JP2011018763A - 面発光型半導体レーザー、面発光型レーザーアレイ素子、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高く、発光効率の良好な面発光型半導体レーザーを提供する。
【解決手段】半導体基板の表面上に、異なる屈折率の半導体膜を交互に積層した下部反射鏡と、下部反射鏡上に、半導体材料により構成される活性層と、活性層上に、半導体材料の一部の領域を酸化することにより電流狭窄構造が形成される選択酸化層と、選択酸化層上に、異なる屈折率の半導体膜を交互に積層した上部反射鏡とを有し、半導体基板には下部電極が、上部反射鏡には上部電極が接続され、電極間に電流を流すことにより、半導体基板面に対し垂直にレーザー光を発する面発光型半導体レーザーにおいて、活性層と選択酸化層との間に、ＤＢＲ層が設けられており、ＤＢＲ層は高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層により形成されており、高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、低屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度よりも低い値である。
【選択図】図１

Description

本発明は、面発光型半導体レーザー、面発光型レーザーアレイ素子、光走査装置及び画像形成装置に関する。

面発光型半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）は、形成される基板に対し垂直方向に光を出射する半導体レーザーであり、端面発光型半導体レーザーに比べて低コストで、高性能であるため、光インターコネクション等の光通信の光源、光ピックアップ用の光源、レーザープリンター等の画像形成装置の光源等の用途に用いられている。

このような用途に用いられる面発光型半導体レーザーの特性としては、活性層の利得が大きく低閾値・高出力であって、信頼性に優れ、偏光方向が制御されたものが要求されている。

通常、面発光型半導体レーザーは、ＧａＡｓ基板上に半導体膜を積層することにより形成される。具体的には、図１に示されるように、ＧａＡｓ基板３０１上に、ＡｌＧａＡｓとＡｌＡｓからなる膜を交互に積層することにより形成される半導体多層膜からなる下部反射鏡（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）３０２、ＡｌＧａＡｓからなる下部クラッド層３０３、ＧａＡｓからなる量子井戸活性層３０４、ＡｌＧａＡｓからなる上部クラッド層３０５、ＡｌＧａＡｓ又はＡｌＡｓからなり周囲の一部が酸化された電流狭窄層となる選択酸化層３０６、ＡｌＧａＡｓとＡｌＡｓからなる膜を交互に積層することにより形成される半導体多層膜からなる上部反射鏡（ＤＢＲ）３０７、ＧａＡｓキャップ層３０８が形成されており、これらの層をＧａＡｓ基板３０１に対し垂直方向にエッチングを行うことによりメサ構造を形成し、更に、保護膜３０９及びポリイミド層３１０を形成し、ＧａＡｓキャップ層３０８に接してｐ電極３１１を形成し、ＧａＡｓ基板３０１側にｎ電極３１２を形成した構造のものである。このように形成されたもののｐ電極３１１とｎ電極３１２との間に電流を流すことにより、メサ構造の上面に開口した発光面からレーザー光を出射する構成となっている。

このような面発光型半導体レーザーを二次元的に配列したものを面発光型レーザーアレイ素子（面発光型レーザーアレイ）と呼んでいる。このようなメサ構造の形成された面発光型半導体レーザーにおいて、上部クラッド層３０５と上部反射鏡３０７の間に形成された選択酸化層３０６において、酸化領域３０６ａを形成し、これにより開口領域３０６ｂを狭く形成することにより高性能化を図った構成のものは選択酸化型ＶＣＳＥＬと呼ばれている。この選択酸化型ＶＣＳＥＬは、上述の半導体層を積層形成する際において、上部クラッド層３０５上に形成されたＡｌＡｓ膜又はＡｌ組成の高いＡｌＧａＡｓ膜からなる選択酸化層３０６をメサ構造が形成した後に、選択酸化層３０６の周囲の一部を酸化し酸化領域３０６ａを形成することにより、電流狭窄構造を有するものである。このような構造にすることにより、面発光型半導体レーザーにおけるしきい値電流、消費電力等の特性を向上させることが可能である。

ところで、選択酸化層としてＡｌＡｓ層を用い、この選択酸化層の一部を酸化させた電流狭窄構造では、ＡｌＡｓ層の選択酸化に伴い体積が収縮し、これにより、ＡｌＡｓ層に隣接する化合物半導体層に応力が生じることが知られており、この応力により、活性層の特性と面発光レーザーの信頼性に大きな影響を及ぼす。

一方、選択酸化層としてＡｌＧａＡｓ膜を用いた場合では、体積収縮による影響を軽減することはできるものの、水蒸気中における酸化処理を行う際、ＡｌＧａＡｓ層における酸化速度は大きく変動するため、製造の際の歩留まりは低下する。

本発明は、上記内容に鑑みてなされたものであり、信頼性が高く、発光効率の良好な面発光型半導体レーザー、面発光型レーザーアレイ素子、光走査装置及び画像形成装置を提供するものである。

本発明は、半導体基板の表面上に、異なる屈折率の半導体膜を交互に積層することにより形成される下部反射鏡と、前記下部反射鏡上において、半導体材料により構成される活性層と、前記活性層上において、半導体材料の一部の領域を酸化することにより電流狭窄構造が形成される選択酸化層と、前記選択酸化層上において、異なる屈折率の半導体膜を交互に積層することにより形成される上部反射鏡と、を有し、前記半導体基板には下部電極が、前記上部反射鏡には上部電極が接続され、前記上部電極と前記下部電極の間に電流を流すことにより、前記半導体基板面に対し垂直にレーザー光を発する面発光型半導体レーザーにおいて、前記活性層と前記選択酸化層との間に、ＤＢＲ層が設けられており、前記ＤＢＲ層は高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層により形成されており、前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、前記低屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度よりも低い値であることを特徴とする。

また、本発明は、前記ＤＢＲ層は第１のＤＢＲ層と第２のＤＢＲ層からなり、前記第１のＤＢＲ層は高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層により形成されており、前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、前記低屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度よりも低い値であって、前記第２のＤＢＲ層は高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層により形成されており、前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、前記低屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度よりも低い値であることを特徴とする。

また、本発明は、前記ＤＢＲ層は、ＡｌＧａＡｓを含む材料により形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記ＤＢＲ層は、ＡｌＧａＩｎＰを含む材料により形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記第１のＤＢＲ層はＡｌＧａＡｓを含む材料により形成されており、前記第２のＤＢＲ層はＡｌＧａＩｎＰを含む材料により形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記不純物は、前記ＤＢＲ層を構成する材料がＡｌＧａＡｓを含む材料である場合には、Ｃであり、また、前記ＤＢＲ層を構成する材料がＡｌＧａＩｎＰを含む材料である場合には、ＭｇまたはＺｎであることを特徴とする。

また、本発明は、前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、５×１０^１６ｃｍ^−３以上、１×１０^１８ｃｍ^−３以下であることを特徴とする。

また、本発明は、前記面発光型半導体レーザーの発光波長をλとした場合に、前記低屈折率材料からなる層の膜厚は、前記低屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ１とした場合に、λ／（４×ｎ１）または、３×λ／（４×ｎ１）であり、前記高屈折率材料からなる層の膜厚は、前記高屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ２とした場合に、λ／（４×ｎ２）または、３×λ／（４×ｎ２）であることを特徴とする。

また、本発明は、前記面発光型半導体レーザーの発光波長をλとし、前記低屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ１とし、前記高屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ２とした場合に、前記低屈折率材料からなる層と前記高屈折率材料からなる層とにより構成されるＤＢＲ層の膜厚は、λ／（４×ｎ１）＋λ／（４×ｎ２）、３λ／（４×ｎ１）＋３λ／（４×ｎ２）、３λ／（４×ｎ１）＋λ／（４×ｎ２）、λ／（４×ｎ１）＋３λ／（４×ｎ２）のいずれかであることを特徴とする。

また、本発明は、前記記載された面発光型半導体レーザーが、同一半導体基板上に複数配列されていることを特徴とする。

また、本発明は、光束によって被走査面上を走査する光走査装置であって、前記記載の面発光型レーザーアレイ素子を有する光源ユニットと、前記光源ユニットからの光束を偏向する偏向手段と、前記偏光手段により偏向された光束を被走査面上に集光する走査光学系と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、少なくとも一つの像担持体と、前記少なくとも一つの像担持体に対して、画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも一つの前記記載の光走査装置と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記画像はカラー画像であることを特徴とする。

本発明によれば、信頼性が高く、発光効率の良好な面発光型半導体レーザー、面発光型レーザーアレイ素子、光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。

従来の面発光型半導体レーザーの断面図 第１の実施の形態における面発光型半導体レーザーの断面図 不純物濃度と閾値利得との相関図 不純物濃度と電流閾値との相関図 第４の実施の形態における面発光型半導体レーザーの断面図 第５の実施の形態における画像形成装置の構成図 第５の実施の形態における光走査装置の概要図 第５の実施の形態における面発光型レーザーアレイ素子の概要図 第５の実施の形態におけるカラー印刷が可能な画像形成装置の構成図

本発明の実施形態について説明する前に、本発明の原理を説明する。

選択酸化領域体積の収縮より生じる応力は酸化層と活性層間の距離増加によって弱くなることはわかる。従って、酸化層と活性層間にDBR層を介していると、酸化層は活性層から離れていて活性層にかかる応力を低減し、信頼性が高い素子は得られる。

但し、選択酸化層と活性層距離の増加によって、素子の電気抵抗が増大しまう。特許文献２は電流狭窄層の直下に低抵抗層が形成され、抵抗を減少する方法が記載されているが、低抵抗層を使うと、電流狭窄層を通った活性層へ注入する電流は横方向に拡散分が増加して、VCSEL素子の発光効率を著しく悪くなる。

電気抵抗率が高い材料を使って、電流拡散を抑制できるが、素子の動作電気抵抗は高くなる。このように、電流拡散の抑制と素子の動作電気抵抗の低減とはトレードオフの関係にある。

AlGaAs系DBR層として、高屈折率層(Al組成低い層)と低屈折率層（Al組成高い層）に同じ濃度の不純物をドーピングしても、キャリア移動度などが異なることによって、同じキャリア濃度の場合、高屈折率層の電気抵抗率は低屈折率層の電気抵抗率より低い。従って、高屈折率層の不純物ドーピング量は小さくても、低屈折率層と同じような電気抵抗率を得ることができる。かつ、不純物濃度の減少により、面発光レーザーの吸収係数が低減する利点が得られる。

また、同じキャリア濃度の場合、キャリアが高屈折率層に集まって横方向へ拡散し易くなり、拡散を抑えるために、高屈折率層に低ドーピングするのは横方向へ電流拡散の抑制にとってもっとも有効である。

基本的に高屈折率層のキャリア濃度が低屈折率層より低ければ、本願の効果は得られるが、あまり高いキャリア濃度にするのは、結晶品質の点で、好ましくないので、高屈折率層のキャリア濃度としては、１×１０^１８程度を上限とするのが好ましい。

次に、本発明を実施するための形態について、以下に説明する。

〔第１の実施の形態〕
本発明に係る第１の実施の形態について説明する。本実施の形態は、面発光型半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ）である。図２に基づき、本実施の形態における面発光型半導体レーザーについて説明する。

本実施の形態における面発光型半導体レーザーは、ｎ−ＧａＡｓからなる半導体基板１１上に、高屈折率の半導体膜と低屈折率の半導体膜とを交互に積層形成することにより構成される下部反射鏡１２を形成し、その上に下部スペーサ層１３を形成し、その上に多重量子井戸層１４を形成し、その上に上部スペーサ層１５を形成し、その上に第１のＤＢＲ層１６を形成し、その上に第２のＤＢＲ層１７を形成し、その上に選択酸化層１８を形成し、更に、高屈折率の半導体膜と低屈折率の半導体膜とを交互に積層形成することにより構成される上部反射鏡１９を形成し、更にその上に、ＧａＡｓキャップ層２０を形成する。

このように積層形成した後、下部スペーサ層１３、多重量子井戸層１４、上部スペーサ層１５、第１のＤＢＲ層１６、第２のＤＢＲ層１７、選択酸化層１８、上部反射鏡１９、ＧａＡｓキャップ層２０においてメサ構造を形成し、その後、選択酸化層１８を選択的に酸化することにより周辺部の酸化された領域（酸化領域）１８ａと、中心部分の酸化されていない領域（電流狭窄領域）１８ｂを形成する。酸化領域１８ａではＡｌｘＯｙとなる絶縁物が形成され、素子に電流を流した場合には、中心部分の酸化されていない電流狭窄領域１８ｂに電流が集中して流れる電流狭窄構造が形成される。

この後、形成されたメサ構造の側面部を覆うように、酸化膜又は窒化膜等からなる保護膜２１を形成し、さらに、ポリイミド膜２２を形成し、ＧａＡｓキャップ層２０に接してｐ電極２３を形成し、半導体基板１１の裏面にｎ電極２４を形成した構成のものである。尚、本実施の形態では、下部スペーサ層１３、多重量子井戸層１４、上部スペーサ層１５により、共振器３０が形成される。

このような構成の面発光型半導体レーザーにおいては、ｐ電極２３とｎ電極２４との間に電流を流すことにより、多重量子井戸層１４に電流が注入され反転分布状態が形成され発光する。この多重量子井戸層１４において発光した光は、下部反射鏡１２及び上部反射鏡１９において増幅され、半導体基板１１に対し垂直方向に光が出射される。尚、本実施の形態における面発光型半導体レーザーの発振波長λは、７８０ｎｍである。

本実施の形態の面発光型半導体レーザーにおいて、下部反射鏡１２は、ｎ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓとｎ型ＡｌＡｓとを４０．５ペア交互に積層することにより形成したものであり、ドーパントとしてＳｅ（セレン）が、５×１０^１７ｃｍ^−３〜２×１０^１８ｃｍ^−３ドープされている。

下部スペーサ層１３は、ノンドープの（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐにより形成されている。

多重量子井戸層１４は、ＧａＩｎＡｓＰとＧａＩｎＰとの多重量子井戸構造により形成されており、活性層とも称する。

上部スペーサ層１５は、ノンドープの（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐにより形成されている。

第１のＤＢＲ層１６は、低屈折率層１６ａであるｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる層と、高屈折率層１６ｂであるｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる層との２層の積層膜により形成したものであり、ドーパントとしてＺｎ（亜鉛）またはＭｇ（マグネシウム）が、５×１０^１６ｃｍ^−３〜３×１０^１８ｃｍ^−３ドープされている。具体的には、低屈折率層１６ａであるｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる層には、５×１０^１７ｃｍ^−３以上のＺｎがドープされており、高屈折率層１６ｂであるｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる層には、５×１０^１６ｃｍ^−３〜５×１０^１７ｃｍ^−３のＺｎがドープされている。また、低屈折率層１６ａであるｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる層は、屈折率ｎ１１が３．１であり、膜厚は、λ／４×ｎ１１、３×λ／４×ｎ１１となるように形成されている。また、高屈折率層１６ｂであるｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる層は、屈折率ｎ１２が３．３であり、膜厚は、λ／４×ｎ１２、または、３×λ／４×ｎ１２となるように形成されている。このため、第１のＤＢＲ層１６における膜厚は、λ／（４×ｎ１１）＋λ／（４×ｎ１２）、３λ／（４×ｎ１１）＋３λ／（４×ｎ１２）、λ／（４×ｎ１１）＋３λ／（４×ｎ１２）、または、３λ／（４×ｎ１１）＋λ／（４×ｎ１２）となるように形成される。

第２のＤＢＲ層１７は、低屈折率層１７ａであるｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓからなる層と、高屈折率層１７ｂであるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる層との２層の積層膜により形成したものであり、ドーパントとしてＣ（炭素）が、５×１０^１６ｃｍ^−３〜３×１０^１８ｃｍ^−３ドープされている。具体的には、低屈折率層１７ａであるｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓからなる層には、５×１０^１７ｃｍ^−３以上不純物がドープされており、高屈折率層１７ｂであるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる層には、５×１０^１６ｃｍ^−３〜５×１０^１７ｃｍ^−３不純物がドープされている。また、低屈折率層１７ａであるｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓからなる層は、屈折率ｎ２１が３．０であり、膜厚は、λ／４×ｎ２１、または、３×λ／４×ｎ２１となるように形成されている。また、高屈折率層１７ｂであるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる層は、屈折率ｎ２２が３．４であり、膜厚は、λ／４×ｎ２２、または、３×λ／４×ｎ２２となるように形成されている。このため、第２のＤＢＲ層１７における膜厚は、λ／４×（ｎ２１＋ｎ２２）、λ／２×（ｎ２１＋ｎ２２）、または、３×λ／４×（ｎ２１＋ｎ２２）となるように形成される。第１のＤＢＲ層１６及び第２のＤＢＲ層１７が厚くなると、多重量子井戸層１４と選択酸化層１８との間隔が広がり、面発光型半導体レーザーの特性を低下させてしまうからである。

選択酸化層１８は、ＡｌＡｓにより形成されており、前述したように、周囲を酸化することにより電流狭窄構造が形成される。

上部反射鏡１９は、ｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓとｐ型ＡｌＡｓとを２１ペア交互に積層することにより形成したものであり、ドーパントとしてＣ（炭素）が、５×１０^１７ｃｍ^−３〜６×１０^１８ｃｍ^−３ドープされている。

尚、第１のＤＢＲ層１６において、ｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐと、ｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐとの２層の界面においては、電気抵抗を低くするために、約２０ｎｍの組成傾斜層を設けてもよい。これにより、反射機能は若干低下するものの電流量を増やすことができるため面発光型半導体レーザーの特性としては向上する。

同様に、第２のＤＢＲ層１７において、ｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓと、ｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓとの２層の界面においては、電気抵抗を低くするために、約２０ｎｍの組成傾斜層を設けてもよい。これにより、反射機能は若干低下するものの電流量を増やすことができるため面発光型半導体レーザーの特性としては向上する。

図３は、第１のＤＢＲ層１６において、ｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる低屈折率層の不純物濃度が５×１０^１７ｃｍ^−３の場合において、ｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる高屈折率層における不純物濃度と閾値利得との相関図である。不純物のドーピング濃度は、１×１０^１７ｃｍ^−３〜２×１０^１８ｃｍ^−３においては、ドーピング濃度を低下させることにより、閾値利得は低下するが、ドーピング濃度は１×１０^１７ｃｍ^−３よりもさらに低下させても、閾値利得はほとんど変化がない。この図より、高屈折率層における不純物濃度が、低屈折率層の不純物濃度以下のドーピング濃度５×１０^１６ｃｍ^−３〜５×１０^１７ｃｍ^−３において、安定的となり良好な閾値利得が得られることが確認される。

図４は、第１のＤＢＲ層１６において、ｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる低屈折率層の不純物濃度が５×１０^１７ｃｍ^−３の場合において、ｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる高屈折率層における不純物濃度と電流閾値との相関図である。不純物のドーピング濃度は、１×１０^１７ｃｍ^−３〜２×１０^１８ｃｍ^−３においては、ドーピング濃度を低下させることにより、電流閾値は低下するが、ドーピング濃度は１×１０^１７ｃｍ^−３よりもさらに低下させても、電流閾値はほとんど変化がない。この図より、高屈折率層における不純物濃度が、低屈折率層の不純物濃度以下のドーピング濃度５×１０^１６ｃｍ^−３〜５×１０^１７ｃｍ^−３において、安定的となり良好な電流閾値が得られることが確認される。

以上より、本実施の形態における面発光型半導体レーザーでは、選択酸化層１４と多重量子井戸層１８との間に、第１のＤＢＲ層１６及び第２のＤＢＲ層１７を設けることにより、低い閾値電流であって、信頼性の高い面発光型半導体レーザーを得ることができる。この際、第１のＤＢＲ層１６及び第２のＤＢＲ層１７における高屈折率層となる層における不純物濃度は、好ましくは、５×１０^１６ｃｍ^−３〜５×１０^１７ｃｍ^−３であり、より好ましくは、１×１０^１７ｃｍ^−３〜５×１０^１７ｃｍ^−３である。高屈折率層となる層における不純物濃度を上記範囲とすることにより、低い閾値電流であって、信頼性の高い面発光型半導体レーザーを得ることができるからである。

また、本実施の形態はＶＣＳＥＬであることから、二次元配列が可能であり、素子間隔は任意に設定することができ、端面発光型半導体レーザーよりも１つのチップに集積することが可能な発光素子数を増やすことが可能である。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における第１のＤＢＲ層１６の低屈折率層１６aであるｐ型(Al_０．７Ga_０．３)_０．５In_０．５Pからなる層には、Mgを不純物として1.5×１０^１８ｃｍ^−３ドープされており、高屈折率層１６bであるにはｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐからなる層には、１×１０^１７ｃｍ^−３〜１×１０^１８ｃｍ^−３のMgがドープされている。

尚、上記記載の以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

第１のDBR層１６にMgを不純物としてドープされている場合、不純物濃度と閾値利得における相関関係、不純物濃度と電流閾値と相関関係は図３及び図４に示すような同様の傾向である。つまり、高屈折率層における不純物濃度が、低屈折率層の不純物濃度以下のドーピング濃度５×１０^１６ｃｍ^−３〜１×１０¹⁸ｃｍ^−３において、安定的となり良好な閾値利得が得られることが確認される。

〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における第１のＤＢＲ層１６を低屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓと、高屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓとの２層の積層膜により形成したものであり、第２のＤＢＲ層１７と同じＡｌＧａＡｓにより形成したものである。

高屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓ層は、図３及び図４に示すようなｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐにおける不純物濃度と閾値利得における相関関係、不純物濃度と電流閾値との相関関係と同様の傾向を示す。

以上より、本実施の形態では、第１のＤＢＲ層１６及び第２のＤＢＲ層１７同じ材料により構成することができる。これにより、製造プロセスが簡略化され、低コストで低い閾値電流であって、信頼性の高い面発光型半導体レーザーを得ることができる。

また、本実施の形態では、第１のＤＢＲ層１６と第２のＤＢＲ層１７とをともに、低屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓと、高屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓとの２層の積層膜により構成したものであるが、第１のＤＢＲ層１６と第２のＤＢＲ層１７とをともに、低屈折率層であるｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐと、高屈折率層であるｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐとの２層の積層膜により構成したものであっても同様の効果を得ることができる。

尚、上記記載の以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、ＤＢＲ層として第１のＤＢＲ層１６と第２のＤＢＲ層１７とを２つ形成したものであるが、本実施の形態におけるＤＢＲ層は、１つ形成された構成のものである。

図５に基づき本実施の形態における面発光型半導体レーザーについて説明する。

本実施の形態における面発光型半導体レーザーは、ｎ−ＧａＡｓからなる半導体基板５１上に、高屈折率の半導体膜と低屈折率の半導体膜とを交互に積層形成することにより構成される下部反射鏡５２を形成し、その上に下部スペーサ層５３を形成し、その上に多重量子井戸層５４を形成し、その上に上部スペーサ層５５を形成し、その上にＤＢＲ層５６を形成し、選択酸化層５８を形成し、更に、高屈折率の半導体膜と低屈折率の半導体膜とを交互に積層形成することにより構成される上部反射鏡５９を形成し、更にその上に、ＧａＡｓキャップ層６０を形成する。

このように積層形成した後、下部スペーサ層５３、多重量子井戸層５４、上部スペーサ層５５、ＤＢＲ層５６、選択酸化層５８、上部反射鏡５９、ＧａＡｓキャップ層６０においてメサ構造を形成し、その後、選択酸化層５８を選択的に酸化することにより周辺部の酸化された領域（酸化領域）５８ａと、中心部分の酸化されていない領域（電流狭窄領域）５８ｂを形成する。酸化領域５８ａではＡｌｘＯｙとなる絶縁物が形成され、素子に電流を流した場合には、中心部分の酸化されていない電流狭窄領域５８ｂに電流が集中して流れる電流狭窄構造が形成される。

この後、形成されたメサ構造の側面部を覆うように、酸化膜又は窒化膜等からなる保護膜６１を形成し、さらに、ポリイミド膜６２を形成し、ＧａＡｓキャップ層６０に接してｐ電極６３を形成し、半導体基板５１の裏面にｎ電極６４を形成した構成のものである。尚、本実施の形態では、下部スペーサ層５３、多重量子井戸層５４、上部スペーサ層５５により、共振器７０が形成される。

このような構成の面発光型半導体レーザーにおいては、ｐ電極６３とｎ電極６４との間に電流を流すことにより、多重量子井戸層５４に電流が注入され反転分布状態が形成され発光する。この多重量子井戸層５４において発光した光は、下部反射鏡５２及び上部反射鏡５９において増幅され、半導体基板５１に対し垂直方向に光が出射される。

ＤＢＲ層５６は、低屈折率層５６ａであるｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐと、高屈折率層５６ｂであるｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐとの２層の積層膜により形成したものであり、ドーパントとしてＺｎ（亜鉛）またはＭｇ（マグネシウム）が、２×１０^１７ｃｍ^−３〜３×１０^１８ｃｍ^−３ドープされている。この際、低屈折率層であるｐ型（Ａｌ_０．７Ｇａ_０．３）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐは、屈折率ｎ１１が３．１であり、膜厚は、λ／４×ｎ１１、または、３×λ／４×ｎ１１となるように形成されている。また、高屈折率層であるｐ型（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐは、屈折率ｎ１２が３．３であり、膜厚は、λ／４×ｎ１２、または、３×λ／４×ｎ１２となるように形成されている。このため、ＤＢＲ層５６における膜厚は、λ／（４×ｎ１１）＋λ／（４×ｎ１２）、３λ／（４×ｎ１１）＋３λ／（４×ｎ１２）、λ／（４×ｎ１１）＋３λ／（４×ｎ１２）、または、３λ／（４×ｎ１１）＋λ／（４×ｎ１２）となるように形成される。

本実施の形態では、多重量子井戸層５４と選択酸化層５８との間に形成されるＤＢＲ層５６は低屈折率層５６ａと高屈折率層５６ｂの２層のみであるが、多重量子井戸層５４と選択酸化層５８との間を離すことが可能であり、選択酸化層５８において酸化領域５８ａが形成される際に生じる応力により、多重量子井戸層５４に与える影響を緩和させることができる。

また、ＤＢＲ層５６は、低屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓと、高屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓとの２層の積層膜により形成したものであってもよく、この場合、ドーパントとしてＣ（炭素）が、２×１０^１７ｃｍ^−３〜３×１０^１８ｃｍ^−３ドープされている。この際、低屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓは、屈折率ｎ２１が３．０であり、膜厚は、λ／４×ｎ２１、または、３×λ／４×ｎ２１となるように形成されている。また、高屈折率層であるｐ型Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓは、屈折率ｎ２２が３．４であり、膜厚は、λ／４×ｎ２２、または、３×λ／４×ｎ２２となるように形成されている。このため、ＤＢＲ層５６における膜厚は、λ／（４×ｎ１１）＋λ／（４×ｎ１２）、３λ／（４×ｎ１１）＋３λ／（４×ｎ１２）、λ／（４×ｎ１１）＋３λ／（４×ｎ１２）、または、３λ／（４×ｎ１１）＋λ／（４×ｎ１２）となるように形成される。

以上のように、本実施の形態における面発光型半導体レーザーでは、多重量子井戸層５４と選択酸化層５８との間に形成されるＤＢＲ層５６が１ペアであるため、製造プロセスが簡略化され、低コストで低い閾値電流であって、信頼性の高い面発光型半導体レーザーを得ることができる。

〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明に係る面発光型レーザーアレイ素子を光源として用いた画像形成装置である。本実施の形態について、図６に基づいて説明する。

本実施の形態に係る画像形成装置であるレーザープリンターは、光走査装置１００、感光体ドラム１０１、帯電チャージャ１０２、現像ローラ１０３、トナーカートリッジ１０４、クリーニングブレード１０５、給紙トレイ１０６、給紙コロ１０７、レジストローラ対１０８、定着ローラ１０９、排紙トレイ１１０、転写チャージャ１１１、排紙ローラ１１２及び除電ユニット１１４等を備えている。

具体的には、感光体ドラム１０１の回転方向において、帯電チャージャ１０２、現像ローラ１０３、転写チャージャ１１１、除電ユニット１１４及びクリーニングブレード１０５の順に、感光体ドラム１０１の近傍に配置されている。

感光体ドラム１０１の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム１０１は、図に示すように、時計回りで回転するように構成されている。帯電チャージャ１０２は、感光体ドラム１０１の表面を均一に帯電させる機能を有するものである。

光走査装置１００は、帯電チャージャ１０２により帯電された感光体ドラム１０１の表面に、パソコン等の上位装置からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。この光の照射により感光体ドラム１０１の表面には、画像情報に応じた潜像が形成される。感光体ドラム１０１の表面において潜像の形成された領域は、感光体ドラム１０１が回転することにより、現像ローラ１０３の設けられている方向に移動する。尚、光走査装置１００の詳細については後述する。

トナーカートリッジ１０４には、トナーが格納されており、このトナーは現像ローラ１０３に供給される。現像ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０４から供給されたトナーを付着させて、感光体ドラム１０１の表面において画像情報を顕像化させる。この後、感光体ドラム１０１が回転することにより、感光体ドラム１０１の表面の潜像にトナーが付着している領域は、転写チャージャ１１１の設けられている方向に移動する。

給紙トレイ１０６には記録紙１１３が格納されている。この給紙トレイ１０６の近傍には、給紙コロ１０７が配置されており、この給紙コロ１０７は、記録紙１１３を給紙トレイ１０６から一枚ずつ取り出し、レジストローラ対１０８に搬送する。このレジストローラ対１０８は、転写チャージャ１１１の近傍に配置されており、給紙コロ１０７によって取り出された記録し１１３を一旦保持するとともに、この記録紙１１３を感光体ドラム１０１の回転に合わせて感光体ドラム１０１と転写チャージャ１１１との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１１１には、感光体ドラム１０１の表面上のトナーを電気的に記録紙１１３に引きつけるため、感光体１０１の表面上のトナーとは逆極性の電荷が印加されている。この電荷により感光体ドラム１０１の表面上のトナーは、記録紙１１３に転写され、即ち、トナーにより形成される画像が記録紙１１３に転写される。この後、記録紙１１３は、定着ローラ１０９に送られる。

定着ローラ１０９では、熱と圧力とが記録紙１１３に加えられ、これによって、トナーが記録紙１１３に定着される。ここで画像が定着された記録紙１１３は、排紙ローラ１１２を介して排紙トレイ１１０に送られ、排紙トレイ１１０上に順次スタックされる。

尚、除電ユニット１１４は、感光体ドラム１０１の表面を除電する。クリーニングブレード１０５は、感光体ドラム１０１の表面に残存するトナー（残留トナー）を除去する。除去された残留トナーは、再利用可能な構成となっている。残留トナーが除去された感光体ドラム１０１の表面は、再び帯電チャージャ１０２の設けられている方向に移動する。

（光走査装置）
次に、図７に基づき光走査装置１００について説明する。

この光走査装置１００は、光源ユニット１２１、カップリングレンズ１２２、開口板（アパーチャ）１２３、シリンドリカルレンズ１２４、ポリゴンミラー１２５、ｆθレンズ１２６、トロイダルレンズ１２７、２つのミラー１２８、１２９及び状企画部を統括的に制御する不図示の主制御装置を有している。

光源ユニット１２１は、第１の実施の形態における面発光型半導体レーザーが複数形成された面発光型レーザーアレイを備えている。

カップリングレンズ１２２は、光源ユニット１２１から出射された光束を略平行光にするためのものである。

開口板１２３は、開口部を有し、カップリングレンズ１２２からの光束のビーム径を規定するためのものである。

シリンドリカルレンズ１２４は、開口板１２３を通過した光束を、ミラー１２８を介してポリゴンミラー１２５の反射面に集光する。

ポリゴンミラー１２５は、正六角柱状に形成されており、６つの側面が反射面となるよう鏡面が形成されている。ポリゴンミラー１２５は、不図示のモータによって、矢印に示す方向に一定速度で回転しており、この回転に伴って、光束は等角速度的に偏向される。

ｆθレンズ１２６は、ポリゴンミラー１２５からの光束の入射角に比例した像高さを有しており、ポリゴンミラー１２５により一定の角速度で偏光される光束の像面を主走査方向に対して等速移動させる。

トロイダルレンズ１２７は、ｆθレンズ１２６からの光束を、ミラー１２９を介して、感光体ドラム１０１の表面上に結像する。

図８に示すように、光源ユニット１２１は、面発光型レーザー素子（ＶＣＳＥＬ）がアレイ状に２次元的に配列された面発光型レーザーアレイＬＡを含むものにより構成されている。各々の面発光型レーザーは、主走査方向には所定の十分な間隔をもって配列されており、面発光レーザーの主走査方向における配列は副走査方向において間隔ｄ２ずつずれながら配列されている。このように副走査方向において間隔ｄ２ずつずれながら主走査方向の配列されているものが、副走査方向におけるピッチｄ１ごとに形成されている。このように配置することにより各々の面発光型レーザーの中心から副走査方向に垂直な垂線の間隔を等間隔（間隔ｄ２が等間隔）とすることができる。これにより、各々の面発光型レーザーの点灯のタイミングを制御することにより、感光体ドラム１０１上において、副走査方向に狭い等間隔で光源が配列されている場合と同様の構成とすることができる。

例えば、副走査方向における各々の面発光型半導体レーザーのピッチｄ１が２６．５μｍであって、面発光型半導体レーザーを主走査方向に１０個ずつ配列させた場合、面発光型半導体レーザーの間隔ｄ２は、２．６５μｍとなる。そして、光学系における倍率を２倍に設定すれば、感光体ドラム１０１上において、５．３μｍ間隔で書き込みドットを形成することができる。これは、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）に相当するものであり、４８００ｄｐｉの高密度の書き込みを行うことができる。

また、主走査方向に配列される面発光型半導体レーザーの個数を増やし、ピッチｄ１を狭め、間隔ｄ２をさらに狭めたアレイ状にすることにより、さらに高密度な書き込みを行うことが可能となる。尚、主走査方向の書き込みの間隔は、光源である面発光型半導体レーザーの点灯のタイミングを制御することにより容易に制御が可能である。

本実施の形態における光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置においては、光源として、低コストで製造することが可能な第１から第４の実施の形態に係る面発光型半導体レーザーを用いているため、低コストであって、高速で高品質となる光走査装置、及び画像形成装置を得ることが可能となる。

（カラー画像を形成するための画像形成装置）
次に、図９に基づきカラー画像を形成するための画像形成装置について説明する。

この画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、カラー画像に対し複数の感光体ドラムを備えたダンデムカラー機である。

このカラーレーザープリンタは、ブラック（Ｋ）用の感光体ドラムＫ１、帯電器Ｋ２、現像器Ｋ４、クリーニング手段Ｋ５、及び転写用帯電手段Ｋ６と、シアン（Ｃ）用の感光体ドラムＣ１、帯電器Ｃ２、現像器Ｃ４、クリーニング手段Ｃ５、及び転写用帯電手段Ｃ６と、マゼンタ（Ｍ）用の感光体ドラムＭ１、帯電器Ｍ２、現像器Ｍ４、クリーニング手段Ｍ５、及び転写用帯電手段Ｍ６と、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムＹ１、帯電器Ｙ２、現像器Ｙ４、クリーニング手段Ｙ５、及び転写用帯電手段Ｙ６と、光走査装置１００、転写ベルト２０１、定着手段２０２等を備えている。

このカラーレーザープリンタでは、光走査装置１００において、ブラック用の半導体レーザー、シアン用の半導体レーザー、マゼンタ用の半導体レーザー、イエロー用の半導体レーザーを有しており、各々の半導体レーザーは、本発明に係る面発光型半導体レーザーにより構成されている。ブラック用の半導体レーザーからの光束はブラック用の感光体ドラムＫ１に照射され、シアン用の半導体レーザーからの光束はシアン用の感光体ドラムＣ１に照射され、マゼンタ用の半導体レーザーからの光束はマゼンタ用の感光体ドラムＭ１に照射され、イエロー用の半導体レーザーからの光束はイエロー用の感光体ドラムＹ１に照射される。

各々の感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１は、矢印の方向に回転し、回転方向の順に、各々の帯電器Ｋ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、現像器Ｋ４、Ｃ４、Ｍ４、Ｙ４、転写用帯電手段Ｋ６、Ｃ６、Ｍ６、Ｙ６、クリーニング手段Ｋ５、Ｃ５、Ｍ５、Ｙ５が配置されている。各々の帯電器Ｋ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２は、対応する感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の表面を均一に帯電する。帯電された感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の表面に、光走査装置１００から光束が照射され、感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の表面に静電潜像が形成される構成となっている。この後、各々の現像器Ｋ４、Ｃ４、Ｍ４、Ｙ４によって、感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の表面にトナー像が形成され、各々に対応する転写用帯電手段Ｋ６、Ｃ６、Ｍ６、Ｙ６により、記録紙に各々の色のトナー像が転写され、定着手段２０２により、記録紙に画像が定着される。尚、クリーニング手段Ｋ５、Ｃ５、Ｍ５、Ｙ５は、各々に対応した感光体ドラムＫ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１の表面に残存する残留トナーを除去するものである。

尚、本実施の形態では、像担持体として感光体ドラムについて説明したが、像担持体としては、銀塩フィルムを用いた画像形成装置であってもよい。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同様の処理により可視化させることができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼き付け処理と同様の処理により印画紙に転写することが可能である。このような画像形成装置は、光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施することが可能である。

また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギーにより発色する発色媒体（ポジの印画紙）を用いた画像形成装置であってもよい。この場合においては、光走査により可視画像を直接像担持体に形成することが可能である。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１１ ｎ−ＧａＡｓ基板
１２ 下部反射鏡
１３ 下部スペーサ層
１４ 多重量子井戸層
１５ 上部スペーサ層
１６ 第１のＤＢＲ層
１６ａ 低屈折率層
１６ｂ 高屈折率層
１７ 第２のＤＢＲ層
１７ａ 低屈折率層
１７ｂ 高屈折率層
１８ 選択酸化層
１８ａ 酸化領域
１８ｂ 電流狭窄領域
１９ 上部反射鏡
２０ ＧａＡｓキャップ層
２１ 保護膜
２２ ポリイミド膜
２３ ｐ電極
２４ ｎ電極
３０ 共振器

特開２００８−２４４４７０号公報 特開２００４−３２７８６２号公報

"Low threshold voltage vertical-cavity lasers fabricated by selective oxidation" , ELECTRONICS LETTERS, 1994, Vol. 30, p. 2043-2044

Claims (13)

1. 半導体基板の表面上に、異なる屈折率の半導体膜を交互に積層することにより形成される下部反射鏡と、
   前記下部反射鏡上において、半導体材料により構成される活性層と、
   前記活性層上において、半導体材料の一部の領域を酸化することにより電流狭窄構造が形成される選択酸化層と、
   前記選択酸化層上において、異なる屈折率の半導体膜を交互に積層することにより形成される上部反射鏡と、
   を有し、前記半導体基板には下部電極が、前記上部反射鏡には上部電極が接続され、前記上部電極と前記下部電極の間に電流を流すことにより、前記半導体基板面に対し垂直にレーザー光を発する面発光型半導体レーザーにおいて、
   前記活性層と前記選択酸化層との間に、ＤＢＲ層が設けられており、
   前記ＤＢＲ層は高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層により形成されており、前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、前記低屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度よりも低い値であることを特徴とする面発光型半導体レーザー。
2. 前記ＤＢＲ層は第１のＤＢＲ層と第２のＤＢＲ層からなり、
   前記第１のＤＢＲ層は高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層により形成されており、前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、前記低屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度よりも低い値であって、
   前記第２のＤＢＲ層は高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層により形成されており、前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、前記低屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度よりも低い値であることを特徴とする請求項１に記載の面発光型半導体レーザー。
3. 前記ＤＢＲ層は、ＡｌＧａＡｓを含む材料により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の面発光型半導体レーザー。
4. 前記ＤＢＲ層は、ＡｌＧａＩｎＰを含む材料により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の面発光型半導体レーザー。
5. 前記第１のＤＢＲ層はＡｌＧａＡｓを含む材料により形成されており、
   前記第２のＤＢＲ層はＡｌＧａＩｎＰを含む材料により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の面発光型半導体レーザー。
6. 前記不純物は、前記ＤＢＲ層を構成する材料がＡｌＧａＡｓを含む材料である場合には、Ｃであり、また、前記ＤＢＲ層を構成する材料がＡｌＧａＩｎＰを含む材料である場合には、ＭｇまたはＺｎであることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の面発光型半導体レーザー。
7. 前記高屈折率材料からなる層における不純物のドーピング濃度は、５×１０^１６ｃｍ^−３以上、１×１０^１８ｃｍ^−３以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の面発光型半導体レーザー。
8. 前記面発光型半導体レーザーの発光波長をλとした場合に、
   前記低屈折率材料からなる層の膜厚は、前記低屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ１とした場合に、λ／（４×ｎ１）または、３×λ／（４×ｎ１）であり、
   前記高屈折率材料からなる層の膜厚は、前記高屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ２とした場合に、λ／（４×ｎ２）または、３×λ／（４×ｎ２）であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の面発光型半導体レーザー。
9. 前記面発光型半導体レーザーの発光波長をλとし、前記低屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ１とし、前記高屈折率材料からなる層を構成する材料の屈折率をｎ２とした場合に、
   前記低屈折率材料からなる層と前記高屈折率材料からなる層とにより構成されるＤＢＲ層の膜厚は、λ／（４×ｎ１）＋λ／（４×ｎ２）、３λ／（４×ｎ１）＋３λ／（４×ｎ２）、３λ／（４×ｎ１）＋λ／（４×ｎ２）、λ／（４×ｎ１）＋３λ／（４×ｎ２）のいずれかであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の面発光型半導体レーザー。
10. 請求項１から９のいずれかに記載された面発光型半導体レーザーが、同一半導体基板上に複数配列されていることを特徴とする面発光型レーザーアレイ素子。
11. 光束によって被走査面上を走査する光走査装置であって、
    請求項１０に記載の面発光型レーザーアレイ素子を有する光源ユニットと、
    前記光源ユニットからの光束を偏向する偏向手段と、
    前記偏光手段により偏向された光束を被走査面上に集光する走査光学系と、
    を備えたことを特徴とする光走査装置。
12. 少なくとも一つの像担持体と、
    前記少なくとも一つの像担持体に対して、画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも一つの請求項１１に記載の光走査装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
13. 前記画像はカラー画像であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

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