JP7415329B2 - Light emitting device and method for manufacturing the light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子、および発光素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a method for manufacturing the light emitting device.

特許文献1には、同一の半導体基板上に、単一横モード直線偏光を基板垂直方向に発する面発光レーザと、基板に水平に光を導波する導波路とを有し、面発光レーザと導波路の光軸が交差していることを特徴とする光機能素子が開示されている。 Patent Document 1 discloses that a surface-emitting laser that emits single transverse mode linearly polarized light in a direction perpendicular to the substrate and a waveguide that guides light horizontally to the substrate are provided on the same semiconductor substrate. An optical functional element characterized in that the optical axes of waveguides intersect is disclosed.

特許文献2には、第1ミラーと、第1ミラーの上方に形成された活性層と、活性層の上方に形成された第2ミラーと、活性層の上方または下方に形成された電流狭窄層と、を含み、第2ミラーは、光の出射方向と垂直な面内に配列された複数の凹部を有し、凹部に周囲を囲まれた光閉じこめ領域は、平面視において電流狭窄層に囲まれた領域の内側に形成されている、面発光型半導体レーザが開示されている。 Patent Document 2 describes a first mirror, an active layer formed above the first mirror, a second mirror formed above the active layer, and a current confinement layer formed above or below the active layer. The second mirror has a plurality of recesses arranged in a plane perpendicular to the light emission direction, and the light confinement region surrounded by the recesses is surrounded by a current confinement layer in plan view. A surface-emitting semiconductor laser is disclosed in which the surface-emitting semiconductor laser is formed inside a closed region.

特許文献3には、基板上に形成され、基板と垂直方向にレーザ光を発する発光部と、基板上に形成され、発光部で発せられた光の一部を基板と水平方向に伝播させる光伝播部と、光伝播部で伝播された光の光量を調整する光量調整手段とを備え、光伝播部は、発光部領域の等価屈折率よりも等価屈折率が小さい低等価屈折率領域と、低等価屈折率領域と光量調整手段との間に配された低等価屈折率領域よりも等価屈折率が高い高等価屈折率領域とを含む、面発光型半導体レーザが開示されている。 Patent Document 3 discloses a light emitting section formed on a substrate and emitting laser light in a direction perpendicular to the substrate, and a light emitting section formed on the substrate that propagates part of the light emitted by the light emitting section in a direction horizontal to the substrate. The light propagating section includes a low equivalent refractive index region having an equivalent refractive index smaller than an equivalent refractive index of the light emitting region; A surface-emitting semiconductor laser is disclosed that includes a high-value refractive index region having a higher equivalent refractive index than the low-equivalent refractive index region, which is disposed between the low-equivalent refractive index region and a light amount adjusting means.

特開平11-274640号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-274640 特開2007-189033号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-189033 特開2012-049180号公報JP2012-049180A

本発明は、帯域特性の劣化が抑制された発光素子、および発光素子の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light emitting element in which deterioration of band characteristics is suppressed, and a method for manufacturing the light emitting element.

第1態様に係る発光素子は、導電領域、および該導電領域を囲んで設けられた第1の長さの第1の非導電領域と第1の長さより短い第2の長さの第2の非導電領域を含む非導電領域を共有するとともに、予め定められた方向にこの順で配置された共振器構造を有する第1の柱状体、結合部、および共振器構造を有する第2の柱状体を含み、前記第2の柱状体における前記予め定められた方向と交差する方向の前記第2の非導電領域の一部の長さが他の前記第2の非導電領域の長さより短いものである。 The light emitting device according to the first aspect includes a conductive region, a first non-conductive region having a first length and a second non-conductive region having a second length shorter than the first length, which are provided surrounding the conductive region. A first columnar body sharing a non-conductive region including a non-conductive region and having a resonator structure arranged in this order in a predetermined direction; a coupling portion; and a second columnar body having a resonator structure. , the length of a portion of the second non-conductive region in the direction intersecting the predetermined direction in the second columnar body is shorter than the length of the other second non-conductive region. be.

第2態様に係る発光素子は、第1態様に係る発光素子において、前記予め定められた方向と交差する方向の一部に前記第2の非導電領域が配置されていないものである。 The light-emitting element according to the second aspect is the light-emitting element according to the first aspect, in which the second non-conductive region is not arranged in a part of the direction intersecting the predetermined direction.

第3態様に係る発光素子は、第1態様または第2態様に係る発光素子において、前記共振器構造は、基板上にこの順に形成された第1の多層膜反射鏡、活性領域、および第2の多層膜反射鏡を備え、前記活性領域が前記導電領域の一部を形成し、前記第1の多層膜反射鏡および前記第2の多層膜反射鏡の少なくとも一方の複数の層に設けられた酸化層が前記非導電領域を形成するものである。 A light emitting device according to a third aspect is the light emitting device according to the first aspect or the second aspect, in which the resonator structure includes a first multilayer film reflector, an active region, and a second multilayer film formed on the substrate in this order. a multilayer reflective mirror, the active region forming a part of the conductive region, and provided in a plurality of layers of at least one of the first multilayer reflective mirror and the second multilayer reflective mirror. An oxide layer forms the non-conductive region.

第4態様に係る発光素子は、第3態様に係る発光素子において、前記第2の非導電領域は複数の酸化層で形成されているものである。 A light emitting element according to a fourth aspect is the light emitting element according to the third aspect, in which the second non-conductive region is formed of a plurality of oxide layers.

第5態様に係る発光素子の製造方法は、第1の多層膜反射鏡、活性領域、および第2の多層膜反射鏡がこの順で積層された多層膜構造体が形成された基板を準備する工程と、予め定められた方向にこの順で配置された共振器構造を有する第1の柱状体、結合部、および共振器構造を有する第2の柱状体を前記多層膜構造体に形成する工程と、前記多層膜構造体に含まれる複数の層の側面を酸化して、第1の長さの第1の非導電領域と、前記第1の長さより短い第2の長さの第2の非導電領域を含む非導電領域を形成する工程と、前記第2の柱状体における前記予め定められた方向と交差する方向の前記第2の非導電領域の一部を削除する工程と、を含むものである。 The method for manufacturing a light emitting device according to the fifth aspect includes preparing a substrate on which a multilayer film structure in which a first multilayer film reflector, an active region, and a second multilayer film reflector are laminated in this order is formed. and a step of forming, in the multilayer film structure, a first columnar body having a resonator structure, a coupling portion, and a second columnar body having a resonator structure arranged in this order in a predetermined direction. and oxidizing side surfaces of a plurality of layers included in the multilayer film structure to form a first non-conductive region with a first length and a second non-conductive region with a second length shorter than the first length. a step of forming a non-conductive region including a non-conductive region; and a step of deleting a part of the second non-conductive region in a direction intersecting the predetermined direction in the second columnar body. It is something that

第1、および第5態様によれば、帯域特性の劣化が抑制された発光素子、および発光素子の製造方法を提供することができる、という効果を奏する。 According to the first and fifth aspects, it is possible to provide a light emitting element in which deterioration of band characteristics is suppressed and a method for manufacturing the light emitting element.

第2態様によれば、予め定められた方向と交差する方向の一部に第2の非導電領域を配置させる場合と比較して、より確実に帯域特性の劣化が抑制される、という効果を奏する。 According to the second aspect, the effect of suppressing deterioration of band characteristics more reliably compared to the case where the second non-conductive region is arranged in a part of the direction intersecting a predetermined direction is achieved. play.

第3態様によれば、結合共振器構造の面発光型発光素子において帯域特性の劣化が抑制される、という効果を奏する。 According to the third aspect, it is possible to suppress deterioration of band characteristics in a surface-emitting light emitting element having a coupled resonator structure.

第4態様によれば、より高速化が図られた結合共振器構造の面発光型発光素子において帯域特性の劣化が抑制される、という効果を奏する。 According to the fourth aspect, there is an effect that deterioration of band characteristics is suppressed in a surface-emitting light emitting element having a coupled resonator structure that achieves higher speed.

実施の形態に係る発光素子の構成の一例を示す(a)は断面図、(b)は平面図である。1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view, showing an example of the configuration of a light emitting element according to an embodiment. 実施の形態に係る発光素子の動作を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the operation of the light emitting element according to the embodiment. 実施の形態に係る発光素子の製造方法を示す断面図の一部である。1 is a part of a cross-sectional view showing a method for manufacturing a light emitting element according to an embodiment. 実施の形態に係る発光素子の製造方法を示す断面図の一部である。1 is a part of a cross-sectional view showing a method for manufacturing a light emitting element according to an embodiment. (a)は比較例に係る発光素子の構成を示す断面図、(b)は制御部メサの第2酸化領域の切削位置を示す平面図である。(a) is a cross-sectional view showing the configuration of a light emitting element according to a comparative example, and (b) is a plan view showing the cutting position of the second oxidized region of the control mesa.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の実施の形態では、本発明に係る発光素子として、駆動部(発光部)を構成するメサと、制御部(帰還部)を構成するメサとが結合部で結合された構成の結合共振器構造を有する面発光型半導体レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)を例示して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, as a light emitting element according to the present invention, a coupled resonator is used in which a mesa forming a driving section (light emitting section) and a mesa forming a control section (feedback section) are coupled at a coupling section. A vertical cavity surface emitting semiconductor laser (VCSEL) having a structure will be exemplified and explained.

図1を参照して、本実施の形態に係る発光素子10の構成の一例について説明する。図1(a)は本実施の形態に係る発光素子10の断面図であり、図1(b)は発光素子10の平面図である。図1(a)に示す断面図は、図1(b)に示す平面図においてA-A’線で切断した断面図である。 An example of the configuration of the light emitting element 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1(a) is a cross-sectional view of the light emitting device 10 according to this embodiment, and FIG. 1(b) is a plan view of the light emitting device 10. The cross-sectional view shown in FIG. 1(a) is a cross-sectional view taken along the line A-A' in the plan view shown in FIG. 1(b).

図1(a)に示すように、発光素子10は、半絶縁性のGaAs(ガリウムヒ素)の基板12上に形成されたn型GaAsのコンタクト層14、下部DBR(Distributed Bragg Reflector)16、活性領域24、第1酸化領域32a、第2酸化領域32b、非酸化領域32c、上部DBR26、p側電極36、n側電極30、および電流阻止領域60を含んで構成されている。第1酸化領域32a、および非酸化領域32cによって電流狭窄層32が形成されている。なお、図1では、発光素子10を被覆する絶縁膜、p側電極36とp側電極パッドとの間の配線、あるいはn側電極30とn側電極パッドとの間の配線等を省略して描いている。ここで、第1酸化領域32aおよび第2酸化領域32bは本発明に係る「非導電領域」の一例であり、非酸化領域32cは本発明に係る「導電領域」の一例である。また、図1(a)に示すように、本実施の形態では、一例として第2酸化領域32bの長さが第1酸化領域32aの長さより短くされている。 As shown in FIG. 1A, the light emitting device 10 includes an n-type GaAs contact layer 14 formed on a semi-insulating GaAs (gallium arsenide) substrate 12, a lower DBR (Distributed Bragg Reflector) 16, and an active layer. It is configured to include a region 24, a first oxidized region 32a, a second oxidized region 32b, a non-oxidized region 32c, an upper DBR 26, a p-side electrode 36, an n-side electrode 30, and a current blocking region 60. A current confinement layer 32 is formed by the first oxidized region 32a and the non-oxidized region 32c. Note that in FIG. 1, the insulating film covering the light emitting element 10, the wiring between the p-side electrode 36 and the p-side electrode pad, the wiring between the n-side electrode 30 and the n-side electrode pad, etc. are omitted. I'm drawing. Here, the first oxidized region 32a and the second oxidized region 32b are an example of a "non-conductive region" according to the present invention, and the non-oxidized region 32c is an example of a "conductive region" according to the present invention. Furthermore, as shown in FIG. 1A, in this embodiment, the length of the second oxidized region 32b is shorter than the length of the first oxidized region 32a, for example.

なお、本実施の形態では第2酸化領域32bが複数本(図1(a)の例では3本)である形態を例示して説明するが、これに限られず例えば4本以上でも1本あるいは2本でもよい。また、本実施の形態では複数の第2酸化領域32bの各々の長さが等しい形態を例示して説明するが、これに限られず各々の長さが異なっていてもよい。例えば、複数の第2酸化領域32bの各々の長さが、活性領域24から遠ざかるほど短くなるように構成してもよい。 In this embodiment, a mode in which there are a plurality of second oxidized regions 32b (three in the example of FIG. Two pieces is fine. Further, in this embodiment, a mode in which the lengths of the plurality of second oxidized regions 32b are equal will be exemplified and explained, but the length is not limited to this, and each length may be different. For example, the length of each of the plurality of second oxidized regions 32b may be configured to become shorter as the distance from the active region 24 increases.

図1(b)に示すように、発光素子10は2つのメサ(柱状体。ポストともいう)、すなわち各々略矩形形状で、駆動部62を構成するメサM1と、制御部64を構成するメサM2を備えている。また、発光素子10は、メサM1とメサM2とが接続される部分に結合部40を有している。本実施の形態に係る結合部40は、メサM1とメサM2とが接続されることによって形成された半導体層のくびれ部分に設けられている。メサM1およびメサM2の各々は、コンタクト層14上に共通に形成された下部DBR16、活性領域24、電流狭窄層32、上部DBR26を含んでいる。 As shown in FIG. 1(b), the light emitting element 10 has two mesas (columnar bodies, also referred to as posts), each having a substantially rectangular shape, a mesa M1 that constitutes a drive section 62, and a mesa M1 that constitutes a control section 64. Equipped with M2. Furthermore, the light emitting element 10 has a coupling portion 40 at a portion where the mesa M1 and the mesa M2 are connected. The coupling portion 40 according to the present embodiment is provided in the constricted portion of the semiconductor layer formed by connecting the mesa M1 and the mesa M2. Each of mesa M1 and mesa M2 includes a lower DBR 16, an active region 24, a current confinement layer 32, and an upper DBR 26 that are commonly formed on the contact layer 14.

一方、メサM1とメサM2との間、すなわち結合部40には、上部DBR26内に形成された電流阻止領域60が配置されている。本実施の形態に係る電流阻止領域60は、メサM1、M2の上面から電流狭窄層32にかけて(すなわち、活性領域24に至らない深さまで)、一例としてH+(プロトン)イオンを注入して形成された高抵抗領域であり、駆動部62のメサM1と制御部64のメサM2とを電気的に分離する領域である。なお、電流阻止領域60は、駆動部62と制御部64との間の分離を確実にするための構成で、該分離の許容度によっては電流阻止領域60を用いなくともよい。また、不純物を導入する代わりに溝を形成してもよい。以上の構成を有する駆動部62(メサM1)、制御部64(メサM2)、および結合部40を含んで本実施の形態に係る結合共振器構造型の発光素子10が構成されている。 On the other hand, a current blocking region 60 formed within the upper DBR 26 is disposed between the mesa M1 and the mesa M2, that is, at the coupling portion 40. The current blocking region 60 according to the present embodiment is formed, for example, by implanting H+ (proton) ions from the top surface of the mesas M1 and M2 to the current confinement layer 32 (that is, to a depth that does not reach the active region 24). This is a high resistance region that electrically separates the mesa M1 of the drive section 62 and the mesa M2 of the control section 64. Note that the current blocking region 60 is configured to ensure separation between the drive section 62 and the control section 64, and depending on the tolerance of the separation, the current blocking region 60 may not be used. Alternatively, grooves may be formed instead of introducing impurities. The coupled resonator structure type light emitting device 10 according to the present embodiment includes the drive section 62 (mesa M1), the control section 64 (mesa M2), and the coupling section 40 having the above configuration.

次に、図2(a)を参照して発光素子10の作用について説明する。駆動部62はVCSEL型の発光部であり、基本的に下部DBR16と上部DBR26との間の垂直共振(Z軸の方向の共振)によって発光し、出力光Loを出力する。なお、駆動部62を発光させる際には、電源の正極をp側電極36に、負極をn側電極30に接続して-Z方向に駆動電流を流す。 Next, the operation of the light emitting element 10 will be explained with reference to FIG. 2(a). The drive unit 62 is a VCSEL type light emitting unit, and basically emits light by vertical resonance (resonance in the Z-axis direction) between the lower DBR 16 and the upper DBR 26, and outputs output light Lo. Note that when the drive unit 62 emits light, the positive electrode of the power source is connected to the p-side electrode 36 and the negative electrode is connected to the n-side electrode 30, and a driving current is passed in the -Z direction.

ここで、垂直共振によって発生した光(以下、「発振光Lv」という場合がある)の一部は、図2(a)に示す+X方向(基板12に平行な方向)に沁み出し、駆動部62から結合部40を介して制御部64に伝播する(以下、この光を「伝播光」という場合がある)。該伝播光は、下部DBR16と上部DBR26との間で反射を繰り返しながら伝搬するいわゆるスローライト光である。一方、図1(a)に示すように、発光素子10では、第1酸化領域32aはメサM1、M2の双方に形成されている。しかしながら、第2酸化領域32bはメサM1には形成されているが、メサM2には形成されていない部分がある。つまり、図1(b)に示すように、第1酸化領域32aの先端と非酸化領域32cとの界面である境界18はメサM1およびM2の全体に亘って形成されている。一方、第2酸化領域32bと非酸化層との界面である境界20はメサM1の全体およびメサM2の一部に形成されている。すなわち、メサM2には第2酸化領域32bが形成されていない領域がある。換言すれば、伝播光の伝播方向(つまり、+X方向)に交差するメサM2の界面は、第2酸化領域32bが形成されていない端面Sとなっている。 Here, a part of the light generated by the vertical resonance (hereinafter sometimes referred to as "oscillation light Lv") oozes out in the +X direction (direction parallel to the substrate 12) shown in FIG. 62 and propagates to the control unit 64 via the coupling unit 40 (hereinafter, this light may be referred to as “propagating light”). The propagating light is so-called slow light light that propagates while being repeatedly reflected between the lower DBR 16 and the upper DBR 26. On the other hand, as shown in FIG. 1A, in the light emitting element 10, the first oxidized regions 32a are formed in both mesas M1 and M2. However, although the second oxidized region 32b is formed in the mesa M1, there is a portion where it is not formed in the mesa M2. That is, as shown in FIG. 1(b), the boundary 18, which is the interface between the tip of the first oxidized region 32a and the non-oxidized region 32c, is formed over the entire mesas M1 and M2. On the other hand, a boundary 20, which is an interface between the second oxidized region 32b and the non-oxidized layer, is formed in the entire mesa M1 and a part of the mesa M2. That is, there is a region in mesa M2 in which the second oxidized region 32b is not formed. In other words, the interface of the mesa M2 that intersects with the propagation direction of the propagating light (that is, the +X direction) is an end surface S on which the second oxidized region 32b is not formed.

その結果、駆動部62から制御部64に伝播した伝播光は、メサM2の端面Sで反射し(以下、端面Sで反射した光を「反射光Lr」という場合がある)、駆動部62に戻る。駆動部62に戻った反射光Lrは発振光Lvに重畳され、駆動部62の変調特性を改善する(変調帯域を拡大する)。以上が、結合共振器構造を有する発光素子10の動作原理である。 As a result, the propagated light that propagated from the drive section 62 to the control section 64 is reflected at the end surface S of the mesa M2 (hereinafter, the light reflected at the end surface S may be referred to as "reflected light Lr"), and is transmitted to the drive section 62. return. The reflected light Lr returned to the drive section 62 is superimposed on the oscillation light Lv, improving the modulation characteristics of the drive section 62 (expanding the modulation band). The above is the operating principle of the light emitting element 10 having a coupled resonator structure.

次に、再び図1を参照し、発光素子10の構成についてより詳細に説明する。本実施の形態に係る基板12には、一例として半絶縁性のGaAs基板を用いている。半絶縁性のGaAs基板とは、不純物がドーピングされていないGaAs基板である。半絶縁性のGaAs基板は抵抗率が非常に高く、そのシート抵抗値は数MΩ程度の値を示す。 Next, referring again to FIG. 1, the configuration of the light emitting element 10 will be described in more detail. As an example, a semi-insulating GaAs substrate is used as the substrate 12 according to this embodiment. A semi-insulating GaAs substrate is a GaAs substrate that is not doped with impurities. A semi-insulating GaAs substrate has a very high resistivity, and its sheet resistance value is on the order of several MΩ.

基板12上に形成されたコンタクト層14は、一例としてSiがドープされたGaAs層によって形成されている。コンタクト層14の一端はn型の下部DBR16に接続され、他端はn側電極30に接続されている。すなわち、コンタクト層14は、下部DBR16とn側電極30との間に介在し、メサM1、M2で構成される半導体層に一定の電位を付与する機能を有する。なお、コンタクト層14は、サーマルクリーニング後、基板表面の結晶性を良好にするために設けられるバッファ層を兼ねてもよい。 The contact layer 14 formed on the substrate 12 is formed of, for example, a GaAs layer doped with Si. One end of the contact layer 14 is connected to the n-type lower DBR 16, and the other end is connected to the n-side electrode 30. That is, the contact layer 14 is interposed between the lower DBR 16 and the n-side electrode 30, and has a function of applying a constant potential to the semiconductor layer composed of the mesas M1 and M2. Note that the contact layer 14 may also serve as a buffer layer provided to improve the crystallinity of the substrate surface after thermal cleaning.

コンタクト層14上に形成されたn型の下部DBR16は、発光素子10の発振波長をλ、媒質(半導体層)の屈折率をnとした場合に、膜厚がそれぞれ0.25λ/nとされかつ屈折率の互いに異なる2つの半導体層を交互に繰り返し積層して構成される多層膜反射鏡である。具体的には、下部DBR16は、Al0.90Ga0.1Asによるn型の低屈折率層と、Al0.15Ga0.85Asによるn型の高屈折率層と、を交互に繰り返し積層することにより構成されている。なお、本実施の形態に係る発光素子10では、発振波長λを、一例として約850nmとしている。 The n-type lower DBR 16 formed on the contact layer 14 has a film thickness of 0.25λ/n, where λ is the oscillation wavelength of the light emitting element 10 and n is the refractive index of the medium (semiconductor layer). It is a multilayer film reflecting mirror formed by alternately and repeatedly stacking two semiconductor layers having different refractive indexes. Specifically, the lower DBR 16 alternately includes an n-type low refractive index layer made of Al 0.90 Ga 0.1 As and an n-type high refractive index layer made of Al 0.15 Ga 0.85 As. It is constructed by repeatedly laminating layers. Note that in the light emitting device 10 according to the present embodiment, the oscillation wavelength λ is approximately 850 nm, as an example.

本実施の形態に係る活性領域24は、例えば、下部スペーサ層、量子井戸活性層、および上部スペーサ層を含んで構成されてもよい(図示省略)。本実施の形態に係る量子井戸活性層は、例えば、4層のAl0.3Ga0.7Asからなる障壁層と、その間に設けられた3層のGaAsからなる量子井戸層と、で構成されてもよい。なお、下部スペーサ層、上部スペーサ層は、各々量子井戸活性層と下部DBR16との間、量子井戸活性層と上部DBR26との間に配置されることにより、共振器の長さを調整する機能とともに、キャリアを閉じ込めるためのクラッド層としての機能も有している。発光素子10では、メサM1がVCSELを構成しているので、メサM1における活性領域24が発光層として機能している。 The active region 24 according to this embodiment may include, for example, a lower spacer layer, a quantum well active layer, and an upper spacer layer (not shown). The quantum well active layer according to the present embodiment includes, for example, four barrier layers made of Al 0.3 Ga 0.7 As and three quantum well layers made of GaAs provided therebetween. may be done. The lower spacer layer and the upper spacer layer are arranged between the quantum well active layer and the lower DBR 16 and between the quantum well active layer and the upper DBR 26, respectively, so that they have the function of adjusting the length of the resonator. , also has the function of a cladding layer for confining carriers. In the light emitting device 10, since the mesa M1 constitutes a VCSEL, the active region 24 in the mesa M1 functions as a light emitting layer.

活性領域24上に設けられたp型の電流狭窄層32は、p側電極36からn側電極30に向かって流れる電流を、非酸化領域32cによって絞る機能を有している。上述したように、図1(b)に示す境界18は、非酸化領域32cと第1酸化領域32aとの間の界面を表わしている。図1(b)に示すように、境界18で区画された本実施の形態に係る非酸化領域32cは、結合部40でくびれた形状をなしている。なお、第2酸化領域32bは、後述するように発光素子10の帯域を改善する一手段として設けられている。 The p-type current confinement layer 32 provided on the active region 24 has a function of constricting the current flowing from the p-side electrode 36 toward the n-side electrode 30 using the non-oxidized region 32c. As described above, the boundary 18 shown in FIG. 1(b) represents the interface between the non-oxidized region 32c and the first oxidized region 32a. As shown in FIG. 1B, the non-oxidized region 32c according to the present embodiment, which is divided by the boundary 18, has a constricted shape at the joint portion 40. As shown in FIG. Note that the second oxidized region 32b is provided as a means for improving the band of the light emitting element 10, as will be described later.

電流狭窄層32上に形成された上部DBR26は、膜厚がそれぞれ0.25λ/nとされかつ屈折率の互いに異なる2つの半導体層を交互に繰り返し積層して構成される多層膜反射鏡である。具体的には、上部DBR26は、Al0.90Ga0.1Asによるp型の低屈折率層と、Al0.15Ga0.85Asによるp型の高屈折率層と、を交互に繰り返し積層することにより構成されている。 The upper DBR 26 formed on the current confinement layer 32 is a multilayer film reflecting mirror formed by alternately and repeatedly stacking two semiconductor layers each having a film thickness of 0.25λ/n and having different refractive indexes. . Specifically, the upper DBR 26 alternately includes a p-type low refractive index layer made of Al 0.90 Ga 0.1 As and a p-type high refractive index layer made of Al 0.15 Ga 0.85 As. It is constructed by repeatedly laminating layers.

上部DBR26上には、光の出射面を保護する出射面保護膜38が設けられている(図4(e)参照)。出射面保護膜38は、一例としてシリコン窒化膜を着膜して形成される。 An exit surface protection film 38 is provided on the upper DBR 26 to protect the light exit surface (see FIG. 4(e)). The emission surface protection film 38 is formed by depositing a silicon nitride film, for example.

ここで、図5を参照して、発光素子10ではメサM2側に第2酸化領域32bを配置しない領域を設ける理由について説明する。 Here, with reference to FIG. 5, the reason why a region in which the second oxidized region 32b is not arranged in the light emitting element 10 is provided on the mesa M2 side will be explained.

ところで、一般的なVCSEL(メサが単一のVCSEL)においては、高速化のための一方法として、メサ内の寄生容量を低減する方法がある。また、メサ内の寄生容量を低減する方法として多層酸化層を形成する方法がある。多層酸化層を形成して寄生容量が低減するのは、P電極とN電極との間の等価的な距離が長くなるからである。一方、駆動用メサと制御用メサを有する結合共振器構造のVCSELでは、上述したように、スローライト光の伝播方向と交差する制御用メサの端面がスローライト光の反射面となっている。 By the way, in a general VCSEL (VCSEL with a single mesa), one method for increasing the speed is to reduce the parasitic capacitance within the mesa. Furthermore, there is a method of forming a multilayer oxide layer as a method of reducing parasitic capacitance within the mesa. The parasitic capacitance is reduced by forming a multilayer oxide layer because the equivalent distance between the P electrode and the N electrode becomes longer. On the other hand, in a VCSEL having a coupled resonator structure having a driving mesa and a control mesa, as described above, the end face of the control mesa that intersects with the propagation direction of the slow light beam serves as a reflecting surface for the slow light beam.

図5(a)は、一般的なVCSELと同様にして結合共振器構造のVCSELに多層酸化層である第2酸化領域32b、32b’を導入した比較例に係る発光素子100を示している。図5(b)は発光素子100の平面図を、図5(a)は図5(b)におけるB-B’線に沿った断面図を各々示している。図5(a)に示すように、発光素子100はメサM1およびM2’を備え、メサM2’にも第2酸化領域32b’が形成されている。メサM2’に第2酸化領域32b’を形成すると、第2酸化領域32b’が形成されていないメサM2の端面Sと比較して第2酸化領域32bの部分での屈折率が低下する。その結果、図5(a)に散乱光Lsとして示すように伝播光は散乱し、駆動部であるメサM1に戻らない反射光が増加する。このため、反射光による帯域改善効果が制限される。 FIG. 5A shows a light emitting device 100 according to a comparative example in which second oxide regions 32b and 32b', which are multilayer oxide layers, are introduced into a VCSEL having a coupled resonator structure in the same way as a general VCSEL. FIG. 5(b) shows a plan view of the light emitting element 100, and FIG. 5(a) shows a cross-sectional view along line B-B' in FIG. 5(b). As shown in FIG. 5A, the light emitting device 100 includes mesas M1 and M2', and a second oxidized region 32b' is also formed in mesa M2'. When the second oxidized region 32b' is formed in the mesa M2', the refractive index at the second oxidized region 32b is lowered compared to the end surface S of the mesa M2 where the second oxidized region 32b' is not formed. As a result, the propagating light is scattered as shown as scattered light Ls in FIG. 5(a), and the amount of reflected light that does not return to the mesa M1, which is the driving section, increases. Therefore, the band improvement effect due to reflected light is limited.

そこで本発明では、スローライト光の伝播方向と交差する方向の第2酸化領域32b’(スローライト光の反射面に位置する第2酸化領域32b’)を製造工程におけるエッチング等で削除することにした。ただし、電流狭窄層(電流狭窄層32)を構成する酸化層(第1酸化領域32a)は残す。図5(b)に示すC-C’線は、メサM2’の削除する位置を示している。図5(b)に示す例では、メサM2’の辺H1、H2に沿った部分の境界20まで第2酸化領域32b’を削除している。ただし、メサM2’の平面視での削除範囲はこれに限られず、反射光Lrの発生範囲等に応じて、より狭い範囲でも、より広い範囲でもよい。さらに、第2酸化領域32b’はすべて削除する必要もなく、散乱光Lsの程度等に応じて残留させてもよい。 Therefore, in the present invention, the second oxidized region 32b' in the direction crossing the propagation direction of the slow light light (the second oxidized region 32b' located on the reflective surface of the slow light light) is removed by etching etc. in the manufacturing process. did. However, the oxide layer (first oxidized region 32a) constituting the current confinement layer (current confinement layer 32) is left. The line CC' shown in FIG. 5(b) indicates the position where mesa M2' is to be deleted. In the example shown in FIG. 5B, the second oxidized region 32b' is removed up to the boundary 20 of the mesa M2' along the sides H1 and H2. However, the deletion range of the mesa M2' in plan view is not limited to this, and may be a narrower range or a wider range depending on the generation range of the reflected light Lr. Further, the second oxidized region 32b' does not need to be completely removed, and may be left depending on the degree of scattered light Ls.

次に、図3および図4を参照して、本実施の形態に係る発光素子10の製造方法について説明する。本実施の形態では、1枚のウエハ上に複数の発光素子10が形成されるが、以下ではそのうちの1つの発光素子10について図示し説明する。 Next, a method for manufacturing the light emitting device 10 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In this embodiment, a plurality of light emitting elements 10 are formed on one wafer, and one of the light emitting elements 10 will be illustrated and described below.

図3(a)に示すように、まず、半絶縁性GaAsの基板12上に、n型のコンタクト層14、n型の下部DBR16、活性領域24、およびp型の上部DBR26がこの順でエピタキシャル成長されたウエハを準備する。 As shown in FIG. 3(a), first, an n-type contact layer 14, an n-type lower DBR 16, an active region 24, and a p-type upper DBR 26 are epitaxially grown in this order on a semi-insulating GaAs substrate 12. Prepare the wafer.

その際、n型のコンタクト層14は、一例として、キャリア濃度を約2×1018cm-3とし、膜厚を2μm程度として形成する。また、n型の下部DBR16は、一例として、各々の膜厚が媒質内波長λ/nの1/4とされた、Al0.15Ga0.85As層とAl0.9Ga0.1As層とを交互に37.5周期積層して形成される。Al0.3Ga0.7As層のキャリア濃度およびAl0.9Ga0.1As層のキャリア濃度は、各々約2×1018cm-3とされ、下部DBR16の総膜厚は約4μmとされる。また、n型キャリアとしては、一例として、Si(シリコン)を用いる。 At this time, the n-type contact layer 14 is formed to have a carrier concentration of about 2×10 18 cm −3 and a film thickness of about 2 μm, for example. In addition, the n-type lower DBR 16 includes, for example, an Al 0.15 Ga 0.85 As layer and an Al 0.9 Ga 0.1 layer, each of which has a thickness of 1/4 of the medium wavelength λ/n. It is formed by alternately stacking As layers for 37.5 periods. The carrier concentration of the Al 0.3 Ga 0.7 As layer and the carrier concentration of the Al 0.9 Ga 0.1 As layer are each approximately 2×10 18 cm −3 , and the total film thickness of the lower DBR 16 is approximately 4 μm. It is said that Furthermore, as an example of the n-type carrier, Si (silicon) is used.

活性領域24は、一例として、ノンドープのAl0.6Ga0.4As層による下部スぺーサ層と、ノンドープの量子井戸活性層と、ノンドープのAl0.6Ga0.4As層による上部スぺーサ層とで形成される。量子井戸活性層は、例えば、Al0.3Ga0.7Asによる4層の障壁層、および各障壁層の間に設けられたGaAsによる3層の量子井戸層で構成される。Al0.3Ga0.7Asによる障壁層の膜厚は各々約8nmとされ、GaAsによる量子井戸層の膜厚は各々約8nmとされ、活性領域24全体の膜厚は媒質内波長λ/nとされる。 The active region 24 includes, for example, a lower spacer layer made of a non-doped Al 0.6 Ga 0.4 As layer, a non-doped quantum well active layer, and an upper part made of a non-doped Al 0.6 Ga 0.4 As layer. It is formed with a spacer layer. The quantum well active layer is composed of, for example, four barrier layers made of Al 0.3 Ga 0.7 As and three quantum well layers made of GaAs provided between the barrier layers. The thickness of each barrier layer made of Al 0.3 Ga 0.7 As is about 8 nm, the thickness of each quantum well layer made of GaAs is about 8 nm, and the thickness of the entire active region 24 is equal to the wavelength in the medium λ/ n.

p型の上部DBR26は、一例として、各々の膜厚が媒質内波長λ/nの1/4とされた、Al0.15Ga0.85As層とAl0.9Ga0.1As層とを交互に25周期積層して形成される。この際、Al0.15Ga0.85As層のキャリア濃度およびAl0.9Ga0.1As層のキャリア濃度は、各々約4×1018cm-3とされ、上部DBR26の総膜厚は約3μmとされる。また、p型キャリアとしては、一例として、C(カーボン)を用いる。さらに、上部DBR26の層内には、後述の工程において第1酸化領域32a、第2酸化領域32bを形成するための層(図示省略。上部DBR26の各層とは組成が異なる)が含まれる。また、上部DBR26の最上層はp側電極36とオーミック性接触を形成するためのコンタクト層(図示省略)とされている。 For example, the p-type upper DBR 26 includes an Al 0.15 Ga 0.85 As layer and an Al 0.9 Ga 0.1 As layer, each of which has a thickness of 1/4 of the medium wavelength λ/n. It is formed by laminating 25 cycles of these alternately. At this time, the carrier concentration of the Al 0.15 Ga 0.85 As layer and the carrier concentration of the Al 0.9 Ga 0.1 As layer are each about 4×10 18 cm −3 , and the total film thickness of the upper DBR 26 is approximately 3 μm. Moreover, as a p-type carrier, C (carbon) is used as an example. Furthermore, the layer of the upper DBR 26 includes a layer (not shown; the composition is different from each layer of the upper DBR 26) for forming a first oxidized region 32a and a second oxidized region 32b in a step described later. Further, the uppermost layer of the upper DBR 26 is used as a contact layer (not shown) for forming ohmic contact with the p-side electrode 36.

次に、フォトリソグラフィによりマスクを形成した後、上部DBR26にプロトンH+等をイオン注入し、図3(b)に示すように電流阻止領域60を形成する。 Next, after forming a mask by photolithography, ions such as protons H+ are implanted into the upper DBR 26 to form a current blocking region 60 as shown in FIG. 3(b).

次に、上部DBR26上に出射面保護膜となる材料を成膜した後、該材料を例えばフォトリソグラフィによるマスクを用いてドライエッチングし、図3(c)に示すように、出射面保護膜38を形成する。出射面保護膜38の材料としては、一例として、シリコン窒化膜を用いる。 Next, after forming a film of a material to become an exit surface protective film on the upper DBR 26, the material is dry-etched using, for example, a photolithographic mask, so that the exit surface protective film 38 is formed as shown in FIG. 3C. form. As a material for the output surface protection film 38, a silicon nitride film is used, for example.

次に、上部DBR26の最上層であるコンタクト層(図示省略)上に電極材料を成膜した後、該材料を例えばフォトリソグラフィによるマスクを用いてドライエッチングし、図3(d)に示すように、p側電極配線42(図4(e)参照)に接続するp側電極36を形成する。p側電極36は、一例として、Ti/Auの積層膜を用いて形成される。 Next, after forming an electrode material on the contact layer (not shown) which is the uppermost layer of the upper DBR 26, the material is dry etched using a photolithographic mask, as shown in FIG. 3(d). , a p-side electrode 36 connected to the p-side electrode wiring 42 (see FIG. 4(e)) is formed. The p-side electrode 36 is formed using a Ti/Au stacked film, for example.

次に、フォトリソグラフィおよびエッチングによりウエハ面上にマスクを形成し、該マスクを用いて例えばドライエッチングを行い、図3(e)に示すようにメサM3を形成する。メサM3の平面視での形状は、図5(b)に示すメサM1およびM2’に相当する形状である。 Next, a mask is formed on the wafer surface by photolithography and etching, and dry etching, for example, is performed using the mask to form a mesa M3 as shown in FIG. 3(e). The shape of mesa M3 in plan view corresponds to mesa M1 and M2' shown in FIG. 5(b).

次に、ウエハに酸化処理を施してメサM3を側面から酸化し、図3(f)に示すように、メサM3内に第1酸化領域32a、第2酸化領域32bおよび32b’を形成する。その際、第1酸化領域32aの層の酸化されていない領域が非酸化領域32cとなり、第1酸化領域32aおよび非酸化領域32cが電流狭窄層32を形成する。非酸化領域32cは、図3(f)に示すようにメサM1からM2’にかけて連続して形成される。なお、本実施の形態では第2酸化領域32bのX軸方向の長さを第1酸化領域32aのX軸方向の長さよりも短くするために、第2酸化領域32bを形成する層と、第1酸化領域32aを形成する層とで組成を異ならせている。より具体的には、両者で例えばAl(アルミニウム)の組成比を異ならせている。 Next, the wafer is subjected to an oxidation treatment to oxidize the mesa M3 from the side, thereby forming a first oxidized region 32a, second oxidized regions 32b and 32b' in the mesa M3, as shown in FIG. 3(f). At this time, the unoxidized region of the layer of the first oxidized region 32a becomes the unoxidized region 32c, and the first oxidized region 32a and the unoxidized region 32c form the current confinement layer 32. The non-oxidized region 32c is continuously formed from mesa M1 to M2' as shown in FIG. 3(f). Note that in this embodiment, in order to make the length of the second oxidized region 32b in the X-axis direction shorter than the length of the first oxidized region 32a in the X-axis direction, the layer forming the second oxidized region 32b and the The composition is made different from that of the layer forming the 1-oxide region 32a. More specifically, for example, the composition ratio of Al (aluminum) is different between the two.

次に、フォトリソグラフィおよびエッチングによりウエハ面上にマスクを形成し、該マスクを用いて例えばドライエッチングを行い、図4(a)に示すようにメサM1、M2を形成する。すなわち、下部DBR16および活性領域24の一部をエッチングしてコンタクト層14の一部を露出させ、さらに上部DBR26の一部をエッチングして第2酸化領域32b’を削除する。第2酸化領域32b’が削除されたメサM2の端面Sが駆動部62から伝播する伝播光の反射面となる。本エッチングによりメサM2’に相当する形状はメサM2に相当する形状となる。なお、本エッチングに際しては、必ずしも第2酸化領域32b’の全部を削除する必要はなく、反射光Lrの強度等を勘案して一部を残留させてもよい。さらに、本例では、下部DBR16および活性領域24の削除位置と、上部DBR26の削除位置とを異ならせる(メサM2に段差を設ける)形態を例示して説明するが、両削除位置は同じ位置としてもよい(図1(a)参照)。また、本例ではメサM2にp側電極36を形成する形態を例示して説明するが、これに限られずメサM2側にはp側電極36形成しなくともよい(図1(a)参照)。 Next, a mask is formed on the wafer surface by photolithography and etching, and dry etching, for example, is performed using the mask to form mesas M1 and M2 as shown in FIG. 4(a). That is, a portion of the lower DBR 16 and the active region 24 are etched to expose a portion of the contact layer 14, and a portion of the upper DBR 26 is further etched to remove the second oxide region 32b'. The end surface S of the mesa M2 from which the second oxidized region 32b' has been removed serves as a reflective surface for the propagating light propagating from the drive section 62. By this etching, the shape corresponding to mesa M2' becomes the shape corresponding to mesa M2. Note that during the main etching, it is not necessarily necessary to remove the entire second oxidized region 32b', and a portion may be left in consideration of the intensity of the reflected light Lr, etc. Furthermore, in this example, the deletion position of the lower DBR 16 and the active region 24 is different from the deletion position of the upper DBR 26 (a step is provided in the mesa M2). However, it is assumed that both deletion positions are the same position. (See FIG. 1(a)). Further, in this example, a mode in which the p-side electrode 36 is formed on the mesa M2 will be explained, but the invention is not limited to this, and the p-side electrode 36 may not be formed on the mesa M2 side (see FIG. 1(a)). .

次に、フォトリソグラフィおよびエッチングによりウエハ面上にマスクを形成し、該マスクを用いてコンタクト層14を例えばドライエッチングし、図4(b)に示すように素子分離を行う。本実施の形態において「素子分離」とは、隣接する発光素子10との間でコンタクト層14を分離することをいう。 Next, a mask is formed on the wafer surface by photolithography and etching, and the contact layer 14 is dry-etched using the mask to perform element isolation as shown in FIG. 4(b). In this embodiment, "element isolation" refers to separating the contact layer 14 between adjacent light emitting elements 10.

次に、コンタクト層14上に電極材料を成膜した後、該材料を例えばフォトリソグラフィによるマスクを用いてドライエッチングし、図4(c)に示すように、n側電極配線44(図4(e)参照)に接続するn側電極30を形成する。n側電極30は、一例として、AuGe/Ni/Auの積層膜を用いて形成される。 Next, after forming an electrode material on the contact layer 14, the material is dry-etched using, for example, a photolithographic mask to form the n-side electrode wiring 44 (FIG. 4(c)). Form an n-side electrode 30 connected to (see e)). For example, the n-side electrode 30 is formed using a stacked film of AuGe/Ni/Au.

次に、図4(d)に示すように、ウエハの出射面保膜38、p側電極36、n側電極30を除く領域にシリコン窒化膜による絶縁膜34を成膜する。本実施の形態に係る絶縁膜34は、一例として、シリコン窒化膜(SiN膜)で形成されている。なお、絶縁膜34の材料はシリコン窒化膜に限らず、例えば、シリコン酸化膜(SiO膜)、あるいはシリコン酸窒化膜(SiON膜)等であってもよい。 Next, as shown in FIG. 4D, an insulating film 34 made of a silicon nitride film is formed in a region of the wafer excluding the exit surface protective film 38, the p-side electrode 36, and the n-side electrode 30. The insulating film 34 according to this embodiment is formed of, for example, a silicon nitride film (SiN film). Note that the material of the insulating film 34 is not limited to a silicon nitride film, and may be, for example, a silicon oxide film (SiO 2 film), a silicon oxynitride film (SiON film), or the like.

次に、ウエハ面上に電極材料を成膜した後、該電極材料を例えばフォトリソグラフィによるマスクを用いてドライエッチングし、図4(e)に示すように、p側電極36に接続されたp側電極配線42、n側電極30に接続されたn側電極配線44を形成する。p側電極配線42はp側電極パッド(図示省略)に接続され、n側電極配線44はn側電極パッド(図示省略)に接続される。p側電極配線42、n側電極配線44は、一例として、Ti/Auの積層膜を用いて形成する。 Next, after forming an electrode material on the wafer surface, the electrode material is dry-etched using, for example, a photolithography mask, and as shown in FIG. A side electrode wiring 42 and an n-side electrode wiring 44 connected to the n-side electrode 30 are formed. The p-side electrode wiring 42 is connected to a p-side electrode pad (not shown), and the n-side electrode wiring 44 is connected to an n-side electrode pad (not shown). The p-side electrode wiring 42 and the n-side electrode wiring 44 are formed using a Ti/Au laminated film, for example.

次に、ウエハ上の図示しないダイシング領域においてダイシングし、発光素子10を分離して個片化する。以上の工程により、本実施の形態に係る発光素子10が製造される。 Next, the wafer is diced in a dicing area (not shown) to separate the light emitting elements 10 into individual pieces. Through the above steps, the light emitting device 10 according to this embodiment is manufactured.

なお、上記実施の形態では、発光素子10が備える2つのメサM1とM2の形状として略矩形形状を例示して説明したが、これに限られず、例えば楕円形状、三角形状等他の様々な形態としてもよい。また、メサM1とM2が同じ形状である必要もない。 In the above embodiment, the two mesas M1 and M2 of the light emitting element 10 are described as having a substantially rectangular shape as an example. You can also use it as Furthermore, it is not necessary that mesas M1 and M2 have the same shape.

また、上記実施の形態では、多層酸化層(第2酸化領域32b)を上部DBR26に形成する形態を例示して説明したが、これに限られず下部DBR16に形成してもよい。 Further, in the above embodiment, the multilayer oxide layer (second oxide region 32b) is formed in the upper DBR 26, but the multilayer oxide layer (second oxidation region 32b) may be formed in the lower DBR 16 without being limited thereto.

また、上記各実施の形態では単一の発光素子の形態を例示して説明したが、これに限られず、上記各実施の形態に係る発光素子を単一の基板上に複数形成した発光素子アレイの形態としてもよい。 Further, in each of the embodiments described above, the configuration of a single light-emitting element has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and a light-emitting element array in which a plurality of light-emitting elements according to each of the embodiments described above is formed on a single substrate. It may also be in the form of

また、上記実施の形態では、半絶縁性のGaAs基板を用いたGaAs系の発光素子を例示して説明したが、これに限られず、GaN(窒化ガリウム)による基板、あるいはInP(リン化インジウム)による基板を用いた形態としてもよい。 Further, in the above embodiments, a GaAs-based light emitting element using a semi-insulating GaAs substrate was exemplified and explained; It is also possible to use a substrate according to the present invention.

また、上記実施の形態では、基板にn型のコンタクト層を形成する形態を例示して説明したが、これに限られず、基板にp型のコンタクト層を形成する形態としてもよい。その場合には、上記の説明において、n型とp型を逆に読み替えればよい。 Further, in the above embodiments, an example in which an n-type contact layer is formed on the substrate has been described, but the present invention is not limited to this, and a mode in which a p-type contact layer is formed on the substrate may be used. In that case, in the above description, n-type and p-type may be read interchangeably.

10、100 発光素子
12 基板
14 コンタクト層
16 下部DBR
18 境界
20 境界
24 活性領域
26 上部DBR
30 n側電極
32 電流狭窄層
32a 第1酸化領域
32b、32b’ 第2酸化領域
32c 非酸化領域
34 絶縁膜
36 p側電極
38 出射面保護膜
40 結合部
42 p側電極配線
44 n側電極配線
60 電流阻止領域
62 駆動部
64 制御部
H1、H2 辺
Lr 反射光
Lo 出力光
Ls 散乱光
Lv 発振光
S 端面
M1、M2、M2’、M3 メサ
10, 100 Light emitting element 12 Substrate 14 Contact layer 16 Lower DBR
18 boundary 20 boundary 24 active region 26 upper DBR
30 N-side electrode 32 Current confinement layer 32a First oxidized region 32b, 32b' Second oxidized region 32c Non-oxidized region 34 Insulating film 36 P-side electrode 38 Output surface protective film 40 Coupling portion 42 P-side electrode wiring 44 N-side electrode wiring 60 Current blocking region 62 Drive section 64 Control section H1, H2 Side Lr Reflected light Lo Output light Ls Scattered light Lv Oscillation light S End face M1, M2, M2', M3 Mesa

Claims (4)

導電領域、および該導電領域を囲んで設けられた第1の長さの第1の非導電領域と第1の長さより短い第2の長さの第2の非導電領域を含む非導電領域を共有するとともに、予め定められた方向にこの順で配置された共振器構造を有する第1の柱状体、結合部、および共振器構造を有する第2の柱状体を含み、
前記第1の長さ及び前記第2の長さは、平面視における前記第1の柱状体及び前記第2の柱状体の、前記予め定められた方向に沿った前記導電領域を含む断面における長さであり、
前記第1の柱状体で発振した光は、前記第2の柱状体で反射し、前記第1の柱状体から出力されるものであって、
前記第2の非導電領域と、前記導電領域とは異なる非酸化層との界面を示す境界は、前記第1の柱状体の全体、及び前記第2の柱状体の一部に形成される、
発光素子。
A non-conductive region including a conductive region, a first non-conductive region having a first length provided surrounding the conductive region, and a second non-conductive region having a second length shorter than the first length. a first columnar body having a resonator structure, a coupling portion, and a second columnar body having a resonator structure, which are shared and arranged in this order in a predetermined direction;
The first length and the second length are the lengths of the first columnar body and the second columnar body in a cross section including the conductive region along the predetermined direction in a plan view. It's sad,
The light oscillated by the first columnar body is reflected by the second columnar body and output from the first columnar body,
A boundary indicating an interface between the second non-conductive region and a non-oxidized layer different from the conductive region is formed in the entire first columnar body and a part of the second columnar body,
Light emitting element.
前記共振器構造は、基板上にこの順に形成された第1の多層膜反射鏡、活性領域、および第2の多層膜反射鏡を備え、
前記活性領域が前記導電領域の一部を形成し、前記第1の多層膜反射鏡および前記第2の多層膜反射鏡の少なくとも一方の複数の層に設けられた酸化層が前記非導電領域を形成する
請求項1に記載の発光素子。
The resonator structure includes a first multilayer reflector, an active region, and a second multilayer reflector formed in this order on a substrate,
The active region forms a part of the conductive region, and the oxide layer provided on a plurality of layers of at least one of the first multilayer mirror and the second multilayer mirror forms a part of the non-conductive region. The light emitting device according to claim 1 .
前記第2の非導電領域は複数の酸化層で形成されている
請求項に記載の発光素子。
The light emitting device according to claim 2, wherein the second non-conductive region is formed of a plurality of oxide layers.
第1の多層膜反射鏡、活性領域、および第2の多層膜反射鏡がこの順で積層された多層膜構造体が形成された基板を準備する工程と、
予め定められた方向にこの順で配置された共振器構造を有する第1の柱状体、結合部、および共振器構造を有する第2の柱状体を前記多層膜構造体に形成する工程と、
前記多層膜構造体に含まれる複数の層の側面を酸化して、第1の長さの第1の非導電領域と、前記第1の長さより短い第2の長さの第2の非導電領域を含む非導電領域を形成する工程と、
前記第2の柱状体における前記予め定められた方向を平面視した際の前記第2の非導電領域の一部を削除する工程と、を含み、
前記第1の柱状体で発振した光は、前記第2の柱状体で反射し、前記第1の柱状体から出力されるものであって、
前記第1の長さ及び前記第2の長さは、平面視における前記第1の柱状体及び前記第2の柱状体の、前記予め定められた方向に沿った導電領域を含む断面における長さであり
前記第2の非導電領域と、前記導電領域とは異なる非酸化層との界面を示す境界は、前記第1の柱状体の全体、及び前記第2の柱状体の一部に形成される、
発光素子の製造方法。
preparing a substrate on which a multilayer film structure is formed in which a first multilayer film reflector, an active region, and a second multilayer film reflector are stacked in this order;
forming in the multilayer film structure a first columnar body having a resonator structure, a coupling portion, and a second columnar body having a resonator structure arranged in this order in a predetermined direction;
Side surfaces of a plurality of layers included in the multilayer film structure are oxidized to form a first non-conductive region with a first length and a second non-conductive region with a second length shorter than the first length. forming a non-conductive region comprising a region;
a step of deleting a part of the second non-conductive region when viewed from above in the predetermined direction in the second columnar body;
The light oscillated by the first columnar body is reflected by the second columnar body and output from the first columnar body,
The first length and the second length are the lengths of the first columnar body and the second columnar body in a cross section including the conductive region along the predetermined direction in a plan view. and
A boundary indicating an interface between the second non-conductive region and a non-oxidized layer different from the conductive region is formed in the entire first columnar body and a part of the second columnar body,
A method for manufacturing a light emitting element.
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