JPH05283791A - 面発光型半導体レーザ - Google Patents

面発光型半導体レーザ

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、素子抵抗の小さい面発光型半導体
レーザ、及び高い信頼性を有する０．９８μｍ帯の面発
光型半導体レーザを提供する。 【構成】 伝導帯側（価電子帯側）のバンド端不連続が
大きい半導体材料系をｐ型（ｎ型）の半導体多層膜反射
鏡に用いることにより、電子及び正孔各々に対するヘテ
ロ障壁の高さを低減する。また、０．９８μｍ帯の面発
光型半導体レーザの半導体多層膜反射鏡をＡｌを含有し
ていない半導体材料系で構成する。 【効果】 本発明では、電子及び正孔各々に対するヘテ
ロ障壁の高さを調整することにより、素子抵抗の小さい
面発光型半導体レーザを提供することができる。その結
果、特に長波長帯面発光型半導体レーザにおける室温連
続発振、高速変調動作に対して効果がある。さらに、
０．９８μｍ帯の面発光型半導体レーザの信頼性の向上
に対して有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は面発光型半導体レーザに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の面発光型半導体レーザについて
は、アイ・イー・イー・イー、ジャーナル・オブ・クア
ンタム、エレクトロニクス、２７巻、６号（１９９１
年）第１３３２頁から第１３４６頁 [IEEE Journal of
Quantum Electoronics, vol.27，No.6 pp.1332-1346 (1
991）]のＪａｃｋ Ｌ． Ｊｅｗｅｌｌ他の解説論文
に、詳細に且つ系統的にまとめられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
面発光型半導体レーザには、以下の如く２つの問題点が
あった。
【０００４】まず、上記文献の第１３４３頁から第１３
４４頁に記述されているように、面発光型半導体レーザ
の素子抵抗は、通常の半導体レーザの数Ωに比べると、
数百Ωから数千Ωと極めて大きい。特に低しきい電流動
作を図るために、発光領域を直径１０μｍ程度まで低減
した構造では、特に大きな素子抵抗となる。このため、
発熱により連続動作が妨げられるばかりでなく、大きな
ＣＲ時定数（Ｃ：素子容量、Ｒ：素子抵抗）、及び駆動
系の５０Ωよりも大きな素子抵抗の為、高速変調動作の
際に支障となった。この大きな素子抵抗は、半導体多層
膜反射鏡を形成している半導体層間のヘテロ障壁が大き
く、且つその周期数が１０〜３０周期と多いため、この
半導体多層膜反射鏡を通しての活性層へのキャリアの注
入が良好に行われないことに起因している（図１
（ａ））。特に有効質量の大きな正孔は、高いヘテロ障
壁を乗り越えることができず、特にｐ型の半導体多層膜
反射鏡領域での素子抵抗の増大は著しかった。これに対
して、上記文献の第１３４３頁から第１３４４頁、及び
第１３４４頁の図１５で論じられているように、半導体
多層膜反射鏡を形成する２種の半導体層の間に徐々に組
成が変化する領域、あるいは超格子層を挿入する構造が
検討されている。この結果、素子抵抗は低減（約１００
Ω程度まで）できるが、依然として大きなヘテロ障壁は
残っており、本質的な解決になっていない。
【０００５】もう１つの問題点は、ＩｎＧａＡｓ量子井
戸型活性層を有する０．９８μｍ帯の面発光型半導体レ
ーザでは、その半導体多層膜反射鏡がＡｌＡｓとＧａＡ
ｓで形成され、Ａｌ元素を含んでいる為、素子の信頼性
が低下する点である。
【０００６】本発明の目的は、素子抵抗の小さい面発光
型半導体レーザを提供することにある。本発明の他の目
的は、高い信頼性を有する０．９８μｍ帯の面発光型半
導体レーザを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は面発光
型半導体レーザのｐ型の半導体多層膜反射鏡とｎ型の半
導体多層膜反射鏡を異なる材料系で構成することによっ
て達成される。特に図１（ｂ）の如く、ｐ型の半導体多
層膜反射鏡を、伝導帯側バンド端不連続エネルギー値Δ
Ｅｃが価電子帯側バンド端不連続エネルギー値ΔＥｖよ
りも大きくなる材料系で構成し、かつｎ型の半導体多層
膜反射鏡を、ΔＥｖがΔＥｃよりも大きくなる材料系で
構成することによって達成される。さらに本目的は、II
I族元素のみが置換された屈折率の異なった少なく共２
種類のIII−Ｖ族半導体層から形成されたｐ型の半導体
多層膜反射鏡と、Ｖ族元素のみが置換された屈折率の異
なった少なく共２種類のIII−Ｖ族半導体層から形成さ
れたｎ型の半導体多層膜反射鏡を有する面発光型半導体
レーザによって達成される。さらに本目的は、上述した
手段に加え、特にｐ型の半導体多層膜反射鏡を形成する
半導体層の中で最も禁制帯幅の大きい半導体層のｐ型不
純物濃度が他の半導体多層膜領域のｐ型不純物濃度より
も大きく、かつｎ型の半導体多層膜反射鏡を形成する半
導体層の中で最も禁制帯幅の大きい半導体層のｎ型不純
物濃度が他の半導体多層膜領域のｎ型不純物濃度よりも
大きい面発光型半導体レーザによって達成される。上記
手段は特に基板がＩｎＰである長波長帯（１．３μｍ
帯、あるいは１．５５μｍ帯）で発振する面発光半導体
レーザにおいて有効である。上記本発明の他の目的は、
ＩｎＧａＡｓ量子井戸型活性層を有する０．９８μｍ帯
の面発光型半導体レーザにおいて、その半導体多層膜反
射鏡がＡｌを含んでおらず且つ屈折率の異なった２種類
の半導体層から形成する手段、特にＩｎＧａＰとＧａＡ
ｓの組合せ、あるいはＩｎＧａＡｓＰとＧａＡｓの組合
せで構成する手段によって、達成される。
【０００８】
【作用】以下、本発明の作用について、図１（ｂ）を用
いて説明する。まず、ｐ型の半導体多層膜反射鏡を、伝
導帯側バンド端不連続エネルギー値ΔＥｃが価電子帯側
バンド端不連続エネルギー値ΔＥｖよりも大きくなる材
料系（ΔＥｃ＞ΔＥｖ）で構成すると、価電子帯側バン
ド端不連続エネルギー値ΔＥｖは小さくなり、図１
（ｂ）の如く、正孔に対するヘテロ障壁の高さは低減
し、その結果半導体多層膜反射鏡を通しての活性層への
キャリアの注入がスムーズに行われ、ｐ型の半導体多層
膜反射鏡部での抵抗を大幅に低減できる。また、伝導帯
側での大きなヘテロ障壁差により屈折率差は充分確保さ
れるので、λ／４ｎ（λ：レーザ波長、ｎ：各層の屈折
率）厚さの半導体層の周期構造により、ｐ型の半導体多
層膜反射鏡部の反射率は高く設定でき、レーザ発振に対
する共振器として動作させることができる。このような
ΔＥｃ＞ΔＥｖを実現する具体的な半導体層の組み合わ
せとしては、ＩｎＧａＡｓＰとＩｎＡｌＡｓ（ΔＥｖ＊
＝０．０〜０．１５）の組合せ、ＩｎＧａＡｓＰとＩｎ
ＧａＡｌＡｓ（ΔＥｖ＊＝０．０〜０．１５）の組合
せ、ＩｎＧａＡｓＰとＩｎＡｌＡｓＰ（ΔＥｖ＊＝０．
２〜０．３５）の組合せ、ＩｎＡｌＡｓとＩｎＧａＡｌ
Ａｓ（ΔＥｖ＊＝０．２〜０．３５）の組合せ、Ａｌ組
成の異なるＩｎＧａＡｌＡｓとＩｎＧａＡｌＡｓ（ΔＥ
ｖ＊＝０．２〜０．３５）の組合せ等が有効である。こ
こで、ΔＥｖ＊はΔＥｖ＊＝ΔＥｖ／（ΔＥｃ＋ΔＥ
ｖ）で定義される価電子帯側バンド端不連続比である。
特にＩｎＧａＡｓＰとＩｎＡｌＡｓの組合せ、ＩｎＧａ
ＡｓＰとＩｎＧａＡｌＡｓの組合せでは、ΔＥｖをほぼ
０に近付けることができ、正孔に対するヘテロ障壁はほ
とんどなく、ｐ型の半導体多層膜反射鏡部での抵抗は、
ほぼ材料の抵抗のみで決定されるので、ｐ型の半導体多
層膜反射鏡部での抵抗を大幅に低減できる。また、III
族元素のみが置換されたIII−Ｖ族半導体材料系では、
ΔＥｃ＞ΔＥｖなる関係を満たすので、このような系で
形成されたｐ型の半導体多層膜反射鏡は上記と同様な抵
抗低減に対して寄与する。この具体的な構成としては、
ＩｎＡｌＡｓとＩｎＧａＡｌＡｓの組合せ、及びＡｌ組
成の異なるＩｎＧａＡｌＡｓとＩｎＧａＡｌＡｓの組み
合わせが上げられる。さらに、上記のｐ型の半導体多層
膜反射鏡を有し、ｎ側の多層膜反射鏡が誘電体膜多層膜
反射鏡の場合であっても、本発明によるｐ型の半導体多
層膜反射鏡部の抵抗の低減は上記の議論と同様に有効で
ある。
【０００９】一方、上記ｐ型の半導体多層膜反射鏡の議
論と同様に、ｎ型の半導体多層膜反射鏡を、ΔＥｖがΔ
Ｅｃよりも大きくなる材料系（ΔＥｖ＞ΔＥｃ）で構成
すると、電子に対するヘテロ障壁が低減し、図１（ｂ）
の如く、電子のスムーズな注入が行えるので、ｎ型の半
導体多層膜反射鏡部での抵抗を大幅に低減できる。この
ようなΔＥｖ＞ΔＥｃを実現する具体的な半導体層の組
み合わせとしては、ＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰ（ΔＥｃ＊
＝０．２０〜０．４０）の組合せ、組成の異なるＩｎＧ
ａＡｓＰとＩｎＧａＡｓＰ（ΔＥｃ＊＝０．２０〜０．
３５）の組合せである。ここで、ΔＥｃ＊はΔＥｃ＊＝
ΔＥｃ／（ΔＥｃ＋ΔＥｖ）で定義される伝導帯側バン
ド端不連続比である。また、Ｖ族元素のみが置換された
III−Ｖ族半導体材料系では、ΔＥｖ＞ΔＥｃなる関係
を満たすので、このような系で形成されたｎ型の半導体
多層膜反射鏡は上記と同様な抵抗低減に対して寄与す
る。
【００１０】上述した作用に加え、ｐ型の半導体多層膜
反射鏡を形成する半導体層の中で最も禁制帯幅の大きい
半導体層のｐ型不純物濃度が他の半導体多層膜領域のｐ
型不純物濃度よりも大きく、かつｎ型の半導体多層膜反
射鏡を形成する半導体層の中で最も禁制帯幅の大きい半
導体層のｎ型不純物濃度が他の半導体多層膜領域のｎ型
不純物濃度よりも大きい面発光型半導体レーザの構成、
いわゆる変調ドープ構造を採用すると、上述したヘテロ
障壁の低減効果を助長できるので、さらなる抵抗の低減
を行える。
【００１１】本発明の他の手段の作用について説明す
る。一般的に半導体レーザの内部においてレーザ光が伝
搬する領域にＡｌの元素を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体
レーザは、Ａｌを含んでいない長波長帯のＩｎＧａＡｓ
Ｐ系半導体レーザに比べて阻止の信頼性は極めて悪いこ
とが良く知られており、この原因は構成元素のＡｌの酸
化によるものが主であると考えられている。これに対し
て、半導体多層膜反射鏡がＡｌを含んでおらず且つ屈折
率の異なった２種類の半導体層から形成する手段、特に
ＩｎＧａＰとＧａＡｓの組合せ、あるいはＩｎＧａＡｓ
ＰとＧａＡｓの組合せで半導体多層膜反射鏡を構成する
手段を取ることにより、Ａｌの酸化による欠陥の発生を
伴わない高い信頼性を有するＩｎＧａＡｓ量子井戸型活
性層を有する０．９８μｍ帯の面発光型半導体レーザを
実現できる。また、ＩｎＧａＰとＧａＡｓの屈折率差は
約０．３とＧａＡｓとＡｌＡｓの０．６に比べて少し低
下するが、半導体多層膜の周期数を増やすことにより、
高い反射率を得ることができるのでレーザ発振の為の共
振器として有効に働く。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図２〜７を用いて説
明する。
【００１３】（実施例１）図２は本発明を１．３μｍ帯
面発光型半導体レーザに適用したものである。ｐ−Ｉｎ
Ｐ基板１上に、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（組成波長１．２μ
ｍ）とｐ−ＩｎＡｌＡｓをそれぞれの媒質内における発
振波長の１／４倍の厚さを交互に積層した周期構造（２
５周期）からなるｐ型の半導体多層膜反射鏡２、ＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層３、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（組成波長１．
２５ｍ）とｎ−ＩｎＰをそれぞれの媒質内における発振
波長の１／４倍の厚さを交互に積層した周期構造（２０
周期）からなるｎ型の半導体多層膜反射鏡５を有機金属
気相成長法により順次形成する。ｎ側電極５を形成し、
直径１０μｍにその領域を制限した後、これをマスクに
して反応性イオンエッチングにより、ｐ−ＩｎＰ基板１
に達する凸状の発光領域を形成し、最後にｐ側電極６を
形成した。また、この時ｎ側電極５を構成するＡｕの膜
厚は５０ｎｍとし光の透過率を数％に保ち、上方に光を
取り出せるようにした。試作した素子は、室温連続動作
において、しきい電流５ｍＡで発振した。さらに、ｐ、
ｎ両方の半導体多層膜反射鏡にそれぞれ低抵抗化した構
造を導入したことにより、素子抵抗は約２０Ωと従来の
面発光型半導体レーザの約１／２０に低減することがで
きた。その結果、ＣＲ時定数により限定される変調帯域
は５０ＧＨｚを越えるものが得られた。
【００１４】（実施例２）図３は本発明を量子井戸構造
の活性層を有する１．５５μｍ帯面発光型半導体レーザ
に適用したものである。ｎ−ＩｎＰ基板７上に、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（組成波長１．０μｍ）とｎ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ（組成波長１．４５μｍ）をそれぞれの媒質内にお
ける発振波長の１／４倍の厚さを交互に積層した周期構
造（３０周期）からなるｎ型の半導体多層膜反射鏡８、
膜厚７ｎｍのＩｎＧａＡｓ量子井戸層と膜厚１０ｎｍの
ＩｎＧａＡｓＰ障壁層の５〜２０周期構造からなる多重
量子井戸活性層９、ｐ−ＩｎＧａＡｌＡｓ（組成波長
１．４０μｍ）とｐ−ＩｎＡｌＡｓをそれぞれの媒質内
における発振波長の１／４倍の厚さを交互に積層した周
期構造（２５周期）からなるｐ型の半導体多層膜反射鏡
１０を有機金属気相成長法により順次形成する。次に、
反応性イオンビームエッチングにより、ｎ型の半導体多
層膜反射鏡８の途中まで達するまでエッチングし、凸状
の発光領域（５μｍ×５μｍ）を形成する。この後、Ｆ
ｅドープＩｎＰ層１１で埋込成長を施した後、発光領域
に相当するｎ−ＩｎＰ基板を選択的に除去した窓領域１
２を形成した後、ｎ側電極５、ｐ側電極６を形成した。
試作した素子は、室温連続動作において、しきい電流２
ｍＡで発振した。さらに、ｐ、ｎ両方の半導体多層膜反
射鏡にそれぞれ低抵抗化した構造を導入したことによ
り、素子抵抗は約３０Ωと従来の面発光型半導体レーザ
の約１／２０に低減することができた。その結果、ＣＲ
時定数により限定される変調帯域は５０ＧＨｚを越える
ものが得られ、また量子井戸構造活性層による量子サイ
ズ効果を反映した素子の共振周波数の増大により、４０
Ｇｂｉｔ／ｓの超高速動作を可能とした。
【００１５】（実施例３）図４は本発明を歪超格子型活
性層を有する１．５５μｍ帯面発光型半導体レーザに適
用したものである。ｐ−ＩｎＰ基板１上に、ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ（組成波長１．４５μｍ）とｐ−ＩｎＧａＡｌ
Ａｓ（組成波長０．８６μｍ）をそれぞれの媒質内にお
ける発振波長の１／４倍の厚さを交互に積層した周期構
造（３０周期）からなるｐ型の半導体多層膜反射鏡１
３、膜厚４ｎｍ、歪量Δａ／ａが＋０．９％のＩｎＧａ
Ａｓ歪量子井戸層と膜厚１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ障壁
層の５〜３０周期構造からなる歪超格子型活性層１４、
ｎ−ＩｎＰ層１５を有機金属気相成長法により順次形成
する。歪超格子型活性層１４に達するエッチングとアン
ダーカットエッッチングにより、歪超格子型活性層１４
の領域を直径８μｍに限定した後、有機絶縁体膜である
ポリイミド膜１６で埋込、平坦構造とした。その後、Ｔ
ｉＯ２膜とＳｉＯ２膜をそれぞれの媒質内における発振
波長の１／４倍の厚さを交互に積層した周期構造（５周
期）からなる誘電体膜多層膜反射鏡１７を形成後、リン
グ状のｎ側電極５、ｐ側電極６を形成した。試作した素
子は、歪超格子型活性層の特徴を発揮し、室温連続動作
において、発振しきい電流は１ｍＡと極めて低かった。
さらに、ｐ側の半導体多層膜反射鏡に低抵抗化した構造
を導入したことにより、素子抵抗は約２５Ωと従来の面
発光型半導体レーザの約１／２０に低減することができ
た。さらに、ＣＲ時定数の低減効果と、歪超格子型活性
層の量子サイズ効果を反映した素子の共振周波数の増大
により、５０Ｇｂｉｔ／ｓの超高速動作が可能となっ
た。
【００１６】（実施例４）図５は本発明を１．５５μｍ
帯面発光型半導体レーザに適用したものである。ｐ−Ｉ
ｎＰ基板１上に、ｐ−ＩｎＧａＡｌＡｓ（ｐ型不純物濃
度：２×１０の１８乗ｃｍ−３、組成波長１．４０μ
ｍ）とｐ−ＩｎＧａＡｌＡｓ（ｐ型不純物濃度：４×１
０の１８乗ｃｍ−３、組成波長０．８９μｍ）をそれぞ
れの媒質内における発振波長の１／４倍の厚さを交互に
積層した周期構造（３０周期）からなるｐ型の半導体多
層膜反射鏡１８、１．５５μｍ帯ＩｎＧａＡｓＰ活性層
１９、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（ｎ型不純物濃度：１×１０
の１８乗ｃｍ−３、組成波長１．４５ｍ）とｎ−ＩｎＰ
（ｎ型不純物濃度：３×１０の１８乗ｃｍ−３）をそれ
ぞれの媒質内における発振波長の１／４倍の厚さを交互
に積層した周期構造（２５周期）からなるｎ型の半導体
多層膜反射鏡２０を有機金属気相成長法により順次形成
する。この後、７μｍ×７μｍの領域を残してエッチン
グした後、ｎ−ＩｎＰ埋込層２１、ｐ−ＩｎＰ埋込層２
２を形成後、ｎ−ＩｎＰ層１４を形成し平坦化した。最
後に、窓開き状のｎ側電極５、ｐ側電極６を形成した。
試作した素子は、ｐ、ｎ両方の半導体多層膜反射鏡内に
変調ドープ構造を設けたので、低抵抗化の効果は大き
く、素子抵抗は約８Ωと従来の端面発光型半導体レーザ
とほぼ同等まで低減化できた。
【００１７】（実施例５）図６は本発明を０．９８μｍ
帯の面発光型半導体レーザに適用したものである。ｎ−
ＧａＡｓ基板上２３にｎ−ＩｎＧａＰとｎ−ＧａＡｓを
それぞれの媒質内における発振波長の１／４倍の厚さを
交互に積層した周期構造（２５周期）からなるｎ型の半
導体多層膜反射鏡２４、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰスペーサ層
２５、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸型活性層２６、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰスペーサ層２７、ｐ−ＩｎＧａＰとｐ−Ｇａ
Ａｓをそれぞれの媒質内における発振波長の１／４倍の
厚さを交互に積層した周期構造（３０周期）からなるｐ
型の半導体多層膜反射鏡２８を有機金属気相成長法によ
り順次形成する。その後、ｐ側電極６を形成し、直径３
〜１０μｍにその領域を制限した後、これをマスクにし
て反応性イオンビームエッチングにより、凸状の発光領
域を形成し、最後に窓領域を有したｎ側電極５を形成し
た。試作した素子は、室温連続動作において、しきい電
流０．５ｍＡで発振した。さらに、レーザ光が伝搬する
領域にＡｌの元素を含まないので、素子の信頼性は極め
て高く、６０℃２ｍＷ一定光出力動作寿命試験におい
て、５０００時間を経過しても劣化は認められなかっ
た。
【００１８】（実施例６）図７は本発明をｐ基板上の
０．９８μｍ帯の面発光型半導体レーザに適用したもの
である。ｐ−ＧａＡｓ基板上２９にｐ−ＩｎＧａＡｓＰ
（組成波長０．７５μｍ）とｐ−ＧａＡｓをそれぞれの
媒質内における発振波長の１／４倍の厚さを交互に積層
した周期構造（３０周期）からなるｐ型の半導体多層膜
反射鏡３０、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰスペーサ層２７、Ｉｎ
ＧａＡｓ歪量子井戸型活性層２６、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ
スペーサ層２５、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（組成波長０．７
５μｍ）とｎ−ＧａＡｓをそれぞれの媒質内における発
振波長の１／４倍の厚さを交互に積層した周期構造（３
５周期）からなるｎ型の半導体多層膜反射鏡３１を有機
金属気相成長法により順次形成する。その後、ｎ側電極
５を形成し、直径３〜１０μｍにその領域を制限した
後、これをマスクにして反応性イオンビームエッチング
により、凸状の発光領域を形成し、最後に窓領域を有し
たｐ側電極６を形成した。試作した素子は、室温連続動
作において、しきい電流０．５ｍＡで発振した。さら
に、レーザ光が伝搬する領域にＡｌの元素を含まないの
で、素子の信頼性は極めて高く、６０℃５ｍＷ一定光出
力動作寿命試験において、１００００時間を経過しても
劣化は認められなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明では、電子及び正孔各々に対する
ヘテロ障壁の高さを低減することにより、素子抵抗の小
さい面発光型半導体レーザを提供することができると共
に、Ａｌを含んでいない半導体多層膜反射鏡を有する
０．９８μｍ帯の面発光型半導体レーザを提供すること
ができる。その結果、特に長波長帯面発光型半導体レー
ザにおける室温連続発振、高速変調動作に対して効果が
ある。さらに、０．９８μｍ帯の面発光型半導体レーザ
の信頼性の向上に対しての効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作用を表す原理図
【図２】本発明の実施例を表す構造図
【図３】本発明の実施例を表す構造図
【図４】本発明の実施例を表す構造図
【図５】本発明の実施例を表す構造図
【図６】本発明の実施例を表す構造図
【図７】本発明の実施例を表す構造図
【符号の説明】
５…ｎ側電極、６…ｐ側電極、２，１０，１３，１８，
２８，３０…ｐ型の半導体多層膜反射鏡、４，９，２
０，２４，３１…ｎ型の半導体多層膜反射鏡、１７……
誘電体膜多層膜反射鏡、３，９，１４，１９，２６……
活性層。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体基板上に、少なくとも光を発生する
    活性層をｐ型の半導体多層膜反射鏡とｎ型の半導体多層
    膜反射鏡で挟んだ積層構造体を有する面発光型半導体レ
    ーザにおいて、上記ｐ型の半導体多層膜反射鏡とｎ型の
    半導体多層膜反射鏡を構成する半導体材料が異なること
    を特徴とする面発光型半導体レーザ。
  2. 【請求項２】半導体基板上に、少なくとも光を発生する
    活性層をｐ型の半導体多層膜反射鏡とｎ型の半導体多層
    膜反射鏡で挟んだ積層構造体を有する面発光型半導体レ
    ーザにおいて、上記ｐ型の半導体多層膜反射鏡を形成す
    る屈折率の異なった少なくとも２種類の半導体層の間の
    伝導帯側バンド端不連続エネルギー値が価電子帯側バン
    ド端不連続エネルギー値よりも大きく、かつ上記ｎ型の
    半導体多層膜反射鏡を形成する屈折率の異なった少なく
    とも２種類の半導体層の間の価電子帯側バンド端不連続
    エネルギー値が伝導帯側バンド端不連続エネルギー値よ
    りも大きいことを特徴とする面発光型半導体レーザ。
  3. 【請求項３】半導体基板上に少なくとも光を発生する活
    性層を誘電体膜多層膜反射鏡とｐ型の半導体多層膜反射
    鏡で挟んだ積層構造体を有する面発光型半導体レーザに
    おいて、上記ｐ型の半導体多層膜反射鏡を形成する屈折
    率の異なった少なくとも２種類の半導体層の間の伝導帯
    側バンド端不連続エネルギー値が価電子帯側バンド端不
    連続エネルギー値よりも大きいことを特徴とする面発光
    型半導体レーザ。
  4. 【請求項４】半導体基板上に、少なくとも光を発生する
    活性層をｐ型の半導体多層膜反射鏡とｎ型の半導体多層
    膜反射鏡で挟んだ積層構造体を有する面発光型半導体レ
    ーザにおいて、上記ｐ型の半導体多層膜反射鏡がIII族
    元素のみが置換された屈折率の異なった少なくとも２種
    類のIII−Ｖ族半導体層から形成され、かつ上記ｎ型の
    半導体多層膜反射鏡がＶ族元素のみが置換された屈折率
    の異なった少なくとも２種類のIII−Ｖ族半導体層から
    形成されていることを特徴とする面発光型半導体レー
    ザ。
  5. 【請求項５】請求項１ないし４記載のいずれかの面発光
    型半導体レーザにおいて、上記ｐ型の半導体多層膜反射
    鏡を形成する少なくとも２種類の半導体層の中で最も禁
    制帯幅の大きい半導体層のｐ型不純物濃度が他の半導体
    多層膜領域のｐ型不純物濃度よりも大きく、かつ上記ｎ
    型の半導体多層膜反射鏡を形成する少なくとも２種類の
    半導体層の中で最も禁制帯幅の大きい半導体層のｎ型不
    純物濃度が他の半導体多層膜領域のｎ型不純物濃度より
    も大きいことを特徴とする面発光型半導体レーザ。
  6. 【請求項６】半導体基板上に、少なくとも光を発生する
    活性層をｐ型の半導体多層膜反射鏡とｎ型の半導体多層
    膜反射鏡で挟んだ積層構造体を有する面発光型半導体レ
    ーザにおいて、上記ｐ型の半導体多層膜反射鏡がＩｎＧ
    ａＡｓＰとＩｎＡｌＡｓの組合せ、ＩｎＧａＡｓＰとＩ
    ｎＧａＡｌＡｓの組合せ、ＩｎＡｌＡｓとＩｎＧａＡｌ
    Ａｓの組合せ、ＩｎＧａＡｓＰとＩｎＡｌＡｓＰの組合
    せ、Ａｌ組成の異なるＩｎＧａＡｌＡｓとＩｎＧａＡｌ
    Ａｓの組合せのいずれかから形成され、かつ上記ｎ型の
    半導体多層膜反射鏡がＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰの組合
    せ、組成の異なるＩｎＧａＡｓＰとＩｎＧａＡｓＰの組
    合せのいずれかから形成されていることを特徴とする面
    発光型半導体レーザ。
  7. 【請求項７】請求項１ないし６記載のいずれかの面発光
    型半導体レーザにおいて、上記半導体基板がＩｎＰであ
    ることを特徴とする面発光型半導体レーザ。
  8. 【請求項８】請求項１ないし７記載のいずれかの面発光
    型半導体レーザにおいて、上記半導体基板の導電型がｐ
    型であることを特徴とする面発光型半導体レーザ。
  9. 【請求項９】請求項１ないし８記載のいずれかの面発光
    型半導体レーザにおいて、上記活性層が少なくとも一層
    の量子井戸構造から形成されていることを特徴とする面
    発光型半導体レーザ。
  10. 【請求項１０】ＧａＡｓ基板上に、少なくとも光を発生
    するＩｎＧａＡｓ量子井戸型活性層をｐ型の半導体多層
    膜反射鏡とｎ型の半導体多層膜反射鏡で挟んだ積層構造
    体を有する面発光型半導体レーザにおいて、上記ｐ型、
    及びｎ型の半導体多層膜反射鏡が、Ａｌを含んでおらず
    且つ屈折率の異なった少なくとも２種類の半導体層から
    形成されていることを特徴とする面発光型半導体レー
    ザ。
  11. 【請求項１１】請求項１０記載の面発光型半導体レーザ
    において、上記ｐ型、及びｎ型の半導体多層膜反射鏡が
    ＩｎＧａＰとＧａＡｓの組合せ、あるいはＩｎＧａＡｓ
    ＰとＧａＡｓの組合せで構成されていることを特徴とす
    る面発光型半導体レーザ。
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