 130 including projections/recessions are respectively formed on sidewalls on the side of the outgoing region 112 of the two recessions 110A, 110B. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置、光送信装置および情報処理装置に関する。   The present invention relates to a surface emitting semiconductor laser, a surface emitting semiconductor laser device, an optical transmission device, and an information processing device.

電子写真等のイメージャ光源には、酸化型シングルモードの面発光型半導体レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)が使われている。面発光型半導体レーザにおいてシングルモードを維持し偏光を安定化させるために、基板面内の酸化アパーチャの長軸と短軸の差を数ミクロン異ならせた楕円形もしくは長円形とする構成がある。   For imager light sources such as electrophotography, an oxidized single mode surface emitting semiconductor laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) is used. In order to maintain the single mode and stabilize the polarization in the surface emitting semiconductor laser, there is an elliptical shape or an elliptical shape in which the difference between the major axis and the minor axis of the oxidized aperture in the substrate surface is different by several microns.

偏光を安定させる他の方式として、特許文献1のようにメサ外部近傍に歪付加部を設ける方法、特許文献2のように上部半導体多層反射膜中に細長い開口を電流注入領域の外側に設ける方法、特許文献3のようにメサ部の上方に形状異方性を加えて歪を付加する方法、特許文献4のように電流狭窄領域の内側の分布帰還形反射鏡の一部に偏光方向に平行な直線部を持つトレンチを設ける方法、などが開示されている。   As another method of stabilizing the polarization, a method of providing a strain applying portion near the outside of the mesa as in Patent Document 1, and a method of providing an elongated opening outside the current injection region in the upper semiconductor multilayer reflective film as in Patent Document 2 , A method of adding distortion by adding shape anisotropy above the mesa portion as in Patent Document 3, and a part of the distributed feedback reflector inside the current confinement region as in Patent Document 4 parallel to the polarization direction. A method of providing a trench having a straight line portion is disclosed.

特開平11−54838号JP-A-11-54838 特開表2001−525995号JP-A-2001-525995 特開2005−86170号JP 2005-86170 A 特開2006−120881号JP 2006-120881 A

本発明は、偏光の安定を図ることができる面発光型半導体レーザを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a surface emitting semiconductor laser capable of stabilizing polarization.

請求項1に係る面発光型半導体レーザは、基板と、基板上に形成された第1導電型の第1の半導体多層膜反射鏡と、第1の半導体多層膜反射鏡上に形成された活性領域と、活性領域上に形成された第2導電型の第2の半導体多層膜反射鏡とを有し、第2の半導体多層膜反射鏡の上面には、光出射領域に隣接して凹部が形成され、前記凹部の前記光出射領域側の側壁に凹凸部が形成されている。
請求項2において、前記凹部を前記光出射領域を挟んで対向する位置に複数形成し、前記複数の凹部の前記光出射領域側の側壁にそれぞれ凹凸部が形成されている。
請求項3において、第2の半導体多層膜反射鏡は、Al組成の異なるAlGaAs層を含み、前記凹凸部は、前記凹部の側壁に露出した前記Al組成の異なるAlGaAs層の端部に形成される。
請求項4において、前記凹凸部は、前記Al組成の異なるAlGaAs層の酸化領域をエッチングすることにより形成される。
請求項5において、前記凹凸部は、前記Al組成の異なるAlGaAs層を選択的にエッチングすることにより形成される。
請求項6において、前記凹部は、絶縁膜によって覆われている。
請求項7において、前記基板上には柱状構造が形成され、前記柱状構造は少なくとも第2の半導体多層膜反射鏡を含み、前記第2の半導体多層膜反射鏡はAlを含む電流狭窄層を含み、電流狭窄層は、前記柱状構造の側面から選択的に酸化された酸化領域と当該酸化領域によって囲まれた導電領域を含み、前記凹部の前記光出射領域側の側壁は、前記導電領域よりも外側に位置する。
請求項8の面発光型半導体レーザ装置は、請求項1ないし7いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと光学部材を実装する。
請求項9の光送信装置は、請求項8に記載された面発光型半導体レーザ装置と、前記面発光型半導体装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して送信する送信手段とを備える。
請求項10の情報処理装置は、請求項8に記載された面発光型半導体レーザ装置と、前記面発光型半導体レーザ装置から出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構とを有する。
A surface-emitting type semiconductor laser according to claim 1 includes a substrate, a first semiconductor multilayer reflector of the first conductivity type formed on the substrate, and an active formed on the first semiconductor multilayer reflector. A second semiconductor multilayer reflector of the second conductivity type formed on the active region, and a concave portion is formed adjacent to the light emitting region on the upper surface of the second semiconductor multilayer reflector. An uneven portion is formed on the side wall of the recessed portion on the light emitting region side.
In Claim 2, The said recessed part is formed in multiple numbers in the position which opposes on both sides of the said light-projection area | region, and the uneven | corrugated | grooved part is formed in the side wall at the side of the said light-projection area | region of these recessed parts, respectively.
4. The second semiconductor multilayer mirror according to claim 3, wherein the second semiconductor multilayer mirror includes an AlGaAs layer having a different Al composition, and the concavo-convex portion is formed at an end portion of the AlGaAs layer having a different Al composition exposed on a side wall of the concave portion. .
In Claim 4, the said uneven | corrugated | grooved part is formed by etching the oxidation area | region of the AlGaAs layer from which the said Al composition differs.
In Claim 5, the said uneven | corrugated | grooved part is formed by selectively etching the AlGaAs layer from which the said Al composition differs.
In Claim 6, the said recessed part is covered with the insulating film.
8. The columnar structure according to claim 7, wherein a columnar structure is formed on the substrate, the columnar structure including at least a second semiconductor multilayer film reflecting mirror, and the second semiconductor multilayer film reflecting mirror including a current confinement layer including Al. The current confinement layer includes an oxidized region selectively oxidized from a side surface of the columnar structure and a conductive region surrounded by the oxidized region, and the side wall on the light emitting region side of the recess is more than the conductive region. Located outside.
A surface-emitting type semiconductor laser device according to an eighth aspect mounts the surface-emitting type semiconductor laser according to any one of the first to seventh aspects and an optical member.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an optical transmission device comprising: the surface emitting semiconductor laser device according to the eighth aspect; and a transmitting unit that transmits the laser light emitted from the surface emitting semiconductor device through an optical medium.
An information processing device according to claim 10 is a surface emitting semiconductor laser device according to claim 8, a condensing unit that condenses laser light emitted from the surface emitting semiconductor laser device on a recording medium, and And a mechanism for scanning the laser beam condensed by the condensing unit on the recording medium.

請求項1によれば、光出射領域に隣接する凹部の側壁に凹凸部が形成されていない面発光型半導体レーザと比較して、偏光の安定を図ることができる。
請求項2によれば、凹部が配置された方向に偏光を安定化させることができる。
請求項3によれば、第2の半導体多層膜反射鏡の一部に凹凸部を形成することができる。
請求項4によれば、凹凸部を精度良く形成することができる。
請求項5によれば、凹凸部を精度良く形成することができる。
請求項6によれば、歪の異方性を増加させることで偏光がより安定化され、かつ凹部を保護することで信頼性が向上する。
請求項7によれば、柱状構造を有する面発光型半導体レーザの偏光を安定させることができる。
請求項8〜10によれば、本構成を持たない場合と比較して、偏光の安定性および信頼性が向上した面発光型半導体レーザを適用した面発光型半導体レーザ装置、光送信装置および情報処理装置を提供することができる。
According to the first aspect, the polarization can be stabilized as compared with the surface emitting semiconductor laser in which the concave and convex portion is not formed on the side wall of the concave portion adjacent to the light emitting region.
According to claim 2, it is possible to stabilize the polarized light in the direction in which the concave portion is arranged.
According to the third aspect, the uneven portion can be formed in a part of the second semiconductor multilayer film reflecting mirror.
According to the fourth aspect, the uneven portion can be formed with high accuracy.
According to the fifth aspect, the uneven portion can be formed with high accuracy.
According to the sixth aspect, the polarization is further stabilized by increasing the strain anisotropy, and the reliability is improved by protecting the concave portion.
According to the seventh aspect, the polarization of the surface emitting semiconductor laser having a columnar structure can be stabilized.
According to the eighth to tenth aspects, the surface emitting semiconductor laser device, the optical transmitting device, and the information to which the surface emitting semiconductor laser having the polarization stability and reliability improved compared to the case without the present configuration is applied. A processing device can be provided.

本発明の第1の実施例に係る面発光型半導体レーザの平面図、A−A線断面図、B−B線断面図である。1 is a plan view, a cross-sectional view taken along line AA, and a cross-sectional view taken along line BB of the surface-emitting type semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係る面発光型半導体レーザを示し、図2Aは、配線金属を取り除いた状態のポストPの平面図、図2Bは、配線金属の他の例を示す平面図である。FIG. 2A is a plan view of a post P with the wiring metal removed, and FIG. 2B is a plan view showing another example of the wiring metal, showing a surface-emitting type semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention. is there. 本発明の第3の実施例に係る面発光型半導体レーザを示し、配線金属を取り除いた状態のポストPの平面図である。FIG. 9 is a plan view of a post P in a state where a surface emitting semiconductor laser according to a third embodiment of the present invention is shown and a wiring metal is removed. AlGaAsを選択的にエッチングするためのエッチング溶液の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the etching solution for selectively etching AlGaAs. 本発明の第1の実施例に係る面発光型半導体レーザの製造工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the surface emitting semiconductor laser which concerns on the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係る面発光型半導体レーザの製造工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of the surface emitting semiconductor laser which concerns on the 1st Example of this invention. AlGaAsの酸化領域のエッチングによりフィン形状を形成する例を説明する図である。It is a figure explaining the example which forms a fin shape by the etching of the oxidation area | region of AlGaAs. 他の方法によりフィン形状を形成する例を説明する図である。It is a figure explaining the example which forms fin shape by another method. 本実施例に係る面発光型半導体レーザに光学部品を実装したモジュールの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the module which mounted the optical component in the surface emitting semiconductor laser which concerns on a present Example. 面発光型半導体レーザを使用した情報処理装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the information processing apparatus which uses a surface emitting semiconductor laser. 図9に示すモジュールを用いた光送信装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the optical transmission apparatus using the module shown in FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図面のスケールは、発明の特徴を分かり易くするために強調しており、必ずしも実際のデバイスのスケールと同一ではないことに留意すべきである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the scale of the drawing is emphasized for clarity of the features of the invention and is not necessarily the same as the scale of the actual device.

図1は、本発明の第1の実施例に係る面発光型半導体レーザの要部の平面図と、そのA−A線断面およびB−B線断面を示している。第1の実施例に係る面発光型半導体レーザ10は、n型のGaAs基板100上に、Al組成の異なるAlGaAs層を交互に重ねたn型の下部半導体多層膜反射鏡または下部DBR(Distributed Bragg Reflector:分布ブラッグ型反射鏡)102、活性領域104、周縁に酸化領域が形成されたp型のAlAsからなる電流狭窄層106、Al組成の異なるAlGaAs層を交互に重ねたp型の上部半導体多層膜反射鏡またはDBR108の積層を含んで構成される。基板上において下部DBR102と上部DBR108は垂直共振器を構成する。また、上部DBR108の最上層には、p型のGaAsコンタクト層を形成することができる。   FIG. 1 shows a plan view of a main part of a surface-emitting type semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention, and a cross section taken along line AA and line BB. The surface emitting semiconductor laser 10 according to the first embodiment includes an n-type lower semiconductor multilayer reflector or lower DBR (Distributed Bragg) in which AlGaAs layers having different Al compositions are alternately stacked on an n-type GaAs substrate 100. Reflector (distributed Bragg reflector) 102, active region 104, p-type AlAs current confinement layer 106 with an oxide region formed on the periphery, and p-type upper semiconductor multilayer in which AlGaAs layers having different Al compositions are alternately stacked. It is configured to include a stack of film reflectors or DBRs 108. On the substrate, the lower DBR 102 and the upper DBR 108 constitute a vertical resonator. A p-type GaAs contact layer can be formed on the uppermost layer of the upper DBR 108.

基板上には、円筒状のポスト(柱状構造)Pが形成されている。ポストPは、公知のフォトリソ工程を用い、基板上に積層された半導体層をエッチングすることにより所望の形状に加工される。ポストPは、図示する例では、上部DBR108から下部DBR102の一部に至るまで加工されているが、ポストPは、少なくとも電流狭窄層106にまで到達すれば足りる。電流狭窄層106は、ポストPの側壁から一定距離を酸化され、この酸化領域によって囲まれた導電領域である酸化アパーチャ106Aを有する。酸化アパーチャ106Aは、出射光がシングル横モードとなるような大きさに選択される。例えば、5ミクロン未満の径である。ポストPの軸方向の中心は光軸であり、ポストPの頂部からは基板と垂直方向にレーザ光が出射される。   A cylindrical post (columnar structure) P is formed on the substrate. The post P is processed into a desired shape by etching a semiconductor layer stacked on a substrate using a known photolithography process. The post P is processed from the upper DBR 108 to a part of the lower DBR 102 in the illustrated example, but the post P only needs to reach at least the current confinement layer 106. The current confinement layer 106 is oxidized a certain distance from the side wall of the post P, and has an oxidized aperture 106A that is a conductive region surrounded by the oxidized region. The size of the oxidized aperture 106A is selected so that the emitted light has a single transverse mode. For example, the diameter is less than 5 microns. The center of the post P in the axial direction is the optical axis, and laser light is emitted from the top of the post P in a direction perpendicular to the substrate.

ポストPの頂部すなわち上部DBR108の上面には、一定の深さで2つの扇形状の凹部110A、110Bが形成されている。2つの凹部110A、110Bの内角は、90度よりも小さく、例えば約75度であり、2つの凹部110A、110Bは、光軸に関して180度回転すると対称となるように配置されている。   On the top of the post P, that is, the upper surface of the upper DBR 108, two fan-shaped recesses 110A and 110B are formed with a certain depth. The inner angles of the two recesses 110A and 110B are smaller than 90 degrees, for example, about 75 degrees, and the two recesses 110A and 110B are arranged so as to be symmetric when rotated 180 degrees with respect to the optical axis.

2つの凹部110A、110Bによって挟まれた半円筒状の出射領域112は、レーザ光の出射口を提供する。出射領域112の円筒部分の中心は、酸化アパーチャ106Aの中心とほぼ一致し、出射領域の円筒部分の外径は、酸化アパーチャ106Aの径よりも幾分大きい。さらにポストPの頂部すなわち上部DBR108の上面には、2つの扇形状のp側電極120A、120B(平面図はハッチングで示している)が形成される。p側電極120A、120Bは、光軸に関し180度の回転対称となる位置にあり、かつp型電極120Aと120Bは、凹部110Aと110Bの間にそれぞれ配置される。p側電極120A、120Bは、上部DBR108の最上層のp型GaAsコンタクト層にオーミック接続される。   A semi-cylindrical emission region 112 sandwiched between the two recesses 110A and 110B provides a laser beam emission port. The center of the cylindrical portion of the emission region 112 substantially coincides with the center of the oxidation aperture 106A, and the outer diameter of the cylindrical portion of the emission region is somewhat larger than the diameter of the oxidation aperture 106A. Further, two fan-shaped p-side electrodes 120A and 120B (plan view is indicated by hatching) are formed on the top of the post P, that is, on the upper surface of the upper DBR 108. The p-side electrodes 120A and 120B are at positions that are 180 degrees rotationally symmetric with respect to the optical axis, and the p-type electrodes 120A and 120B are disposed between the recesses 110A and 110B, respectively. The p-side electrodes 120A and 120B are ohmically connected to the uppermost p-type GaAs contact layer of the upper DBR 108.

凹部110A、110Bの出射領域112側の側壁には、凹凸を含むフィン形状130が形成されている。フィン形状130は、好ましくは、凹部110A、110Bの側壁に露出したAlGaAs層の酸化領域をエッチングすることによって形成される。図1に示す拡大図は、AlGaA層に形成されたフィン形状を示しているが、ここでは層間絶縁膜140は省略してある。後述するように、ポストPの頂部に凹部110A、110Bが形成された後、凹部110A、110Bの側壁が酸化される。上部DBR108は、Al組成の異なるAlGaAsを対に含んでおり、Al組成が高いAlGaAs層ほど酸化速度が大きくなる。従って、Al組成の高いAlGaAs層の方がAl組成の低いAlGaAs層よりも側壁からの酸化距離が大きくなる。本実施例では、上部DBR108は、Al組成比が90%のAl0.9Ga0.1As層とAl組成比が15%のAl0.15Ga0.85As層の対を含んでおり、凹部110A、110Bの側壁には、酸化距離の大きい層と酸化距離の小さい層が交互に形成され、これらの酸化領域がバッファードフッ酸によりエッチングされる。これにより、凹部110A、110Bの側壁には、凹凸を含むフィン形状130が形成される。フィン形状130は、好ましくは凹部110A、110Bの出射領域112側の側壁に形成され、凹部110A、110Bの配列方向の歪の異方性を増加させる。 A fin shape 130 including irregularities is formed on the side wall of the recesses 110A and 110B on the emission region 112 side. The fin shape 130 is preferably formed by etching the oxidized region of the AlGaAs layer exposed on the side walls of the recesses 110A and 110B. The enlarged view shown in FIG. 1 shows the fin shape formed in the AlGaA layer, but the interlayer insulating film 140 is omitted here. As will be described later, after the recesses 110A and 110B are formed on the tops of the posts P, the side walls of the recesses 110A and 110B are oxidized. The upper DBR 108 includes AlGaAs having a different Al composition in pairs, and the oxidation rate increases as the AlGaAs layer has a higher Al composition. Accordingly, the AlGaAs layer having a high Al composition has a longer oxidation distance from the side wall than the AlGaAs layer having a low Al composition. In this embodiment, the upper DBR 108 includes a pair of an Al 0.9 Ga 0.1 As layer having an Al composition ratio of 90% and an Al 0.15 Ga 0.85 As layer having an Al composition ratio of 15%, and is formed on the sidewalls of the recesses 110A and 110B. In this case, layers having a large oxidation distance and layers having a small oxidation distance are alternately formed, and these oxidation regions are etched by buffered hydrofluoric acid. Thereby, the fin shape 130 including the unevenness is formed on the side walls of the recesses 110A and 110B. The fin shape 130 is preferably formed on the side wall on the emission region 112 side of the recesses 110A and 110B, and increases the anisotropy of strain in the arrangement direction of the recesses 110A and 110B.

ポストPを含む基板上には、シリコン窒化膜等からなる層間絶縁膜140が形成されている。層間絶縁膜140には、ポストPの頂部においてp側電極120A、120Bを露出するためのコンタクトホール140A、140Bが形成される。配線電極150の一方の端部に形成されたC字形状の電極は、コンタクトホール140A、140Bを介してp側電極120A、120Bに電気的に接続される。配線電極150の他方の端部は、ポストPを越えて図示しない電極パッドに接続される。そして、基板100の裏面には、n側電極160が形成される。   On the substrate including the post P, an interlayer insulating film 140 made of a silicon nitride film or the like is formed. In the interlayer insulating film 140, contact holes 140A and 140B for exposing the p-side electrodes 120A and 120B at the tops of the posts P are formed. The C-shaped electrode formed at one end of the wiring electrode 150 is electrically connected to the p-side electrodes 120A and 120B through the contact holes 140A and 140B. The other end of the wiring electrode 150 is connected to an electrode pad (not shown) beyond the post P. An n-side electrode 160 is formed on the back surface of the substrate 100.

本実施例の面発光型半導体レーザでは、ポストPの頂部の出射領域112を挟む一方向に2つの凹部110A、110Bが形成され、かつ凹部110A、110Bの出射領域112側の壁部にはAlGaAs層の一部が除去されたフィン形状130が形成されている。このような凹部110A、110Bの形成は、ポストPに歪の異方性を与えることができる。さらに、凹部110A、110Bの対向する側壁に形成されたフィン形状130によって歪の異方性が増加される。これにより、レーザ光の偏光の安定性がより顕著になる。さらに、凹部110A、110Bを含むポストPが層間絶縁膜140によって覆われているため、層間絶縁膜140の伸張または圧縮によって出射領域112を含むポストPに引っ張り応力または圧縮応力が与えられ、さらに歪の異方性が増す。また、層間絶縁膜140による被覆は、ポストPの頂部が外気や水分に晒されることを防止し、光出力の低下を抑制し、面発光型半導体レーザの信頼性が維持される。従って、所望の歪異方性が得られれば、凹部(トレンチ)の深さは活性層近傍まで深くしなくてもよい。   In the surface emitting semiconductor laser of the present embodiment, two concave portions 110A and 110B are formed in one direction across the emission region 112 at the top of the post P, and AlGaAs is formed on the wall portion on the emission region 112 side of the concave portions 110A and 110B. A fin shape 130 is formed by removing a part of the layer. Formation of such recesses 110 </ b> A and 110 </ b> B can impart strain anisotropy to the post P. Further, the anisotropy of strain is increased by the fin shape 130 formed on the opposing side walls of the recesses 110A and 110B. Thereby, the stability of the polarization of the laser beam becomes more remarkable. Further, since the post P including the recesses 110A and 110B is covered with the interlayer insulating film 140, tensile or compressive stress is applied to the post P including the emission region 112 by extension or compression of the interlayer insulating film 140, and further distortion is caused. Increases anisotropy. Further, the coating with the interlayer insulating film 140 prevents the top of the post P from being exposed to the outside air or moisture, suppresses a decrease in light output, and maintains the reliability of the surface emitting semiconductor laser. Therefore, if a desired strain anisotropy is obtained, the depth of the recess (trench) does not have to be increased to the vicinity of the active layer.

次に、本発明の第2の実施例を説明する。図2は、本発明の第2の実施例に係る面発光型半導体レーザを示し、図2Aは、配線金属を取り除いた状態のポストPの平面図、図2Bは、配線金属の他の例を示す平面図である。第2の実施例では、凹部110A、110Bの出射領域112側の形状を、第1の実施例のような曲面から直線状の平面に変更している。これにより、出射領域112のX軸方向(凹部が配置される方向)とY軸方向(p側電極が配置される方向)の外形が異なり、歪の異方性が増加する。また、配線金属150Aは、第1の実施例のようなC字形状に限らず、図2Bに示すような環状であっても良い。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows a surface emitting semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention, FIG. 2A is a plan view of the post P with the wiring metal removed, and FIG. 2B is another example of the wiring metal. FIG. In the second embodiment, the shape of the recesses 110A and 110B on the emission region 112 side is changed from a curved surface as in the first embodiment to a linear plane. As a result, the outer shape of the emission region 112 in the X-axis direction (the direction in which the concave portion is arranged) and the Y-axis direction (the direction in which the p-side electrode is arranged) are different, and strain anisotropy increases. Further, the wiring metal 150A is not limited to the C shape as in the first embodiment, but may be an annular shape as shown in FIG. 2B.

次に、本発明の第3の実施例を説明する。図3は、本発明の第3の実施例に係る面発光型半導体レーザを示し、配線金属を省略した状態のポストPの平面図である。第1の実施例では、凹部110A、110Bを含むポストPの頂部のほぼ全面を一様に層間絶縁膜で被覆したが、第3の実施例では、p側電極120A、120Bの方向に延在する帯状の層間絶縁膜142が形成されている。このような層間絶縁膜142の形成により、ポストPの頂部における凹部110A、110Bの方向の歪の異方性が増加される。層間絶縁膜142は、凹部110A、110Bの出射領域112側の側壁のフィン形状130を覆う幅を有することが望ましい。また、凹部110A、110Bの一部は、層間絶縁膜142によって覆われずに外部に露出されることを防ぐため、層間絶縁膜142を含むポストPの頂部の全体を覆う別の絶縁保護膜を形成することも可能である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view of the post P, showing a surface emitting semiconductor laser according to the third embodiment of the present invention, in which the wiring metal is omitted. In the first embodiment, almost the entire top portion of the post P including the recesses 110A and 110B is uniformly covered with the interlayer insulating film. In the third embodiment, however, it extends in the direction of the p-side electrodes 120A and 120B. A strip-shaped interlayer insulating film 142 is formed. By forming such an interlayer insulating film 142, the anisotropy of strain in the direction of the recesses 110A and 110B at the top of the post P is increased. The interlayer insulating film 142 desirably has a width that covers the fin shape 130 on the side wall on the emission region 112 side of the recesses 110A and 110B. Further, in order to prevent a part of the recesses 110 </ b> A and 110 </ b> B from being exposed to the outside without being covered by the interlayer insulating film 142, another insulating protective film that covers the entire top of the post P including the interlayer insulating film 142 is provided. It is also possible to form.

第1ないし第3の実施例では、凹部110A、110Bを扇形状としたが、凹部の形状は、これに限らず、直線状のスリットや楕円状、長円状、矩形状であってもよい。要は、ポストPの頂部において、いずれかの方向に歪の異方性を与え得る形状であればよい。また、ポストPを覆う層間絶縁膜は、SiNx等の無機絶縁膜であることが望ましい。このような無機絶縁膜を用いることで、効果的に無機絶縁膜内に引っ張り応力を生成することができる。但し、他の絶縁膜の使用を妨げるものではない。   In the first to third embodiments, the recesses 110A and 110B are fan-shaped, but the shape of the recess is not limited to this, and may be a linear slit, an ellipse, an oval, or a rectangle. . In short, any shape that can give strain anisotropy in any direction at the top of the post P may be used. The interlayer insulating film covering the post P is desirably an inorganic insulating film such as SiNx. By using such an inorganic insulating film, a tensile stress can be effectively generated in the inorganic insulating film. However, this does not prevent the use of other insulating films.

さらに上記実施例では、凹部110A、110Bの壁部のフィン形状は、AlGaAsの酸化領域をエッチングすることにより形成したが、これに限らず、Al組成比に対して選択性のあるエッチャントを用いて凹部110A、110Bの壁部をエッチングしてもよい。図4は、Al組成比に対して選択性のあるエッチング溶液の一例を示している。図示するように、酒石酸系エッチャント(クエン酸:過酸化水素=3:1)、硫酸系(HSO:H:HO=1:1:10)、フッ酸系(HF:NHF:HOの混合液)、有機酸と過酸化水素水の混合液、その他、塩酸系、燐酸系、アンモニア系などをAlGaAsのエッチング溶液に用いることができる。 Furthermore, in the above embodiment, the fin shape of the wall portions of the recesses 110A and 110B is formed by etching the oxidized region of AlGaAs. However, the present invention is not limited to this, and an etchant having selectivity with respect to the Al composition ratio is used. The walls of the recesses 110A and 110B may be etched. FIG. 4 shows an example of an etching solution having selectivity with respect to the Al composition ratio. As shown in the figure, a tartaric acid-based etchant (citric acid: hydrogen peroxide = 3: 1), a sulfuric acid system (H 2 SO 4 : H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 10), a hydrofluoric acid system (HF : NH 3 F: H 2 O mixed solution), a mixed solution of organic acid and hydrogen peroxide solution, hydrochloric acid, phosphoric acid, ammonia and the like can be used for the etching solution of AlGaAs.

次に、本発明の第1の実施例に係る面発光型半導体レーザの製造方法について説明する。図5および図6は、図1に示したA−A断面およびB−B断面の製造工程を示している。先ず、図5Aに示すように、有機金属気相成長(MOCVD)法により、n型GaAs基板100上に、キャリア濃度2×1018cm-3のAl0.9Ga0.1AsとAl0.15Ga0.85Asとをそれぞれの膜厚が媒質内波長の1/4となるように交互に40.5周期積層したn型下部DBR102が形成される。その上に、アンドープ下部Al0.6Ga0.4Asスぺーサー層とアンドープ量子井戸活性層(膜厚70nmGaAs量子井戸層3層と膜厚50nmAl0.3Ga0.7As障壁層4層とで構成されている)とアンドープ上部Al0.6Ga0.4Asスぺーサー層とで構成された膜厚が媒質内波長となる活性領域104、p型のAlAsから構成された電流狭窄層106、キャリア濃度が2×1018cm-3のp型のAl0.9Ga0.1AsとAl0.15Ga0.85Asとをそれぞれの膜厚が媒質内波長の1/4となるように交互に30周期積層したp型DBR108が形成される。p型上部DBR108の最上層には、キャリア濃度1×1019cm-3となるp型のGaAsコンタクト層が形成される。また、B−B断面に示すように、上部DBR108上には、リフトオフプロセスにより図1に示したようなp側電極120A、120Bが形成される。p側電極120A、120は、AuまたはAu/Tiなどが用いられる。なお、ここでは詳しくは述べないが、基板100と下部DBR102の間にn型のバッファ層を形成したり、DBRの電気的抵抗を下げるためにAl組成を段階的に変化させた層を形成したりすることも可能である。 Next, a method for manufacturing the surface emitting semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention will be described. 5 and 6 show a manufacturing process of the AA cross section and the BB cross section shown in FIG. First, as shown in FIG. 5A, Al 0.9 Ga 0.1 As and Al 0.15 Ga 0.85 As with a carrier concentration of 2 × 10 18 cm −3 are formed on an n-type GaAs substrate 100 by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). N-type lower DBRs 102 are formed by alternately laminating 40.5 periods so that each film thickness becomes 1/4 of the wavelength in the medium. Furthermore, an undoped lower Al 0.6 Ga 0.4 As spacer layer and an undoped quantum well active layer (consisting of 3 layers of 70 nm GaAs quantum well layers and 4 layers of 50 nm Al 0.3 Ga 0.7 As barrier layers) An active region 104 having a thickness in the medium having a film thickness composed of an undoped upper Al 0.6 Ga 0.4 As spacer layer, a current confinement layer 106 made of p-type AlAs, and a carrier concentration of 2 × 10 18 cm −. Thus, a p-type DBR 108 is formed in which three p-type Al 0.9 Ga 0.1 As and Al 0.15 Ga 0.85 As are alternately stacked for 30 periods so that the film thicknesses are each ¼ of the wavelength in the medium. A p-type GaAs contact layer having a carrier concentration of 1 × 10 19 cm −3 is formed on the uppermost layer of the p-type upper DBR 108. Further, as shown in the BB cross section, p-side electrodes 120A and 120B as shown in FIG. 1 are formed on the upper DBR 108 by a lift-off process. For the p-side electrodes 120A and 120, Au, Au / Ti, or the like is used. Although not described in detail here, an n-type buffer layer is formed between the substrate 100 and the lower DBR 102, or a layer in which the Al composition is changed stepwise to reduce the electrical resistance of the DBR is formed. It is also possible to do.

次に、図5Bに示すように、フォトリソ工程により凹部100A、100Bを形成するためのレジストマスク200をパターン形成する。レジストマスク200の開口を介して塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、上部DBR108内に2〜3数ミクロン程度の凹部110A、110Bを形成する。凹部110A、110Bの底部は、Al0.9Ga0.1AsまたはAl0.15Ga0.85Asのいずれかであり、凹部110A、110Bの側壁には、Al0.9Ga0.1AsとAl0.15Ga0.85Asが露出される。 Next, as shown in FIG. 5B, a resist mask 200 for forming the recesses 100A and 100B is formed by patterning by a photolithography process. Reactive ion etching using a chlorine-based gas is performed through the opening of the resist mask 200 to form recesses 110 </ b> A and 110 </ b> B of about 2 to several microns in the upper DBR 108. The bottoms of the recesses 110A and 110B are either Al 0.9 Ga 0.1 As or Al 0.15 Ga 0.85 As, and Al 0.9 Ga 0.1 As and Al 0.15 Ga 0.85 As are exposed on the side walls of the recesses 110A and 110B.

次に、レジストマスク200を除去した後、図5Cに示すように、ポストPを形成するためのレジストマスク210が形成される。レジストマスク210は、凹部110A、110Bを覆う円形状のパターンである。レジストマスク210によって覆われていない半導体層を塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、下部DBR102が露出するまでエッチングが行われる。これにより、基板上に円筒状のポストPが形成される。   Next, after removing the resist mask 200, as shown in FIG. 5C, a resist mask 210 for forming the post P is formed. The resist mask 210 is a circular pattern that covers the recesses 110A and 110B. The semiconductor layer that is not covered with the resist mask 210 is subjected to reactive ion etching using a chlorine-based gas, and etching is performed until the lower DBR 102 is exposed. Thereby, a cylindrical post P is formed on the substrate.

次に、レジストマスクマスク210を除去した後、図6Aに示すように、例えば340℃の水蒸気雰囲気で基板を一定時間酸化する。これにより、電流狭窄層106には、ポストPの側面から一定距離だけ酸化された酸化領域が形成され、酸化領域によって囲まれた酸化アパーチャ106Aが形成される。酸化アパーチャ106Aの径は、シングル横モードのレーザ光が出射される大きさ、例えば5ミクロン以下に設定される。さらに、凹部110A、110Bによって露出された上部DBR108内の側壁も同時に酸化される。図7Aは、AlGaAsの酸化の様子を示している。図7Aに示すように、Al組成比が高いAl0.9Ga0.1As層は、側壁から酸化距離D1で酸化され、Al組成比が低いAl0.15Ga0.85As層は酸化距離D2(D2<D1)で酸化された酸化領域132が側壁に形成される。但し、Al0.9Ga0.1As層の酸化は、酸化アパーチャ106Aの径よりも内部までは進行しない。 Next, after removing the resist mask mask 210, as shown in FIG. 6A, the substrate is oxidized for a certain time in a steam atmosphere at 340 ° C., for example. As a result, an oxidized region oxidized by a certain distance from the side surface of the post P is formed in the current confinement layer 106, and an oxidized aperture 106A surrounded by the oxidized region is formed. The diameter of the oxidation aperture 106A is set to a size at which single transverse mode laser light is emitted, for example, 5 microns or less. Furthermore, the side walls in the upper DBR 108 exposed by the recesses 110A and 110B are simultaneously oxidized. FIG. 7A shows the state of oxidation of AlGaAs. As shown in FIG. 7A, the Al 0.9 Ga 0.1 As layer with a high Al composition ratio is oxidized from the sidewall at an oxidation distance D1, and the Al 0.15 Ga 0.85 As layer with a low Al composition ratio is oxidized at an oxidation distance D2 (D2 <D1). Oxidized oxidized regions 132 are formed on the sidewalls. However, the oxidation of the Al 0.9 Ga 0.1 As layer does not proceed to the inside of the diameter of the oxidation aperture 106A.

次に、図6Bに示すようにエッチングマスク220を形成した後、凹部110A、110Bの出射領域112側の側壁の酸化領域をバッファードフッ酸によりエッチングする。図7Bは、酸化領域のエッチングの様子を示している。図7Bに示すように、側壁から酸化領域132が除去され、酸化距離D1、D2に応じた深さの凹凸が形成される。こうして、マスク220によって露出された凹部110A、110Bの対向する側壁にフィン形状130が形成される。   Next, after forming an etching mask 220 as shown in FIG. 6B, the oxidized regions on the side walls of the recesses 110A and 110B on the emission region 112 side are etched with buffered hydrofluoric acid. FIG. 7B shows how the oxidized region is etched. As shown in FIG. 7B, the oxidized region 132 is removed from the sidewall, and irregularities having a depth corresponding to the oxidation distances D1 and D2 are formed. In this way, the fin shape 130 is formed on the opposing side walls of the recesses 110 </ b> A and 110 </ b> B exposed by the mask 220.

次に、エッチングマスク220を除去した後、図6Cに示すように、SiNx膜をプラズマCVDで成膜し、ポストPを含む基板全面に層間絶縁膜140を形成する。次に、層間絶縁膜140にコンタクトホール140A、140Bを形成し、p側電極120A、120Bを露出させ、次いで、配線金属150をパターニングする。そして、必要に応じて裏面研磨を行ったと後、基板裏面に例えばAuGe/Auのn側電極を蒸着される。   Next, after the etching mask 220 is removed, as shown in FIG. 6C, a SiNx film is formed by plasma CVD, and an interlayer insulating film 140 is formed on the entire surface of the substrate including the post P. Next, contact holes 140A and 140B are formed in the interlayer insulating film 140, the p-side electrodes 120A and 120B are exposed, and then the wiring metal 150 is patterned. And after performing back surface polishing as needed, for example, an AuGe / Au n-side electrode is deposited on the back surface of the substrate.

なお、上記の酸化領域のエッチング工程では、エッチングマスク220により出射領域112の対向する側壁を露出したが、これに限らず、凹部110A、110Bの側壁全体の酸化領域を除去することようにしてもよい。この場合、図8に示すようなエッチングマスク220Aを形成し、凹部110A、110B内の酸化領域をエッチングすることで、凹部110A、110Bの外側の側壁にフィン形状130A、130Bが形成される。   In the etching process of the oxidized region, the opposite side wall of the emission region 112 is exposed by the etching mask 220. However, the present invention is not limited to this, and the oxidized region of the entire side wall of the recesses 110A and 110B may be removed. Good. In this case, by forming an etching mask 220A as shown in FIG. 8 and etching the oxidized regions in the recesses 110A and 110B, fin shapes 130A and 130B are formed on the sidewalls outside the recesses 110A and 110B.

さらに、フィン形状130は、上記したようにAl組成比に対して選択性のあるエッチング溶液を用いて形成することもできる。この場合には、凹部110A、110Bの側壁の酸化は不要であり、図5Cに示す状態で電流狭窄層106のみ酸化し、次いで図8に示すようなマスク220Aを形成した後、選択性のあるエッチング溶液(図4を参照)を用いて凹部110A、110Bの側壁をエッチングし、側壁にフィン形状130を得ることができる。   Further, as described above, the fin shape 130 can also be formed using an etching solution having selectivity with respect to the Al composition ratio. In this case, it is not necessary to oxidize the sidewalls of the recesses 110A and 110B. Only the current confinement layer 106 is oxidized in the state shown in FIG. 5C, and then a mask 220A as shown in FIG. By using an etching solution (see FIG. 4), the sidewalls of the recesses 110A and 110B can be etched to obtain the fin shape 130 on the sidewalls.

次に、本実施例の面発光型半導体レーザを利用した面発光型半導体レーザ装置、光送信装置、情報処理装置について図面を参照して説明する。図9Aは、面発光型半導体レーザを実装したパッケージ(面発光型半導体レーザ装置)の構成を示す断面図である。パッケージ300は、面発光型半導体レーザが形成されたチップ310を、導電性接着剤320を介して円盤状の金属ステム330上に固定する。導電性のリード340、342は、ステム330に形成された貫通孔(図示省略)内に挿入され、一方のリード340は、面発光型半導体レーザのn側電極に電気的に接続され、他方のリード342は、p側電極に電気的に接続される。   Next, a surface emitting semiconductor laser device, an optical transmission device, and an information processing device using the surface emitting semiconductor laser of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9A is a cross-sectional view showing a configuration of a package (surface emitting semiconductor laser device) on which a surface emitting semiconductor laser is mounted. The package 300 fixes a chip 310 on which a surface emitting semiconductor laser is formed on a disk-shaped metal stem 330 via a conductive adhesive 320. The conductive leads 340 and 342 are inserted into through holes (not shown) formed in the stem 330, and one lead 340 is electrically connected to the n-side electrode of the surface emitting semiconductor laser, and the other The lead 342 is electrically connected to the p-side electrode.

チップ310を含むステム330上に矩形状の中空のキャップ350が固定され、キャップ350の中央の開口352内にボールレンズ360が固定されている。ボールレンズ360の光軸は、チップ310のほぼ中心と一致するように位置決めされる。リード340、342間に順方向の電圧が印加されると、チップ310から垂直方向にレーザ光が出射される。チップ310とボールレンズ360との距離は、チップ310からのレーザ光の広がり角θ内にボールレンズ360が含まれるように調整される。また、キャップ内に、面発光型半導体レーザの発光状態をモニターするための受光素子や温度センサを含ませるようにしてもよい。   A rectangular hollow cap 350 is fixed on a stem 330 including the chip 310, and a ball lens 360 is fixed in an opening 352 at the center of the cap 350. The optical axis of the ball lens 360 is positioned so as to substantially coincide with the center of the chip 310. When a forward voltage is applied between the leads 340 and 342, laser light is emitted from the chip 310 in the vertical direction. The distance between the chip 310 and the ball lens 360 is adjusted so that the ball lens 360 is included within the spread angle θ of the laser light from the chip 310. Further, a light receiving element or a temperature sensor for monitoring the light emission state of the surface emitting semiconductor laser may be included in the cap.

図9Bは、他のパッケージの構成を示す図であり、同図に示すパッケージ302は、ボールレンズ360を用いる代わりに、キャップ350の中央の開口352内に平板ガラス362を固定している。平板ガラス362の中心は、チップ310のほぼ中心と一致するように位置決めされる。チップ310と平板ガラス362との距離は、平板ガラス362の開口径がチップ310からのレーザ光の広がり角度θ以上になるように調整される。   FIG. 9B is a diagram showing the configuration of another package. In the package 302 shown in FIG. 9B, a flat glass 362 is fixed in an opening 352 at the center of the cap 350 instead of using the ball lens 360. The center of the flat glass 362 is positioned so as to substantially coincide with the center of the chip 310. The distance between the chip 310 and the flat glass 362 is adjusted so that the opening diameter of the flat glass 362 is equal to or greater than the spread angle θ of the laser light from the chip 310.

図10は、面発光型半導体レーザを情報処理装置の光源として適用した例を示す図である。情報処理装置370は、図9Aまたは図9Bのように面発光型半導体レーザを実装したパッケージ300、パッケージ300からのマルチビームのレーザ光を入射するコリメータレンズ372、一定の速度で回転し、コリメータレンズ372からの光線束を一定の広がり角で反射するポリゴンミラー374、ポリゴンミラー374からのレーザ光を入射し反射ミラー378を照射するfθレンズ376、ライン状の反射ミラー378、反射ミラー378からの反射光に基づき潜像を形成する感光体ドラム380を備えている。このように、面発光型半導体レーザからのレーザ光を感光体ドラム上に集光する光学系と、集光されたレーザ光を光体ドラム上で走査する機構とを備えた複写機やプリンタなど、情報処理装置の光源として面発光型半導体レーザを利用することができる。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which a surface emitting semiconductor laser is applied as a light source of an information processing apparatus. As shown in FIG. 9A or 9B, the information processing apparatus 370 includes a package 300 on which a surface emitting semiconductor laser is mounted, a collimator lens 372 that receives multi-beam laser light from the package 300, and a collimator lens that rotates at a constant speed. Reflection from the polygon mirror 374 that reflects the light beam from the 372 at a certain spread angle, the fθ lens 376 that receives the laser light from the polygon mirror 374 and irradiates the reflection mirror 378, the line-shaped reflection mirror 378, and the reflection mirror 378 A photosensitive drum 380 that forms a latent image based on light is provided. As described above, a copying machine, a printer, or the like provided with an optical system that condenses the laser light from the surface emitting semiconductor laser on the photosensitive drum and a mechanism that scans the condensed laser light on the photosensitive drum. A surface emitting semiconductor laser can be used as the light source of the information processing apparatus.

図11は、図9Aに示す面発光型半導体レーザ装置を光送信装置に適用したときの構成を示す断面図である。光送信装置400は、ステム330に固定された円筒状の筐体410、筐体410の端面に一体に形成されたスリーブ420、スリーブ420の開口422内に保持されるフェルール430、およびフェルール430によって保持される光ファイバ440を含んで構成される。ステム330の円周方向に形成されたフランジ332には、筐体410の端部が固定される。フェルール430は、スリーブ420の開口422に正確に位置決めされ、光ファイバ440の光軸がボールレンズ360の光軸に整合される。フェルール430の貫通孔432内に光ファイバ440の芯線が保持されている。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration when the surface-emitting type semiconductor laser device shown in FIG. 9A is applied to an optical transmitter. The optical transmission device 400 includes a cylindrical casing 410 fixed to the stem 330, a sleeve 420 integrally formed on the end surface of the casing 410, a ferrule 430 held in the opening 422 of the sleeve 420, and a ferrule 430. The optical fiber 440 to be held is included. An end of the housing 410 is fixed to a flange 332 formed in the circumferential direction of the stem 330. The ferrule 430 is accurately positioned in the opening 422 of the sleeve 420 and the optical axis of the optical fiber 440 is aligned with the optical axis of the ball lens 360. The core wire of the optical fiber 440 is held in the through hole 432 of the ferrule 430.

チップ310の表面から出射されたレーザ光は、ボールレンズ360によって集光され、集光された光は、光ファイバ440の芯線に入射され、送信される。上記例ではボールレンズ360を用いているが、これ以外にも両凸レンズや平凸レンズ等の他のレンズを用いることができる。さらに、光送信装置400は、リード340、342に電気信号を印加するための駆動回路を含むものであってもよい。さらに、光送信装置400は、光ファイバ440を介して光信号を受信するための受信機能を含むものであってもよい。   The laser light emitted from the surface of the chip 310 is collected by the ball lens 360, and the collected light is incident on the core wire of the optical fiber 440 and transmitted. Although the ball lens 360 is used in the above example, other lenses such as a biconvex lens and a plano-convex lens can be used. Further, the optical transmission device 400 may include a drive circuit for applying an electrical signal to the leads 340 and 342. Furthermore, the optical transmission device 400 may include a reception function for receiving an optical signal via the optical fiber 440.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention described in the claims. Deformation / change is possible.

10:面発光型半導体レーザ
100:基板
102:下部DBR
104:活性層
106:電流狭窄層
106A:酸化アパーチャ(導電領域)
108:上部多層膜反射鏡
110A、110B:凹部
112:出射領域
120A、120B:p側電極
130、130A:フィン形状
140、142:層間絶縁膜
140A、140B:コンタクトホール
150:配線金属
160:n側電極
10: Surface emitting semiconductor laser 100: Substrate 102: Lower DBR
104: Active layer 106: Current confinement layer 106A: Oxidized aperture (conductive region)
108: upper multilayer mirrors 110A, 110B: recess 112: emission region 120A, 120B: p-side electrode 130, 130A: fin shape 140, 142: interlayer insulating film 140A, 140B: contact hole 150: wiring metal 160: n side electrode

Claims (10)

基板と、
基板上に形成された第1導電型の第1の半導体多層膜反射鏡と、
第1の半導体多層膜反射鏡上に形成された活性領域と、
活性領域上に形成された第2導電型の第2の半導体多層膜反射鏡とを有し、
第2の半導体多層膜反射鏡の上面には、光出射領域に隣接して凹部が形成され、前記凹部の前記光出射領域側の側壁に凹凸部が形成されている、面発光型半導体レーザ。
A substrate,
A first semiconductor multilayer reflector of a first conductivity type formed on a substrate;
An active region formed on the first semiconductor multilayer mirror;
A second semiconductor multilayer reflector of the second conductivity type formed on the active region,
A surface-emitting type semiconductor laser, wherein a concave portion is formed adjacent to a light emitting region on the upper surface of the second semiconductor multilayer film reflecting mirror, and a concave and convex portion is formed on a side wall of the concave portion on the light emitting region side.
前記凹部を前記光出射領域を挟んで対向する位置に複数形成し、前記複数の凹部の前記光出射領域側の側壁にそれぞれ凹凸部が形成されている、請求項1に面発光型半導体レーザ。 2. The surface emitting semiconductor laser according to claim 1, wherein a plurality of the recesses are formed at positions facing each other with the light emission region interposed therebetween, and uneven portions are respectively formed on side walls of the plurality of recesses on the light emission region side. 第2の半導体多層膜反射鏡は、Al組成の異なるAlGaAs層を含み、前記凹凸部は、前記凹部の側壁に露出した前記Al組成の異なるAlGaAs層の端部に形成される、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。 The second semiconductor multilayer film reflector includes an AlGaAs layer having a different Al composition, and the concavo-convex portion is formed at an end portion of the AlGaAs layer having a different Al composition exposed on a side wall of the concave portion. 2. A surface emitting semiconductor laser according to item 2. 前記凹凸部は、前記Al組成の異なるAlGaAs層の酸化領域をエッチングすることにより形成される、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。 5. The surface emitting semiconductor laser according to claim 4, wherein the concavo-convex portion is formed by etching oxidized regions of the AlGaAs layers having different Al compositions. 前記凹凸部は、前記Al組成の異なるAlGaAs層を選択的にエッチングすることにより形成される、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。 The surface emitting semiconductor laser according to claim 4, wherein the uneven portion is formed by selectively etching the AlGaAs layers having different Al compositions. 前記凹部は、絶縁膜によって覆われている、請求項1ないし5いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。 The surface emitting semiconductor laser according to claim 1, wherein the recess is covered with an insulating film. 前記基板上には柱状構造が形成され、前記柱状構造は少なくとも第2の半導体多層膜反射鏡を含み、前記第2の半導体多層膜反射鏡はAlを含む電流狭窄層を含み、電流狭窄層は、前記柱状構造の側面から選択的に酸化された酸化領域と当該酸化領域によって囲まれた導電領域を含み、前記凹部の前記光出射領域側の側壁は、前記導電領域よりも外側に位置する、請求項1ないし6いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。 A columnar structure is formed on the substrate, and the columnar structure includes at least a second semiconductor multilayer film reflector, the second semiconductor multilayer film mirror includes a current confinement layer including Al, and the current confinement layer includes An oxide region selectively oxidized from a side surface of the columnar structure and a conductive region surrounded by the oxidized region, and the side wall on the light emission region side of the recess is located outside the conductive region. The surface emitting semiconductor laser according to claim 1. 請求項1ないし7いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと光学部材を実装した面発光型半導体レーザ装置。 A surface-emitting semiconductor laser device comprising the surface-emitting semiconductor laser according to claim 1 and an optical member mounted thereon. 請求項8に記載された面発光型半導体レーザ装置と、前記面発光型半導体装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して送信する送信手段とを備えた光送信装置。 9. An optical transmission device comprising: the surface-emitting type semiconductor laser device according to claim 8; and a transmission unit that transmits laser light emitted from the surface-emitting type semiconductor device through an optical medium. 請求項8に記載された面発光型半導体レーザ装置と、
前記面発光型半導体レーザ装置から出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、
前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構と、
を有する情報処理装置。
A surface-emitting type semiconductor laser device according to claim 8,
Condensing means for condensing the laser light emitted from the surface-emitting type semiconductor laser device on a recording medium;
A mechanism for scanning the recording medium with the laser beam condensed by the condensing means;
An information processing apparatus.
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