JP2013093571A - 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】長共振器構造のVCSEL10は、n型のGaAs基板100と、AlGaAs層から構成されるn型の下部DBR102と、下部DBR102上に形成された共振器104と、共振器104上に形成されたAlGaAs層から構成されるp型の上部DBR108とを有する。共振器104の光学的膜厚が発振波長よりも大きく、共振器104は、活性層106Bの上下に配された一対のスペーサ層106A、106Cと、スペーサ層106Cの側に形成された共振器延長領域105とを含む。共振器延長領域105は、n型のGaInPから構成される。
【選択図】図1
Description
請求項2は、前記共振器は、前記活性層の一方のスペーサ層と前記共振器延長領域との間に、前記活性層内にキャリアを閉じ込めるためのキャリア障壁層を含む、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項3は、前記共振器延長領域は、n型のGaInP層から構成される、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項4は、前記共振器延長領域は、n型のGaInP層とn型のAlGaAs層とを含み、前記GaInP層は、前記活性層と前記AlGaAs層との間に配置される、請求項1ないし3いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項5は、前記AlGaAs層の膜厚は、前記GaInP層の膜厚よりも大きい、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項6は、前記GaInP層は、発振波長の1/4よりも大きい、請求項4または5に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項7は、前記GaInP層には、不純物としてシリコンが注入される、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。
請求項8は、前記AlGaAs層には、不純物としてシリコンが注入される、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。
請求項9は、前記キャリア障壁層と前記GaInP層との間に、前記キャリア障壁層のAl組成比よりも低いAl組成比をもつ緩衝層が形成される、請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項10は、前記基板上には、少なくとも第2の半導体多層膜反射鏡を含む柱状構造が形成され、前記柱状構造内には、選択的に酸化された酸化領域を含む電流狭窄層が形成される、請求項1ないし9いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項11は、前記柱状構造をエッチングにより形成するとき、前記共振器延長領域はエッチング停止層として機能する、請求項10に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項12は、請求項1ないし11いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、前記面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材とを備えた面発光型半導体レーザ装置。
請求項13は、請求項12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発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段とを備えた光伝送装置。
請求項14は、請求項1ないし11いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、前記面発光型半導体レーザ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。
請求項2、10によれば、発光出力を向上させることができる。
請求項4、5、8によれば、AlGaAs層を含まない場合と比較して、共振器延長領域の形成を容易にすることができる。
請求項9によれば、キャリア障壁層の形成を容易にすることができる。
請求項11によれば、柱状構造を精度良く形成することができる。
また、上記第3および第4の実施例では、共振器延長領域105が第1および第2のスペーサ層105A、105Bから構成される例を示したが、共振器延長領域105が第1の実施例のときのように単一の材料から構成されるものであってもよい。また、上記実施例では、n型のGaAs基板を用いた例を示したが、勿論、p型のGaAs基板を用いることも可能である。その場合には、基板上に形成される半導体層は、導電型がそれぞれ反転される。すなわち、基板上には、p型の下部DBRが形成され、下部DBRの活性領域と隣接する位置には電流狭窄層が形成される。メサMは、少なくとも電流狭窄層に至る深さを有する。そして、活性領域上には、共振器延長領域が形成され、その上に上部DBRが形成される。
100:基板
102:下部DBR
104:共振器
105:共振器延長領域
106:活性領域
108:上部DBR
110:電流狭窄層
110A:酸化領域
110B:導電領域
112:p側電極
112A:光出射口
114:n側電極
120:キャリアブロック層
122:バッファ層
Claims (14)
- 基板と、
前記基板上に形成され、相対的に屈折率が高い高屈折率層と屈折率が低い低屈折率層の対を積層した第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層を含む共振器と、
前記共振器上に形成され、相対的に屈折率が高い高屈折率層と屈折率が低い低屈折率層の対を積層した前記第1導電型と異なる第2導電型の第1の半導体多層膜反射鏡とを有し、
前記共振器は、前記活性層の上下に配された一対のスペーサ層と、前記一対のスペーサ層のいずれか一方の側に形成された共振器延長領域とを含み、
前記共振器延長領域は、結晶欠陥のあるエネルギー準位が結晶欠陥のない通常のエネルギー準位よりも高い材料を含む、面発光型半導体レーザ。 - 前記共振器は、前記活性層の一方のスペーサ層と前記共振器延長領域との間に、前記活性層内にキャリアを閉じ込めるためのキャリア障壁層を含む、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記共振器延長領域は、n型のGaInP層から構成される、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記共振器延長領域は、n型のGaInP層とn型のAlGaAs層とを含み、前記GaInP層は、前記活性層と前記AlGaAs層との間に配置される、請求項1ないし3いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記AlGaAs層の膜厚は、前記GaInP層の膜厚よりも大きい、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記GaInP層は、発振波長の1/4よりも大きい、請求項4または5に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記GaInP層には、不純物としてシリコンが注入される、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。
- 前記AlGaAs層には、不純物としてシリコンが注入される、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。
- 前記キャリア障壁層と前記GaInP層との間に、前記キャリア障壁層のAl組成比よりも低いAl組成比をもつ緩衝層が形成される、請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記基板上には、少なくとも第2の半導体多層膜反射鏡を含む柱状構造が形成され、前記柱状構造内には、選択的に酸化された酸化領域を含む電流狭窄層が形成される、請求項1ないし9いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記柱状構造をエッチングにより形成するとき、前記共振器延長領域はエッチング停止層として機能する、請求項10に記載の面発光型半導体レーザ。
- 請求項1ないし11いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、
前記面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材と、
を備えた面発光型半導体レーザ装置。 - 請求項12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発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段と、
を備えた光伝送装置。 - 請求項1ないし11いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、
前記面発光型半導体レーザ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。
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