JP2013175613A

JP2013175613A - Surface light emission laser element, surface light emission laser array, optical scanner, and image formation device

Info

Publication number: JP2013175613A
Application number: JP2012039504A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Harasaka; 和宏原坂; Naoto Jikutani; 直人軸谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-09-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light emission laser element which prevents spontaneous emission light from being emitted from a bottom surface of a periphery of a mesa without affecting the characteristics of elements and achieves high uniformity.SOLUTION: A surface light emission laser element includes: a lower DBR formed on a substrate; a lower spacer layer formed on the lower DBR; an active layer formed on the lower spacer layer; an upper spacer layer formed on the active layer; and an upper DBR formed on the upper spacer layer. A resonator region is formed by the lower spacer layer, the active layer, and the upper spacer layer. A mesa is formed by partially removing the upper DBR and the resonator region. A light reflection film made of a metal material is formed on an area of the resonator region that form a bottom surface of a periphery of the mesa. The above objective is achieved by providing the surface light emission laser element.

Description

本発明は、面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a surface emitting laser element, a surface emitting laser array, an optical scanning device, and an image forming apparatus.

昨今、多色画像形成装置においては、より高精細な画像品質が求められている。このため、高速化が年々進み、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷に用いられるようになりつつある。具体的には、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を２次元的に配列した構成の２次元アレイ素子を用いることにより、感光体上での副走査間隔を記録密度の１／ｎにすることができ、単位画素をｎ×ｍの複数ドットのマトリクス構成を形成することができる。このような面発光レーザは、半導体基板に対し垂直方向にレーザ共振器を構成し、半導体基板に対し垂直方向に光を出射する構造を有している。 In recent years, higher-definition image quality is required in multicolor image forming apparatuses. For this reason, the speed is increasing year by year and it is being used for simple printing as an on-demand printing system. Specifically, by using a two-dimensional array element having a configuration in which surface emitting lasers (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting LASER) are two-dimensionally arranged, the sub-scanning interval on the photosensitive member is set to 1 / n of the recording density. It is possible to form a matrix configuration of n × m plural dots as unit pixels. Such a surface emitting laser has a structure in which a laser resonator is formed in a direction perpendicular to a semiconductor substrate and light is emitted in a direction perpendicular to the semiconductor substrate.

ところで、このようなＶＣＳＥＬとしては、酸化狭窄型（電流狭窄型）のＶＣＳＥＬがあり、酸化狭窄型のＶＣＳＥＬを製造する際には、酸化狭窄領域を形成するためエッチングによりメサを形成することにより、上部ＤＢＲ等に形成されている電流狭窄層となるＡｌＡｓ層の側面を露出させている。 By the way, as such a VCSEL, there is an oxide constriction type (current confinement type) VCSEL. When an oxide constriction type VCSEL is manufactured, a mesa is formed by etching to form an oxide confinement region. The side surface of the AlAs layer that is the current confinement layer formed in the upper DBR or the like is exposed.

特許文献１においては、共振器領域におけるいずれかの層にＩｎを含む層を形成することにより、エッチングレートを低下させ、エッチングの終端が活性層とスペーサ層からなる共振器構造内となるように形成した構造のものが開示されている。尚、この構造のものは、共振器構造の下に形成される下部ＤＢＲまではエッチングはされてはいない。 In Patent Document 1, an etching rate is lowered by forming a layer containing In as one of the layers in the resonator region so that the etching termination is in the resonator structure including the active layer and the spacer layer. A formed structure is disclosed. This structure is not etched up to the lower DBR formed under the resonator structure.

しかしながら、ＲＩＥ等のドライエッチングによって、エッチングの終端が共振器構造内となるようにメサを形成した場合、エッチングの終端となるメサ周辺の底部より外部へ光が漏れ出してしまう。これは、活性層において発生した光が、半導体基板の基板面と略平行に、スペーサ層の内部を伝搬するため、伝搬した光がメサ周辺の底部より外部に出射されるからである。ここで、ＶＣＳＥＬがレーザ発振している状態では、スペーサ層内を伝搬しメサ周辺の底部より外部に出射される光量は、ＶＣＳＥＬの出射面より出射される光量よりも十分小さいため、メサ周辺の底部より外部に出射する光の光漏れによる影響は小さい。しかしながら、ＶＣＳＥＬがレーザ発振していない自然放出の状態においては、スペーサ層内を伝搬しメサ周辺の底部より外部に出射される光の光量は、ＶＣＳＥＬの出射面より出射される光の光量と同等であるため、光漏れによる影響は大きい。 However, when the mesa is formed by dry etching such as RIE so that the end of the etching is within the resonator structure, light leaks out from the bottom around the mesa that is the end of the etching. This is because the light generated in the active layer propagates inside the spacer layer substantially parallel to the substrate surface of the semiconductor substrate, so that the propagated light is emitted from the bottom around the mesa. Here, in a state where the VCSEL is oscillating, the amount of light that propagates in the spacer layer and is emitted to the outside from the bottom portion around the mesa is sufficiently smaller than the amount of light emitted from the emission surface of the VCSEL. The influence of light leakage of light emitted outside from the bottom is small. However, in a spontaneous emission state in which the VCSEL is not laser-oscillated, the amount of light propagating through the spacer layer and emitted outside from the bottom around the mesa is equal to the amount of light emitted from the emission surface of the VCSEL. Therefore, the influence of light leakage is great.

ところで、一般的に、レーザ等の光デバイスにおいては、パルス応答時間を短縮させるために、動作電流よりも低い電流値のＤＣバイアスを印加する場合がある。例えば、画像形成装置においては、パルス応答時間を短縮させた場合において、感光体に光が照射され感光してしまうことを防ぐため、発振閾値電流以下の電流値のＤＣバイアスを印加することが行なわれている。しかしながら、ＤＣバイアスが発振閾値電流以下の電流値であっても、活性層において光は自然放出される。この際、外部に出射される自然放出光の光量が多いと、感光させようとする領域以外の領域においても感光体が感光されるため、画像形成装置により形成される画像の画質の低下を招くといった問題点が生じる。 Incidentally, in general, in an optical device such as a laser, in order to shorten the pulse response time, a DC bias having a current value lower than the operating current may be applied. For example, in the image forming apparatus, when the pulse response time is shortened, a DC bias having a current value equal to or lower than the oscillation threshold current is applied to prevent the photosensitive member from being irradiated with light and exposed to light. It is. However, even if the DC bias is a current value equal to or less than the oscillation threshold current, light is spontaneously emitted in the active layer. At this time, if the amount of spontaneously emitted light emitted to the outside is large, the photosensitive member is also exposed in a region other than the region to be exposed, so that the image quality of the image formed by the image forming apparatus is deteriorated. This causes problems.

よって、メサを形成する際に行なわれるエッチングの終端を活性層よりも下にする方法がとられている。この方法では、下部スペーサ層の一部が除去され、エッチングの終端が共振器構造の下部スペーサ層となるように形成されているため、下部スペーサ層の薄くなった部分の有効屈折率が、エッチングがなされていないメサが形成されている領域に対し小さくなる。よって、スペーサ層内を伝搬する光は、横方向に閉じ込められ、自然放出光がスペーサ層を伝播してメサの側面等から漏れることを防ぐことができる。 Therefore, a method is adopted in which the end of etching performed when forming the mesa is below the active layer. In this method, a part of the lower spacer layer is removed, and the etching termination is formed to be the lower spacer layer of the resonator structure. Therefore, the effective refractive index of the thinned portion of the lower spacer layer is reduced by etching. It becomes smaller with respect to the region where the mesa not formed is formed. Therefore, light propagating in the spacer layer is confined in the lateral direction, and spontaneous emission light can be prevented from propagating through the spacer layer and leaking from the side surface of the mesa.

しかしながら、メサを形成する際、半導体基板上に形成されるすべてのメサについて、エッチングの終端が同じ位置、即ち、メサ周囲の底面が下部スペーサ層となるように、制御してドライエッチングを行なうことは極めて困難である。具体的には、通常のＲＩＥ等のドライエッチングにおいては、半導体基板の中央部と周辺部では、エッチングレートが異なっている。例えば、半導体基板の周辺部におけるエッチングレートが、中央部におけるエッチングレートに比べて遅い場合において、中央部においてエッチングの終端が活性層の下の下部スペーサ層となるようにエッチングを行なうと、周辺部においてはエッチングの終端が上部スペーサ層となる場合がある。また、周辺部においてエッチングの終端が活性層の下の下部スペーサ層となるようにエッチングを行なうと、中央部においては、エッチングの終端が下部スペーサ層の下の下部ＤＢＲまで達してしまう場合がある。この場合、下部ＤＢＲにＡｌＡｓ層が含まれていると、このＡｌＡｓ層の側面が露出し、水分等により腐食し、ＶＣＳＥＬの信頼性を低下させてしまう。即ち、ＡｌＡｓは耐湿性が低く腐食しやすい材料であるため、ＡｌＡｓ層の側面が露出していると、ＡｌＡｓ層の側面から水分等が入り込み、ＶＣＳＥＬの信頼性を低下させてしまう。尚、下部ＤＢＲにおいては、ＶＣＳＥＬをレーザ発振させた際の放熱効果を高めるために、ＡｌＧａＡｓよりも熱抵抗の低いＡｌＡｓが用いられる場合がある。 However, when forming a mesa, all the mesas formed on the semiconductor substrate are controlled to be dry etched so that the end of etching is the same position, that is, the bottom surface around the mesa is the lower spacer layer. Is extremely difficult. Specifically, in normal dry etching such as RIE, the etching rate is different between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor substrate. For example, when the etching rate in the peripheral part of the semiconductor substrate is slower than the etching rate in the central part, if the etching is performed so that the end of etching is the lower spacer layer below the active layer in the central part, the peripheral part In this case, the etching termination may be the upper spacer layer. Further, if etching is performed so that the end of etching becomes the lower spacer layer below the active layer in the peripheral portion, the end of etching may reach the lower DBR below the lower spacer layer in the central portion. . In this case, if the lower DBR includes an AlAs layer, the side surface of the AlAs layer is exposed and corroded by moisture or the like, thereby reducing the reliability of the VCSEL. That is, since AlAs is a material that has low moisture resistance and is easily corroded, if the side surface of the AlAs layer is exposed, moisture or the like enters from the side surface of the AlAs layer, thereby reducing the reliability of the VCSEL. In the lower DBR, there is a case where AlAs having a lower thermal resistance than AlGaAs is used in order to enhance the heat dissipation effect when the VCSEL is laser-oscillated.

一方、複数のＶＣＳＥＬを高集積化させた面発光レーザアレイにおいては、ＲＩＥ等のドライエッチングにおけるマイクロローディング効果の影響により、エッチングレートが不均一になりやすい。これは、複数のＶＣＳＥＬを高集積化させた際、メサの間隔が狭い領域と広い領域とが形成されるが、メサの間隔が狭い領域では、マイクロローディング効果によりエッチングレートが低下するため、メサの間隔が広い領域に比べて、エッチングの終端が浅くなり、メサ周辺の底部が浅い位置に形成されるからである。 On the other hand, in a surface emitting laser array in which a plurality of VCSELs are highly integrated, the etching rate tends to be non-uniform due to the influence of the microloading effect in dry etching such as RIE. This is because when a plurality of VCSELs are highly integrated, a region having a narrow mesa interval and a wide region are formed. However, in a region having a small mesa interval, the etching rate decreases due to the microloading effect. This is because the end of etching is shallower than that of a region having a wide interval, and the bottom around the mesa is formed at a shallow position.

また、特許文献２では、このような自然放出光の外部漏れ対策として、メサの側面及び上面の一部を金属等の光反射膜で覆い、自然放出光を光反射膜で反射させて、活性層に戻す方法が開示されている。この方法では、光反射膜で反射された自然放出光が活性層に戻るため、閾値電流を低減させることができる。 Further, in Patent Document 2, as a measure against such external leakage of spontaneously emitted light, a part of the side surface and upper surface of the mesa is covered with a light reflecting film such as metal, and the spontaneously emitted light is reflected by the light reflecting film to activate the mesa. A method of returning to a layer is disclosed. In this method, since the spontaneous emission light reflected by the light reflecting film returns to the active layer, the threshold current can be reduced.

また、特許文献３では、自然放出光の抑制という目的ではないが、ＶＣＳＥＬの放熱性を向上させることを目的として、ＶＣＳＥＬに電流を注入するための電極や配線とは接続のされていない金属膜をメサの側面等に形成した構造のものが開示されている。この場合、この構造のＶＣＳＥＬでは、金属膜は電極や配線とは接続されていないため、高速動作が妨げられることはない。 Further, in Patent Document 3, although not intended to suppress spontaneous emission light, a metal film that is not connected to an electrode or wiring for injecting current into the VCSEL for the purpose of improving the heat dissipation of the VCSEL. A structure having a structure formed on the side surface of the mesa is disclosed. In this case, in the VCSEL having this structure, the metal film is not connected to the electrode or the wiring, so that high-speed operation is not hindered.

しかしながら、特許文献２に記載された方法では、光反射膜によりメサの上面の一部を覆うような構造の場合、形成される光反射膜は必然的にＶＣＳＥＬに電流を注入するための配線の一部となる。よって、この場合には、配線の面積が大きくなるため、寄生容量が増大し、ＶＣＳＥＬの高速動作の妨げとなるといった問題点が生じてしまう。 However, in the method described in Patent Document 2, in the case where the light reflecting film covers a part of the upper surface of the mesa, the formed light reflecting film inevitably has a wiring for injecting current into the VCSEL. Become part. Therefore, in this case, since the area of the wiring is increased, the parasitic capacitance is increased, which causes a problem that the high speed operation of the VCSEL is hindered.

また、特許文献３に記載された構造のものでは、メサの側面に金属膜を形成することにより、金属膜による応力が活性層に加わり、出射される光の偏光方向が、所望の偏光方向とは異なる偏光方向となってしまう場合があり、特性等が変化してしまう。従って、所望の偏光方向等を得るためには、メサにはできるだけ応力がかからないようにすることが好ましく、メサの側面には配線等以外の金属膜が形成されていない構造が好ましい。 Further, in the structure described in Patent Document 3, by forming a metal film on the side surface of the mesa, stress due to the metal film is applied to the active layer, and the polarization direction of the emitted light is changed to the desired polarization direction. May have different polarization directions, and the characteristics and the like will change. Therefore, in order to obtain a desired polarization direction or the like, it is preferable that the mesa is not stressed as much as possible, and a structure in which a metal film other than wiring or the like is not formed on the side surface of the mesa is preferable.

よって、本発明は、上記に鑑みなされたものであり、素子の特性に影響を与えることなく、メサ周辺の底面より自然放出光が出射されることを防ぐことができ、均一性の高い面発光レーザ素子及び面発光レーザアレイを提供することを目的とするものである。また、低コストで、信頼性の高い光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and it is possible to prevent spontaneous emission from being emitted from the bottom surface around the mesa without affecting the characteristics of the element. An object of the present invention is to provide a laser element and a surface emitting laser array. It is another object of the present invention to provide an optical scanning device and an image forming apparatus that are low in cost and high in reliability.

本発明は、基板の上に形成された下部ＤＢＲと、前記下部ＤＢＲの上に形成された下部スペーサ層と、前記下部スペーサ層の上に形成された活性層と、前記活性層の上に形成された上部スペーサ層と、前記上部スペーサ層の上に形成された上部ＤＢＲと、を有し、前記下部スペーサ層、前記活性層及び前記上部スペーサ層により共振器領域が形成されており、前記上部ＤＢＲ及び前記共振器領域の一部を除去することによりメサが形成されており、前記メサ周囲の底面となる前記共振器領域の上には、金属材料により光反射膜が形成されていることを特徴とする。 The present invention provides a lower DBR formed on a substrate, a lower spacer layer formed on the lower DBR, an active layer formed on the lower spacer layer, and formed on the active layer. An upper spacer layer formed on the upper spacer layer, and a resonator region is formed by the lower spacer layer, the active layer, and the upper spacer layer; A mesa is formed by removing a part of the DBR and the resonator region, and a light reflecting film is formed of a metal material on the resonator region which is a bottom surface around the mesa. Features.

本発明によれば、素子の特性に影響を与えることなく、メサ周辺の底面より自然放出光が出射されることを防ぐことができ、均一性の高い面発光レーザ素子及び面発光レーザアレイを提供することができる。また、低コストで、信頼性の高い光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the spontaneous emission light from being emitted from the bottom surface around the mesa without affecting the characteristics of the element, and to provide a highly uniform surface emitting laser element and surface emitting laser array can do. In addition, a highly reliable optical scanning device and image forming apparatus can be provided at low cost.

第１の実施の形態における面発光レーザ素子の構造図Structure diagram of surface emitting laser element in first embodiment 第１の実施の形態における面発光レーザ素子の要部拡大図The principal part enlarged view of the surface emitting laser element in 1st Embodiment 第１の実施の形態における面発光レーザ素子の説明図Explanatory drawing of the surface emitting laser element in 1st Embodiment 第２の実施の形態における面発光レーザ素子の説明図Explanatory drawing of the surface emitting laser element in 2nd Embodiment 従来の面発光レーザ素子の説明図Illustration of a conventional surface emitting laser element 第３の実施の形態における面発光レーザアレイの説明図Explanatory drawing of the surface emitting laser array in 3rd Embodiment 第４の実施の形態におけるレーザプリンタの構成図Configuration diagram of laser printer in fourth embodiment 第４の実施の形態における光走査装置の構成図Configuration of Optical Scanning Device in Fourth Embodiment 面発光レーザアレイの説明図Illustration of surface emitting laser array 第５の実施の形態におけるカラープリンタの構成図The block diagram of the color printer in 5th Embodiment

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。 The form for implementing this invention is demonstrated below. In addition, about the same member etc., the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

〔第１の実施の形態〕
（面発光レーザ素子）
第１の実施の形態について説明する。図１及び図２は、本実施の形態における面発光レーザ素子の構造を示すものである。本実施の形態における面発光レーザ素子は、ＧａＩｎＡｓＰ／ＧａＩｎＰ多重量子井戸構造を活性層とするものであり、発振波長が７８０ｎｍ帯の面発光レーザ素子である。尚、図１（ａ）は、本実施の形態における面発光レーザ素子を上面側より見た図であり、上部電極１１３及び光反射膜１２０を示すものである。図１（ｂ）は、本実施の形態における面発光レーザ素子の断面図である。また、図２は、図１（ｂ）における一点鎖線１Ａにおいて囲まれた領域の拡大図である。 [First Embodiment]
(Surface emitting laser element)
A first embodiment will be described. 1 and 2 show the structure of the surface emitting laser element according to the present embodiment. The surface emitting laser element in the present embodiment is a surface emitting laser element having a GaInAsP / GaInP multiple quantum well structure as an active layer and an oscillation wavelength of 780 nm band. FIG. 1A is a view of the surface emitting laser element according to the present embodiment as viewed from the upper surface side, and shows the upper electrode 113 and the light reflecting film 120. FIG. 1B is a cross-sectional view of the surface emitting laser element in the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line 1A in FIG.

図１及び図２に示されるように、本実施の形態における面発光レーザ素子は、面方位が傾斜しているいわゆる傾斜基板と称される半導体基板１０１上に、バッファ層１０２、下部半導体ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７が積層形成されている。また、上部半導体ＤＢＲ１０７の上にはコンタクト層１０９が形成されており、コンタクト層１０９、上部半導体ＤＢＲ１０７、上部スペーサ層１０６の一部を除去することにより、メサ１１０が形成されている。尚、電流狭窄層１０８は、上部ＤＢＲ１０７の内部に形成されており、形成されたメサ１１０の側面より、電流狭窄層１０８を酸化することにより、選択酸化領域１０８ａが形成され、酸化されていない領域により電流狭窄領域１０８ｂが形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the surface emitting laser element according to the present embodiment has a buffer layer 102, a lower semiconductor DBR (on a semiconductor substrate 101 called a tilted substrate whose surface orientation is tilted). (Distributed Bragg Reflector) 103, a lower spacer layer 104, an active layer 105, an upper spacer layer 106, and an upper semiconductor DBR 107 are stacked. A contact layer 109 is formed on the upper semiconductor DBR 107, and a mesa 110 is formed by removing a part of the contact layer 109, the upper semiconductor DBR 107, and the upper spacer layer. The current confinement layer 108 is formed inside the upper DBR 107, and the selective oxidation region 108a is formed by oxidizing the current confinement layer 108 from the side surface of the formed mesa 110, and the region is not oxidized. As a result, a current confinement region 108b is formed.

更に、メサ１１０の側面及びメサ周辺の底面１１０ａを覆うように保護膜１１１が形成されている。上部電極１１３は、保護膜１１１の上に形成されており、メサ１１０の上面において露出しているコンタクト層１０９と接触しており、半導体基板１０１の裏面には下部電極１１４が形成されている。また、本実施の形態においては、光反射膜１２０は、メサ周辺における保護膜１１１の上に形成されている。 Further, a protective film 111 is formed so as to cover the side surface of the mesa 110 and the bottom surface 110a around the mesa. The upper electrode 113 is formed on the protective film 111 and is in contact with the contact layer 109 exposed on the upper surface of the mesa 110, and the lower electrode 114 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 101. In the present embodiment, the light reflecting film 120 is formed on the protective film 111 around the mesa.

半導体基板１０１は、面方位が（１００）面から［１１１］Ａ方向に１５°傾斜したｎ−ＧａＡｓ基板が用いられており、バッファ層１０２は、ｎ−ＧａＡｓにより形成されている。 The semiconductor substrate 101 is an n-GaAs substrate whose plane orientation is inclined by 15 ° in the [111] A direction from the (100) plane, and the buffer layer 102 is made of n-GaAs.

また、下部半導体ＤＢＲ１０３は、ｎ−ＡｌＡｓ／ｎ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓを１周期としたものを４０．５周期形成したものである。 The lower semiconductor DBR 103 is formed by forming 40.5 periods of n-AlAs / n-Al _0.3 Ga _0.7 As.

また、下部スペーサ層１０４は、（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐにより形成されており、活性層１０５は、ＧａＩｎＡｓＰ／ＧａＩｎＰ３重量子井戸活性層により形成されており、上部スペーサ層１０６は、（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）_０．５Ｉｎ_０．５Ｐにより形成されている。尚、本実施の形態における面発光レーザ素子では、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６により共振器領域が形成されている。 The lower spacer layer 104 is made of (Al _0.1 Ga _0.9 ) _0.5 In _0.5 P, and the active layer 105 is made of a GaInAsP / GaInP triple quantum well active layer. The upper spacer layer 106 is made of (Al _0.1 Ga _0.9 ) _0.5 In _0.5 P. In the surface emitting laser element according to the present embodiment, a resonator region is formed by the lower spacer layer 104, the active layer 105, and the upper spacer layer 106.

また、上部半導体ＤＢＲ１０７は、ｐ−Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓ／ｐ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓを１周期としたものを２５周期形成したものである。尚、上述したように上部半導体ＤＢＲ１０７には、電流狭窄層１０８となるＡｌＡｓ層が形成されている。電流狭窄層１０８は、活性層１０５から３番目となる定在波の節となる位置に、厚さが約３０ｎｍとなるように形成されている。また、コンタクト層１０９は、ｐ−ＧａＡｓにより形成されている。 The upper semiconductor DBR 107 is formed by forming 25 cycles of p-Al _0.9 Ga _0.1 As / p-Al _0.3 Ga _0.7 As. As described above, the upper semiconductor DBR 107 is formed with an AlAs layer that becomes the current confinement layer 108. The current confinement layer 108 is formed so as to have a thickness of about 30 nm at the position of the third standing wave node from the active layer 105. The contact layer 109 is made of p-GaAs.

保護膜１１１は、例えばＳｉＮ等により形成されており、メサ周辺の底面１１０ａの上には、保護膜１１１を介しＡｌ、Ａｕ、Ａｇ等を含む材料により光反射膜１２０が形成されている。尚、上部電極１１３と光反射膜１２０とは接触しておらず、電気的には接続されていない。 The protective film 111 is made of, for example, SiN or the like, and the light reflecting film 120 is formed on the bottom surface 110a around the mesa with a material containing Al, Au, Ag, etc. via the protective film 111. The upper electrode 113 and the light reflecting film 120 are not in contact with each other and are not electrically connected.

次に、本実施の形態における面発光レーザ素子の動作について説明する。最初に、本実施の形態における面発光レーザ素子に、発振閾値以下の微小電流を注入した場合における自然放出光について説明する。本実施の形態における面発光レーザ素子では、発振閾値以下の微小電流を注入することにより、活性層１０５において、自然放出光が発生するが、この自然放出光は、半導体基板１０１の基板面に対し垂直方向及び水平方向を含む全方向に放出される。このうち、基板面に対し垂直方向に伝搬する光は、上部半導体ＤＢＲ１０７及び下部半導体ＤＢＲ１０３により、活性層１０５が設けられている側に反射され、活性層１０５において吸収されるため、面発光レーザ素子の外部に出射されることは殆どない。一方、基板面に対し水平方向に伝搬する光は、上部スペーサ層１０６または下部スペーサ層１０４等の内部を伝搬する。 Next, the operation of the surface emitting laser element in the present embodiment will be described. First, spontaneous emission light when a minute current equal to or lower than the oscillation threshold is injected into the surface emitting laser element according to the present embodiment will be described. In the surface emitting laser element according to the present embodiment, spontaneous emission light is generated in the active layer 105 by injecting a minute current that is equal to or less than the oscillation threshold. This spontaneous emission light is emitted from the substrate surface of the semiconductor substrate 101. Released in all directions, including vertical and horizontal. Of these, the light propagating in the direction perpendicular to the substrate surface is reflected by the upper semiconductor DBR 107 and the lower semiconductor DBR 103 to the side where the active layer 105 is provided, and is absorbed by the active layer 105. Is hardly emitted to the outside. On the other hand, light propagating in the horizontal direction with respect to the substrate surface propagates inside the upper spacer layer 106 or the lower spacer layer 104.

ここで、本実施の形態における面発光レーザ素子では、半導体基板１０１の基板内におけるエッチングのバラツキ等により、エッチングの終点、即ち、メサ周辺の底面１１０ａが、上部スペーサ層１０６となる場合と、活性層１０５となる場合と、下部スペーサ層１０４となる場合がある。図３に基づき、これらの各々の場合について説明する。 Here, in the surface emitting laser element according to the present embodiment, the etching end point, that is, the bottom surface 110a around the mesa becomes the upper spacer layer 106 due to the etching variation in the substrate of the semiconductor substrate 101, and the like. It may be the layer 105 or the lower spacer layer 104. Each of these cases will be described with reference to FIG.

図３（ａ）は、メサ周辺の底面１１０ａが上部スペーサ層１０６となる場合である。この場合には、活性層１０５において発生した自然放出光は、上部スペーサ層１０６等を基板面に略平行に伝搬するが、保護膜１１１を介しメサ周囲の底面１１０ａとなる上部スペーサ層１０６の上に形成された光反射膜１２０において反射されるため、活性層１０５に戻る。よって、メサ周囲の底面１１０ａより自然放出光が出射されることはない。 FIG. 3A shows a case where the bottom surface 110 a around the mesa becomes the upper spacer layer 106. In this case, the spontaneous emission light generated in the active layer 105 propagates through the upper spacer layer 106 and the like substantially parallel to the substrate surface, but on the upper spacer layer 106 serving as the bottom surface 110a around the mesa via the protective film 111. Since the light is reflected by the light reflecting film 120 formed on the first layer, the light returns to the active layer 105. Therefore, spontaneous emission light is not emitted from the bottom surface 110a around the mesa.

また、図３（ｂ）は、メサ周辺の底面１１０ａが活性層１０５となる場合である。この場合には、活性層１０５において発生した自然放出光のうち、上部スペーサ層１０６を伝搬する光は、メサ１１０の側面において、上部スペーサ層１０６の側面に保護膜１１１が形成されている部分で反射されるため、外部に漏れ出ることはない。また、下部スペーサ層１０４等を基板面に略平行に伝搬する光は、保護膜１１１を介しメサ周囲の底面１１０ａとなる活性層１０５の上に形成された光反射膜１２０において反射されるため、活性層１０５に戻る。よって、メサ周囲の底面１１０ａより自然放出光が出射されることはない。 FIG. 3B shows a case where the bottom surface 110 a around the mesa becomes the active layer 105. In this case, among the spontaneous emission light generated in the active layer 105, the light propagating through the upper spacer layer 106 is a portion of the side surface of the mesa 110 where the protective film 111 is formed on the side surface of the upper spacer layer 106. Since it is reflected, it does not leak outside. In addition, the light propagating through the lower spacer layer 104 or the like substantially parallel to the substrate surface is reflected by the light reflecting film 120 formed on the active layer 105 serving as the bottom surface 110a around the mesa via the protective film 111. Return to the active layer 105. Therefore, spontaneous emission light is not emitted from the bottom surface 110a around the mesa.

また、図３（ｃ）は、メサ周辺の底面１１０ａが下部スペーサ層１０４となる場合である。この場合には、活性層１０５において発生した自然放出光のうち、上部スペーサ層１０６を伝搬する光は、メサ１１０の側面において、上部スペーサ層１０６の側面に保護膜１１１が形成されている部分で反射されるため、外部に漏れ出ることはない。また、下部スペーサ層１０４等を基板面に略平行に伝搬する光は殆どないが、仮にあったとしても、保護膜１１１を介しメサ周囲の底面１１０ａとなる下部スペーサ層１０４の上に形成された光反射膜１２０において反射される。よって、メサ周囲の底面１１０ａより自然放出光が出射されることはない。 FIG. 3C shows the case where the bottom surface 110 a around the mesa becomes the lower spacer layer 104. In this case, among the spontaneous emission light generated in the active layer 105, the light propagating through the upper spacer layer 106 is a portion of the side surface of the mesa 110 where the protective film 111 is formed on the side surface of the upper spacer layer 106. Since it is reflected, it does not leak outside. Further, although there is almost no light propagating through the lower spacer layer 104 or the like substantially parallel to the substrate surface, even if it is present, it is formed on the lower spacer layer 104 serving as the bottom surface 110a around the mesa through the protective film 111. Reflected by the light reflecting film 120. Therefore, spontaneous emission light is not emitted from the bottom surface 110a around the mesa.

以上により、本実施の形態における面発光レーザ素子は、発振閾値以下の微小な電流が注入された場合に生じる自然放出光が、メサ周囲の底面１１０ａより出射されるものではないため、画像形成装置等に用いた場合、高画質な画像を形成することができる。また、メサ１１０を形成する際、エッチングによるバラツキ等により、メサの周囲の底面１１０ａが上部スペーサ層１０６、活性層１０５、下部スペーサ層１０４となる場合があるが、いずれの場合においても、活性層１０５において発生した自然放出光は、メサ周辺の底部より出射されることはない。このため、メサ１１０を形成する際の製造マージンを広くすることができ、面発光レーザ素子の均一を向上させ、歩留りも向上させることができる。尚、本実施の形態では、下部ＤＢＲ１０３の一部がＡｌＡｓにより形成されているため、放熱性が高い。また、上部電極１１３と光反射膜１２０とは電気的に接続されていないため、寄生容量が増えることもなく、高速動作が妨げられることはない。更に、メサ１１０の側面には光反射膜１２０等の金属膜は形成されていないため、金属膜による応力により面発光レーザ素子における特性等が変化することはない。 As described above, the surface-emitting laser element according to the present embodiment does not emit spontaneously emitted light generated when a minute current equal to or lower than the oscillation threshold is injected from the bottom surface 110a around the mesa. When used in the above, a high-quality image can be formed. Further, when the mesa 110 is formed, the bottom surface 110a around the mesa may become the upper spacer layer 106, the active layer 105, and the lower spacer layer 104 due to variations caused by etching or the like. In either case, the active layer The spontaneously emitted light generated at 105 is not emitted from the bottom around the mesa. Therefore, the manufacturing margin when forming the mesa 110 can be widened, the uniformity of the surface emitting laser element can be improved, and the yield can also be improved. In the present embodiment, since a part of the lower DBR 103 is made of AlAs, heat dissipation is high. Further, since the upper electrode 113 and the light reflection film 120 are not electrically connected, the parasitic capacitance does not increase and high-speed operation is not hindered. Furthermore, since the metal film such as the light reflecting film 120 is not formed on the side surface of the mesa 110, the characteristics and the like in the surface emitting laser element are not changed by the stress caused by the metal film.

（面発光レーザ素子の製造方法）
次に、図１及び図２等に基づき、本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法について説明する。 (Method for manufacturing surface-emitting laser element)
Next, a method for manufacturing the surface emitting laser element according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

最初に、ＧａＡｓからなる半導体基板１０１上に、バッファ層１０２、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７、コンタクト層１０９を積層形成する。尚、電流狭窄層１０８は、上部半導体ＤＢＲ１０７内に形成される。形成方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法が挙げられる。例えば、ＭＯＣＶＤ法により形成する場合には、III族の原料としては、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用い、Ｖ族の原料としては、フォスフィン（ＰＨ_３）、アルシン（ＡｓＨ_３）を用い、また、ｐ型ドーパントの原料には四臭化炭素（ＣＢｒ_４）、ジメチルジンク（ＤＭＺｎ）を用い、ｎ型ドーパントの原料にはセレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）を用いて上述した各層を成膜する。尚、各膜の膜厚や層数などについては上述したとおりである。 First, a buffer layer 102, a lower semiconductor DBR 103, a lower spacer layer 104, an active layer 105, an upper spacer layer 106, an upper semiconductor DBR 107, and a contact layer 109 are stacked on a semiconductor substrate 101 made of GaAs. The current confinement layer 108 is formed in the upper semiconductor DBR 107. Examples of the formation method include metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method and molecular beam epitaxy (MBE) method. For example, in the case of forming by MOCVD, trimethylaluminum (TMA), trimethylgallium (TMG), and trimethylindium (TMI) are used as Group III materials, and phosphine (PH ₃ ) is used as Group V materials. , Arsine (AsH ₃ ), carbon tetrabromide (CBr ₄ ) and dimethyl zinc (DMZn) as p-type dopant materials, and hydrogen selenide (H ₂ Se) as n-type dopant materials Each layer described above is formed using The film thickness and the number of layers of each film are as described above.

次に、メサ１１０を形成する。具体的には、コンタクト層１０９の上に、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、メサ１１０が形成される領域にレジストパターンを形成する。この後、Ｃｌ_２ガスを用いてＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマエッチング法により、レジストパターンが形成されていない領域におけるコンタクト層１０９、上部半導体ＤＢＲ１０７、上部スペーサ層１０６、活性層１０５、下部スペーサ層１０４の一部を除去することにより、下部スペーサ層１０４の表面を露出させる。これによりメサ１１０が形成され、例えば、エッチングにより露出した下部スペーサ層１０４の面がメサ周辺の底面１１０ａとなるものが形成される。このようにして形成されるメサ１１０は、例えば、直径が約２５μｍの円形状のメサである。尚、本実施の形態では、エッチングの終端が下部スペーサ層１０４となるような条件で形成した場合においては、エッチングレートが相対的に低い領域では、メサ周辺の底部が活性層１０５となる場合や、上部スペーサ層１０６となる場合がある。また、メサ１１０を形成する際は、上述したＥＣＲプラズマエッチング法以外のドライエッチング、例えば、ＲＩＥ等により形成することも可能である。 Next, the mesa 110 is formed. Specifically, a photoresist is applied on the contact layer 109, and exposure and development are performed by an exposure apparatus, thereby forming a resist pattern in a region where the mesa 110 is formed. Thereafter, the contact layer 109, the upper semiconductor DBR 107, the upper spacer layer 106, the active layer 105, the lower spacer layer 104 in a region where the resist pattern is not formed by ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma etching using Cl ₂ gas. By removing a part of the surface, the surface of the lower spacer layer 104 is exposed. As a result, the mesa 110 is formed, and for example, the surface of the lower spacer layer 104 exposed by etching becomes the bottom surface 110a around the mesa. The mesa 110 thus formed is, for example, a circular mesa having a diameter of about 25 μm. In this embodiment, in the case where the etching is terminated under the condition that the lower spacer layer 104 is formed at the end of the etching, the bottom of the mesa is the active layer 105 in the region where the etching rate is relatively low. The upper spacer layer 106 may be formed. Further, when forming the mesa 110, it is also possible to form it by dry etching other than the above-described ECR plasma etching method, for example, RIE.

次に、水蒸気中で熱処理を行なう。具体的には、メサ１１０を形成することにより、電流狭窄層１０８の側面が露出し、側面が露出している電流狭窄層１０８をメサ１１０の側面周囲より酸化することにより選択酸化領域１０８ａを形成する。尚、電流狭窄層１０８において、メサ１１０の中央部分の選択酸化されていない領域、即ち、電流狭窄層１０８において選択酸化領域１０８ａにより囲まれた領域は電流狭窄領域１０８ｂとなり、この電流狭窄領域１０８ｂに電流を集中させることができる。尚、この電流狭窄領域１０８ｂは、直径が４μｍ〜６μｍ程度のものである。 Next, heat treatment is performed in steam. Specifically, the side surface of the current confinement layer 108 is exposed by forming the mesa 110, and the selective confinement region 108 a is formed by oxidizing the current confinement layer 108 from which the side surface is exposed from the periphery of the side surface of the mesa 110. To do. In the current confinement layer 108, a region not selectively oxidized in the central portion of the mesa 110, that is, a region surrounded by the selective oxidation region 108a in the current confinement layer 108 becomes a current confinement region 108b. Current can be concentrated. The current confinement region 108b has a diameter of about 4 μm to 6 μm.

次に、メサ１１０の側面及びメサ周辺の底面１１０ａに保護膜１１１を形成する。具体的には、メサ１１０が形成されている面に、保護膜１１１として、例えば、ＳｉＮ膜をＣＶＤ法により成膜する。この後、メサ１１０の上面に開口部を有するレジストパターンを形成し、メサ１１０の上面において、レジストパターンが形成されていない領域の保護膜１１１をＲＩＥ等のドライエッチングにより除去し、コンタクト層１０９を露出させる。尚、この後、レジストパターンは、有機溶剤等により除去する。 Next, the protective film 111 is formed on the side surface of the mesa 110 and the bottom surface 110a around the mesa. Specifically, for example, a SiN film is formed on the surface on which the mesa 110 is formed as the protective film 111 by a CVD method. Thereafter, a resist pattern having an opening is formed on the upper surface of the mesa 110, the protective film 111 in the region where the resist pattern is not formed on the upper surface of the mesa 110 is removed by dry etching such as RIE, and the contact layer 109 is removed. Expose. Thereafter, the resist pattern is removed with an organic solvent or the like.

次に、上部電極１１３となるｐ側電極と、光反射膜１２０を形成する。具体的には、コンタクト層１０９及び保護膜１１１の上に、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、上部電極１１３及び光反射膜１２０が形成される領域に開口部を有するレジストパターンを形成する。この後、真空蒸着によりＣｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕからなる金属多層膜を成膜し、有機溶剤等に浸漬させることにより、レジストパターンの形成されている領域上の金属多層膜をレジストパターンとともにリフトオフにより除去し、残存した金属多層膜により上部電極１１３及び光反射膜１２０を形成する。これにより、上部電極１１３は、メサ１１０の上面において露出しているコンタクト層１０９と接するように形成することができ、光反射膜１２０は、メサ周辺の底面１１０ａにおける保護膜１１１の上に形成することができる。尚、上部電極１１３は、メサ１１０の上面において、約１０μｍの直径の開口を有する構造ものである。また、上部電極１１３と光反射膜１２０とは接触しておらず、電気的には接続されてはいない。 Next, the p-side electrode to be the upper electrode 113 and the light reflecting film 120 are formed. Specifically, a photoresist is applied on the contact layer 109 and the protective film 111, and exposure and development are performed by an exposure apparatus, so that an opening is formed in a region where the upper electrode 113 and the light reflecting film 120 are formed. A resist pattern having the same is formed. After that, a metal multilayer film made of Cr / AuZn / Au is formed by vacuum deposition and immersed in an organic solvent to remove the metal multilayer film on the region where the resist pattern is formed by lift-off together with the resist pattern. Then, the upper electrode 113 and the light reflecting film 120 are formed from the remaining metal multilayer film. Accordingly, the upper electrode 113 can be formed so as to be in contact with the contact layer 109 exposed on the upper surface of the mesa 110, and the light reflecting film 120 is formed on the protective film 111 on the bottom surface 110a around the mesa. be able to. The upper electrode 113 has a structure having an opening with a diameter of about 10 μm on the upper surface of the mesa 110. Further, the upper electrode 113 and the light reflecting film 120 are not in contact with each other and are not electrically connected.

次に、下部電極１１４となるｎ側電極を形成する。具体的には、半導体基板１０１の裏面を所定の厚さ、例えば、１００μｍ〜３００μｍ程度になるまで研磨し、下部電極１１４を成膜する。下部電極１１４は、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる金属多層膜、または、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜を真空蒸着により成膜することにより形成される。この後、アニールを行なうことにより、上部電極１１３及び下部電極１１４においてオーミックコンタクトをとることができる。 Next, an n-side electrode to be the lower electrode 114 is formed. Specifically, the back surface of the semiconductor substrate 101 is polished to a predetermined thickness, for example, about 100 μm to 300 μm, and the lower electrode 114 is formed. The lower electrode 114 is formed by depositing a metal multilayer film made of AuGe / Ni / Au or a metal multilayer film made of Ti / Pt / Au by vacuum deposition. Thereafter, an ohmic contact can be made between the upper electrode 113 and the lower electrode 114 by performing annealing.

以上の工程により、本実施の形態における面発光レーザ素子が作製される。本実施の形態における面発光レーザ素子は、メサ１１０を形成する際、ドライエッチングにおけるエッチング速度のバラツキにより、メサ周辺の底面１１０ａが、上部スペーサ層１０６となる場合や、活性層１０５となる場合や、下部スペーサ層１０４となる場合があるが、これらの場合のすべてにおいて、メサ周囲の底面１１０ａより光が出射されることを防ぐことができる。よって、面発光レーザ素子における均一性を高めることができ、更には、歩留りを向上させることができる。 Through the above steps, the surface emitting laser element according to the present embodiment is manufactured. In the surface emitting laser element according to the present embodiment, when the mesa 110 is formed, the bottom surface 110a around the mesa becomes the upper spacer layer 106, the active layer 105, or the like due to variations in the etching rate in dry etching. The lower spacer layer 104 may be used, but in all of these cases, light can be prevented from being emitted from the bottom surface 110a around the mesa. Therefore, the uniformity in the surface emitting laser element can be improved, and further, the yield can be improved.

尚、上記における本実施の形態における説明では、メサが円形状に形成された面発光レーザ素子について説明したが、本実施の形態における面発光レーザ素子は、メサ１１０の形状が、楕円形や四角形等の形状であってもよい。 In the above description of the present embodiment, the surface emitting laser element in which the mesa is formed in a circular shape has been described. However, in the surface emitting laser element in the present embodiment, the shape of the mesa 110 is elliptical or rectangular. Or the like.

〔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。本実施の形態における面発光レーザ素子は、形成されるメサの形状が四角形状のものである。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the surface emitting laser element according to the present embodiment, the mesa formed has a quadrangular shape.

図４に基づき、本実施の形態における面発光レーザ素子について説明する。本実施の形態における面発光レーザ素子は、一辺の長さＬが約２５μｍの正方形状のメサ２１０が形成されており、メサ２１０の上面には、ロの字状に上部電極２１３が形成されており、上部電極２１３の内側の開口領域２１４より、レーザ発振した光が出射される構造ものである。また、メサ周辺の底部には、光反射膜２２０が形成されている。光反射膜２２０は、メサ２１０と光反射膜２２０との間隔Ｄが約３μｍであって、幅Ｗが１０μｍとなるように形成されている。 Based on FIG. 4, the surface emitting laser element in the present embodiment will be described. In the surface emitting laser element according to the present embodiment, a square mesa 210 having a side length L of about 25 μm is formed, and an upper electrode 213 is formed in a square shape on the upper surface of the mesa 210. The laser-oscillated light is emitted from the opening region 214 inside the upper electrode 213. A light reflecting film 220 is formed on the bottom around the mesa. The light reflecting film 220 is formed so that the distance D between the mesa 210 and the light reflecting film 220 is about 3 μm and the width W is 10 μm.

次に、本実施の形態における面発光レーザ素子と従来の構造の面発光レーザ素子とにおいて、発振閾値以下の電流を流した場合の外部に出射される光の光量を調べた結果について説明する。尚、従来の構造の面発光レーザ素子は、図５に示すように、一辺の長さＬｓが約２５μｍの正方形状のメサ９１０が形成されており、メサ９１０の上面には、ロの字状に上部電極９１３が形成されており、上部電極９１３の内側の開口領域９１４より、レーザ発振した光が出射される構造ものである。 Next, a description will be given of the results of examining the amount of light emitted to the outside when a current equal to or less than the oscillation threshold is passed between the surface-emitting laser element in the present embodiment and the surface-emitting laser element having the conventional structure. As shown in FIG. 5, the surface emitting laser element having a conventional structure has a square mesa 910 having a side length Ls of about 25 μm. The upper electrode 913 is formed on the upper electrode 913, and the laser-oscillated light is emitted from the opening region 914 inside the upper electrode 913.

上述した図４及び図５に示す構造の面発光レーザ素子を作製し、０．２ｍＡの電流を各々の面発光レーザ素子に注入し、メサの上面側において出射される光量を測定した。尚、図４及び図５に示す構造の面発光レーザ素子における発振閾値電流は、約０．５ｍＡであるため、０．２ｍＡの電流は、この発振閾値以下の電流である。この結果、図４に示される本実施の形態における面発光レーザ素子は、図５に示される面発光レーザ素子よりも、検出される光量が約６％低下していた。このことは、図４に示される本実施の形態における面発光レーザ素子は、図５に示される面発光レーザ素子よりも、自然放出される光が約６％低下していることを意味する。即ち、図４及び図５における面発光レーザ素子には、発振閾値以下の電流が注入されているため、レーザ発振はしておらず、自然放出された光が出射される。メサの上面より出射される光の光量は双方とも略同じであるが、本実施の形態における面発光レーザ素子においては、メサ周囲の底部より出射される光が減るため、自然放出される光が約６％低下するものと考えられる。 The surface emitting laser elements having the structure shown in FIG. 4 and FIG. 5 described above were manufactured, a current of 0.2 mA was injected into each surface emitting laser element, and the amount of light emitted from the upper surface side of the mesa was measured. Since the oscillation threshold current in the surface emitting laser element having the structure shown in FIGS. 4 and 5 is about 0.5 mA, the current of 0.2 mA is a current below this oscillation threshold. As a result, the amount of light detected by the surface emitting laser element in the present embodiment shown in FIG. 4 was reduced by about 6% compared to the surface emitting laser element shown in FIG. This means that the surface emitting laser element in the present embodiment shown in FIG. 4 has about 6% lower spontaneously emitted light than the surface emitting laser element shown in FIG. That is, since the current equal to or lower than the oscillation threshold is injected into the surface emitting laser element in FIGS. 4 and 5, laser oscillation is not performed, and spontaneously emitted light is emitted. The amount of light emitted from the top surface of the mesa is substantially the same, but in the surface emitting laser element according to the present embodiment, the light emitted from the bottom around the mesa is reduced, so that the spontaneously emitted light is It is thought that it will decrease by about 6%.

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。即ち、メサ２１０及び上部電極２１３の形状及び光反射膜２２０の形状等を除き、第１の実施の形態と同様である。 The contents other than the above are the same as in the first embodiment. That is, except for the shape of the mesa 210 and the upper electrode 213, the shape of the light reflection film 220, and the like, it is the same as that of the first embodiment.

〔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。本実施の形態における面発光レーザアレイは、第１の実施の形態または第２の実施の形態における面発光レーザが複数形成されているものである。図６に基づき本実施の形態における面発光レーザアレイについて説明する。本実施の形態における面発光レーザアレイは、第２の実施の形態の面発光レーザ素子において形成されたメサ２１０と同様のメサ３１０が４０個形成されているものであり、１つのメサ３１０には１つの面発光レーザが形成されている。即ち、図６に示される面発光レーザアレイには、４０個の面発光レーザが形成されている。尚、図６に示す面発光レーザアレイにおいては、メサ３１０間におけるメサ周囲の底部には、金属材料により形成された光反射膜３２０及び、各々のメサ３１０に接続されている配線３２１が形成されている。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The surface emitting laser array according to the present embodiment is formed by forming a plurality of surface emitting lasers according to the first embodiment or the second embodiment. The surface emitting laser array in the present embodiment will be described based on FIG. The surface emitting laser array in the present embodiment is formed by forming 40 mesas 310 similar to the mesas 210 formed in the surface emitting laser element of the second embodiment. One surface emitting laser is formed. That is, 40 surface emitting lasers are formed in the surface emitting laser array shown in FIG. In the surface emitting laser array shown in FIG. 6, a light reflecting film 320 formed of a metal material and a wiring 321 connected to each mesa 310 are formed at the bottom of the mesa between the mesas 310. ing.

また、図６に示す面発光レーザアレイでは、メサ３１０の間隔は、Ｘ軸方向がＹ軸方向よりも狭くなるように形成されている。このように、メサ３１０の間隔が異なると、メサ３１０を形成する際のドライエッチングにおけるマイクロローディング効果により、メサ３１０の間隔が狭い領域では、エッチングが浅くなり、メサ３１０の間隔の広い領域では、エッチングが深くなる。即ち、ドライエッチングにおけるエッチング深さにバラツキが生じやすくなる。しかしながら、本実施の形態における面発光レーザアレイは、第１の実施の形態における面発光レーザ素子の場合と同様に、メサ周囲における底面の位置が所望の位置よりも多少ずれたとしても、メサを形成する際のエッチングマージンが広いため、各々の面発光レーザにおける特性等は均一なものとなる。よって、面発光レーザアレイにおける面発光レーザの特性を向上させるとともに、均一性を高めることができる。 In the surface emitting laser array shown in FIG. 6, the interval between the mesas 310 is formed so that the X-axis direction is narrower than the Y-axis direction. As described above, when the distance between the mesas 310 is different, due to the microloading effect in dry etching when forming the mesas 310, the etching is shallow in the region where the mesas 310 are narrow, and in the region where the mesas 310 are wide, Etching deepens. That is, the etching depth in the dry etching tends to vary. However, the surface emitting laser array according to the present embodiment is similar to the surface emitting laser element according to the first embodiment even if the position of the bottom surface around the mesa is slightly deviated from the desired position. Since the etching margin when forming is wide, the characteristics and the like in each surface emitting laser are uniform. Therefore, the characteristics of the surface emitting laser in the surface emitting laser array can be improved and the uniformity can be enhanced.

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態または第２の実施の形態と同様である。 The contents other than those described above are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.

〔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。本実施の形態は、第１または第２の実施の形態における面発光レーザ素子、または、第３の実施の形態における面発光レーザアレイを用いた画像形成装置であるレーザプリンタ１０００である。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. This embodiment is a laser printer 1000 which is an image forming apparatus using the surface emitting laser element in the first or second embodiment or the surface emitting laser array in the third embodiment.

図７に基づき、本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００について説明する。本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０等を備えている。尚、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。 Based on FIG. 7, the laser printer 1000 in this Embodiment is demonstrated. The laser printer 1000 according to this embodiment includes an optical scanning device 1010, a photosensitive drum 1030, a charging charger 1031, a developing roller 1032, a transfer charger 1033, a charge eliminating unit 1034, a cleaning unit 1035, a toner cartridge 1036, a paper feeding roller 1037, a feeding roller. A paper tray 1038, a registration roller pair 1039, a fixing roller 1041, a paper discharge roller 1042, a paper discharge tray 1043, a communication control device 1050, and a printer control device 1060 that comprehensively controls each of the above parts are provided. These are housed in predetermined positions in the printer housing 1044.

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。 The communication control device 1050 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、矢印Ｘで示す方向に回転するようになっている。 The photosensitive drum 1030 is a cylindrical member, and a photosensitive layer is formed on the surface thereof. That is, the surface of the photoconductor drum 1030 is a scanned surface. The photosensitive drum 1030 rotates in the direction indicated by the arrow X.

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。 The charging charger 1031, the developing roller 1032, the transfer charger 1033, the charge removal unit 1034, and the cleaning unit 1035 are each disposed in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 1030. Then, along the rotation direction of the photosensitive drum 1030, the charging charger 1031 → the developing roller 1032 → the transfer charger 1033 → the discharging unit 1034 → the cleaning unit 1035 are arranged in this order.

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。 The charging charger 1031 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1030.

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。 The optical scanning device 1010 scans the surface of the photosensitive drum 1030 charged by the charging charger 1031 with a light beam modulated based on image information from the host device, and corresponds to the image information on the surface of the photosensitive drum 1030. A latent image is formed. The latent image formed here moves in the direction of the developing roller 1032 as the photosensitive drum 1030 rotates. The configuration of the optical scanning device 1010 will be described later.

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ１０３２に供給される。 Toner cartridge 1036 stores toner, and this toner is supplied to developing roller 1032.

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。 The developing roller 1032 causes the toner supplied from the toner cartridge 1036 to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1030 to visualize the image information. Here, the latent image to which the toner is attached (hereinafter also referred to as “toner image” for the sake of convenience) moves in the direction of the transfer charger 1033 as the photosensitive drum 1030 rotates.

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、この給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。このレジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、この記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。 Recording paper 1040 is stored in the paper feed tray 1038. A paper feed roller 1037 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 1038. The paper feed roller 1037 takes out the recording paper 1040 one by one from the paper feed tray 1038 and conveys it to the registration roller pair 1039. The registration roller pair 1039 temporarily holds the recording paper 1040 taken out by the paper supply roller 1037, and in the gap between the photosensitive drum 1030 and the transfer charger 1033 according to the rotation of the photosensitive drum 1030. Send it out.

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。 A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer charger 1033 in order to electrically attract the toner on the surface of the photosensitive drum 1030 to the recording paper 1040. With this voltage, the toner image on the surface of the photosensitive drum 1030 is transferred to the recording paper 1040. The recording sheet 1040 transferred here is sent to the fixing roller 1041.

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。 In the fixing roller 1041, heat and pressure are applied to the recording paper 1040, whereby the toner is fixed on the recording paper 1040. The recording paper 1040 fixed here is sent to the paper discharge tray 1043 via the paper discharge roller 1042 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 1043.

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。 The neutralization unit 1034 neutralizes the surface of the photosensitive drum 1030.

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。 The cleaning unit 1035 removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1030 (residual toner). The surface of the photosensitive drum 1030 from which the residual toner has been removed returns to the position facing the charging charger 1031 again.

次に、図８に基づき光走査装置１０１０について説明する。光走査装置１０１０は、光源ユニット１１００、不図示のカップリングレンズ及び開口板、シリンドリカルレンズ１１１３、ポリゴンミラー１１１４、ｆθレンズ１１１５、トロイダルレンズ１１１６、２つのミラー（１１１７、１１１８）、及び上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置を備えている。尚、光源ユニット１１００には、第１または第２の実施の形態における面発光レーザ素子、または、第３の実施の形態における面発光レーザアレイを含むものにより形成されている。 Next, the optical scanning device 1010 will be described with reference to FIG. The optical scanning device 1010 controls a light source unit 1100, a coupling lens and an aperture plate (not shown), a cylindrical lens 1113, a polygon mirror 1114, an fθ lens 1115, a toroidal lens 1116, two mirrors (1117, 1118), and the above-described units. A control device (not shown) for controlling the operation is provided. The light source unit 1100 is formed of the surface emitting laser element according to the first or second embodiment or the surface emitting laser array according to the third embodiment.

シリンドリカルレンズ１１１３は、光源ユニット１１００から出力された光を、ミラー１１１７を介してポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光する。 The cylindrical lens 1113 condenses the light output from the light source unit 1100 in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 1114 via the mirror 1117.

ポリゴンミラー１１１４は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面には６面の偏向反射面が形成されている。そして、不図示の回転機構により、矢印Ｙに示す方向に一定の角速度で回転されている。 The polygon mirror 1114 is made of a regular hexagonal columnar member having a low height, and six deflection reflection surfaces are formed on the side surface. Then, it is rotated at a constant angular velocity in the direction indicated by the arrow Y by a rotation mechanism (not shown).

従って、光源ユニット１１００から出射され、シリンドリカルレンズ１１１３によってポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー１１１４の回転により一定の角速度で偏向される。 Accordingly, the light emitted from the light source unit 1100 and condensed near the deflection reflection surface of the polygon mirror 1114 by the cylindrical lens 1113 is deflected at a constant angular velocity by the rotation of the polygon mirror 1114.

ｆθレンズ１１１５は、ポリゴンミラー１１１４からの光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１１１４により一定の角速度で偏向される光の像面を、主走査方向に関して等速移動させる。トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５からの光をミラー１１１８を介して、感光体ドラム１０３０の表面に結像する。 The fθ lens 1115 has an image height proportional to the incident angle of light from the polygon mirror 1114, and moves the image surface of light deflected by the polygon mirror 1114 at a constant angular velocity with constant speed in the main scanning direction. The toroidal lens 1116 forms an image of the light from the fθ lens 1115 on the surface of the photosensitive drum 1030 via the mirror 1118.

トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５を介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ１１１６を介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１１１４の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。 The toroidal lens 1116 is disposed on the optical path of the light beam through the fθ lens 1115. Then, the light beam that has passed through the toroidal lens 1116 is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 1030 to form a light spot. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1030 as the polygon mirror 1114 rotates. That is, the photoconductor drum 1030 is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction”. The rotation direction of the photosensitive drum 1030 is the “sub-scanning direction”.

ポリゴンミラー１１１４と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施の形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６とから構成されている。なお、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６の間の光路上、及びトロイダルレンズ１１１６と感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されてもよい。 The optical system arranged on the optical path between the polygon mirror 1114 and the photosensitive drum 1030 is also called a scanning optical system. In this embodiment, the scanning optical system includes an fθ lens 1115 and a toroidal lens 1116. Note that at least one folding mirror may be disposed on at least one of the optical path between the fθ lens 1115 and the toroidal lens 1116 and on the optical path between the toroidal lens 1116 and the photosensitive drum 1030.

この場合に、面発光レーザアレイＬＡが、図９に示されるように配置されていると、面発光レーザアレイＬＡでは、各面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）の中心から副走査方向に対応する方向に垂線を下ろした時の副走査方向に対応する方向における各面発光レーザ素子の位置関係が等間隔（間隔ｄ２とする）となるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム１０３０上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。例えば、副走査方向に対応した方向に関する面発光レーザ素子のピッチｄ１が２６．５μｍであれば、前記間隔ｄ２は２．６５μｍとなる。そして、光学系の倍率を２倍とすれば、感光体ドラム１０３０上では副走査方向に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）に対応している。すなわち、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。もちろん、主走査方向に対応する方向の面発光レーザ数を増加したり、前記ピッチｄ１を狭くして間隔ｄ２を更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。 In this case, if the surface emitting laser array LA is arranged as shown in FIG. 9, in the surface emitting laser array LA, the center of each surface emitting laser element (VCSEL) extends in the direction corresponding to the sub-scanning direction. Since the positional relationship of the surface emitting laser elements in the direction corresponding to the sub-scanning direction when the vertical line is lowered is equal (interval d2), the lighting timing is adjusted to adjust the sub-scanning on the photosensitive drum 1030. It can be understood that the configuration is the same as the case where the light sources are arranged at equal intervals in the scanning direction. For example, if the pitch d1 of the surface emitting laser elements in the direction corresponding to the sub-scanning direction is 26.5 μm, the interval d2 is 2.65 μm. If the magnification of the optical system is doubled, writing dots can be formed on the photosensitive drum 1030 at intervals of 5.3 μm in the sub-scanning direction. This corresponds to 4800 dpi (dots / inch). That is, high-density writing of 4800 dpi (dot / inch) can be performed. Of course, higher density can be achieved by increasing the number of surface emitting lasers in the direction corresponding to the main scanning direction, making the array arrangement in which the pitch d1 is reduced and the interval d2 is further reduced, or the magnification of the optical system is reduced. And higher quality printing becomes possible. Note that the writing interval in the main scanning direction can be easily controlled by the lighting timing of the light source.

また、この場合には、レーザプリンタ１０００では書きこみドット密度が上昇しても面発光レーザ素子は高い単一基本横モード出力を発生させる事ができるので、印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書きこみドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。 Further, in this case, in the laser printer 1000, the surface emitting laser element can generate a high single basic transverse mode output even if the writing dot density increases, so that printing can be performed without reducing the printing speed. it can. Further, when the writing dot density is the same, the printing speed can be further increased.

また、この場合には、各発光部からの光束の偏光方向が安定して揃っているため、レーザプリンタ１０００では、高品質の画像を安定して形成することができる。 In this case, since the polarization directions of the light beams from the respective light emitting units are stably aligned, the laser printer 1000 can stably form a high-quality image.

尚、本実施の形態における説明では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。 In the description of the present embodiment, the case of the laser printer 1000 as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this.

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であってもよい。 For example, an image forming apparatus that directly irradiates laser light onto a medium (for example, paper) that develops color with laser light may be used.

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。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等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。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できる。 Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.

本実施の形態では、第１または第２の実施の形態における面発光レーザ素子、又は、第３の実施の形態における面発光レーザアレイを用いているため、発振閾値以下の電流を注入した場合において、外部に出射される自然放出光を抑制することができる。このため動作電流よりも低い発振閾値以下の電流をＤＣバイアスとして印加した場合においても、自然放出光により感光体が感光されることを抑制することができるため、高品質な画像を得ることができる。また、第１または第２の実施の形態における面発光レーザ素子、または、第３の実施の形態における面発光レーザアレイは、高速動作も可能であるため画像形成を高速で行なうことができる。 In this embodiment, since the surface-emitting laser element in the first or second embodiment or the surface-emitting laser array in the third embodiment is used, when a current equal to or lower than the oscillation threshold is injected. Spontaneously emitted light emitted to the outside can be suppressed. For this reason, even when a current equal to or lower than the oscillation threshold lower than the operating current is applied as a DC bias, it is possible to suppress the photosensitive member from being exposed to spontaneously emitted light, so that a high-quality image can be obtained. . Further, since the surface emitting laser element in the first or second embodiment or the surface emitting laser array in the third embodiment can operate at high speed, image formation can be performed at high speed.

〔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。第５の実施の形態は、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００である。 [Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described. The fifth embodiment is a color printer 2000 including a plurality of photosensitive drums.

図１０に基づき、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００について説明する。本実施の形態におけるカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。 Based on FIG. 10, the color printer 2000 in this Embodiment is demonstrated. The color printer 2000 in the present embodiment is a tandem multicolor printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow). “Charging device K2, developing device K4, cleaning unit K5, and transfer device K6”, “photosensitive drum C1, charging device C2, developing device C4, cleaning unit C5, and transfer device C6” for cyan, and magenta “Photosensitive drum M1, charging device M2, developing device M4, cleaning unit M5, and transfer device M6” and yellow “photosensitive drum Y1, charging device Y2, developing device Y4, cleaning unit Y5, and transfer device Y6” ”, Optical scanning device 2010, transfer belt 2080, fixing unit 2030, and the like. It is equipped with a.

各感光体ドラムは、図１０において示される矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転順にそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。 Each photosensitive drum rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 10, and a charging device, a developing device, a transfer device, and a cleaning unit are arranged around each photosensitive drum in the order of rotation. Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of each photoconductive drum charged by the charging device is irradiated with light by the optical scanning device 2010, and a latent image is formed on each photoconductive drum. Then, a toner image is formed on the surface of each photosensitive drum by a corresponding developing device. Further, the toner image of each color is transferred onto the recording paper on the transfer belt 2080 by the corresponding transfer device, and finally the image is fixed on the recording paper by the fixing unit 2030.

光走査装置２０１０は、第１または第２の実施の形態における面発光レーザ素子、または、第３の実施の形態における面発光レーザアレイを含む光源ユニットを、各々の色毎に有しており、第４の実施の形態において説明した光走査装置１０１０と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ２０００は、この光走査装置２０１０を備えているため、第４の実施の形態におけるレーザプリンタ１０００と同様の効果を得ることができる。 The optical scanning device 2010 has a light source unit including the surface-emitting laser element in the first or second embodiment or the surface-emitting laser array in the third embodiment for each color, The same effects as those of the optical scanning device 1010 described in the fourth embodiment can be obtained. In addition, since the color printer 2000 includes the optical scanning device 2010, it is possible to obtain the same effect as the laser printer 1000 in the fourth embodiment.

よって、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００では、第１または第２の実施の形態における面発光レーザ素子、または、第３の実施の形態における面発光レーザアレイを用いているため、高品質の画像を高速で形成することができる。 Therefore, since the color printer 2000 according to the present embodiment uses the surface emitting laser element according to the first or second embodiment or the surface emitting laser array according to the third embodiment, a high-quality image is obtained. Can be formed at high speed.

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。 As mentioned above, although the form which concerns on implementation of this invention was demonstrated, the said content does not limit the content of invention.

１０１半導体基板
１０２バッファ層
１０３下部半導体ＤＢＲ
１０４下部スペーサ層
１０５活性層
１０６上部スペーサ層
１０７上部半導体ＤＢＲ
１０８電流狭窄層
１０８ａ選択酸化領域
１０８ｂ電流狭窄領域
１０９コンタクト層
１１０メサ
１１０ａメサ周囲の底面
１１１保護膜
１１３上部電極
１１４下部電極
１２０光反射膜
１０００レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０光走査装置
２０００カラープリンタ（画像形成装置） 101 Semiconductor substrate 102 Buffer layer 103 Lower semiconductor DBR
104 Lower spacer layer 105 Active layer 106 Upper spacer layer 107 Upper semiconductor DBR
108 Current confinement layer 108a Selective oxidation region 108b Current confinement region 109 Contact layer 110 Mesa 110a Bottom surface around mesa 111 Protective film 113 Upper electrode 114 Lower electrode 120 Light reflecting film 1000 Laser printer (image forming apparatus)
1010 Optical scanning device 2000 Color printer (image forming apparatus)

特開２００８−７８６１２号公報JP 2008-78612 A 特開平６−１５２０４６号公報JP-A-6-152046 特開２００５−２０９７１７号公報JP 2005-209717 A

Claims

A lower DBR formed on the substrate;
A lower spacer layer formed on the lower DBR;
An active layer formed on the lower spacer layer;
An upper spacer layer formed on the active layer;
An upper DBR formed on the upper spacer layer;
Have
A resonator region is formed by the lower spacer layer, the active layer, and the upper spacer layer,
A mesa is formed by removing a part of the upper DBR and the resonator region,
A surface-emitting laser element, wherein a light reflecting film is formed of a metal material on the resonator region that is a bottom surface around the mesa.

2. The surface emitting laser element according to claim 1, wherein the lower DBR has an AlAs layer.

3. The surface emitting laser element according to claim 1, wherein the mesa is formed by removing part of the upper DBR and the resonator region by dry etching.

4. The surface emitting laser element according to claim 1, wherein the upper spacer layer is exposed on a bottom surface around the mesa.

4. The surface emitting laser element according to claim 1, wherein the active layer is exposed at a bottom surface around the mesa.

A protective film is formed on the side surface of the mesa and the bottom surface around the mesa,
6. The surface emitting laser element according to claim 1, wherein the light reflecting film is formed on the resonator region which is a bottom surface around the mesa through the protective film.

An upper electrode is formed on the upper DBR,
7. The surface emitting laser element according to claim 1, wherein the light reflecting film is made of the same material as the upper electrode.

8. The surface emitting laser element according to claim 1, wherein a plurality of surface emitting lasers are formed in an array.

An optical scanning device that scans a surface to be scanned with light,
A light source comprising the surface emitting laser element according to claim 1;
A light deflector for deflecting light from the light source;
A scanning optical system for condensing the light deflected by the light deflection unit on the surface to be scanned;
An optical scanning device comprising:

An image carrier;
The optical scanning device according to claim 9, which scans the image carrier with light modulated according to image information;
An image forming apparatus comprising:

The image forming apparatus according to claim 10, wherein there are a plurality of image carriers, and the image information is multicolor color information.