JPH0321091A - 面発光型半導体レーザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板側の反射鏡として半導体多層膜を利用し
ている垂直共振器型の面発光型半導体レーザ（以下面発
光レーザという）に関する。

〔従来の技術〕

基板側の反射鏡として半導体多層膜を用いてなる面発光
レーザが報告されている（１９８Ｂ，秋季応用物理７ｐ
−ＺＣ−１２）。第３図はこのような構成をなす従来の
面発光レーザの構造を示す断面図であり、図中３１は導
電性を有する基板である。基板３１上には、バソファ層
２、反則鏡として作用する半導体多層膜５、第ｌクラン
ド層６がこの順に積層されている。第１クラソド層６上
には、活性Ｎ７及び第２クラソド層８からなるメサ部が
形成されており、このメサ部を埋込む態様にて、第１ク
ラソド層６上に、第１電流ブロソク層９及び第２電流ブ
ロソク層１０がこの順に形成されている。第２クラソド
Ｎ８及び第２電流ブロソク層１０上には電流通路層１ｌ
が積層されている。メサ部が形成されている領域の電流
通路層１１上面には、反射鏡１５が形戒されており、こ
の反射鏡１５を囲む態様にて、電流通路層Ｉｌ上に、コ
ンタクト層１２及びオーミック電極１３がこの順に形成
されている。また基板３ｌの下面にはもう一方のオート
ノク電極１４が形或されており、オーごソク電極１４に
は融着材１７により放熱用のヒートシンク１Ｂが融着さ
れている。そしてこのような面発光レーザでは、ウェハ
表面からレーザ光Ｌが得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の面発光レーザでは、導電性を有さない基板を使用
できないという難点がある。また活性領域に近接してオ
ーくソク電極は形成されていないので、活性領域とオー
ξンク電極との距離が長くなってシリーズ抵抗は高いと
いう問題点があり、更に活性領域とじー１・シンクとは
離れており十分な放熱効果が得られないという問題点が
ある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、レー
ザ光をウェハ表面から得ることは勿論であり、両オーご
ソク電極をウェハ表面側に形成することができ、活性領
域に近接させたオーミンク電極を形成してシリーズ抵抗
を低減でき、活性領域とヒートシンクとの距離を短縮し
て放熱特性の改善を図ることができる面発光レーザを提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１発明に係る面発光レーザは、基板側の反射
鏡として半導体多層膜を利用している面発光レーザにお
いて、前記基板と前記半導体多層膜との間に、エッチン
グを停止する第１の層とオミソク電極を形成するための
第２の層とを有することを特徴とする。

本発明の第２発明に係る面発光レーザは、第１発明にお
いて、前記第１の層．前記第２の層を前記基板側からこ
の順に有しており、活性領域に幻応する部分の前記基板
を前記第１の層までエッチング除去し、露出した前記第
１の層を除去して露出される前記第２の層にオーごソク
電極を形或してあることを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、エノチングを停止する第１の層まで、戒長
層または基板をエッチング除去し、露出したこの第１の
層を更にエッチング除去して、オーミック電極を形成ず
るための第２の層を露出させ、この露出した第２の層に
オーミック電極を形成する。そうすると両オーミック電
極はウェハ表面側に形成される。または活性８ｊｆ　３
ｐ２に対応する部分の基板が除去されるので、活性領域
とオーミック電極とは近接する。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。

第１図は本発明に係る面発光レーザの第１の実施例の構
造を示す断面図であり、図中１は半導体基板（例えば半
絶縁性なＧａＡｓ）を示す。基板１上には、バソファ層
（例えばノンドープＧａＡｓ）　２、オーごソク電極を
形成するためのオーξンク形成Ｎ（例えばｎ−ＧａＡｓ
）　　３がこの順に積層されている。

オーごソク形或Ｍ３の上面の大部分には、エッチングを
停止させるエッチング停止層（例えばｎ−Ｇａｏ．　ｓ
旧。．ＳＡＳ）４、反射鏡として作用する半導体多層膜
（例えばｎ−Ｇａｏ．　ｑ　Ａｌｏ．　＋　Ａｓ／ＡＩ
Ａｓを２５ベア）　５、第１クラノド層（例えばｎ−ｃ
ａｏ．ｂ　ＡＩ０，４　Ａｓ）　６がこの順に積層され
ている。第１クランド層６上に？、活性Ｎ（例えばｐ−
ＧａＡｓ）　７及び第２クラノド層（例えばｐ−Ｇａｏ
．ｂ　ＡＩ０．４　Ａｓ）　　８からなるメサ部が形成
されており、このメサ部を埋込む態様にて、第１クラソ
ド層６上に、第１電流ブロソク層（例えばｐ−Ｇａｏ．
　ｂ　Ａｇｏ．　ａ八ｓ）　９及び第２電流ブロソク層
（例えばｎ−Ｇａ６．ｂ　Ａ］０．４　Ａｓ）　１０が
この順に形成されている。第２クラソド層８及び第２電
流ブロック層１０上には電流通路層（例えばｐ−Ｇａｏ
．７ＡＩ０．３Ａｓ）　１１が積層されている。メサ部
が形成されている領域の電流通路層１ｌ上面には、反射
鏡（例えばＳｉＯ■／　Ｔ　ｉ　Ｏ■を４ベア）１５が
形成されており、この反射鏡１５を囲む態様にて、電流
通路層１１上に、コンタクト層（例えばｐ−ＧａＡｓ）
　１２及びｐ型オーミック電極（例えばＡｕ／Ｃｒ）　
１３がこの順に形成されている。またこのような戒長層
が形成されていない、オー稟ソク形或層３の残りの上面
の一部には、ｎ型オーミック電極（例えばＡｕ／Ｓｎ）
　１４が形或されている。

本実施例では従来例と同様にレーザ光Ｌをウェハ表面側
から得られると共に、ｐ型５　ｎ型の両オ？旦ソク電極
１３．　１４をウェハの表面側に形成することができる
。また基板１は導電性を有さない材質の基板を使用でき
る。

このような構或を有する面発光レーザの製造工程につい
て説明する。

まず基板１上に、例えばＯＭＶＰＥ法を用いて、ハソフ
ァＮ２、オーミック形成層３、エノチング停止層４、半
導体多層膜５、第１クラノド層６、活性層７及び第２ク
ランド層８を、順次或長させる。

次に選択ＬＰＥ成長法を用いて、第１電流ブロック層９
、第２電流ブロソク層１０、電流通路層１１及びコンタ
クト層ｌ２を順次成長させる。次いでコンタク１・層１
２の一部を除去し、その除去した領域に反射鏡１５を形
成し、残存する領域にｐ型オーミック電極１３を形或す
る。なお、この際に活性層７上方のコンタクト層１２を
除去するのは、コンタクト層１２を構或するｐ−ＧａＡ
ｓは光吸収が大きいからである。

次に、選択的なウェソトエソチャント（例えばＧａＡＩ
Ａｓに対してはフノ酸ＩＩＦ，　ＧａＡｓに対してはＮ
ｏ４０ｌ１：■２０■−１：２０の混合液〉を用いて、
戒長層の一部を選択的にエッチング除去して、オー”Ｆ
　７ク形成層３を露出させる。最後にこの露出させたオ
ーミック形戒層３上にｎ型オーミック電極１４を形或ず
る。

上述したような製造工程において、選択ＬＰＩＥ或長を
行う前にエソヂング停止層４を露出させておく場合には
、このエッチング停止層４が選択ＬＰＥ成長時のマスク
となり得るので、後の工程におけるオーミック形或層３
の露出工程を容易に行なえる。

第２図は本発明の面発光レーザの第２の実施例の構造を
示す断面図であり、図中第１図と同番号を付した部分は
同一部分を示す。木例では、半導体基板１上に、バソフ
ァ層２、エッチング停止層（例えばｎ−Ｇａｏ．６ＡＩ
０．４八ｓ）２４、オーミック形或層（例えばｎ−Ｇａ
Ａｓ）　２３、半導体多層膜層５がこの順に積層されて
いる。なお半導体多層膜層５上の構或は前述第１の実施
例と同しである。また活性層７に対応ずる領域の基板１
，バソファ層２，及び及びエッチング停止層２４ば除去
されていて、エッチング穴１６が形成されており、露出
したオーミック形戒層２３下面と基板１の側面及び下面
とにはｎ型オーミノク電極１４が形成されている。

本実施例においてもレーザ光Ｌはウエハ表面側から得ら
れる。また基板ｌを部分的に除去してｎ型オーミック電
極１４が形成されているので、従来例に比して、オーＱ
７ク電極が活性領域に近接するので、シリーズ抵抗は大
幅に低下する。また、熱放散を図るためには、エッチン
グ穴１６にヒートシンク（例えばＳｔ）を挿入し、融着
材（例えばＩｎ）にて融着する構戒とすればよい。この
ような構戒では、従来例に比して、活性領域とヒートシ
ンクとの距離が短縮されるので、熱放散効率は大幅に向
上する。

このような構或の面発光レーザの製造工程について説明
する。

まず第１の実施例と同様に、例えばＯＭＶＰＥ法を用い
て、基板１上に、バソファＮ２、エッチング停止層２４
、オーミック形或層２３、半導体多層膜５、第１クラソ
ドＮ６、活性層７及び第２クラソド層８を、順次或長さ
せる。次に選択ＬＰＥ或長法を用いて、第１の実施例と
同様に、活性層７を埋め込んだ後、反射鏡１５．ｐ型オ
ーξツク電極ｌ３を形成する。

次に、選択的なウェソ１・エソチャンｌ・を用いて、基
板１及びバソファ層２をエッチング停止層２４まで選択
エッチングする。次いで露出したエッチング停止層２４
を選択的にエッチングし、オーミック形成層２３を露出
させる。最後に露出したオー２／ク形成層２３、基板１
の側面及び下面にｎ型オーミンク電極１４を形成する。

なお上述した第ｌ，第２の実施例ではＧａＡｓ系の材料
を用いることとしたが、これに限らず他の材料、例えば
ＩｎＰ系材料を用いることとしてもよい。

また基板，威長層の導電型についても、上述の実施例に
限定されるわけではなく、ｎ型，ｐ型，半絶縁性を適当
に組合せてもよい。

更に本実施例では埋め込み構造の面発光レーザについて
説明したが、他の垂直共振器型の面発光レーザにおいて
も同様な構或をなし得ることば勿論である。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明では、ｐ型，ｎ型の両オーミッ
ク電極をウェハ表面側に形戒できるので、基板の導電型
と戒長層の種類とにおける選択性を増大させることがで
きる。また、活性領域に近接させてオーコソク電極を形
或でき、シリーズ抵抗の低減化を図れると共に、ヒート
シンクを活性領域から近距離に設けることができて、放
熱特性の向上を図れる。更にレーザ光をウェハ表面側か
ら得られるので、素子分離が容易である等、本発明は優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明に係る面発光レーザの構造を示
す断面図、第３図は従来の面発光レーザの構造を示す断
面図である。 １・・・基板　２・・・バソファ層　３，２３・・・オ
ーミック形或層　４，２４・・・エッチング停止層　５
・・・半導体多層膜　６・・・第１クラソト層　７・・
・活性層　８・・・第２クラソド層　９・・・第１電流
ブロソク層　１０・・・第２電流ブロソク層　１１・・
・電流通路１ｉ　　１２・・・コンタクＩ・層　１３．
　１４・・・オーミック電極　１５・・・反射鏡　１６
・・・エッチング穴　Ｌ・・・レーザ光特　許　出　願
　人　新技術開発事業団（外２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板側の反射鏡として半導体多層膜を利用している
   面発光型半導体レーザにおいて、 前記基板と前記半導体多層膜との間に、エ ッチングを停止する第１の層とオーミック電極を形成す
   るための第２の層とを有することを特徴とする面発光型
   半導体レーザ。 ２、前記第１の層、前記第２の層を前記基板側からこの
   順に有しており、活性領域に対応する部分の前記基板を
   前記第１の層までエッチング除去し、露出した前記第１
   の層を除去して露出される前記第２の層にオーミック電
   極を形成してある請求項１記載の面発光型半導体レーザ
   。