JP2021009897A - 面発光レーザ - Google Patents

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奈津美 金子
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Abstract

【課題】面発光レーザを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着されることのない面発光レーザを提供する。【解決手段】面発光レーザは、基板２０と、基板２０の上の半導体層２１と、を有し、基板２０を、平面視した基板２０の中心２０ａを通る第１の方向の直線Ｌ１と、第１の方向と直交する基板２０の中心２０ａを通る第２の方向の直線Ｌ２により、第１の領域１１１ａ、第２の領域１１１ｂ、第３の領域１１１ｃ、第４の領域１１１ｄに分けた場合、第１の領域１１１ａに、第１の電極パッド４３が設けられており、第２の領域１１１ｂに、第２の電極パッド５３が設けられており、第３の領域１１１ｃに、第１のダミーパッド１６１が設けられており、第４の領域１１１ｄに、第２のダミーパッド１６２が設けられている。【選択図】 図５

Description

本発明は、面発光レーザに関するものである。
面発光レーザと呼ばれる垂直共振型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）は、半導体基板の上に、２つの反射鏡層と、反射鏡層に挟まれた活性層とを有し、半導体基板の基板面に対し垂直方向に光を出射するレーザである。面発光レーザでは、活性層及び反射鏡層等にメサを形成し、メサの反射鏡層の一部を選択的に酸化して酸化層を形成することにより、電流狭窄構造が形成されている（特許文献１等）。
特開２０１９−３３２１０号公報
上記のような面発光レーザは、半導体基板の表面を加工することにより作製されるが、表面にはメサや電極パッドが形成されるため、面発光レーザのチップの上面は凹凸を有している。このような面発光レーザのチップにおいて、上面の高さに偏りがあると、面発光レーザのチップを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着されるため、レーザ光を出射する部分を傷つけたり、正常に搬送することができない場合がある。
このため、面発光レーザを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着されることのない面発光レーザが求められている。
本実施形態の一観点によれば、面発光レーザは、基板と、基板の上に、下部コンタクト層、下部反射鏡層、活性層、上部反射鏡層、上部コンタクト層が順に積層された半導体層と、半導体層よりレーザ光を出射する光出射窓と、上部コンタクト層に接続された第１の電極パッドと、下部コンタクト層に接続された第２の電極パッドと、第１のダミーパッドと、第２のダミーパッドと、を有している。また、第１の電極パッド、第２の電極パッド、第１のダミーパッド、第２のダミーパッドは、光出射窓とは異なる領域の半導体層の上に設けられている。更に、基板を、平面視した基板の中心を通る第１の方向の直線と、第１の方向と直交する基板の中心を通る第２の方向の直線により、第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域に分けた場合、第１の領域に、第１の電極パッドが設けられており、第２の領域に、第２の電極パッドが設けられており、第３の領域に、第１のダミーパッドが設けられており、第４の領域に、第２のダミーパッドが設けられている。
本開示の面発光レーザによれば、面発光レーザを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着されることを防ぐことができる。
図１は、面発光レーザのチップの上面図である。 図２は、面発光レーザの模式的な断面図である。 図３は、面発光レーザのチップを搬送する際の説明図である。 図４は、面発光レーザのチップとコレットの接触面との説明図である。 図５は、本開示の実施形態の面発光レーザのチップの上面図である。 図６は、本開示の実施形態の面発光レーザの模式的な断面図である。 図７は、本開示の実施形態の面発光レーザのチップを搬送する際の説明図である。 図８は、本開示の実施形態の面発光レーザのチップとコレットの接触面との説明図である。 図９は、本開示の実施形態の面発光レーザの第１のダミーパッドの説明図である。 図１０は、本開示の実施形態の面発光レーザのチップと他のコレットの接触面との説明図である。 図１１は、本開示の実施形態の面発光レーザの断面図である。 図１２は、本開示の実施形態の面発光レーザの第１のダミーパッドの変形例１の説明図である。 図１３は、本開示の実施形態の面発光レーザの第１のダミーパッドの変形例２の説明図である。 図１４は、本開示の実施形態の面発光レーザの第１のダミーパッドの変形例３の説明図である。
実施するための形態について、以下に説明する。
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。
〔１〕 本開示の一態様に係る面発光レーザは、基板と、前記基板の上に、下部コンタクト層、下部反射鏡層、活性層、上部反射鏡層、上部コンタクト層が順に積層された半導体層と、前記半導体層よりレーザ光を出射する光出射窓と、前記上部コンタクト層に接続された第１の電極パッドと、前記下部コンタクト層に接続された第２の電極パッドと、第１のダミーパッドと、第２のダミーパッドと、を有し、前記第１の電極パッド、前記第２の電極パッド、前記第１のダミーパッド、前記第２のダミーパッドは、前記光出射窓とは異なる領域の前記半導体層の上に設けられており、前記基板を、平面視した前記基板の中心を通る第１の方向の直線と、前記第１の方向と直交する前記基板の中心を通る第２の方向の直線により、第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域に分けた場合、前記第１の領域に、前記第１の電極パッドが設けられており、前記第２の領域に、前記第２の電極パッドが設けられており、前記第３の領域に、前記第１のダミーパッドが設けられており、前記第４の領域に、前記第２のダミーパッドが設けられている。
これにより、面発光レーザを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着されることを防ぐことができる。
〔２〕 基板と、前記基板の上に、下部コンタクト層、下部反射鏡層、活性層、上部反射鏡層、上部コンタクト層が順に積層された半導体層と、前記半導体層よりレーザ光を出射する光出射窓と、前記上部コンタクト層に接続された第１の電極パッドと、前記下部コンタクト層に接続された第２の電極パッドと、第１のダミーパッドと、第２のダミーパッドと、を有し、前記第１の電極パッド、前記第２の電極パッド、前記第１のダミーパッド、前記第２のダミーパッドは、前記光出射窓とは異なる領域の前記半導体層の上に設けられており、前記光出射窓は、前記第１のダミーパッドと前記第２のダミーパッドとの間に位置している。
これにより、面発光レーザを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着されることを防ぐことができる。
〔３〕 前記第１のダミーパッド及び前記第２のダミーパッドの形状は長方形であり、前記長方形の短辺の幅は、５μｍ以上、４０μｍ以下であり、前記長方形の長辺の幅は、８０μｍ以上、１００μｍ以下である。
これにより、第１のダミーパッド及び第２のダミーパッドをコレットの吸着面に接触させることができ、コレットに傾いた状態で吸着されることを防ぐことができる。
〔４〕 前記第１のダミーパッドは、複数設けられており、前記第１のダミーパッドの第１の方向の幅は、２０μｍ〜４０μｍであり、複数の前記第１のダミーパッドは、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って配置されている。
これにより、コレットに傾いた状態で吸着されることを防ぐことができる。
〔５〕 前記基板の端部から、前記基板の端部に最も近い第１のダミーパッドの端部までの長さは、２０μｍ以上、５０μｍ以下である。
これにより、コレットに傾いた状態で吸着されることを防ぐことができる。
［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の一実施形態について詳細に説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。また、本願においては、Ｘ１−Ｘ２方向、Ｙ１−Ｙ２方向、Ｚ１−Ｚ２方向を相互に直交する方向とする。また、Ｘ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向を含む面をＸＹ面と記載し、Ｙ１−Ｙ２方向及びＺ１−Ｚ２方向を含む面をＹＺ面と記載し、Ｚ１−Ｚ２方向及びＸ１−Ｘ２方向を含む面をＺＸ面と記載する。
最初に、面発光レーザのチップを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着される場合について、図１及び図２に示される面発光レーザのチップ１０に基づき説明する。尚、図１は、面発光レーザのチップ１０の上面図であり、図２は、便宜上、模式的に示す面発光レーザのチップ１０の断面図である。
この面発光レーザのチップ１０は、ＧａＡｓにより形成された基板２０の上に、半導体層２１が形成されており、半導体層２１を加工することにより、半導体層２１のメサ３０が形成されている。半導体層２１の上やメサ３０の側面等には、絶縁膜２２が形成されている。このように形成されたメサ３０には、図示はしないが、下部ＤＢＲ、活性層、上部ＤＢＲが形成されており、メサ３０の上面の光出射窓３１の周囲にはリング状のｐ電極４１が形成されており、メサ３０の周囲には弧状のｎ電極５１が形成されている。この面発光レーザは、ｐ電極４１とｎ電極５１との間に電流を流すことにより、メサ３０の上面の光出射窓３１より、破線矢印に示されるように、基板２０面に対し垂直方向にレーザ光が出射される。
ｐ電極４１は、配線４２を介しｐ電極パッド４３と接続されており、ｎ電極５１は、配線５２を介しｎ電極パッド５３と接続されている。ｐ電極パッド４３及びｎ電極パッド５３は、ワイヤボンディング等により接続される部分であるため、ある程度の大きさが必要であり、厚さは１．７μｍとなるように形成されている。
ところで、このような面発光レーザのチップ１０は、例えば、図２に示される場合では、ｎ電極パッド５３が設けられている右側よりもｎ電極パッド５３等が設けられていない左側の方の高さが低くなっている。このため、面発光レーザのチップ１０をコレット７０に吸着し搬送しようとした場合、図３に示されるように、コレット７０の接触面７１に対し傾いた状態で、面発光レーザのチップ１０が吸着される。この場合、コレット７０の接触面７１に対し、面発光レーザのチップ１０の吸着位置がずれると、面発光レーザのチップ１０の上面の光出射窓３１を傷つけたり、面発光レーザのチップ１０を正常に搬送することができなくなる。尚、図４は、面発光レーザのチップ１０を搬送する際のコレット７０が、丸型コレットの場合を示すものであり、コレット７０の接触面７１は、二点鎖線で示される内側の円と外側の円との間の領域である。また、図３では、便宜上、面発光レーザのチップ１０の詳細な構造について省略されている。
このため、面発光レーザのチップを搬送する際に、コレットに傾いた状態で吸着されることのない面発光レーザが求められている。
（面発光レーザ）
次に、本実施形態における面発光レーザについて、図５及び図６に基づき説明する。尚、図５は、本実施形態における面発光レーザのチップ１１０の上面図であり、図６は、説明の便宜上、模式的に示す面発光レーザのチップ１１０の断面図である。
本実施形態における面発光レーザのチップ１１０は、ＧａＡｓにより形成された基板２０の上に、半導体層２１が形成されており、半導体層２１を加工することにより、半導体層２１のメサ３０が形成されている。半導体層２１は、後述するように、基板２０の上に形成された第１の下部ＤＢＲ層、下部コンタクト層、第２の下部ＤＢＲ層、活性層、上部ＤＢＲ層、上部コンタクト層により形成されている。本願においては、第２の下部ＤＢＲ層、または、第１の下部ＤＢＲ層及び第２の下部ＤＢＲ層を下部反射鏡層と記載し、上部ＤＢＲ層を上部反射鏡層と記載する場合がある。
半導体層２１の上やメサ３０の側面等には、絶縁膜２２が形成されている。このように形成されたメサ３０には、図６において図示はしないが、下部ＤＢＲ、活性層、上部ＤＢＲが形成されており、メサ３０の上面の光出射窓３１の周囲にはリング状のｐ電極４１が形成されており、メサ３０の周囲には弧状のｎ電極５１が形成されている。この面発光レーザは、ｐ電極４１とｎ電極５１との間に電流を流すことにより、メサ３０の上面の光出射窓３１より、破線矢印に示されるように、基板２０面に対し垂直方向にレーザ光が出射される。
ｐ電極４１は、配線４２を介しｐ電極パッド４３と接続されており、ｎ電極５１は、配線５２を介しｎ電極パッド５３と接続されている。メサ３０の周囲には溝が形成されており、溝の外側の半導体層２１を半導体層２１のテラスという。テラス上に、ｐ電極パッド４３及びｎ電極パッド５３が形成されている。ｐ電極パッド４３及びｎ電極パッド５３は、ワイヤボンディング等により接続される部分であるため、ある程度の大きさが必要であり、例えば、直径が１００μｍの円形であって、テラスの半導体層２１の上面からの高さは１〜４μｍ、好ましくは１．４μｍ〜１．７μｍとなるように形成されている。本願においては、ｐ電極パッド４３を第１の電極パッドと記載し、ｎ電極パッド５３を第２の電極パッドと記載する場合がある。
本実施形態における面発光レーザにおいては、第１のダミーパッド１６１と第２のダミーパッド１６２とを有している。第１のダミーパッド１６１と第２のダミーパッド１６２は、テラスの半導体層２１の上面からの高さは１〜４μｍ、好ましくは１．４μｍ〜１．７μｍであり、ｐ電極パッド４３及びｎ電極パッド５３等の厚さと略同じである。
ｐ電極パッド４３、ｎ電極パッド５３、第１のダミーパッド１６１、第２のダミーパッド１６２は、半導体層２１の上に絶縁膜を介して形成されているが、光出射窓３１とは異なる部分に形成されている。
テラスの半導体層２１の上面からのｐ電極パッド４３の上面の高さは、ｐ電極４１の上面の高さより、０．５μｍ以上高くなっている。同様に、ｎ電極パッド５３、第１のダミーパッド１６１、第２のダミーパッド１６２の上面の高さは、テラスの半導体層２１の上面を基準として、ｐ電極４１の上面の高さより、０．５μｍ以上高くなっている。このように、ｐ電極４１より、電極パッドやダミーパッドの上面の高さを高くすることにより、面発光レーザがコレットに吸着されたときに、光出射窓３１やｐ電極４１がコレットに接触することを防止できる。また、そのように接触を防止することにより、光出射窓３１やｐ電極４１が傷づけられることを防止できる。
ｐ電極パッド４３、ｎ電極パッド５３、第１のダミーパッド１６１、及び、第２のダミーパッド１６２の、各々の上面の高さの差は、３μｍ以下であることが好ましい。これにより、第１のダミーパッド１６１及び第２のダミーパッド１６２をコレットの吸着面に接触させることができ、コレットに傾いた状態で吸着されることを防ぐことができる。第１のダミーパッド１６１、及び、第２のダミーパッド１６２は、絶縁膜２２上に形成された厚さ１μｍ以上の金属層であることが好ましい。これにより、コレットがダミーパッドに接触したときの衝撃により絶縁膜２２が破損するのを防ぐことができる。
本実施形態における面発光レーザのチップ１１０を形成している基板２０は、正方形または長方形の形状である。例えば、面発光レーザのチップ１１０を形成している基板２０は、一辺の長さが、２００μｍ〜３００μｍの正方形の形状である。ここで、図５に示されるように、平面視した基板２０の中心２０ａを通る直線Ｌ１と、直線Ｌ１と直交する基板２０の中心２０ａを通る直線Ｌ２により、基板２０を４つの領域に分割した場合について考える。尚、直線Ｌ１はＸ１−Ｘ２方向の直線であり、直線Ｌ２はＹ１−Ｙ２方向の直線である。よって、本願においては、Ｘ１−Ｘ２方向を第１の方向と記載し、Ｙ１−Ｙ２方向を第２の方向と記載する場合がある。また、直線Ｌ１を第１の方向の直線と記載し、直線Ｌ２を第２の方向の直線と記載する場合がある。
４つの領域に分割された各々の領域は、右上の領域を第１の領域１１１ａとし、反時計回りに順に、第２の領域１１１ｂ、第３の領域１１１ｃ、第４の領域１１１ｄとする。本実施形態においては、面発光レーザのチップ１１０の表面には、第１の領域１１１ａにｐ電極パッド４３が設けられており、第２の領域１１１ｂにｎ電極パッド５３が設けられている。また、第３の領域１１１ｃに第１のダミーパッド１６１が設けられており、第４の領域１１１ｄに第２のダミーパッド１６２が設けられている。ここで、平面視とは、基板２０または面発光レーザのチップ１１０を上面より見ることを意味する。
また、メサ３０及び光出射窓３１は、第３の領域１１１ｃと第４の領域１１１ｄとの間に位置しており、よって、メサ３０及び光出射窓３１は、第１のダミーパッド１６１と第２のダミーパッド１６２との間に存在している。第１のダミーパッド１６１及び第２のダミーパッド１６２は、Ｙ１−Ｙ２方向が長手方向となり、Ｘ１−Ｘ２方向が短手方向となるように形成されている。
本実施形態における面発光レーザのチップ１１０は、例えば、図６に示される場合では、右側にはｎ電極パッド５３が設けられており、左側には、ｎ電極パッド５３と略同じ高さの第１のダミーパッド１６１が設けられている。このため、面発光レーザのチップ１１０をコレット７０に吸着し搬送しようとした場合、図７に示されるように、コレット７０の接触面７１に対し傾くことなく、面発光レーザのチップ１１０を吸着することができる。従って、コレット７０の接触面７１により、面発光レーザのチップ１１０の上面の光出射窓３１を傷つけたりすることなく、面発光レーザのチップ１１０を正常に搬送することができる。尚、図７では、便宜上、本実施形態の面発光レーザのチップ１１０の詳細な構造について省略されている。また、図８は、本実施形態の面発光レーザのチップ１１０を搬送する際に、コレット７０が丸型コレットを用いた場合を示すものであり、コレット７０の接触面７１は、二点鎖線で示される内側の円と外側の円との間の領域である。図８に示される丸型コレットの接触面７１は、内側が内径が５０μｍ〜１００μｍの円であり、外形は外形が２８０μｍ〜３３０μｍの円である。
図８に示されるように、第１のダミーパッド１６１は、全体の半分以上の領域で接触面７１と接触しており、第２のダミーパッド１６２は、すべての領域で接触面７１と接触している。尚、第２のダミーパッド１６２は、チップナンバー１６３の向きがわかるようにすることの機能も有しており、チップナンバー１６３の下側に形成されている。
図５に示されるように、第１のダミーパッド１６１は、Ｘ１−Ｘ２方向における幅Ｗｘ１が約２０μｍ、Ｙ１−Ｙ２方向における幅Ｗｙ１が１００μｍの長方形の形状で形成されている。第２のダミーパッド１６２は、Ｘ１−Ｘ２方向における幅Ｗｘ２は約５μｍ、Ｙ１−Ｙ２方向における幅Ｗｙ２が８０μｍの長方形の形状で形成されている。
本実施形態においては、長方形の短辺となる幅Ｗｘ１及び幅Ｗｘ２は、５μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましい。幅Ｗｘ１及び幅Ｗｘ２が狭すぎると、コレット７０と接触した際に、第１のダミーパッド１６１と第２のダミーパッド１６２が破損する場合があるからである。また、第１のダミーパッド１６１のＸ２側、第２のダミーパッド１６２のＸ１側には、メサ３０が存在しているため広くすることには限界がある。
また、長方形の長辺となる幅Ｗｙ１及び幅Ｗｙ２は、８０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。幅Ｗｙ１及び幅Ｗｙ２が狭すぎると、コレットの吸着位置がずれた場合にコレットがダミーパッドに正常に接触しない虞があるからである。また、第１のダミーパッド１６１のＹ１側には、ｎ電極パッド５３が存在しており、第２のダミーパッド１６２のＹ１側には、ｐ電極パッド４３が存在しているため、広くすることには限界がある。
また、本実施形態においては、図９に示されるように、面発光レーザのチップ１１０の端部となる基板２０の端部から、基板２０の端部に最も近い第１のダミーパッド１６１の端部までの長さは、２０μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。具体的には、基板２０のＸ１側の端部２０ｂから、第１のダミーパッド１６１のＸ１側の端部１６１ａまでの長さＬｘは２０μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。また、基板２０のＹ２側の端部２０ｃから、第１のダミーパッド１６１のＹ２側の端部１６１ｂまでの長さＬｙは２０μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。長さＬｘ及びＬｙが狭すぎると、チップを個片化する際のダイシングや劈開プロセスにおいて、絶縁膜の剥離などの不具合が発生する蓋然性が高まるからである。また、長さＬｘ及びＬｙが広すぎると、第１のダミーパッド１６１等とコレット７０の接触面７１との接触面積が狭くなる場合があり、面発光レーザのチップ１１０の吸着が、不安定となる場合があるからである。
図１０は、本実施形態の面発光レーザのチップ１１０を搬送する際に、四角型コレットを用いた場合を示すものであり、四角型コレットの接触面７２は、二点鎖線で示される内側の正方形と外側の正方形との間の領域である。このように、本実施形態における面発光レーザは、四角型コレットについても適用可能である。尚、四角型コレットの接触面７２の内側の正方形は、一辺が５０μｍ〜１００μｍであり、外形の長方形は一辺が２８０μｍ〜３３０μｍである。
（面発光レーザの詳細な構造）
次に、本実施形態における面発光レーザの詳細な構造について説明する。図１１は本実施形態における面発光レーザの断面図である。本実施形態の面発光レーザは、基板２０の上に、第１の下部ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）層１２１、下部コンタクト層１２２、第２の下部ＤＢＲ層１２３、活性層１２４、上部ＤＢＲ層１２５、上部コンタクト層１２７が順に形成されている。尚、本実施形態における面発光レーザでは、第１の下部ＤＢＲ層１２１、下部コンタクト層１２２、第２の下部ＤＢＲ層１２３、活性層１２４、上部ＤＢＲ層１２５、上部コンタクト層１２７により、図６に示される半導体層２１が形成される。
上部ＤＢＲ層１２５には、上部ＤＢＲ層１２５を形成している複数の層のうちの一部を酸化することにより酸化領域１２６ａが形成されており、酸化領域１２６ａを形成することにより、酸化されなかった領域がアパーチャ領域１２６ｂとなる。よって、面発光レーザでは、電流狭窄構造１２６は、酸化領域１２６ａとアパーチャ領域１２６ｂとにより形成されている。酸化領域１２６ａはメサ３０の周縁部から酸化することにより形成されている。酸化領域１２６ａは、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含み、絶縁性を有しているため、アパーチャ領域１２６ｂよりも電流が流れにくい。よって、アパーチャ領域１２６ｂは、酸化領域１２６ａよりも電流が流れやすく、電流経路となる。従って、このような電流狭窄構造１２６にすることより、効率的な電流注入が可能となる。本実施形態においては、アパーチャ領域１２６ｂの直径は、例えば７．５μｍである。
基板２０は、例えば、半絶縁性のガリウム砒素（ＧａＡｓ）で形成された半導体基板である。基板２０と第１の下部ＤＢＲ層１２１との間には、ＧａＡｓおよびＡｌＧａＡｓにより形成されたバッファ層が設けられてもよい。
第１の下部ＤＢＲ層１２１、第２の下部ＤＢＲ層１２３、上部ＤＢＲ層１２５は、例えば、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ＝０．９０）とＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（ｙ＝０．１）とを光学膜厚がλ／４で交互に積層した半導体多層膜である。第１の下部ＤＢＲ層１２１はｉ型の半導体層であり、不純物元素はドープされてはいない。第２の下部ＤＢＲ層１２３は、ｎ型の半導体層であり、例えば、不純物元素としてシリコン（Ｓｉ）が、７×１０１７ｃｍ−３以上、４×１０１８ｃｍ−３以下の濃度でドープされている。上部ＤＢＲ層１２５はｐ型の半導体層であり、例えば、不純物元素として亜鉛（Ｚｎ）が、１×１０１８ｃｍ−３以上、２×１０１９ｃｍ−３以下の濃度でドープされている。
下部コンタクト層１２２は、例えば、厚さ５００ｎｍのｎ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ＝０．１）により形成されており、不純物元素としてＳｉが、２×１０１８ｃｍ−３の濃度でドープされている。上部コンタクト層１２７は、例えば、厚さ２００ｎｍのｐ型ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ＝０．１６）により形成されており、不純物元素としてＺｎが、１×１０１９ｃｍ−３の濃度でドープされている。
活性層１２４は、例えば、ＩｎｙＧａ１−ｙＡｓ層（ｙ＝０．１０７）とＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層（ｘ＝０．３）とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ：Multiple Quantum Well）構造を有し、光学利得を有する。尚、基板２０、第１の下部ＤＢＲ層１２１、下部コンタクト層１２２、第２の下部ＤＢＲ層１２３、活性層１２４、上部ＤＢＲ層１２５、上部コンタクト層１２７は、上記以外の化合物半導体で形成されてもよい。
メサ３０は、第２の下部ＤＢＲ層１２３、活性層１２４、上部ＤＢＲ層１２５、上部コンタクト層１２７により形成されている。具体的には、メサ３０が形成される領域の周囲の第２の下部ＤＢＲ層１２３、活性層１２４、上部ＤＢＲ層１２５、上部コンタクト層１２７を除去し、溝３２を形成することにより半導体層のメサ３０が形成されている。メサ３０の高さは、例えば４．５μｍ以上、５．０μｍ以下であり、上面の幅は、例えば、３０μｍである。溝３２の幅は例えば２０μｍである。メサ３０の中心部分には、活性層１２４、上部ＤＢＲ層１２５、上部コンタクト層１２７が形成される。
メサ３０の上面及び側面を含め、半導体層の上には、絶縁膜１３０が形成されている。絶縁膜１３０は、窒化シリコン（ＳｉＮ）や酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等により形成されている。
ｐ電極４１はメサ３０の上面の上部コンタクト層１２７の上に形成されており、ｎ電極５１は溝３２の底面において露出している下部コンタクト層１２２の上に形成されている。メサ３０の上面のｐ電極４１の上には、ｐ電極パッド４３と接続された配線４２が設けられており、溝３２の底面のｎ電極５１の上には、ｎ電極パッド５３と接続された配線５２が設けられている。
ｐ電極４１は、例えば、金−亜鉛（ＡｕＺｎ）等により形成されており、厚さは約１５０ｎｍである。ｎ電極５１は、例えば、金（Ａｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）及びニッケル（Ｎｉ）の積層膜により形成されており、厚さは例えば約２００ｎｍである。配線４２、配線５２、ｐ電極パッド４３、ｎ電極パッド５３、第１のダミーパッド１６１及び第２のダミーパッド１６２は、例えば、Ａｕ等の金属で形成されている。
本実施形態における面発光レーザでは、ｐ電極パッド４３及びｎ電極パッド５３に不図示のボンディングワイヤなどを接続し、面発光レーザに電流を注入する。電流の注入により活性層１２４より発光した光が、共振器を形成している第１の下部ＤＢＲ層１２１、第２の下部ＤＢＲ層１２３、上部ＤＢＲ層１２５により発振し、光出射窓３１よりレーザ光として破線矢印で示すＺ１方向に出射される。
（変形例）
次に、本実施形態における面発光レーザの変形例について説明する。本実施形態における面発光レーザは、図１２に示されるように、第１のダミーパッド１６１が複数設けられていてもよい。この場合、第１のダミーパッド１６１のＹ１−Ｙ２方向における幅は、８０μｍ以上、１００μｍ以下であり、２つの第１のダミーパッド１６１が設けられる領域は、Ｘ１−Ｘ２方向において、２０μｍ〜４０μｍの範囲内であることが好ましい。
また、本実施形態における面発光レーザは、図１３及び図１４に示されるように、Ｙ１−Ｙ２方向に沿って、第１のダミーパッド１６４は複数設けられていてもよい。具体的には、一辺が２０μｍ〜４０μｍの正方形の第１のダミーパッド１６４が、Ｙ１−Ｙ２方向に沿って複数設けられていてもよい。この場合、Ｙ１−Ｙ２方向において、第１のダミーパッド１６４が設けられる範囲は、８０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。尚、図１３では、第１のダミーパッド１６４がＹ１−Ｙ２方向に沿って４個設けられているものを示し、図１４では、第１のダミーパッド１６４がＹ１−Ｙ２方向に沿って３個設けられているものを示す。
以上、実施形態について詳述したが、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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
１０ 面発光レーザのチップ
２０ 基板
２０ａ 基板の中心
２０ｂ 基板のＸ１側の端部
２０ｃ 基板のＹ２側の端部
２１ 半導体層
２２ 絶縁膜
３０ メサ
３１ 光出射窓
３２ 溝
４１ ｐ電極
４２ 配線
４３ ｐ電極パッド
５１ ｎ電極
５２ 配線
５３ ｎ電極パッド
７０ コレット
７１ 接触面
１１０ 面発光レーザのチップ
１１１ａ 第１の領域
１１１ｂ 第２の領域
１１１ｃ 第３の領域
１１１ｄ 第４の領域
１２１ 第１の下部ＤＢＲ層
１２２ 下部コンタクト層
１２３ 第２の下部ＤＢＲ層
１２４ 活性層
１２５ 上部ＤＢＲ層
１２６ 電流狭窄構造
１２６ａ 酸化領域
１２６ｂ アパーチャ領域
１２７ 上部コンタクト層
１６１ 第１のダミーパッド
１６１ａ Ｘ１側の端部
１６１ｂ Ｙ２側の端部
１６２ 第２のダミーパッド
１６３ チップナンバー
１６４ 第１のダミーパッド

Claims (5)

  1. 基板と、
    前記基板の上に、下部コンタクト層、下部反射鏡層、活性層、上部反射鏡層、上部コンタクト層が順に積層された半導体層と、
    前記半導体層よりレーザ光を出射する光出射窓と、
    前記上部コンタクト層に接続された第１の電極パッドと、
    前記下部コンタクト層に接続された第２の電極パッドと、
    第１のダミーパッドと、
    第２のダミーパッドと、
    を有し、
    前記第１の電極パッド、前記第２の電極パッド、前記第１のダミーパッド、前記第２のダミーパッドは、前記光出射窓とは異なる領域の前記半導体層の上に設けられており、
    前記基板を、平面視した前記基板の中心を通る第１の方向の直線と、前記第１の方向と直交する前記基板の中心を通る第２の方向の直線により、第１の領域、第２の領域、第３の領域、第４の領域に分けた場合、
    前記第１の領域に、前記第１の電極パッドが設けられており、
    前記第２の領域に、前記第２の電極パッドが設けられており、
    前記第３の領域に、前記第１のダミーパッドが設けられており、
    前記第４の領域に、前記第２のダミーパッドが設けられている面発光レーザ。
  2. 基板と、
    前記基板の上に、下部コンタクト層、下部反射鏡層、活性層、上部反射鏡層、上部コンタクト層が順に積層された半導体層と、
    前記半導体層よりレーザ光を出射する光出射窓と、
    前記上部コンタクト層に接続された第１の電極パッドと、
    前記下部コンタクト層に接続された第２の電極パッドと、
    第１のダミーパッドと、
    第２のダミーパッドと、
    を有し、
    前記第１の電極パッド、前記第２の電極パッド、前記第１のダミーパッド、前記第２のダミーパッドは、前記光出射窓とは異なる領域の前記半導体層の上に設けられており、
    前記光出射窓は、前記第１のダミーパッドと前記第２のダミーパッドとの間に位置している面発光レーザ。
  3. 前記第１のダミーパッド及び前記第２のダミーパッドの形状は長方形であり、
    前記長方形の短辺の幅は、５μｍ以上、４０μｍ以下であり、
    前記長方形の長辺の幅は、８０μｍ以上、１００μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の面発光レーザ。
  4. 前記第１のダミーパッドは、複数設けられており、
    前記第１のダミーパッドの第１の方向の幅は、２０μｍ〜４０μｍであり、
    複数の前記第１のダミーパッドは、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って配置されている請求項１又は請求項２に記載の面発光レーザ。
  5. 前記基板の端部から、前記基板の端部に最も近い第１のダミーパッドの端部までの長さは、２０μｍ以上、５０μｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
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