JP4590820B2 - 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
面発光型半導体レーザおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4590820B2 JP4590820B2 JP2002363486A JP2002363486A JP4590820B2 JP 4590820 B2 JP4590820 B2 JP 4590820B2 JP 2002363486 A JP2002363486 A JP 2002363486A JP 2002363486 A JP2002363486 A JP 2002363486A JP 4590820 B2 JP4590820 B2 JP 4590820B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- layer
- insulating film
- mesa structure
- silicon nitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04254—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
- H01S5/18311—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement using selective oxidation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/17—Semiconductor lasers comprising special layers
- H01S2301/176—Specific passivation layers on surfaces other than the emission facet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
- H01S5/0021—Degradation or life time measurements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
- H01S5/0282—Passivation layers or treatments
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
- H01S5/3432—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs the whole junction comprising only (AI)GaAs
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、面発光型半導体レーザ素子およびその製造方法に関し、特にメサ構造を有する選択酸化型面発光型半導体レーザおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信や光記録等の技術分野において、光源の二次元アレイ化が容易で、かつそのしきい値電流や消費電力が小さいという利点を有する、面発光型半導体レーザ(垂直共振器型表面発光レーザ;Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser diode)への需要が増加している。
【0003】
本出願人は、特許文献1において、面発光型半導体レーザ素子の寿命を長くし、その光出力を均一にする技術を開示している。その技術によれば、メサ構造を有する選択酸化型の面発光型半導体レーザにおいて、メサ構造の上面の縁部および側面を酸化珪素や窒化珪素等の無機絶縁膜(層間絶縁膜)により覆うことで、メサの脱落を防止し、レーザ素子の寿命を長くしている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−340565号
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の特許文献1に示す素子構造では、依然として以下の課題が存在することが判明した。特許文献1に示すように、メサ構造の上面および側壁を覆う無機絶縁膜(層間絶縁膜)は、プラズマ支援化学気相成長法(PCVD)により作製される。このときの成膜条件は、例えば、基板温度を約250度、高周波電力を100W、圧力を26.6Paにし、原料ガスとしてモノシラン35ccm、アンモニア240ccmを供給し、約800nmの窒化珪素膜を着膜させている。この方法により着膜された窒化珪素膜の内部応力をニュートンリングを用いて測定すると、引張応力で3×109(dyne/cm2)以上の大きさになってしまう。内部応力は、メサ構造を構成する酸化制御層(電流狭窄層)や活性領域に印加する応力であり、無機絶縁膜(層間絶縁膜)に一定以上の内部応力が存在したり、そこに大きな歪が生じていると、酸化制御膜や活性領域の品質を劣化させたり、無機絶縁膜の強度が比較的短時間で劣化したりするため、その結果、メサ構造が基板から脱落したり、層間絶縁膜とその上に形成された金属配線が基板から浮き上がって断線が生じるというおそれがあり、半導体レーザ素子の寿命に悪影響を及ぼしてしまう。
【0006】
そこで本発明は上記従来の課題を解決し、メサを覆う層間絶縁膜の内部応力を低減し素子の長寿命化を図った面発光型半導体レーザを提供することを目的とする。
さらに本発明は、長寿命および高信頼性の面発光型半導体レーザの製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の、メサ構造のレーザ素子部を備えた面発光型半導体レーザは、以下の構成を有する。基板と、該基板上に形成された第1導電型の半導体層を含む第1のミラーと、第2導電型の半導体層を含む第2のミラーと、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの間に配された活性領域と、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの間に配された選択的に酸化された領域を含む電流狭窄部とを有し、前記メサ構造は、少なくとも前記第2のミラーおよび前記電流狭窄部を含み、前記メサ構造の少なくとも側面が無機絶縁膜によって覆われ、無機絶縁膜の内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下である。
【0008】
さらに本発明の面発光型半導体レーザは、基板と、前記基板の第1主面上に形成された第1導電型の分布帰還型の第1の半導体多層膜と、前記第2の半導体多層膜上に形成された活性領域と、前記活性領域上に形成された第2導電型の分布帰還型の第2の半導体多層膜と、前記活性領域に近接した少なくとも1層のAlxGa1−xAs(0.9≦x≦1)を含む半導体層の一部を酸化した電流制御層とを有し、少なくとも前記第2の半導体多層膜の上部から前記電流制御層までを含むメサ構造が形成され、前記メサ構造の上面および側面を無機絶縁膜により覆い、前記無機絶縁膜の内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下である。
【0009】
本発明の面発光型半導体レーザによれば、無機絶縁膜の内部応力を従来と比較して小さな値とすることで、無機絶縁膜に生じる歪が低減され、無機絶縁膜の機械的強度が短時間で劣化するのを防止することができる。これにより、無機絶縁膜によって基板上に機械的に補強されたレーザ素子部であるメサ構造の劣化、変形、損傷等を予防し、それに伴いメサ構造から出射されるレーザ光の出力を長期間安定化させることができ、面発光型半導体レーザの信頼性を向上させることができる。電流狭窄部は、好ましくはAlを含む半導体層である。また、請求項2に記載のように、電流制御層(電流狭窄層あるいは酸化制御層)は、AlxGa1−xAs(0.9≦x≦1)であり、好ましくはxは0.95以上であり、Al0.95Ga0.05Asを用いることができる。勿論、xが1であってもよく、その場合はAlAs層である。
【0010】
無機絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素および/または酸窒化珪素を用いることが可能であり、これらは好ましくはプラズマ支援化学気相成長法により形成される。好ましくは、窒化珪素は、モノシランおよびアンモニアに、水素および窒素の希釈ガスを用いて形成され、希釈ガスにおける水素の含有比率がおおよそ50%である。希釈ガスである窒素および水素を混入させることで、内部応力を低減することができ、窒素と水素の比率を変更することで内部応力の値を制御することができる。また、酸窒化珪素により無機絶縁膜を形成する場合には、モノシランに、亜酸化窒素および窒素のガスを用いることが望ましい。
【0011】
無機絶縁膜は、より好ましくは、内部応力が3×108(dyne/cm2)以下である。この程度に軽減された内部応力になると、レーザ素子の加速試験を行った結果からメサ構造の寿命がより向上されることが判明している。なお、無機絶縁膜の内部応力は、無機絶縁膜の変形量をニュートンリングを用いて測定することにより求めることが可能である(これについては後述する)。
【0012】
さらに本発明の、メサ構造のレーザ素子部を備えた面発光型半導体レーザは、基板と、該基板上に形成された第1導電型の半導体層を含む第1のミラーと、第2導電型の半導体層を含む第2のミラーと、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの間に配された活性領域と、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの間に配された選択的に酸化された領域を含む電流狭窄部とを有し、前記メサ構造は、少なくとも前記第2のミラーおよび前記電流狭窄部を含み、前記メサ構造の少なくとも側面が無機絶縁膜によって覆われ、前記無機絶縁膜は引張応力と圧縮応力とを持つ絶縁膜を積層するものである。
【0013】
さらに本発明の面発光型半導体レーザは、基板と、前記基板の第1主面上に形成された第1導電型の分布帰還型の第1の半導体多層膜と、前記第2の半導体多層膜上に形成された活性領域と、前記活性領域上に形成された第2導電型の分布帰還型の第2の半導体多層膜と、前記活性領域に近接した少なくとも1層のAlxGa1−xAs(0.9≦x≦1)を含む半導体層の一部を酸化した電流制御層とを有し、少なくとも前記第2の半導体多層膜の上部から前記電流制御層までを含むメサ構造が形成され、前記メサ構造の上面および側面を、それぞれ引張応力と圧縮応力の内部応力をもつ無機絶縁膜を積層するものである。
【0014】
本発明の面発光型半導体レーザによれば、その無機絶縁膜が引張応力を有する膜と圧縮応力を有する膜とを含んで構成されるため、無機絶縁膜の全体の内部応力を低減することができ、その結果、無機絶縁膜の強度を維持し、レーザ素子部であるメサ構造を安定的に動作させることができる。
【0015】
無機絶縁膜としては、引張応力を有する膜と圧縮応力を有する膜とを交互に配置させ、これらを少なくとも一組有するものである。無機絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素、および/又は酸窒化珪素を用いることが望ましく、これらの膜はプラズマ支援化学気相成長法により形成される。
【0016】
好ましくは無機絶縁膜は、内部応力が引張応力を生じる第1の窒化珪素膜と、内部応力が圧縮応力を生じる第2の窒化珪素膜とを含むものであり、第1の窒化珪素膜は、前記第2の窒化珪素膜よりも水素の含有量が少ない。窒化珪素膜に含まれる水素の含有量を調整することで、内部応力の値を制御することができ、水素が多く含まれると内部応力が圧縮応力となる。第2の窒化珪素膜は、モノシランとアンモニアの原料ガスに、水素と窒素の希釈ガスを含み、希釈ガスにおける水素の含有比率が60%以上であることが望ましい。
【0017】
さらに本発明の、選択酸化型の面発光型半導体レーザを製造する方法は以下のステップを有する。基板上に、第1および第2の半導体多層ミラー、電流制御層、および活性層を含む複数の半導体層を形成するステップと、少なくとも第2の半導体ミラー層から電流制御層まで含むメサ構造を形成するステップと、メサ構造の電流制御層をメサ側面から酸化させるステップと、メサ構造の少なくとも側面を覆い、内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下の無機絶縁膜を形成するステップとを含む。無機絶縁膜の歪を小さくすることでメサ構造の経時変化を抑制し、レーザ光の出力を長期間安定的に動作させることができる。
【0018】
好ましくは無機絶縁膜は、酸化珪素、窒化珪素および/または酸窒化珪素であり、これらの膜はプラズマ支援化学気相成長法により形成される。窒化珪素の場合、モノシランおよびアンモニアに、水素および窒素の希釈ガスを用いて形成されることが望ましい。希釈ガスにおける水素の含有比率がおおよそ50%である。あるいは酸窒化珪素の場合には、モノシランに、亜酸化窒素および窒素のガスを用いて形成されることが望ましい。
【0019】
さらに本発明の選択酸化型の面発光型半導体レーザを製造する方法は以下のステップを有する。基板上に、第1および第2の半導体多層ミラー、電流制御層、および活性層を含む複数の半導体層を形成するステップと、少なくとも前記第2の半導体ミラー層から前記電流制御層まで含むメサ構造を形成するステップと、前記メサ構造の前記電流制御層をメサ側面から酸化させるステップと、前記メサ構造の少なくとも側面を覆い、引張応力を有する第1の膜と圧縮応力を有する第2の膜とを積層した無機絶縁膜を形成するステップとを有する。メサ構造を覆う無機絶縁膜が引張応力と圧縮応力を有することで、無機絶縁膜の全体の内部応力が第1、第2の膜によりバランスされることで低減され、結果として長寿命の安定動作が可能な面発光型半導体レーザを提供することができる。
【0020】
好ましくは第1、第2の膜は、プラズマ支援化学気相成長法により形成される窒化珪素膜であり、前記第2の膜は、モノシランおよびアンモニアを原料に、水素および窒素の希釈ガスを含み、前記希釈ガスにおける水素の含有比率が60%以上である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明に係る面発光レーザの断面図である。本実施の形態に係る面発光レーザ100は、円筒状のメサ構造(あるいはポスト構造、ピラー構造)から成るレーザ素子部101を備えた選択酸化型の面発光型半導体レーザである。同図に示す面発光レーザ100は、レーザ素子部あるいはメサ構造101上に塗布される保護膜や、金属コンタクト層から延在されるボンディングパッド部等の記載は省略されている。
【0022】
同図において、1はn型のGaAs基板、2は基板上に形成されたn型GaAsバッファ層、3はn型の下部DBR(Distributed Bragg Reflector)層、7は下部DBR層3上に形成された活性領域である。活性領域7は、アンドープの下部スペーサ層4とアンドープの量子井戸層5とアンドープの上部スペーサ層6の積層体よりなる。8は活性領域7上に形成された電流狭窄層であり、電流狭窄層8は、その中央部に円形状の開口を規定するp型のAlAs部8aとその周囲にAlAs酸化物領域8bとを含む。酸化物領域8bは、そこを通る電流と光を狭窄するものである。9は電流狭窄層8上に形成されたp型の上部DBR層、10は上部DBR層上に形成されたp型のコンタクト層、11はコンタクト層10上に形成され出射窓11aを規定する環状のp側コンタクト電極、12はコンタクト電極11上に形成された出射保護膜、13はメサ構造の上面の縁部、側面およびメサ底部を覆う層間絶縁膜、14は層間絶縁膜13上に形成されコンタクトホール13aを介してコンタクト電極11に接続されたp側配線電極、15は基板裏面に形成されたn側電極である。
【0023】
出射窓11aは円形状を有し、この中心は基板に垂直方向にかつメサ構造101の中心を延びる光軸とほぼ一致する。上述の電流狭窄層8のp型のAlAs部8aの中心もほぼ光軸と一致する。つまり、p型のAlAs部8aと出射窓11aとは互いに整合された位置にある。
【0024】
本実施の形態に係る面発光型半導体レーザ100は、従来のものと異なり層間絶縁膜13の内部応力を低減するものである。層間絶縁膜13の製造方法については後述するが、本例ではその内部応力を1.5×109(dyne/cm2)以下にすることで層間絶縁膜13の歪を小さくし、層間絶縁膜13の機械的強度を改善し、メサ構造の脱落等を予防するものである。
【0025】
次に、図1に示す面発光型半導体レーザの製造方法について図2ないし図5を参照して説明する。
A:エピ膜の作製
MOCVD法またはMBE法等により基板1上に複数の半導体膜を積層する。図2(a)に示すように、n型GaAs基板1上にn型GaAsバッファ層2と下部DBR層3と、アンドープのAl0.6G0.4Asからなる下部スペーサ層4、アンドープのGaAs量子井戸層およびアンドープのAl0.3G0.7As障壁層からなる量子井戸活性層5、ならびにアンドープのAl0.6G0.4Asからなる上部スペーサ層6を含む活性領域7と、上部DBR層9とp型GaAsコンタクト層10とを順次積層する。
【0026】
下部DBR層3は、n型のAl0.9G0.1Asとn型のAl0.15G0.85Asとを各々厚さλ/(4nr)(λ:発振波長、nr:媒質の屈折率)ずつ交互に35.5周期積層する。シリコンをドーパントとしたキャリア濃度は、2×1018cm−3である。他方、上部DBR層9は、p型のAl0.9G0.1Asとp型のAl0.15G0.85Asとを各々厚さλ/(4nr)(λ:発振波長、nr:媒質の屈折率)ずつ交互に23周期積層して形成し、カーボンをドーパントとしたキャリア濃度は、2×1018cm−3である。
【0027】
上部DBR層9内の最下層にはp型のAl0.9G0.1Asの代わりにコントロール層としてのp型のAlAs層8を形成している。AlAs層8は、厚さλ/(4nr)で、カーボンをドーパントとしたキャリア濃度は2×1018cm−3である。なお、素子の直列抵抗を下げるため、下部DBR層3と上部DBR層8のAl0.9G0.1As層とAl0.15G0.85As層との間には、その中間のアルミ組成比を有する遷移領域を形成するようにしても良い。p型のGaAsコンタクト層10の膜厚は20nmでキャリア濃度は1×1020m−3である。
【0028】
B:p側コンタクト電極の形成
図2(b)に示すように、エピタキシャル膜が形成された基板上に、通常のフォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、p型電極の材料を蒸着後、リフトオフにより所定の位置にp側コンタクト電極11を形成した。p側コンタクト電極11は環状であり、その内径がレーザ光の出射窓11aを規定する。電極材料として、例えばAu、Pt、Ti、Ge、Zn、Ni、In、WおよびITOから選択される1種類以上の金属材料を用いることができる。
【0029】
C:出射保護膜の着膜
図2(c)に示すように、p側コンタクト電極11を含むコンタクト層10上に、PCVD(プラズマ支援化学気相成長法)により出射保護膜12を形成する。出射保護膜12として酸窒化珪素膜を250nm着膜する。このときのPCVDの条件は、次の通りである。
基板温度:250度
原料ガス:モノシラン 25ccm、亜酸化窒素 200ccm、窒素 100ccm
高周波電力:200W
圧力:26.6Pa
【0030】
D:出射保護膜のパターニング
図3(d)に示すように、通常のフォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、レジストによって覆われていない領域の出射保護膜12を取り除く。そして、レジストを剥離し、パターンニングされた出射保護膜12をコンタクト電極11上に形成する。
【0031】
E:メサ形成用マスクの着膜
図3(e)に示すように、コンタクト電極11および出射保護膜12を含むコンタクト層10上に、PCVDによりメサ形成用のマスク16として窒化珪素膜を820nm着膜させる。このときの条件は次の通りである。
基板温度:300度
原料ガス:モノシラン 35ccm、アンモニア 105ccm、水素 175ccm、窒素 175ccm
高周波電力:800W
圧力:56.5Pa
【0032】
Fメサ形成用マスクのパターニング
図3(f)に示すように、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、レジストによって覆われていないメサ形成用マスク16を取り除き、メサ形成用マスク16を所定形状に加工する。
【0033】
G:メサの形成
図4(g)に示すように、メサ形成用マスク16をエッチングマスクとして、下部DBR層3の一部が露出されるまで、三塩化ホウ素および塩素を用いた反応性イオンエッチング(RIE)により半導体層をエッチングし、メサ構造を形成する。
【0034】
H:選択酸化領域の形成
図4(h)に示すように、水蒸気を導入したウエット酸化炉を使用して、AlAs層8を360℃で加熱することで、AlAs層8がメサ構造の側面から一部を選択的に酸化され、酸化物領域8bが形成される。
【0035】
I:層間絶縁膜の形成
図4(i)に示すように、メサ構造の上面、側面およびメサ底部を覆うように層間絶縁膜13を形成する。本実施の態様では、層間絶縁膜13の内部応力を低減させるために、以下のPCVDの条件により窒化珪素膜を800nm着膜させる。
【0036】
(なお基板温度が300度のとき、PCVDのヒーター温度は約400度である)
【0037】
このような条件で形成された窒化珪素膜13は、内部応力が3×108(dyne/cm2)となり、従来の窒化珪素膜の内部応力、3×109(dyne/cm2)と比較して1オーダー近く内部応力が低減される。これは、原料ガスに、水素および窒素を加えることで、過剰な水素および窒素が窒化珪素膜に混入し、それによって内部応力が低減されたものである。
【0038】
原料ガスに加えられる希釈ガスの水素と窒素の比率を変えることにより内部応力を所望の大きさに制御することが判明した。図6に水素と窒素の比率と内部応力との関係を示す。横軸は、水素の含有比率(水素および窒素を含む希釈ガスにおける水素が占める割合)を示し、縦軸はそのときの内部応力を示す。なお、縦軸において“0.0E+00”は内部応力がゼロであり、それより上に向かうと内部応力が引張応力であることを示し、それより下に向かう(“−”が付く)と内部応力が圧縮応力であることを示している。水素の含有比率が50%のとき、窒化珪素膜の内部応力は上述したように、3×108(dyne/cm2)であるが、水素の含有比率が増加するにつれて内部応力は圧縮応力になりその値が増加する。例えば、水素の含有比率が80%になると、3×109(dyne/cm2)の圧縮応力となる。他方、水素の含有比率が減少するにつれて内部応力は引張応力となりその値が増加する。
【0039】
J:コンタクト領域の形成
図5(j)に示すように、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、エッチングに選択性のある原料ガス(SF6+O2)を使用したドライエッチングにより層間絶縁膜13を除去し、出射保護膜12の全面を露出させるとともに、メサ形成用マスク16の一部を除去し、p側コンタクト電極11の一部を露出させるコンタクトホール13aを形成する。その後、レジストを剥離する。
【0040】
K:配線電極の形成
図5(k)に示すように、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、次いで配線電極の材料(例えばTi/Auの積層金属)を蒸着後、リフトオフにより所定の位置に配線電極14を形成する。配線電極14は、メサの上面の中央部においてコンタクト電極11によって規制される出射窓11aよりも一回り大きいサイズに削除され、かつ、コンタクトホール13aを介してコンタクト電極11に接続される。
【0041】
L:裏面研磨
研磨装置を使用して、n型GaAs基板1の裏面側から厚さ200μmまで基板を研磨する。
【0042】
M:n側電極の形成
図5(l)に示すように、n型GaAs基板1の裏面にn側電極の材料を蒸着することでn側電極15を形成する。電極の材料は、例えばAu/Ge/Ni/Auの金属を用いることができる。
【0043】
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る面発光型半導体レーザは、その層間絶縁膜の構成および出射保護膜上に層間絶縁膜が残っていることを第1の実施の態様と異にする。また、第1の実施の形態では、メサ形成用マスクの着膜工程(図3(e)に示す工程)において、マスクとして窒化珪素膜を使用しているが、第2の実施の形態では、酸窒化珪素膜を着膜させることを異にし、これら以外の構成は第1の実施の形態のときと同様である。
【0044】
図4(i)に示すステップにおいて、層間絶縁膜13がメサおよびメサ底部を含む領域上に形成される。層間絶縁膜13として酸窒化珪素膜800nmがPCVDにより、以下の条件で着膜される。
【0045】
(なお基板温度が250度のとき、PCVDのヒーター温度は約340度である)
【0046】
このような条件により形成された酸窒化珪素膜は、内部応力が圧縮応力であり、その応力は、3×108(dyne/cm2)である。
【0047】
酸窒化珪素膜が形成された後、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、原料ガスにCHF3+O2を使用したドライエッチングによりp型コンタクト電極11の一部の領域の無機絶縁膜(メサ形成用マスク膜16および層間膜13である酸窒化珪素膜)を除去し、出射保護膜12の上の層間絶縁膜は残っている状態でコンタクトホール13aを形成する。
【0048】
次に本発明の第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態に係る面発光型半導体レーザは、層間絶縁膜の構成を除き他の構成は第1の実施の形態と同様である。
【0049】
第3の実施の形態では、図4(i)のステップにおいて層間絶縁膜として引張応力と圧縮応力の複数の窒化珪素膜を積層する。
引張応力を有する窒化珪素膜は以下の条件にて400nmの膜厚に形成される。このときの引張応力は、3×109(dyne/cm2)である。
【0050】
圧縮応力を有する窒化珪素膜は以下の条件で400nmの膜厚に形成される。
このときの圧縮応力は、3×109(dyne/cm2)
こうして引張応力を有する膜と圧縮応力を有する膜を積層させることで、絶縁膜全体の応力を極力低減させることで、層間絶縁膜の機械的強度を改善することができる。積層される膜数は、2層のみならずそれ以上であっても良いし、さらに希釈ガスにおける水素の含有比率を適宜調整することで、圧縮応力と引張応力の値を変更することが可能である。
【0051】
層間絶縁膜の形成後、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、エッチングに選択性のある原料ガス(SF6+O2)を使用したドライエッチングにより出射保護膜12全ておよびp型コンタクト電極11の一部の領域の無機絶縁膜13(メサ形成用マスク膜16および層間絶縁膜13である窒化珪素膜)を除去し、その後レジストを剥離する。
【0052】
図7に加速試験をしたときの層間絶縁膜の内部応力と信頼性との関係を示す。加速試験として面発光型半導体レーザまたはそれを搭載した基板を、100℃の温度下で9mAの電流を流したときの面発光型半導体レーザの経時変化を表すもので、縦軸はメサ構造の相対強度を示し、横軸は時間を示す。相対強度とは、メサから出射されるレーザ光の出力の相対的な変化を示し、相対強度が“1(100%)”であることはレーザ光の出力に変化が無いことを意味し、相対強度が小さくなることはレーザ光の出力が低下することを意味する。図中、黒丸のドットは層間絶縁膜の内部応力が4×109(dyne/cm2)である場合、白三角のドットは内部応力が3×109(dyne/cm2)である場合、白い四角のドットは内部応力が1.5×109(dyne/cm2)、黒い菱形のドットは内部応力が3×108(dyne/cm2)の場合である。図からも明らかなように、内部応力が1.5×109(dyne/cm2)よりも大きくなると(丸のドットおよび三角のドット)、その相対強度の低下が著しく、面発光型半導体レーザとしての信頼性が悪化してしまう。内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下であれば、その相対強度はそれほど低下せず、面発光型半導体レーザの信頼性を維持することができる。
【0053】
次に、上記実施の態様における層間絶縁膜の応力の測定方法について説明する。
内部応力の測定は、ニュートン環法を用いる。これは、フラットネステスターを使用し、光学的に平滑な面上に円形基板を載せ、その面に垂直方向に光を照射したとき、基板面と平滑な面との間の光の干渉で生じるニュートンリングを観測し、そこから基板のそり量を測定し、そり量から内部応力を求めるものである。
【0054】
具体的な手順として、面発光型半導体レーザが形成される素子形成用基板とは別に測定用基板を用意し、この測定用基板のそり量(h1)をニュートンリングにより測定する。次いで、素子形成用基板と測定用基板とを同一環境に配し、素子形成用基板のメサ構造上に層間絶縁膜を形成するとき(図4(i)の工程)、これと同一のプロセス条件で層間絶縁膜を測定用基板の表面に形成する。層間絶縁膜が形成された測定用基板を再度ニュートンリング法によりそり量(h2)を測定する。
【0055】
そり量(h1)とそり量(h2)との変化量(Δh)から、内部応力σを次式より求めることができる。
【0056】
σ:内部応力
E:基板のヤング率
d:基板の厚さ
Δh:層間絶縁膜の着膜により基板のそりの変化量
ν:基板のポアソン比
r:基板の半径
d:層間絶縁膜の厚さ
【0057】
以上説明したように本実施の形態では、面発光型半導体レーザのメサ構造を覆う層間絶縁膜の内部応力を従来のものより小さくすることで、層間絶縁膜の機械的強度を維持し、メサ構造の基板からの脱落等を防止し、信頼性および長寿命のレーザ素子を得ることができる。
【0058】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る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本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、半導体基板は、他の基板を用いることも可能であるし、絶縁基板を用いてもよい。絶縁基板を用いた場合には、n側電極は基板上に積層されたn型の下部DBR層の一部と電気的コンタクトされる。また、電流狭窄層は、AlAs層に限らず、AlGaAs層を用いても良いし、その他のDBR層、コンタクト層、金属配線は、上記実施態様以外の材質を用いることも勿論可能である。メサ構造の形状は、円筒状に限らず、その他の角形状、楕円状等であってもよい。また、出射窓およびコンタクト電極の形状も、円形状に限らず、その他の楕円、矩形、正方形等の形状であっても良い。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、メサ構造のレーザ素子部を備えた面発光型半導体レーザにおいて、メサ構造の少なくとも側面が無機絶縁膜によって覆われ、無機絶縁膜の内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下であるようにしたことにより、従来と比較して、無機絶縁膜に生じる歪が低減され、無機絶縁膜の機械的強度が短時間で劣化するのを防止することができる。このため、無機絶縁膜によって基板上に機械的に補強されたレーザ素子部であるメサ構造の劣化、変形、損傷等を予防し、それに伴いメサ構造から出射されるレーザ光の出力を長期間安定化させることができ、面発光型半導体レーザの信頼性を向上させることができる。
【0060】
さらにメサ構造のレーザ素子部を備えた面発光型半導体レーザにおいて、メサ構造の少なくとも側面が無機絶縁膜によって覆われ無機絶縁膜が引張応力と圧縮応力とを持つ絶縁膜を積層するようにしたので、無機絶縁膜の全体の内部応力を低減することができ、その結果、無機絶縁膜の強度を維持し、レーザ素子部であるメサ構造を安定的に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの断面構造を示す図である。
【図2】図2(a)ないし(c)は、第1の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を示す図である。
【図3】図3(d)ないし(f)は、第1の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を示す図である。
【図4】図4(g)ないし(i)は、第1の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を示す図である。
【図5】図5(j)ないし(l)は、第1の実施の形態に係る面発光型半導体レーザの製造工程を示す図である。
【図6】水素窒素混合希釈ガスにおける水素含有比率と応力との関係を示す図である。
【図7】加速試験をしたときの層間絶縁膜の内部応力と信頼性との関係を示す図である。
【符号の説明】
1:n型GaAs基板、2:バッファ層、3下部DBR層、4:下部スペーサ層、5:量子井戸層、6:上部スペーサ層、7:活性領域、8:電流狭窄層、8a:AlAs領域、8b:酸化領域、9:上部DBR層、10:p型コンタクト層、11:コンタクト電極、11a:出射窓、12:出射窓保護膜、13:層間絶縁膜、14:配線電極、15:n側電極
Claims (7)
- メサ構造のレーザ素子部を備えた面発光型半導体レーザであって、前記面発光型半導体レーザは、
基板と、該基板上に形成された第1導電型の半導体層を含む第1のミラーと、第2導電型の半導体層を含む第2のミラーと、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの間に配された活性領域と、前記第1のミラーと前記第2のミラーとの間に配され一部に選択的に酸化された領域を含む電流狭窄部とを有し、
前記メサ構造は、少なくとも前記第2のミラーおよび前記電流狭窄部を含み、
前記メサ構造の少なくとも側面が無機絶縁膜によって覆われ、前記無機絶縁膜は、内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下となるように、引張応力を生じる第1の窒化珪素膜と内部応力が圧縮応力を生じる第2の窒化珪素膜とを積層し、前記第1の窒化珪素膜は、前記第2の窒化珪素膜よりも水素の含有量が少ない、面発光型半導体レーザ。 - 基板と、前記基板の第1主面上に形成された第1導電型の分布帰還型の第1の半導体多層膜と、前記第1の半導体多層膜上に形成された活性領域と、前記活性領域上に形成された第2導電型の分布帰還型の第2の半導体多層膜と、前記第1、第2の半導体多層膜の間に配され少なくとも1層のAlxGa1−xAs(0.9≦x≦1)を含む半導体層の一部を酸化した電流制御層とを有し、少なくとも前記第2の半導体多層膜の上部から前記電流制御層までを含むメサ構造が形成された面発光型半導体レーザ素子において、
前記メサ構造の少なくとも上面の一部および側面を無機絶縁膜により覆い、前記無機絶縁膜は、内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下となるように、引張応力を生じる第1の窒化珪素膜と内部応力が圧縮応力を生じる第2の窒化珪素膜とを積層し、前記第1の窒化珪素膜は、前記第2の窒化珪素膜よりも水素の含有量が少ない、面発光型半導体レーザ素子。 - 前記第2の窒化珪素膜は、モノシランとアンモニアの原料ガスに、水素と窒素の希釈ガスを用いて形成された膜であり、前記希釈ガスにおける水素の含有比率が60%以上である、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第2の窒化珪素膜は、モノシランとアンモニアの原料ガスに、水素と窒素の希釈ガスを用いて形成された膜であり、前記希釈ガスにおける水素の含有比率が60%以上である、請求項2に記載の面発光型半導体レーザ素子。
- 選択酸化型の面発光型半導体レーザを製造する方法であって、
基板上に、第1および第2の半導体多層ミラー、電流狭窄層、および活性領域を含む複数の半導体層を形成し、
少なくとも前記第2の半導体ミラー層から前記電流狭窄層まで含むメサ構造を形成し、
前記メサ構造の前記電流狭窄層をメサ側面から酸化させ、
プラズマ支援化学気相成長法により、前記メサ構造の少なくとも側面を覆い、内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下の無機絶縁膜を形成し、
前記無機絶縁膜は、モノシランおよびアンモニアに、水素および窒素の希釈ガスを用いて形成された窒化珪素である、
面発光型半導体レーザの製造方法。 - 選択酸化型の面発光型半導体レーザを製造する方法であって、
基板上に、第1および第2の半導体多層ミラー、電流狭窄層、および活性領域を含む複数の半導体層を形成し、
少なくとも前記第2の半導体ミラー層から前記電流狭窄層まで含むメサ構造を形成し、
前記メサ構造の前記電流狭窄層をメサ側面から酸化させ、
プラズマ支援化学気相成長法により、前記メサ構造の少なくとも側面を覆い、内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下の無機絶縁膜を形成し、
前記無機絶縁膜は、モノシランに、亜酸化窒素および窒素のガスを用いて形成された酸窒化珪素である、
面発光型半導体レーザの製造方法。 - 選択酸化型の面発光型半導体レーザを製造する方法であって、
基板上に、第1および第2の半導体多層ミラー、電流狭窄層、および活性領域を含む複数の半導体層を形成し、
少なくとも前記第2の半導体ミラー層から前記電流狭窄層まで含むメサ構造を形成し、
前記メサ構造の前記電流狭窄層をメサ側面から酸化させ、
プラズマ支援化学気相成長法により、前記メサ構造の少なくとも側面を覆い、内部応力が1.5×109(dyne/cm2)以下となるように引張応力を有する第1の膜と圧縮応力を有する第2の膜とを積層した無機絶縁膜を形成し、
前記第1の膜は、モノシランとアンモニアを用いて形成された窒化珪素であり、前記第2の膜は、モノシランおよびアンモニアに、水素および窒素の希釈ガスを用いて形成された窒化珪素である、
面発光型半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002363486A JP4590820B2 (ja) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 |
US10/625,687 US7020173B2 (en) | 2002-12-16 | 2003-07-24 | Surface emitting semiconductor laser and method of fabricating the same |
CNB031535445A CN1251371C (zh) | 2002-12-16 | 2003-08-15 | 表面发射型半导体激光器及其制造方法 |
CNA2005100958242A CN1747263A (zh) | 2002-12-16 | 2003-08-15 | 表面发射型半导体激光器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002363486A JP4590820B2 (ja) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004200211A JP2004200211A (ja) | 2004-07-15 |
JP4590820B2 true JP4590820B2 (ja) | 2010-12-01 |
Family
ID=32761623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002363486A Expired - Fee Related JP4590820B2 (ja) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7020173B2 (ja) |
JP (1) | JP4590820B2 (ja) |
CN (2) | CN1251371C (ja) |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6898215B2 (en) * | 2001-04-11 | 2005-05-24 | Optical Communication Products, Inc. | Long wavelength vertical cavity surface emitting laser |
JP3838218B2 (ja) | 2003-05-19 | 2006-10-25 | ソニー株式会社 | 面発光型半導体レーザ素子及びその製造方法 |
US7054345B2 (en) * | 2003-06-27 | 2006-05-30 | Finisar Corporation | Enhanced lateral oxidation |
JP2005026688A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | 放射放出半導体チップ、該半導体チップの作製方法および該半導体チップの明るさの調整設定方法 |
US6979582B2 (en) * | 2003-09-22 | 2005-12-27 | National Chung-Hsing University | Vertical-cavity surface emitting laser diode and method for producing the same |
JP4437913B2 (ja) * | 2003-11-25 | 2010-03-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 表面発光型半導体レーザ素子およびその製造方法 |
DE102004029412A1 (de) * | 2004-02-27 | 2005-10-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierender Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines solchen Halbleiterchips |
WO2006080153A1 (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Nec Corporation | 半導体受光素子及びその製造方法 |
KR101111720B1 (ko) * | 2005-10-12 | 2012-02-15 | 삼성엘이디 주식회사 | 활성층 상에 유전체층이 형성된 측면 발광형 반도체 레이저다이오드 |
DE102006061167A1 (de) * | 2006-04-25 | 2007-12-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauelement |
JP2007299896A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイおよびその面発光レーザアレイを備えた画像形成装置 |
JP4091647B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2008-05-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体光素子の製造方法 |
JP2008053353A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザアレイ、それに用いられる面発光レーザ素子および面発光レーザアレイの製造方法 |
US20090295902A1 (en) * | 2006-08-23 | 2009-12-03 | Ricoh Company, Ltd. | Surface-emitting laser array, optical scanning device, and image forming device |
JP4934399B2 (ja) * | 2006-10-24 | 2012-05-16 | 古河電気工業株式会社 | 面発光レーザ素子および面発光レーザ素子アレイ |
US20080160786A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | United Microelectronics Corp. | Method for increasing film stress and method for forming high stress layer |
JP4878322B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-02-15 | 古河電気工業株式会社 | 面発光レーザ素子および面発光レーザ素子の製造方法 |
JP2008283028A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザの製造方法、モジュール、光源装置、情報処理装置、光送信装置、光空間伝送装置および光空間伝送システム。 |
US7612457B2 (en) * | 2007-06-21 | 2009-11-03 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device including a stress buffer |
JP4973940B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2012-07-11 | ソニー株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
US7957447B2 (en) | 2007-11-20 | 2011-06-07 | Fuji Xerox Co., Ltd. | VCSEL array device and method for manufacturing the VCSEL array device |
JP4609508B2 (ja) * | 2007-11-20 | 2011-01-12 | 富士ゼロックス株式会社 | 層間絶縁膜の応力制御により信頼性を改善した表面発光型半導体レーザアレイ素子 |
JP5274038B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2013-08-28 | キヤノン株式会社 | 垂直共振器型面発光レーザの製造方法とレーザアレイの製造方法 |
JP5515767B2 (ja) | 2009-05-28 | 2014-06-11 | 株式会社リコー | 面発光レーザ素子の製造方法、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 |
JP5293450B2 (ja) * | 2009-06-24 | 2013-09-18 | 株式会社リコー | 面発光レーザの製造方法、該製造方法により製造された面発光レーザ、およびそれを用いた面発光レーザアレイ素子、光走査装置、ならびに画像形成装置 |
JP5521411B2 (ja) * | 2009-07-03 | 2014-06-11 | ソニー株式会社 | 半導体レーザ装置 |
US8204093B2 (en) * | 2009-09-16 | 2012-06-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing vertical-cavity surface emitting laser and vertical-cavity surface emitting laser array |
JP5618812B2 (ja) * | 2010-01-06 | 2014-11-05 | キヤノン株式会社 | 面発光レーザの製造方法 |
US8416821B2 (en) | 2010-06-11 | 2013-04-09 | Ricoh Company, Ltd. | Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning unit, image forming apparatus and method of manufacturing surface emitting laser element |
TWI427879B (zh) * | 2010-12-22 | 2014-02-21 | Univ Nat Central | Vertical Resonant Cavity with Infrared Profile |
JP5633435B2 (ja) * | 2011-03-09 | 2014-12-03 | 日亜化学工業株式会社 | 面発光レーザ素子 |
JP6176298B2 (ja) * | 2015-09-03 | 2017-08-09 | 富士ゼロックス株式会社 | 面発光型半導体レーザアレイ及び面発光型半導体レーザアレイの製造方法 |
DE102015116336B4 (de) * | 2015-09-28 | 2020-03-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaser |
CN105610047B (zh) * | 2016-01-01 | 2018-09-21 | 西安电子科技大学 | GeSn多量子阱金属腔激光器及其制作方法 |
US11437783B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-09-06 | Rohm Co., Ltd. | Surface-emitting semiconductor laser |
US11942762B2 (en) * | 2018-04-04 | 2024-03-26 | Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. | Surface-emitting laser device and light emitting device including the same |
CN108847573B (zh) * | 2018-06-27 | 2021-06-01 | 湖北光安伦芯片有限公司 | 垂直腔面发射激光器及其制作方法 |
CN111092366B (zh) * | 2018-10-23 | 2021-04-06 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种具有双面电流限制结构的半导体激光器及制备方法 |
CN109659812A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-19 | 厦门乾照半导体科技有限公司 | 一种具有odr的倒装vcsel芯片及其制作方法 |
CN110061414A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-07-26 | 苏州长光华芯光电技术有限公司 | 一种半导体激光器芯片 |
US11362486B2 (en) | 2019-05-06 | 2022-06-14 | Mellanox Technologies, Ltd. | High speed high bandwidth vertical-cavity surface-emitting laser with controlled overshoot |
US11165222B2 (en) * | 2019-05-06 | 2021-11-02 | Mellanox Technologies, Ltd. | Optically matched vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) with passivation |
CN111244759A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 常州纵慧芯光半导体科技有限公司 | 一种具有透明顶衬与背面正负电极的vcsel器件及其制备方法 |
CN111293584B (zh) * | 2020-02-20 | 2021-04-16 | 浙江博升光电科技有限公司 | 多层多区垂直腔面发射激光器装置 |
CN111682401B (zh) * | 2020-08-14 | 2020-10-30 | 江西铭德半导体科技有限公司 | 一种vcsel芯片及其制造方法 |
CN111817129A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-10-23 | 江西铭德半导体科技有限公司 | 一种vcsel芯片及其制造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09326527A (ja) * | 1996-06-06 | 1997-12-16 | Nec Corp | 半導体レーザ素子 |
JPH11340565A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光型半導体レーザ素子及びその製造方法 |
JP2002335045A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-11-22 | Ricoh Co Ltd | 面発光半導体レーザ素子及び光伝送システム |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5351257A (en) * | 1993-03-08 | 1994-09-27 | Motorola, Inc. | VCSEL with vertical offset operating region providing a lateral waveguide and current limiting and method of fabrication |
US6185241B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-02-06 | Xerox Corporation | Metal spatial filter to enhance model reflectivity in a vertical cavity surface emitting laser |
US6144682A (en) * | 1998-10-29 | 2000-11-07 | Xerox Corporation | Spatial absorptive and phase shift filter layer to reduce modal reflectivity for higher order modes in a vertical cavity surface emitting laser |
US6529541B1 (en) * | 2000-11-13 | 2003-03-04 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Surface emitting semiconductor laser |
US6717974B2 (en) * | 2002-04-01 | 2004-04-06 | Lumei Optoelectronics Corporation | Apparatus and method for improving electrical conduction structure of a vertical cavity surface emitting laser |
-
2002
- 2002-12-16 JP JP2002363486A patent/JP4590820B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-07-24 US US10/625,687 patent/US7020173B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-15 CN CNB031535445A patent/CN1251371C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-15 CN CNA2005100958242A patent/CN1747263A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09326527A (ja) * | 1996-06-06 | 1997-12-16 | Nec Corp | 半導体レーザ素子 |
JPH11340565A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 面発光型半導体レーザ素子及びその製造方法 |
JP2002335045A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-11-22 | Ricoh Co Ltd | 面発光半導体レーザ素子及び光伝送システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1747263A (zh) | 2006-03-15 |
CN1508915A (zh) | 2004-06-30 |
CN1251371C (zh) | 2006-04-12 |
US20040151221A1 (en) | 2004-08-05 |
JP2004200211A (ja) | 2004-07-15 |
US7020173B2 (en) | 2006-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4590820B2 (ja) | 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 | |
EP2020711B1 (en) | Method for manufacturing surface-emitting laser | |
US6127200A (en) | Vertical-cavity surface-emitting laser and method for manufacturing the same | |
US6201825B1 (en) | Surface emitting semiconductor laser device and process for producing the same | |
JP4602701B2 (ja) | 面発光レーザ及び光伝送システム | |
US20080240194A1 (en) | Vertical cavity surface emitting laser and method of manufacturing it | |
JP2003188471A (ja) | 面発光型半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
JP2010212332A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
JP2008053353A (ja) | 面発光レーザアレイ、それに用いられる面発光レーザ素子および面発光レーザアレイの製造方法 | |
US8389308B2 (en) | Method for producing surface emitting semiconductor device | |
WO2008026721A1 (fr) | Laser d'émission de surface de résonateur vertical | |
US8228964B2 (en) | Surface emitting laser, surface emitting laser array, and image formation apparatus | |
JP2003347670A (ja) | 面発光半導体レーザ素子及びレーザアレイ | |
US20010050935A1 (en) | Surface emitting semiconductor laser device | |
JP2006086498A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP5006242B2 (ja) | 面発光半導体レーザ素子 | |
US20090180509A1 (en) | Surface emitting semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
JP3459003B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP4115125B2 (ja) | 面発光型半導体レーザ素子 | |
WO2021177036A1 (ja) | 面発光レーザ | |
US7885312B2 (en) | Surface emitting semiconductor laser element | |
JP3876886B2 (ja) | 面発光型半導体レーザ装置の製造方法 | |
JP2003158340A (ja) | 面発光半導体レーザ素子 | |
JP5087321B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP4771142B2 (ja) | 垂直共振器型発光ダイオード |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090714 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090907 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090907 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100119 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100414 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100524 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100817 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100830 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4590820 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |