JP3469051B2 - 面発光半導体レーザ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体多層膜反
射鏡を有する面発光半導体レーザに関する。

【０００２】

【従来の技術】面発光半導体レーザは、低いしきい値で
動作することや高密度２次元集積化が可能なデバイスで
あり、光情報処理や光通信ならびに光インターコネクシ
ョン用の光源として期待されている。特に長波長面発光
半導体レーザは、その波長が通信波長帯であるため、従
来のシングルモード光ファイバを用いることができるな
どの利点を有している。面発光半導体レーザにおいて、
低しきい値でレーザ発振させるためには、極めて高反射
率を持った光反射層，電流を効率よく活性層に閉じ込め
る電流狭窄構造、そして、光を効率よく閉じ込める導波
構造が必要である。また、光反射層を電気伝導性材料で
構成することが、素子の作製を簡便に行うためには重要
である。

【０００３】そのような長波長面発光半導体レーザとし
てまず、図７に示す構造のものがある。この面発光半導
体レーザは、ＧａＡｓからなる基板７０１上に、ＡｌＡ
ｓの層とＧａＡｓの層とが交互に積層された光反射層７
０２，７０６を備えている。これらは、ＧａＡｓに格子
整合する材料から構成された、分布ブラッグ反射鏡（Ｄ
ＢＲ）である。また、ＩｎＰからなるクラッド層７０
３，７０５、および発光領域である活性層７０４を備え
ている。これらは、ＩｎＰに格子整合する材料から構成
されている。

【０００４】そして、活性層７０４およびクラッド層７
０３，７０５からなる発光領域は、２つの光反射層７０
２，７０６に挟まれ、かつこれらに直接貼り合わされて
いる。すなわち、活性層７０４の両面に設けられたクラ
ッド層７０３，７０５と光反射層７０２，７０６とが、
それぞれ直接接着されている。なお、光反射層７０６上
にはリング状の電極７０７が形成され、基板７０１裏面
には電極７０８が形成されている。そして、これら電極
７０７および電極７０８により、発光領域に電流を注入
することで、リング状の電極７０７中央部よりレーザ発
振が得られる。

【０００５】次に、その面発光半導体レーザの製造方法
について、その概略を説明すると、まず、図８（ａ）に
示すように、ｎ形のＧａＡｓからなる基板８０１上に、
ＡｌＡｓとＧａＡｓを交互にエピタキシャル成長させて
いき、ＤＢＲ構造の光反射層８０２を形成する。同様
に、ｐ形構成とした同様の構成のものを用意しておく。
一方、図８（ｂ）に示すように、ＩｎＰからなる基板８
０１ａ上に、ＩｎＧａＡｓからなるエッチングストッパ
層８０３をエピタキシャル成長し、この上に、ｐ形のＩ
ｎＰからなるクラッド層８０４，ＭＱＷ構造の活性層８
０５，ｐ形のＩｎＰからなるクラッド層８０６を順次エ
ピタキシャル成長により形成する。なお、活性層８０５
は、ＩｎＧａＡｓＰからなる障壁層とＩｎＧａＡｓもし
くはＩｎＧａＡｓＰからなる井戸層で構成されている。

【０００６】次に、光反射層８０２およびクラッド層８
０６の表面の自然酸化膜などを除去して清浄な面を露出
させてから、図８（ｃ）に示すように、クラッド層８０
４，活性層８０５，クラッド層８０６からなる発光領域
と光反射層８０２とを貼り合わせる。この貼り合わせ
は、水素などの還元性雰囲気において６００℃程度に加
熱して行う。ところで、光反射層の貼り合わせにおいて
は、貼り合わせる面が平坦で鏡面になっている必要があ
るが、結晶成長により形成した層の表面は、自然酸化膜
などを除去すれば、鏡面状態が得られている。次いで、
図９（ｄ）に示すように、ＩｎＰを選択的に溶解するエ
ッチング液により、基板８０１ａを除去する。このエッ
チング液では、ＩｎＧａＡｓがエッチングされないの
で、基板８０１ａの除去では、エッチングストッパ層８
０３でエッチングが停止される。

【０００７】次いで、図９（ｅ）に示すように、今度
は、ＩｎＧａＡｓを選択的に溶解するエッチング液を用
い、エッチングストッパ層８０３を選択的に除去し、ク
ラッド層８０４を露出させる。次いで、図９（ｆ）に示
すように、図８（ａ）に示した基板８０１および光反射
層８０２と同様のｐ形構成とした基板８０１の光反射層
８０２表面を、その露出したクラッド層８０４表面に貼
り合わせる。そして、クラッド層８０４側に貼り合わせ
たｐ形構成の光反射層８０２を形成した基板８０１を選
択的に除去し、電極などを形成すれば、面発光半導体レ
ーザがほぼ完成する。

【０００８】このように、面発光半導体レーザでは、異
種半導体の直接接着を用いているが、これは次に示す理
由による。すなわち、ＩｎＰ系半導体で光反射層を形成
すると、それを構成する、例えばＩｎＰとＩｎＧａＡｓ
Ｐなどの半導体各層の屈折率の相違が小さいため、十分
な反射率を得ることが困難なためである。このため、十
分な反射率を得るために、屈折率差の大きなＡｌＧａＡ
ｓ／ＧａＡｓからなる光反射層を用いるようにしてい
る。一方で、通信波長帯の発振波長を得るためには、発
光領域をＩｎＰ系で構成する必要がある。

【０００９】ここで、ＧａＡｓ系半導体の上にＩｎＰ系
半導体層を成長すること、またはその逆は容易ではな
く、しかも、例え成長したとしても転位などの結晶欠陥
が長い距離にわたって成長界面から成長膜中に伸びてい
く。これに対して、直接接着では、接着界面に発生した
結晶欠陥は界面に平行に延び、接着層の内部には進入し
ないので、活性層には悪影響が及びにくい。したがっ
て、前述したように、ＩｎＰ系半導体で発光層を形成
し、これに反射率の高いＧａＡｓ系光反射層を接着する
ようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は光反射層を貼り合わせにより形成するので、特に、２
度目の貼り合わせになる上部の光反射層の形成では、そ
の貼り合わせの歩留りが低いという問題があった。さら
に、上述したように異種の化合物半導体を接着させる場
合、接着させる半導体の表面が全域にわたって鏡面でな
ければならないため、貼り合わせる面に鏡面状態が得ら
れない場合、光反射層の貼り合わせはほぼ不可能であっ
た。

【００１１】例えば、電流狭窄のために半導体埋め込み
構造とした場合、埋め込み構造上では、全域にわたって
鏡面状態を得ることが非常に困難である。半導体埋め込
み構造により、より低いしきい値電流で単一横モード発
振を可能とできるが、この構成では、前述した図７の構
成とすることができない。このため、埋め込み構造とす
るときは、従来では上面光反射層として、例えば蒸着な
どにより形成できる誘電体多層膜光反射層を用いるよう
にしていた。この誘電体多層膜光反射層としては、例え
ば、酸化シリコンと酸化チタンからなる分布ブラッグ反
射鏡がある。この反射鏡は、形成面に凹凸があっても形
成が可能である。したがって、半導体埋め込み構造とし
た面発光半導体レーザに、高反射率の光反射層をＩｎＰ
系の発光領域に導入するためには、片側のみにＧａＡｓ
系の光反射層を直接接着させ、他方の光反射層は誘電体
多層膜で構成するようにしていた。

【００１２】しかしながら、誘電体多層膜は蒸着によっ
て形成されるため、エピタキシャル成長に比較して均一
性や再現性の点で劣っており、膜厚の精密制御が困難で
ある。このため、「光反射層の中心反射率を設計値通り
に形成して発振波長を所望の波長に合わせる」というこ
とが困難になる。また、「共振器の共振波長が活性層の
利得ピーク波長からずれるため、発光効率が低下する」
という問題があった。そして、誘電体が電気絶縁体であ
るという理由から、活性層に近い半導体層からリング電
極をとる必要があり、その電極部分での反射損失や活性
層における電流の不均一が生じるという問題があった。
さらに、誘電体は一般的に熱伝導率が低いので、活性層
で発生した熱が十分に散逸しないという問題もある。

【００１３】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、より容易に面発光半導体
レーザを作製できるようにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の面発光半導体
レーザは、化合物半導体から構成された半導体基板と、
半導体基板上に形成されたｎ形のＧａＡｓとＡｌＡｓと
が交互に積層された多層膜反射鏡構造の第１の光反射層
と、第１の光反射層の上に形成された第１のクラッド層
と、この第１のクラッド層の上に形成されたＩｎＧａＡ
ｓＰからなる障壁層とＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡ
ｓＰからなる井戸層とで構成された活性層と、活性層の
上に形成された第２のクラッド層と、第２のクラッド層
の上に形成されたアモルファス状態のｐ形のＧａＡｓと
ＡｌＡｓとが交互に積層された多層膜反射鏡構造の第２
の光反射層とを少なくとも備え、第１，第２のクラッド
層に実質的に格子整合する化合物半導体から構成された
多層膜反射鏡構造の第３の光反射層が、第１の光反射層
と第１のクラッド層との間および、第２の光反射層と第
２のクラッド層との間に形成されているようにした。し
たがって、第２のクラッド層上に、それを構成する材料
を堆積することで、第２の光反射層を形成できる。ま
た、化合物半導体から構成された半導体基板と、半導体
基板上に形成されたｎ形のＧａＡｓとＡｌＡｓとが交互
に積層された多層膜反射鏡構造の第１の光反射層と、第
１の光反射層の上に形成された第１のクラッド層と、こ
の第１のクラッド層の上に形成されたＩｎＧａＡｓＰか
らなる障壁層とＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰか
らなる井戸層とで構成された活性層と、活性層の上に形
成された第２のクラッド層と、第２のクラッド層の上に
形成された多結晶状態のｐ形のＧａＡｓとＡｌＡｓとが
交互に積層された多層膜反射鏡構造の第２の光反射層と
を少なくとも備えるようにした。したがって、第２のク
ラッド層上に、それを構成する材料を堆積することで、
第２の光反射層を形成できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
を参照して説明する。 実施の形態１ 初めに、この発明の第１の実施の形態における面発光半
導体レーザに関して説明する。図１は、この実施の形態
１における面発光半導体レーザの構成を示す断面図であ
る。この面発光半導体レーザは、まず、ｎ形のＧａＡｓ
からなる基板１０１上に、ｎ形のＧａＡｓとＡｌＡｓと
のＤＢＲからなる光反射層１０２が形成されている。な
お、光反射層１０２は、膜厚１１０ｎｍのＧａＡｓ層
と、膜厚１３０ｎｍのＡｌＡｓ層とが交互に積層された
多層膜反射鏡構造となっている。

【００１６】また、光反射層１０２上には、ｎ形のＩｎ
Ｐからなるクラッド層１０３と、ＭＱＷ構造の活性層１
０４と、ｐ形のＩｎＰからなるクラッド層１０５とから
なる発光層が貼り合わせにより形成されている。そし
て、クラッド層１０５上には、アモルファス状態のｐ形
のＧａＡｓとＡｌＡｓとが交互に積層された、多層膜反
射鏡構造の光反射層１０６が形成されている。なお、光
反射層１０６上にはリング状のｐ側電極１０７が形成さ
れ、基板１０１裏面にはｎ側電極１０８が形成されてい
る。また、光反射層１０６は、多結晶状態のｐ形のＧａ
ＡｓとＡｌＡｓとが交互に積層された構成であっても良
い。

【００１７】そして、上述したこの実施の形態１におけ
る面発光半導体レーザは、以下のように作製する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、ｎ形のＧａＡｓからなる
基板１０１上に、ＡｌＡｓを膜厚１３０ｎｍに、ＧａＡ
ｓを膜厚１１０ｎｍに交互にエピタキシャル成長させて
いき、ＤＢＲ構造の光反射層１０２を形成する。一方、
図２（ｂ）に示すように、ＩｎＰからなる基板１０１ａ
上に、ＩｎＧａＡｓからなるエッチングストッパ層１１
０をエピタキシャル成長し、この上に、クラッド層１０
５，活性層１０４，クラッド層１０３を順次エピタキシ
ャル成長により形成する。なお、活性層１０４は、Ｉｎ
ＧａＡｓＰからなる障壁層とＩｎＧａＡｓもしくはＩｎ
ＧａＡｓＰからなる井戸層で構成されている。

【００１８】次に、フッ酸を用いて光反射層１０２の表
面の自然酸化膜を除去し、十分な水洗と乾燥を行い清浄
な面を露出させる。また、硫酸：過酸化水素：水＝３：
１：１の水溶液の液処理とフッ酸の処理とにより、クラ
ッド層１０３の表面の自然酸化膜などを除去し、十分な
水洗と乾燥を行い清浄な面を露出させる。そして、クラ
ッド層１０３と光反射層１０２とのエピタキシャル成長
面を密着させ、水素雰囲気中で加重をしながら６００℃
のアニールを行うことで、図２（ｃ）に示すように、ク
ラッド層１０３，活性層１０４，クラッド層１０５から
なる発光領域と光反射層１０２とを貼り合わせる。次い
で、図３（ｄ）に示すように、塩酸：燐酸＝２：１の水
溶液を用いて基板１０１ａを選択的に除去し、次いで、
硫酸：過酸化水素：水＝３：１：１の水溶液により、エ
ッチングストッパ層１１０を選択的に除去し、クラッド
層１０５表面を露出させる。

【００１９】そして、今度は、図３（ｅ）に示すよう
に、クラッド層１０５上にｐ形のＧａＡｓとＡｌＡｓと
をアモルファス状態で交互に形成し、光反射層１０６を
形成する。この形成では、通常のエピタキシャル成長温
度にすると、形成している層の結晶化が促進され、異常
成長が起こってしまう。したがって、光反射層１０６の
形成では、通常のエピタキシャル成長温度よりも５０〜
２００℃程度低い温度で行い、形成した膜がアモルファ
ス状態となるようにする。その後、外形２５μｍで幅５
μｍのリング状に開口が形成されたレジストパタンを、
公知のフォトリソグラフィ技術により光反射層１０６上
に形成し、さらにその上にＡｕＺｎＮｉ，Ａｕを蒸着す
る。そして、レジストパタンを溶解するなどによるリフ
トオフ法により、光反射層１０６上にリング状のｐ側電
極１０７を形成する。

【００２０】次に、ｐ側電極１０７を含む光反射層１０
６上に、リング状のｐ側電極１０７と同一の中心を有す
る直径３０μｍの円形のレジストパタンを、公知のフォ
トリソグラフィ技術により形成する。そして、そのレジ
ストパタンをマスクとし、クラッド層１０３の一部まで
エッチングし、円形のメサ構造を形成する。そして、基
板１０１裏面に、ＡｕＧｅＮｉ，Ａｕを蒸着すること
で、ｎ側電極１０８を形成すれば、図１に示した面発光
半導体レーザがほぼ完成する。

【００２１】以上示したことにより作製した、この実施
の形態１における面発光半導体レーザは、しきい値電流
７．５ｍＡでレーザ発振が確認された。そして、その発
振されたレーザの発振領域平面形状は円形であった。す
なわち、レーザ光が出射する側のｐ側電極１０７をリン
グ状としても、導電性を有するアモルファス状態の光反
射層１０６を電流が流れる際に均一化が起こり、活性層
１０４部分においては、空間的に均一に電流が注入され
ていることを示している。

【００２２】実施の形態２ 次に、この発明の第２の実施の形態における面発光半導
体レーザに関して説明する。この実施の形態２では、図
４に示すように、半導体埋め込み構造とした面発光半導
体レーザに関して説明する。この面発光半導体レーザ
は、まず、ｎ形のＧａＡｓからなる基板２０１上に、ｎ
形のＧａＡｓとＡｌＡｓとのＤＢＲからなるＧａＡｓ系
光反射層２０２が形成されている。なお、ＧａＡｓ系光
反射層２０２は、膜厚１１０ｎｍのＧａＡｓ層と、膜厚
１３０ｎｍのＡｌＡｓ層とが交互に積層されたものとな
っている。そして、この上に、接着によりＩｎＰ系光反
射層２０３が形成されている。この、ＩｎＰ系光反射層
２０３は、ｎ形のＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰが交互に堆積
されたＤＢＲである。

【００２３】また、そのＩｎＰ系光反射層２０３上に
は、ｎ形のＩｎＰからなるクラッド層２０４が配置し、
そのクラッド層２０３上には活性層２０５が配置し、活
性層２０５上にはｐ形のＩｎＰからなるクラッド層２０
６が配置している。また、クラッド層２０６上にはｐ形
のＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰが交互に堆積されたＤＢＲの
ＩｎＰ系光反射層２０７が配置している。また、このＩ
ｎＰ系光反射層２０７，クラッド層２０６，活性層２０
５，および，クラッド層２０４の一部までが、５μｍ径
の円筒形状に加工されている。そして、その円筒形状に
加工されたＩｎＰ系光反射層２０７，クラッド層２０
６，活性層２０５，および，クラッド層２０４の一部ま
でが、ＦｅがドープされたＩｎＰからなる埋め込み層２
０８により埋め込まれている。

【００２４】また、ＩｎＰ系光反射層２０７および埋め
込み層２０８上に、アモルファス状態のｐ形のＧａＡｓ
とＡｌＡｓとが交互に積層されたＧａＡｓ系光反射層２
０９が形成されている。なお、このＧａＡｓ系光反射層
２０９は、多結晶状態のｐ形のＧａＡｓとＡｌＡｓとが
交互に積層された構成であっても良い。そして、ＧａＡ
ｓ系光反射層２０９、および、埋め込み層２０８の一部
までが約３０μｍ径の円筒形状に加工されている。な
お、ＧａＡｓ系光反射層２０９上にはリング状のｐ側電
極２１０が形成され、基板２０１裏面にはｎ側電極２１
１が形成されている。

【００２５】そして、上述したこの実施の形態２におけ
る面発光半導体レーザは、以下のように作製する。ま
ず、図５（ａ）に示すように、基板２０１上に、ＡｌＡ
ｓを膜厚１３０ｎｍに、ＧａＡｓを膜厚１１０ｎｍに交
互にエピタキシャル成長させていき、ＤＢＲ構造のＧａ
Ａｓ系光反射層２０２を形成する。一方、図５（ｂ）に
示すように、ＩｎＰからなる基板２０１ａ上に、ＩｎＧ
ａＡｓからなるエッチングストッパ層２２０をエピタキ
シャル成長し、この上に、ＩｎＰ系光反射層２０７，ク
ラッド層２０６，活性層２０５，クラッド層２０４，お
よび，ＩｎＰ系光反射層２０３を順次エピタキシャル成
長させる。

【００２６】次に、フッ酸を用いてＧａＡｓ系光反射層
２０２の表面の自然酸化膜を除去し、十分な水洗と乾燥
を行い清浄な面を露出させる。また、硫酸：過酸化水
素：水＝３：１：１の水溶液の液処理とフッ酸の処理と
により、ＩｎＰ系光反射層２０３の表面の自然酸化膜な
どを除去し、十分な水洗と乾燥を行い清浄な面を露出さ
せる。そして、ＩｎＰ系光反射層２０３とＧａＡｓ系光
反射層２０２とのエピタキシャル成長面を密着させ、水
素雰囲気中で加重をしながら６００℃のアニールを行
う。この結果、図５（ｃ）に示すように、ＧａＡｓ系光
反射層２０２上にＩｎＰ系光反射層２０３が形成された
状態が得られる。次いで、塩酸：燐酸＝２：１の水溶液
を用いて基板２０１ａを選択的に除去し、次いで、硫
酸：過酸化水素：水＝３：１：１の水溶液により、エッ
チングストッパ層２２０を選択的に除去し、図５（ｄ）
に示すように、ＩｎＰ系光反射層２０７表面を露出させ
る。

【００２７】次いで、図６（ｅ）に示すように、公知の
フォトリソグラフィ技術などにより、外形３０μｍ，内
径５μｍのリング状に開口部が形成されたレジストパタ
ン２３０をＩｎＰ系光反射層２０７上に形成する。そし
て、そのレジストパタン２３０をマスクとした反応性イ
オンエッチングにより、図６（ｆ）に示すように、クラ
ッド層２０４の途中まで選択的にエッチングする。この
ことにより、ＩｎＰ系光反射層２０７，クラッド層２０
６，活性層２０５，および，クラッド層２０４の一部ま
でが、５μｍ径の円筒形状に加工される。その後、レジ
ストパタン２３０を除去した後、その選択的にエッチン
グした領域に、Ｆｅがドープされた半絶縁性のＩｎＰか
らなる埋め込み層２０８を成長し、円筒形状に加工され
たＩｎＰ系光反射層２０７，クラッド層２０６，活性層
２０５，および，クラッド層２０４の一部までを埋め込
む。

【００２８】そして、埋め込み層２０８およびＩｎＰ系
光反射層２０７上に、エピタキシャル成長温度より５０
〜２００℃程度低い温度で膜成長させることで、アモル
ファス状態のｐ形のＧａＡｓとＡｌＡｓとを交互に積層
し、図６（ｇ）に示すように、ＧａＡｓ系光反射層２０
９を形成する。その後、ＧａＡｓ系光反射層２０９上に
外形２０μｍ幅５μｍのリング形状にｐ側電極２１０を
形成する。このｐ側電極２１０は、ＡｕＺｎＮｉ，Ａｕ
からなる。そして、ＧａＡｓ系光反射層２０９および埋
め込み層２０８を含むクラッド層２０４までを、円筒形
状に加工する。また、基板２０１裏面にＡｕＧｅＮｉ，
Ａｕを蒸着することなどにより、ｎ側電極２０８を形成
すれば、図４に示した面発光半導体レーザがほぼ完成す
る。

【００２９】以上示したように、この実施の形態２によ
れば、電流狭窄などを行うための埋め込み構造として
も、ＧａＡｓに格子整合する十分な反射率が得られる光
反射層を、その埋め込み構造上にも備えられる。また、
このように、埋め込み構造とすることができるので、レ
ーザ出射面に形成するリング状の電極の面積を比較的大
きくできるので、作製プロセスが簡便になり、歩留りよ
く面発光半導体レーザを作製することが可能となる。そ
して、この実施の形態２における面発光半導体レーザ
は、しきい値電流０．５ｍｍアンペアでレーザを発振
し、注入電流が１０ｍＡまで安定した単一モード発振を
した。

【００３０】なお、この実施の形態２では、ＩｎＰに格
子整合する活性層およびこれを挾むクラッド層からなる
発光領域を、まず、ＩｎＰに格子整合する光反射層で挾
み、これらをＧａＡｓに格子整合する光反射層で挾むよ
うにしている。このように、発光領域をまずこれらに格
子整合する光反射層で挾み、その光反射層の厚さを制御
することで、面発光半導体レーザの共振波長を活性層の
利得ピーク波長に精密に合わせることが可能となる。ま
た、上述では、レーザ出射面にはリング状の電極を用い
るようにしたが、これに限るものではなく、レーザ出射
領域が開口した状態の電極形状となっていればよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、化
合物半導体から構成された半導体基板と、半導体基板に
形成されたｎ形のＧａＡｓとＡｌＡｓとが交互に積層さ
れた多層膜反射鏡構造の第１の光反射層と、第１の光反
射層の上に形成された第１のクラッド層と、この第１の
クラッド層の上に形成されたＩｎＧａＡｓＰからなる障
壁層とＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰからなる井
戸層とで構成された活性層と、活性層の上に形成された
第２のクラッド層と、第２のクラッド層の上に形成され
たアモルファス状態もしくは多結晶状態のｐ形のＧａＡ
ｓとＡｌＡｓとが交互に積層された多層膜反射鏡構造の
第２の光反射層とを少なくとも備えるようにした。ま
た、第１，第２のクラッド層に実質的に格子整合する化
合物半導体から構成された多層膜反射鏡構造の第３の光
反射層が、第１の光反射層と第１のクラッド層との間お
よび、第２の光反射層と第２のクラッド層との間に形成
されているようにした。したがって、第２のクラッド層
の上に、それを構成する材料を堆積することで、第２の
光反射層を形成できる。このため、従来のように光反射
層を貼り合わせずに形成できるので、より容易に面発光
半導体レーザを作製できる。

【００３２】また、絶縁性を有する半導体からなる埋め
込み層で、第１，第２のクラッド層および活性層の周囲
が埋め込まれた埋め込み構造においては、その埋め込み
がされた後の表面を鏡面状態とすることが困難である。
しかし、この発明によれば、光反射層を貼り合わせずに
形成できるので、そのような鏡面が得られていない状態
の埋め込み構造においても、面発光半導体レーザをより
容易に作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この実施の形態１における面発光半導体レー
ザの構成を示す断面図である。

【図２】 実施の形態１における面発光半導体レーザの
作製工程を示す断面図である。

【図３】 図２に続く、実施の形態１における面発光半
導体レーザの作製工程を示す断面図である。

【図４】 この実施の形態２における面発光半導体レー
ザの構成を示す断面図である。

【図５】 実施の形態２における面発光半導体レーザの
作製工程を示す断面図である。

【図６】 図５に続く、実施の形態２における面発光半
導体レーザの作製工程を示す断面図である。

【図７】 従来よりある面発光半導体レーザの構成を示
す断面図である。

【図８】 従来よりある面発光半導体レーザの作製工程
を示す断面図である。

【図９】 図８に続く、従来よりある面発光半導体レー
ザの作製工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１０１…基板、１０２…光反射層、１０３…クラッド
層、１０４…活性層、１０５…クラッド層、１０６…光
反射層、１０７…ｐ側電極、１０８…ｎ側電極。

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 義夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 天野 主税 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 黒川 隆志 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−98232（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化合物半導体から構成された半導体基板
   と、 前記半導体基板の上に形成されたｎ形のＧａＡｓとＡｌ
   Ａｓとが交互に積層された多層膜反射鏡構造の第１の光
   反射層と、 前記第１の光反射層の上に形成された第１のクラッド層
   と、 前記第１のクラッド層の上に形成されたＩｎＧａＡｓＰ
   からなる障壁層とＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰ
   からなる井戸層とで構成された活性層と、 前記活性層の上に形成された第２のクラッド層と、 前記第２のクラッド層の上に形成されたアモルファス状
   態のｐ形のＧａＡｓとＡｌＡｓとが交互に積層された多
   層膜反射鏡構造の第２の光反射層と を少なくとも備え、 前記第１，第２のクラッド層に実質的に格子整合する化
   合物半導体から構成された多層膜反射鏡構造の第３の光
   反射層が、前記第１の光反射層と前記第１のクラッド層
   との間および、前記第２の光反射層と前記第２のクラッ
   ド層との間に形成されていることを特徴とする面発光半
   導体レーザ。
2. 【請求項２】 化合物半導体から構成された半導体基板
   と、 前記半導体基板の上に形成されたｎ形のＧａＡｓとＡｌ
   Ａｓとが交互に積層された多層膜反射鏡構造の第１の光
   反射層と、 前記第１の光反射層の上に形成された第１のクラッド層
   と、 前記第１のクラッド層の上に形成されたＩｎＧａＡｓＰ
   からなる障壁層とＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰ
   からなる井戸層とで構成された活性層と、 前記活性層の上に形成された第２のクラッド層と、 前記第２のクラッド層の上に形成された多結晶状態のｐ
   形のＧａＡｓとＡｌＡｓとが交互に積層された多層膜反
   射鏡構造の第２の光反射層とを少なくとも備えたことを
   特徴とする面発光半導体レーザ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の面発光半導体レーザにお
   いて、前記第１，第２のクラッド層に実質的に格子整合する化
   合物半導体から構成された多層膜反射鏡構造の第３の光
   反射層が、前記第１の光反射層と前記第１のクラッド層
   との間および、前記第２の光反射層と前記第２のクラッ
   ド層との間に形成されている ことを特徴とする面発光半
   導体レーザ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれか１項に記載の面発
   光半導体レーザにおいて、絶縁性を有する半導体からなる埋め込み層で、前記第
   １，第２のクラッド層および前記活性層の周囲が埋め込
   まれている ことを特徴とする面発光半導体レーザ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれか１項記載の面発光
   半導体レーザにおいて、 前記第１，第２のクラッド層および活性層は、ＩｎＰに
   実質的に格子整合する化合物半導体から構成されたこと
   を特徴とする面発光半導体レーザ。