JPH06314854A - 面型発光素子とその製造方法 - Google Patents
面型発光素子とその製造方法Info
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- JPH06314854A JPH06314854A JP10340193A JP10340193A JPH06314854A JP H06314854 A JPH06314854 A JP H06314854A JP 10340193 A JP10340193 A JP 10340193A JP 10340193 A JP10340193 A JP 10340193A JP H06314854 A JPH06314854 A JP H06314854A
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- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
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- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
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- H01S5/2222—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
Abstract
(57)【要約】
【目的】 面型発光素子とその製造方法に関し、ノンド
ープ半導体多層膜反射鏡を用いた低抵抗垂直共振器型面
発光レーザ等の面型発光素子を提供する。 【構成】 ＧａＡｓ等の第１導電型半導体基板１上に、
ＧａＡｓ，ＡｌＡｓ等のバンドギャップの差が大きい半
導体層２1 ，２2 を交互に成長して第１導電型半導体多
層膜反射鏡２を形成し、その上にクラッド層、単層歪量
子井戸、クラッド層等を成長して共振器３を形成し、そ
の上にＧａＡｓ，ＡｌＡｓ等のバンドギャップの差が大
きい半導体層５1 ，５2 を交互に成長してノンドープの
半導体多層膜反射鏡５を形成し、このノンドープの半導
体多層膜反射鏡５の発光領域直上を除く部分に第２導電
型の不純物を導入して高不純物濃度領域７を形成し、こ
の高不純物濃度領域７に電流注入部８1 を形成する。
ープ半導体多層膜反射鏡を用いた低抵抗垂直共振器型面
発光レーザ等の面型発光素子を提供する。 【構成】 ＧａＡｓ等の第１導電型半導体基板１上に、
ＧａＡｓ，ＡｌＡｓ等のバンドギャップの差が大きい半
導体層２1 ，２2 を交互に成長して第１導電型半導体多
層膜反射鏡２を形成し、その上にクラッド層、単層歪量
子井戸、クラッド層等を成長して共振器３を形成し、そ
の上にＧａＡｓ，ＡｌＡｓ等のバンドギャップの差が大
きい半導体層５1 ，５2 を交互に成長してノンドープの
半導体多層膜反射鏡５を形成し、このノンドープの半導
体多層膜反射鏡５の発光領域直上を除く部分に第２導電
型の不純物を導入して高不純物濃度領域７を形成し、こ
の高不純物濃度領域７に電流注入部８1 を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は面発光レーザ等の面型発
光素子の電極形成法に関する。近年、光コンピューティ
ングや光インターコネクションといった光の並列性を利
用した分野が出現し、そのためのキーデバイスである面
型発光レーザの研究が盛んになっている。
光素子の電極形成法に関する。近年、光コンピューティ
ングや光インターコネクションといった光の並列性を利
用した分野が出現し、そのためのキーデバイスである面
型発光レーザの研究が盛んになっている。
【０００２】面発光レーザとは基板と垂直方向に光を出
射するレーザのことで、その中でも特に垂直共振器型面
発光レーザは設計の自由度や拡張性という点で優れてお
り、上記の分野におけるキーデバイスとして最も有望視
されている。
射するレーザのことで、その中でも特に垂直共振器型面
発光レーザは設計の自由度や拡張性という点で優れてお
り、上記の分野におけるキーデバイスとして最も有望視
されている。
【０００３】その他、垂直共振器型面発光レーザは、 １．共振器体積が小さいため、原理的にμＡオーダの極
低しきい値動作が可能である。 ２．共振器長が短いため単一モード動作が容易である。 ３．ビーム拡がりがストライプレーザに比べて狭いた
め、光ファイバとの結合が容易である。 ４．ウェーハ単位での検査が可能で、劈開歩留りの心配
がない。 という利点を持っている。
低しきい値動作が可能である。 ２．共振器長が短いため単一モード動作が容易である。 ３．ビーム拡がりがストライプレーザに比べて狭いた
め、光ファイバとの結合が容易である。 ４．ウェーハ単位での検査が可能で、劈開歩留りの心配
がない。 という利点を持っている。
【０００４】
【従来の技術】図５は、従来の面発光レーザの構成説明
図である。この図において、２１は第１導電型半導体基
板、２２は第１導電型半導体多層膜反射鏡、２３は共振
器、２４は第２導電型半導体多層膜反射鏡、２５は無反
射コーティング膜である。従来の面発光レーザは、第１
導電型半導体基板２１の上に、バンドギャップ差が大き
い半導体層を交互に積層した第１導電型半導体多層膜反
射鏡２２を形成し、その上に長さが半波長の整数倍の共
振器２３を形成し、その上にバンドギャップ差が大きい
半導体層を交互に積層した第１導電型とは逆の第２導電
型半導体多層膜反射鏡２４を形成し、光の出射面に無反
射コーティング膜２５を形成して構成されている。
図である。この図において、２１は第１導電型半導体基
板、２２は第１導電型半導体多層膜反射鏡、２３は共振
器、２４は第２導電型半導体多層膜反射鏡、２５は無反
射コーティング膜である。従来の面発光レーザは、第１
導電型半導体基板２１の上に、バンドギャップ差が大き
い半導体層を交互に積層した第１導電型半導体多層膜反
射鏡２２を形成し、その上に長さが半波長の整数倍の共
振器２３を形成し、その上にバンドギャップ差が大きい
半導体層を交互に積層した第１導電型とは逆の第２導電
型半導体多層膜反射鏡２４を形成し、光の出射面に無反
射コーティング膜２５を形成して構成されている。
【０００５】この第１導電型半導体多層膜反射鏡２２と
第２導電型半導体多層膜反射鏡２４の反射率は９９％を
超えるように形成されている。半導体多層膜反射鏡の反
射率をそのように大きくする理由は、共振器２３の長さ
が短いため共振器損失が大きくなるからである。このよ
うな面発光レーザを製造する場合、共振器、反射鏡を一
括して結晶成長することができ、第１導電型半導体多層
膜反射鏡２２と第２導電型半導体多層膜反射鏡２４を通
じて電流を注入することができる。
第２導電型半導体多層膜反射鏡２４の反射率は９９％を
超えるように形成されている。半導体多層膜反射鏡の反
射率をそのように大きくする理由は、共振器２３の長さ
が短いため共振器損失が大きくなるからである。このよ
うな面発光レーザを製造する場合、共振器、反射鏡を一
括して結晶成長することができ、第１導電型半導体多層
膜反射鏡２２と第２導電型半導体多層膜反射鏡２４を通
じて電流を注入することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示さ
れる構造の従来の面発光レーザにおいて、第１導電型半
導体多層膜反射鏡２２と第２導電型半導体多層膜反射鏡
２４を通じて電流を注入するためには、低抵抗化する必
要があるため、第１導電型半導体多層膜反射鏡２２と第
２導電型半導体多層膜反射鏡２４に不純物をかなり高い
濃度でドーピングしなければならない。
れる構造の従来の面発光レーザにおいて、第１導電型半
導体多層膜反射鏡２２と第２導電型半導体多層膜反射鏡
２４を通じて電流を注入するためには、低抵抗化する必
要があるため、第１導電型半導体多層膜反射鏡２２と第
２導電型半導体多層膜反射鏡２４に不純物をかなり高い
濃度でドーピングしなければならない。
【０００７】このように、第１導電型半導体多層膜反射
鏡２２と第２導電型半導体多層膜反射鏡２４に高濃度で
不純物をドープすると、そこでの自由キャリア吸収の影
響が懸念される。
鏡２２と第２導電型半導体多層膜反射鏡２４に高濃度で
不純物をドープすると、そこでの自由キャリア吸収の影
響が懸念される。
【０００８】図６は、ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ反射鏡の多層
膜のスタック数と反射率の関係図である。この図の横軸
はＡｌＡｓ／ＧａＡｓ対数、縦軸は光反射率を示し、光
吸収がない場合とある場合について計算した結果を示し
ている。
膜のスタック数と反射率の関係図である。この図の横軸
はＡｌＡｓ／ＧａＡｓ対数、縦軸は光反射率を示し、光
吸収がない場合とある場合について計算した結果を示し
ている。
【０００９】この図に示した計算結果と、半導体に不純
物をドープすると光吸収率が増大するという知見から、
多層膜半導体層からなる反射鏡への不純物のドーピング
量の増大が光反射率の低下につながることがわかる。
物をドープすると光吸収率が増大するという知見から、
多層膜半導体層からなる反射鏡への不純物のドーピング
量の増大が光反射率の低下につながることがわかる。
【００１０】また多層膜半導体層からなる反射鏡を通じ
て電流を注入する場合を考えると、不純物をドープした
半導体多層膜反射鏡の光反射率を上げることを意図して
スタック数を増やしても、光反射率はあるところで飽和
し、ヘテロ障壁が増えるために素子の抵抗を上げる結果
になってしまう。
て電流を注入する場合を考えると、不純物をドープした
半導体多層膜反射鏡の光反射率を上げることを意図して
スタック数を増やしても、光反射率はあるところで飽和
し、ヘテロ障壁が増えるために素子の抵抗を上げる結果
になってしまう。
【００１１】図７は、従来の低抵抗垂直共振器型面発光
レーザの構成説明図である。この図において、３１は第
１導電型半導体基板、３２1 は第１導電型の第１半導体
層、３２2 は第１導電型の第２半導体層、３２は第１導
電型の半導体多層膜反射鏡、３３1 は第１導電型のクラ
ッド層、３３2 はノンドープのバリア層、３３3 はノン
ドープの活性層、３３4 はノンドープのバリア層、３３
5 は第２導電型のクラッド層、３３は共振器、３４は第
１導電型の半導体電流狭窄層、３５は第２導電型半導体
クラッド層兼コンタクト層、３６はノンドープの半導体
多層膜反射鏡、３７は電極、３８は無反射コーティング
膜、３９は電極である。
レーザの構成説明図である。この図において、３１は第
１導電型半導体基板、３２1 は第１導電型の第１半導体
層、３２2 は第１導電型の第２半導体層、３２は第１導
電型の半導体多層膜反射鏡、３３1 は第１導電型のクラ
ッド層、３３2 はノンドープのバリア層、３３3 はノン
ドープの活性層、３３4 はノンドープのバリア層、３３
5 は第２導電型のクラッド層、３３は共振器、３４は第
１導電型の半導体電流狭窄層、３５は第２導電型半導体
クラッド層兼コンタクト層、３６はノンドープの半導体
多層膜反射鏡、３７は電極、３８は無反射コーティング
膜、３９は電極である。
【００１２】この従来の低抵抗垂直共振器型面発光レー
ザは、不純物をドープした反射鏡を通して電流を注入す
る場合に素子の抵抗が増大するという問題を解消するこ
とを目的として、半導体多層膜反射鏡を介さずに電流を
注入するものである。
ザは、不純物をドープした反射鏡を通して電流を注入す
る場合に素子の抵抗が増大するという問題を解消するこ
とを目的として、半導体多層膜反射鏡を介さずに電流を
注入するものである。
【００１３】この低抵抗垂直共振器型面発光レーザは、
第１導電型半導体基板３１の上にバンドギャップが異な
る第１導電型の第１半導体層３２1 と第１導電型の第２
半導体層３２2 を交互に積層して第１導電型の半導体多
層膜反射鏡３２を形成し、その上に第１導電型のクラッ
ド層３３1 、第１導電型のバリア層３３2 、ノンドープ
の活性層３３3 、第２導電型のバリア層３３4 、第２導
電型のクラッド層３３ 5 からなる共振器３３を形成し、
その上に中央に電流通路を有する第１導電型の半導体電
流狭窄層３４を形成し、その上に第２導電型半導体コン
タクト層３５を形成し、第２導電型半導体コンタクト層
３５の上の中央部にノンドープの半導体多層膜反射鏡３
６を形成し、ノンドープのバンドギャップの差が大きい
半導体層を交互に積層してノンドープの半導体多層膜反
射鏡３６の周囲に電極３７を形成し、光の出射側の第１
導電型半導体基板３１の中央部に無反射コーティング膜
３８を形成し、その周囲に電極３９を形成して構成され
ている。
第１導電型半導体基板３１の上にバンドギャップが異な
る第１導電型の第１半導体層３２1 と第１導電型の第２
半導体層３２2 を交互に積層して第１導電型の半導体多
層膜反射鏡３２を形成し、その上に第１導電型のクラッ
ド層３３1 、第１導電型のバリア層３３2 、ノンドープ
の活性層３３3 、第２導電型のバリア層３３4 、第２導
電型のクラッド層３３ 5 からなる共振器３３を形成し、
その上に中央に電流通路を有する第１導電型の半導体電
流狭窄層３４を形成し、その上に第２導電型半導体コン
タクト層３５を形成し、第２導電型半導体コンタクト層
３５の上の中央部にノンドープの半導体多層膜反射鏡３
６を形成し、ノンドープのバンドギャップの差が大きい
半導体層を交互に積層してノンドープの半導体多層膜反
射鏡３６の周囲に電極３７を形成し、光の出射側の第１
導電型半導体基板３１の中央部に無反射コーティング膜
３８を形成し、その周囲に電極３９を形成して構成され
ている。
【００１４】このような構造を採用すると、電流は電極
３７と電極３９を通じて注入するため、ノンドープの半
導体多層膜反射鏡３６を用いることができるため、この
半導体多層膜反射鏡での光吸収を低減することができ
る。ところが、光の径路に第２導電型半導体コンタクト
層３５があるために、共振器３３とノンドープの半導体
多層膜反射鏡３６の間に非常に不純物濃度が高い半導体
層が入るため、ここで光が吸収されるという問題は残っ
ている。本発明は、ノンドープ半導体多層膜反射鏡を用
いた低抵抗垂直共振器型面発光レーザ等の面型発光素子
を提供する。
３７と電極３９を通じて注入するため、ノンドープの半
導体多層膜反射鏡３６を用いることができるため、この
半導体多層膜反射鏡での光吸収を低減することができ
る。ところが、光の径路に第２導電型半導体コンタクト
層３５があるために、共振器３３とノンドープの半導体
多層膜反射鏡３６の間に非常に不純物濃度が高い半導体
層が入るため、ここで光が吸収されるという問題は残っ
ている。本発明は、ノンドープ半導体多層膜反射鏡を用
いた低抵抗垂直共振器型面発光レーザ等の面型発光素子
を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる面型発光
素子においては、前記の目的を達成するため、第１導電
型の半導体基板の上に第１導電型の半導体多層膜反射鏡
が形成され、その上に共振器が形成され、その上にノン
ドープの半導体多層膜反射鏡が形成され、このノンドー
プの半導体多層膜反射鏡の発光領域以外の直上の部分に
不純物拡散層が形成され、この不純物拡散層に電流注入
部が形成されている構成を採用した。
素子においては、前記の目的を達成するため、第１導電
型の半導体基板の上に第１導電型の半導体多層膜反射鏡
が形成され、その上に共振器が形成され、その上にノン
ドープの半導体多層膜反射鏡が形成され、このノンドー
プの半導体多層膜反射鏡の発光領域以外の直上の部分に
不純物拡散層が形成され、この不純物拡散層に電流注入
部が形成されている構成を採用した。
【００１６】本発明にかかる面型発光素子の製造方法に
おいては、第１導電型の半導体基板の上に、バンドギャ
ップの差が大きい半導体層を交互に成長して第１導電型
半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第１導電型
半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工程と、こ
の共振器の上にバンドギャップの差が大きい半導体層を
交互に成長してノンドープの半導体多層膜反射鏡を形成
する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射鏡の発
光領域直上を除く部分に第２導電型の不純物を導入する
工程と、このノンドープの半導体多層膜反射鏡の第２導
電型の不純物を導入した部分に電流注入部を形成する工
程を採用した。
おいては、第１導電型の半導体基板の上に、バンドギャ
ップの差が大きい半導体層を交互に成長して第１導電型
半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第１導電型
半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工程と、こ
の共振器の上にバンドギャップの差が大きい半導体層を
交互に成長してノンドープの半導体多層膜反射鏡を形成
する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射鏡の発
光領域直上を除く部分に第２導電型の不純物を導入する
工程と、このノンドープの半導体多層膜反射鏡の第２導
電型の不純物を導入した部分に電流注入部を形成する工
程を採用した。
【００１７】また、第１導電型の半導体基板の上に、バ
ンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第
１導電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第
１導電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工
程と、この共振器の上にバンドギャップの差が大きい半
導体層を交互に成長してノンドープの半導体多層膜反射
鏡を形成する工程と、このノンドープの半導体多層膜反
射鏡の発光領域直上以外の部分を除去して、発光領域直
上の部分にノンドープの半導体多層膜反射鏡をメサ構造
を形成する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射
鏡のメサ構造の周囲に第２導電型の不純物を導入する工
程と、このメサ構造の周囲の第２導電型の不純物を導入
した部分に電流注入部を形成する工程を採用した。
ンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第
１導電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第
１導電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工
程と、この共振器の上にバンドギャップの差が大きい半
導体層を交互に成長してノンドープの半導体多層膜反射
鏡を形成する工程と、このノンドープの半導体多層膜反
射鏡の発光領域直上以外の部分を除去して、発光領域直
上の部分にノンドープの半導体多層膜反射鏡をメサ構造
を形成する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射
鏡のメサ構造の周囲に第２導電型の不純物を導入する工
程と、このメサ構造の周囲の第２導電型の不純物を導入
した部分に電流注入部を形成する工程を採用した。
【００１８】また、第１導電型の半導体基板の上に、バ
ンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第
１導電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第
１導電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工
程と、この共振器の上に第２導電型の高濃度半導体層を
形成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体層の発
光領域直上の部分を除去して開口を形成する工程と、こ
の開口内にバンドギャップの差が大きい半導体層を交互
に選択的に成長してノンドープの半導体多層膜反射鏡を
形成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体層に電
流注入部を形成する工程を採用した。
ンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第
１導電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第
１導電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工
程と、この共振器の上に第２導電型の高濃度半導体層を
形成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体層の発
光領域直上の部分を除去して開口を形成する工程と、こ
の開口内にバンドギャップの差が大きい半導体層を交互
に選択的に成長してノンドープの半導体多層膜反射鏡を
形成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体層に電
流注入部を形成する工程を採用した。
【００１９】そしてまた、第１導電型の半導体基板の上
に、バンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長
して第１導電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、
この第１導電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長
する工程と、この共振器の上に第２導電型の高濃度半導
体層を形成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体
層の発光領域直上の部分を除去して開口を形成する工程
と、この開口を含む第２導電型の高濃度半導体層の上
に、バンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長
してノンドープの半導体多層膜反射鏡を形成する工程
と、この開口部上以外のノンドープの半導体多層膜反射
鏡を第２導電型の高濃度半導体層の部分まで除去するこ
とによって、発光領域直上の部分にノンドープの半導体
多層膜反射鏡からなるメサ構造を形成する工程と、この
第２導電型の高濃度半導体層に電流注入部を形成する工
程を採用した。
に、バンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長
して第１導電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、
この第１導電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長
する工程と、この共振器の上に第２導電型の高濃度半導
体層を形成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体
層の発光領域直上の部分を除去して開口を形成する工程
と、この開口を含む第２導電型の高濃度半導体層の上
に、バンドギャップの差が大きい半導体層を交互に成長
してノンドープの半導体多層膜反射鏡を形成する工程
と、この開口部上以外のノンドープの半導体多層膜反射
鏡を第２導電型の高濃度半導体層の部分まで除去するこ
とによって、発光領域直上の部分にノンドープの半導体
多層膜反射鏡からなるメサ構造を形成する工程と、この
第２導電型の高濃度半導体層に電流注入部を形成する工
程を採用した。
【００２０】
【作用】本発明のように、共振器を挟む発光領域直上の
反射鏡の一つをノンドープ半導体多層膜反射鏡によって
形成すると、従来の発光領域直上の不純物ドープしたＤ
ＢＲミラーを介して電流を注入する面発光レーザに比較
して、光吸収の影響を低減することができ、同じ反射率
を得るためのＤＢＲミラーのスタック数を減らすことが
でき、ＤＢＲミラーを形成するための結晶成長時間の短
縮につながる。また、ノンドープ半導体多層膜反射鏡の
周囲に形成された高濃度半導体層に電流注入部を形成す
ることによって効率よく電流を注入することができる。
反射鏡の一つをノンドープ半導体多層膜反射鏡によって
形成すると、従来の発光領域直上の不純物ドープしたＤ
ＢＲミラーを介して電流を注入する面発光レーザに比較
して、光吸収の影響を低減することができ、同じ反射率
を得るためのＤＢＲミラーのスタック数を減らすことが
でき、ＤＢＲミラーを形成するための結晶成長時間の短
縮につながる。また、ノンドープ半導体多層膜反射鏡の
周囲に形成された高濃度半導体層に電流注入部を形成す
ることによって効率よく電流を注入することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図１は、第１実施例の面発光レーザの構
成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面を有するも
の、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを示してい
る。この図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２はｎ型
半導体多層膜反射鏡、２1はｎ−ＡｌＡｓ層、２2 はｎ
−ＧａＡｓ層、３は共振器、３1 はｎ−ＡｌＧａＡｓ第
１クラッド層、３2 はｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド
層、３3 はｉ−ＧａＡｓバリア層、３4 はｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸、３5 はｉ−ＧａＡｓバリア層、３
6 はｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層、３7 はｉ−Ａｌ
ＧａＡｓ第４クラッド層、４はｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄
層、５1 はｉ−ＡｌＡｓ層、５2 はｉ−ＧａＡｓ層、５
はノンドープ半導体多層膜反射鏡、６はｉ−ＧａＡｓ半
導体位相整合層、７はｐ型半導体拡散層、８1 ，８2 は
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極、９はＳｉＮ無反射コーティング
膜、１０1 ，１０2 はＡｕＧｅ／Ａｕ電極である。
成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面を有するも
の、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを示してい
る。この図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２はｎ型
半導体多層膜反射鏡、２1はｎ−ＡｌＡｓ層、２2 はｎ
−ＧａＡｓ層、３は共振器、３1 はｎ−ＡｌＧａＡｓ第
１クラッド層、３2 はｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド
層、３3 はｉ−ＧａＡｓバリア層、３4 はｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸、３5 はｉ−ＧａＡｓバリア層、３
6 はｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層、３7 はｉ−Ａｌ
ＧａＡｓ第４クラッド層、４はｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄
層、５1 はｉ−ＡｌＡｓ層、５2 はｉ−ＧａＡｓ層、５
はノンドープ半導体多層膜反射鏡、６はｉ−ＧａＡｓ半
導体位相整合層、７はｐ型半導体拡散層、８1 ，８2 は
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極、９はＳｉＮ無反射コーティング
膜、１０1 ，１０2 はＡｕＧｅ／Ａｕ電極である。
【００２２】この実施例の面発光レーザは、前述の課題
を解決するための最も簡単な手段を用いたものである。
まず、図１（Ａ）の構成説明図によって、この実施例の
ＧａＡｓ系の材料を用いた下方に光出射面を有する０．
９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を兼ねてその製
造方法を説明する。
を解決するための最も簡単な手段を用いたものである。
まず、図１（Ａ）の構成説明図によって、この実施例の
ＧａＡｓ系の材料を用いた下方に光出射面を有する０．
９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を兼ねてその製
造方法を説明する。
【００２３】不純物濃度が２×１０18ｃｍ-3のｎ−Ｇａ
Ａｓ基板１の上に、厚さが波長の１／４で不純物濃度が
３×１０18ｃｍ-3のｎ−ＡｌＡｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ
層２ 2 をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって交互に成長し
てｎ型半導体多層膜反射鏡２を形成する。
Ａｓ基板１の上に、厚さが波長の１／４で不純物濃度が
３×１０18ｃｍ-3のｎ−ＡｌＡｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ
層２ 2 をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって交互に成長し
てｎ型半導体多層膜反射鏡２を形成する。
【００２４】その上に、厚さ１０４７．５Åで不純物濃
度が３×１０18ｃｍ-3のｎ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド
層３1 、厚さ３００Åのｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド
層３ 2 、厚さ１００Åのｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、厚
さ８０Åのｉ−ＩｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、厚さ
１００Åのｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、厚さ１３４７．
５Åのｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 をＭＢＥま
たはＭＯＣＶＤによって成長する。
度が３×１０18ｃｍ-3のｎ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド
層３1 、厚さ３００Åのｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド
層３ 2 、厚さ１００Åのｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、厚
さ８０Åのｉ−ＩｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、厚さ
１００Åのｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、厚さ１３４７．
５Åのｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 をＭＢＥま
たはＭＯＣＶＤによって成長する。
【００２５】その上に、厚さ１５００Åのｎ−ＩｎＧａ
Ｐ電流狭窄層４をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって成長
し、その発光領域予定部分を選択エッチングによって除
去して開口を形成する。そして、その上に２λｃａｖｉ
ｔｙに相当する厚さ（１λｃａｖｉｔｙの層厚はこの場
合２９７５Å）のｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって成長し、表面を平坦
化する。これらの、ｎ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３
1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡ
ｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａＡｓ単層歪量子井戸
３4、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
３クラッド層３6 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３
7 からなる共振器３の厚さを、レーザ光の半波長の整数
倍になるように調整する。
Ｐ電流狭窄層４をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって成長
し、その発光領域予定部分を選択エッチングによって除
去して開口を形成する。そして、その上に２λｃａｖｉ
ｔｙに相当する厚さ（１λｃａｖｉｔｙの層厚はこの場
合２９７５Å）のｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって成長し、表面を平坦
化する。これらの、ｎ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３
1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡ
ｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａＡｓ単層歪量子井戸
３4、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
３クラッド層３6 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３
7 からなる共振器３の厚さを、レーザ光の半波長の整数
倍になるように調整する。
【００２６】その上に、厚さが発振波長の１／４のｉ−
ＡｌＡｓ層５1 と厚さが発振波長のｉ−ＧａＡｓ層５2
をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって交互に成長してノン
ドープ半導体多層膜反射鏡５を形成する。そしてその上
に、厚さが４６１．４Åのｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合
層６をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって成長する。
ＡｌＡｓ層５1 と厚さが発振波長のｉ−ＧａＡｓ層５2
をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって交互に成長してノン
ドープ半導体多層膜反射鏡５を形成する。そしてその上
に、厚さが４６１．４Åのｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合
層６をＭＢＥまたはＭＯＣＶＤによって成長する。
【００２７】このｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６の上
からＺｎを発光領域予定部分の周囲にマスクを用いて選
択的に熱拡散、あるいは、イオン注入してｐ型半導体拡
散層７を形成する。さらにこのｉ−ＧａＡｓ半導体位相
整合層６の上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８ 1 を形成し、
下方の光出射面に厚さが発振波長の１／４のＳｉＮ無反
射コーティング膜９を形成し、その周囲にＡｕＧｅ／Ａ
ｕ電極１０1 を形成する。
からＺｎを発光領域予定部分の周囲にマスクを用いて選
択的に熱拡散、あるいは、イオン注入してｐ型半導体拡
散層７を形成する。さらにこのｉ−ＧａＡｓ半導体位相
整合層６の上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８ 1 を形成し、
下方の光出射面に厚さが発振波長の１／４のＳｉＮ無反
射コーティング膜９を形成し、その周囲にＡｕＧｅ／Ａ
ｕ電極１０1 を形成する。
【００２８】この実施例の下方に光出射面を有するもの
においては、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５の上に直
接Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 を形成すると反射位相が合
わなくなるため、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を挿
入して、反射位相の整合を図っている。
においては、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５の上に直
接Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 を形成すると反射位相が合
わなくなるため、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を挿
入して、反射位相の整合を図っている。
【００２９】このようにすると、従来の発光領域直上の
不純物ドープしたＤＢＲミラーを介して電流を注入する
面発光レーザに比較して、共振器３における発光領域直
上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから光吸収
の影響がなく、同じ反射率を得る場合に、ＤＢＲミラー
のスタック数を減らすことができ、ＤＢＲミラーを形成
するための結晶成長時間の短縮につながる。
不純物ドープしたＤＢＲミラーを介して電流を注入する
面発光レーザに比較して、共振器３における発光領域直
上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから光吸収
の影響がなく、同じ反射率を得る場合に、ＤＢＲミラー
のスタック数を減らすことができ、ＤＢＲミラーを形成
するための結晶成長時間の短縮につながる。
【００３０】次に、図１（Ｂ）の構成説明図によって、
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
【００３１】この例は、構造、製法ともに前述の図１
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
【００３２】その上に、ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層４を
成長し、発光領域予定部分を選択エッチングによって除
去して開口を形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４ク
ラッド層３7 を成長し、表面を平坦化し、さらに、その
上に、ｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を交互
に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成し、
ノンドープ半導体多層膜反射鏡５上からＺｎを発光領域
予定部分の周囲に選択的に熱拡散してｐ型半導体拡散層
７を形成する。
成長し、発光領域予定部分を選択エッチングによって除
去して開口を形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４ク
ラッド層３7 を成長し、表面を平坦化し、さらに、その
上に、ｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を交互
に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成し、
ノンドープ半導体多層膜反射鏡５上からＺｎを発光領域
予定部分の周囲に選択的に熱拡散してｐ型半導体拡散層
７を形成する。
【００３３】そして、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５
の発光領域予定部分にＳｉＮ無反射コーティング膜９を
形成し、その周囲にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８2 を形成
し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０
2 を形成する。
の発光領域予定部分にＳｉＮ無反射コーティング膜９を
形成し、その周囲にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８2 を形成
し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０
2 を形成する。
【００３４】この実施例の上方に光出射面を有するもの
においては、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５の発光領
域に直接Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 が形成されないた
め、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６は挿入されていな
い。このようにすると、従来の発光領域直上の不純物ド
ープしたＤＢＲミラーを介して電流を注入する面発光レ
ーザに比較して、共振器３における発光領域直上はノン
ドープ半導体多層膜反射鏡５であるから光吸収の影響が
なく、同じ反射率を得る場合に、ＤＢＲミラーのスタッ
ク数を減らすことができ、ＤＢＲミラーを形成するため
の結晶成長時間の短縮につながる。
においては、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５の発光領
域に直接Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 が形成されないた
め、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６は挿入されていな
い。このようにすると、従来の発光領域直上の不純物ド
ープしたＤＢＲミラーを介して電流を注入する面発光レ
ーザに比較して、共振器３における発光領域直上はノン
ドープ半導体多層膜反射鏡５であるから光吸収の影響が
なく、同じ反射率を得る場合に、ＤＢＲミラーのスタッ
ク数を減らすことができ、ＤＢＲミラーを形成するため
の結晶成長時間の短縮につながる。
【００３５】そしてまた、ｐ型半導体拡散層７を形成す
る際のマスクを無反射コーティング膜９にすると、この
マスクを通して光を取り出すことができるため、無反射
コーティング膜を形成する工程を節減することができ
る。
る際のマスクを無反射コーティング膜９にすると、この
マスクを通して光を取り出すことができるため、無反射
コーティング膜を形成する工程を節減することができ
る。
【００３６】（第２実施例）図２は、第２実施例の面発
光レーザの構成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面
を有するもの、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを
示している。この図における符号は図１において同符号
を付して説明したものと同様の意味をもつ。
光レーザの構成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面
を有するもの、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを
示している。この図における符号は図１において同符号
を付して説明したものと同様の意味をもつ。
【００３７】この実施例は、第１実施例の面発光レーザ
を改良したものである。まず、図２（Ａ）の構成説明図
によって、この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた下方
に光出射面を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構
成の説明を兼ねてその製造方法を説明する。この実施例
の面発光レーザの細部は第１実施例の面発光レーザの細
部のほぼ同様であるため、各半導体層の厚さ、不純物濃
度、成長法等の記載は省略する。
を改良したものである。まず、図２（Ａ）の構成説明図
によって、この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた下方
に光出射面を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構
成の説明を兼ねてその製造方法を説明する。この実施例
の面発光レーザの細部は第１実施例の面発光レーザの細
部のほぼ同様であるため、各半導体層の厚さ、不純物濃
度、成長法等の記載は省略する。
【００３８】ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−ＡｌＡｓ
層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型半導
体多層膜反射鏡２を形成する。そして、その上に、ｎ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層
３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長す
る。
層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型半導
体多層膜反射鏡２を形成する。そして、その上に、ｎ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層
３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長す
る。
【００３９】その上に、ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層４を
成長し、その発光領域直上の部分に開口を形成し、その
上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 を成長し、表
面を平坦化する。その上に、ｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−
ＧａＡｓ層５2 を交互に成長してノンドープ半導体多層
膜反射鏡５を形成し、その上に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位
相整合層６を成長する。
成長し、その発光領域直上の部分に開口を形成し、その
上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 を成長し、表
面を平坦化する。その上に、ｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−
ＧａＡｓ層５2 を交互に成長してノンドープ半導体多層
膜反射鏡５を形成し、その上に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位
相整合層６を成長する。
【００４０】そして、発光領域直上の部分以外のｉ−Ｇ
ａＡｓ半導体位相整合層６とノンドープ半導体多層膜反
射鏡５をエッチング除去してメサ構造を形成する。この
エッチングは、塩素を用いたＲＩＥ、もしくはウェット
エッチング等で行うことができる。なお、図に示されて
いるように、このエッチングによってノンドープ半導体
多層膜反射鏡５を構成するｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−Ｇ
ａＡｓ層５2 が数層残っても特に動作には支障を生じる
ことはない。このエッチングの終了後、メサ部分をＳｉ
Ｎ，ＳｉＯ2 等の絶縁膜で覆い、これをマスクにしてＺ
ｎを拡散することによりｐ型半導体拡散層７を形成す
る。
ａＡｓ半導体位相整合層６とノンドープ半導体多層膜反
射鏡５をエッチング除去してメサ構造を形成する。この
エッチングは、塩素を用いたＲＩＥ、もしくはウェット
エッチング等で行うことができる。なお、図に示されて
いるように、このエッチングによってノンドープ半導体
多層膜反射鏡５を構成するｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−Ｇ
ａＡｓ層５2 が数層残っても特に動作には支障を生じる
ことはない。このエッチングの終了後、メサ部分をＳｉ
Ｎ，ＳｉＯ2 等の絶縁膜で覆い、これをマスクにしてＺ
ｎを拡散することによりｐ型半導体拡散層７を形成す
る。
【００４１】さらに拡散マスクの除去後、このｉ−Ｇａ
Ａｓ半導体位相整合層６とノンドープ半導体多層膜反射
鏡５のメサ構造の上と側面とｐ型半導体拡散層７にＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 を形成し、下方の光出射面にＳｉ
Ｎ無反射コーティング膜９を形成し、その周囲にＡｕＧ
ｅ／Ａｕ電極１０1 を形成する。
Ａｓ半導体位相整合層６とノンドープ半導体多層膜反射
鏡５のメサ構造の上と側面とｐ型半導体拡散層７にＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 を形成し、下方の光出射面にＳｉ
Ｎ無反射コーティング膜９を形成し、その周囲にＡｕＧ
ｅ／Ａｕ電極１０1 を形成する。
【００４２】このようにすると、共振器３における発光
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、ｐ型半導体拡散層７の上のｉ−ＧａＡｓ半導体位相
整合層６とノンドープ半導体多層膜反射鏡５を除去し、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 のｐ型半導体拡散
層７にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 が形成されるため、電
流注入部の半導体多層膜の層数が少なくなり、ヘテロ障
壁が少なくなって素子抵抗が低減され、効率よく電流を
注入することができる。
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、ｐ型半導体拡散層７の上のｉ−ＧａＡｓ半導体位相
整合層６とノンドープ半導体多層膜反射鏡５を除去し、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 のｐ型半導体拡散
層７にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 が形成されるため、電
流注入部の半導体多層膜の層数が少なくなり、ヘテロ障
壁が少なくなって素子抵抗が低減され、効率よく電流を
注入することができる。
【００４３】次に、図２（Ｂ）の構成説明図によって、
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
【００４４】この例は、構造、製法ともに前述の図２
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
【００４５】その上に、ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層４を
成長し、発光領域直上の部分を選択的に除去して開口を
形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
を成長し、表面を平坦化し、さらに、その上に、ｉ−Ａ
ｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を交互に成長してノ
ンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成する。このエッチ
ングの終了後、メサ部分をＳｉＮ，ＳｉＯ2 等の絶縁膜
で覆い、これをマスクにしてＺｎを拡散することにより
ｐ型半導体拡散層７を形成する。
成長し、発光領域直上の部分を選択的に除去して開口を
形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
を成長し、表面を平坦化し、さらに、その上に、ｉ−Ａ
ｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を交互に成長してノ
ンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成する。このエッチ
ングの終了後、メサ部分をＳｉＮ，ＳｉＯ2 等の絶縁膜
で覆い、これをマスクにしてＺｎを拡散することにより
ｐ型半導体拡散層７を形成する。
【００４６】そして、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５
の発光領域以外の部分をエッチング除去してメサ構造を
形成し、このメサ構造の頂上にＳｉＮ無反射コーティン
グ膜９を形成し、その周囲のｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラ
ッド層３7 のｐ型半導体拡散層７にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電
極８2 を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下にＡｕＧｅ／
Ａｕ電極１０2 を形成する。
の発光領域以外の部分をエッチング除去してメサ構造を
形成し、このメサ構造の頂上にＳｉＮ無反射コーティン
グ膜９を形成し、その周囲のｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラ
ッド層３7 のｐ型半導体拡散層７にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電
極８2 を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下にＡｕＧｅ／
Ａｕ電極１０2 を形成する。
【００４７】このようにすると、共振器３における発光
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収の影響がない面発光レーザを実現することがで
き、ｐ型半導体拡散層７を形成する際のマスクをＳｉＮ
無反射コーティング膜９にすると、このマスクを通して
光を取り出すことができるため、無反射コーティング膜
を形成する工程を節減することができる。
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収の影響がない面発光レーザを実現することがで
き、ｐ型半導体拡散層７を形成する際のマスクをＳｉＮ
無反射コーティング膜９にすると、このマスクを通して
光を取り出すことができるため、無反射コーティング膜
を形成する工程を節減することができる。
【００４８】（第３実施例）図３は、第３実施例の面発
光レーザの構成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面
を有するもの、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを
示している。この図における符号は図１において同符号
を付して説明したものと同様の意味をもち、１１はｐ+
−ＧａＡｓコンタクト層である。
光レーザの構成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面
を有するもの、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを
示している。この図における符号は図１において同符号
を付して説明したものと同様の意味をもち、１１はｐ+
−ＧａＡｓコンタクト層である。
【００４９】この実施例は、第２実施例の面発光レーザ
を改良し、先の実施例におけるｐ型半導体拡散層７を形
成しないものである。まず、図３（Ａ）の構成説明図に
よって、この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた下方に
光出射面を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成
の説明を兼ねてその製造方法を説明する。この実施例の
面発光レーザの細部は第１実施例の面発光レーザの細部
のほぼ同様であるため、各半導体層の厚さ、不純物濃
度、成長法等の記載は省略する。
を改良し、先の実施例におけるｐ型半導体拡散層７を形
成しないものである。まず、図３（Ａ）の構成説明図に
よって、この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた下方に
光出射面を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成
の説明を兼ねてその製造方法を説明する。この実施例の
面発光レーザの細部は第１実施例の面発光レーザの細部
のほぼ同様であるため、各半導体層の厚さ、不純物濃
度、成長法等の記載は省略する。
【００５０】ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−ＡｌＡｓ
層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型半導
体多層膜反射鏡２を形成する。そして、その上に、ｎ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層
３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長す
る。
層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型半導
体多層膜反射鏡２を形成する。そして、その上に、ｎ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層
３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長す
る。
【００５１】その上に、ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層４を
成長し、その発光領域直上の部分に開口を形成し、その
上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 を成長し、表
面を平坦化し、その上の全面に不純物濃度が１×１０19
ｃｍ-3以上のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１を形成す
る。ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上の発光領域直
上の部分に開口を有するエッチングマスクを形成し、こ
のＳｉＯ2 等のエッチングマスクを用いて発光領域直上
の部分のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１を除去する。
成長し、その発光領域直上の部分に開口を形成し、その
上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 を成長し、表
面を平坦化し、その上の全面に不純物濃度が１×１０19
ｃｍ-3以上のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１を形成す
る。ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上の発光領域直
上の部分に開口を有するエッチングマスクを形成し、こ
のＳｉＯ2 等のエッチングマスクを用いて発光領域直上
の部分のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１を除去する。
【００５２】このＳｉＯ2 等のエッチングマスクを残し
たまま、発光領域直上の部分にＭＯＶＰＥ，ＭＢＥ等に
よってｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を交互
に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成し、
その上に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を成長す
る。そして、このエッチングマスクを剥離した後に、ｉ
−ＧａＡｓ半導体位相整合層６とノンドープ半導体多層
膜反射鏡５のメサ構造の側面とｐ+ −ＧａＡｓコンタク
ト層１１の上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 を形成し、下
方の光出射面にＳｉＮ無反射コーティング膜９を形成
し、その周囲にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０1 を形成する。
たまま、発光領域直上の部分にＭＯＶＰＥ，ＭＢＥ等に
よってｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を交互
に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成し、
その上に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を成長す
る。そして、このエッチングマスクを剥離した後に、ｉ
−ＧａＡｓ半導体位相整合層６とノンドープ半導体多層
膜反射鏡５のメサ構造の側面とｐ+ −ＧａＡｓコンタク
ト層１１の上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８1 を形成し、下
方の光出射面にＳｉＮ無反射コーティング膜９を形成
し、その周囲にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０1 を形成する。
【００５３】このようにすると、共振器３における発光
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができる。
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができる。
【００５４】次に、図３（Ｂ）の構成説明図によって、
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
【００５５】この例は、構造、製法ともに前述の図３
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
【００５６】その上に、ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層４を
成長し、発光領域直上の部分を選択的に除去して開口を
形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
を成長し、表面を平坦化し、その上の全面にｐ+ −Ｇａ
Ａｓコンタクト層１１を形成する。ｐ+ −ＧａＡｓコン
タクト層１１の上の発光領域直上の部分に開口を有する
エッチングマスクを形成し、このエッチングマスクを用
いて発光領域直上の部分のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
１１を除去する。
成長し、発光領域直上の部分を選択的に除去して開口を
形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
を成長し、表面を平坦化し、その上の全面にｐ+ −Ｇａ
Ａｓコンタクト層１１を形成する。ｐ+ −ＧａＡｓコン
タクト層１１の上の発光領域直上の部分に開口を有する
エッチングマスクを形成し、このエッチングマスクを用
いて発光領域直上の部分のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
１１を除去する。
【００５７】このエッチングマスクを残したまま、発光
領域直上の部分にｉ−ＡｌＡｓ層５ 1 とｉ−ＧａＡｓ層
５2 を交互に成長してメサ状のノンドープ半導体多層膜
反射鏡５を成長し、さらにｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合
層６を成長する。そして、このエッチングマスクを剥離
した後に、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上にＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ電極８2 を形成し、メサ状のノンドープ半
導体多層膜反射鏡５の上にＳｉＮ無反射コーティング膜
９を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下にＡｕＧｅ／Ａｕ
電極１０2 を形成する。
領域直上の部分にｉ−ＡｌＡｓ層５ 1 とｉ−ＧａＡｓ層
５2 を交互に成長してメサ状のノンドープ半導体多層膜
反射鏡５を成長し、さらにｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合
層６を成長する。そして、このエッチングマスクを剥離
した後に、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上にＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ電極８2 を形成し、メサ状のノンドープ半
導体多層膜反射鏡５の上にＳｉＮ無反射コーティング膜
９を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下にＡｕＧｅ／Ａｕ
電極１０2 を形成する。
【００５８】このようにすると、共振器３における発光
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができる。
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができる。
【００５９】（第４実施例）図４は、第４実施例の面発
光レーザの構成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面
を有するもの、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを
示している。この図における符号は図１において同符号
を付して説明したものと同様の意味をもち、１１はｐ+
−ＧａＡｓコンタクト層である。
光レーザの構成説明図であり、（Ａ）は下方に光出射面
を有するもの、（Ｂ）は上方に光出射面を有するものを
示している。この図における符号は図１において同符号
を付して説明したものと同様の意味をもち、１１はｐ+
−ＧａＡｓコンタクト層である。
【００６０】この実施例は、先の実施例におけるメサ状
のノンドープ半導体多層膜反射鏡５、あるいは、ｉ−Ｇ
ａＡｓ半導体位相整合層６の選択成長を行わない点が特
徴である。まず、図４（Ａ）の構成説明図によって、こ
の実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた下方に光出射面を
有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を兼
ねてその製造方法を説明する。この実施例の面発光レー
ザの細部は第１実施例の面発光レーザの細部のほぼ同様
であるため、各半導体層の厚さ、不純物濃度、成長法等
の記載は省略する。
のノンドープ半導体多層膜反射鏡５、あるいは、ｉ−Ｇ
ａＡｓ半導体位相整合層６の選択成長を行わない点が特
徴である。まず、図４（Ａ）の構成説明図によって、こ
の実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた下方に光出射面を
有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を兼
ねてその製造方法を説明する。この実施例の面発光レー
ザの細部は第１実施例の面発光レーザの細部のほぼ同様
であるため、各半導体層の厚さ、不純物濃度、成長法等
の記載は省略する。
【００６１】ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−ＡｌＡｓ
層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型半導
体多層膜反射鏡２を形成する。そして、その上に、ｎ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層
３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長す
る。
層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型半導
体多層膜反射鏡２を形成する。そして、その上に、ｎ−
ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第
２クラッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−Ｉ
ｎＧａＡｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層
３5 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長す
る。
【００６２】その上に、ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層４を
成長し、その発光領域直上の部分に開口を形成し、その
上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 を成長し、表
面を平坦化し、その上の発光領域直上を除く部分に選択
エッチングによってｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１を
形成する。
成長し、その発光領域直上の部分に開口を形成し、その
上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7 を成長し、表
面を平坦化し、その上の発光領域直上を除く部分に選択
エッチングによってｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１を
形成する。
【００６３】このエッチングマスクを剥離した後、その
上の全面にｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を
交互に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成
し、さらにその上に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６
を成長し、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６とノンドー
プ半導体多層膜反射鏡５をｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
１１に達するまで塩素のＲＩＥ等によって選択エッチン
グして、一部がｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上に
乗るノンドープ半導体多層膜反射鏡５とｉ−ＧａＡｓ半
導体位相整合層６からなる広いメサ構造を形成する。
上の全面にｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を
交互に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成
し、さらにその上に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６
を成長し、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６とノンドー
プ半導体多層膜反射鏡５をｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
１１に達するまで塩素のＲＩＥ等によって選択エッチン
グして、一部がｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上に
乗るノンドープ半導体多層膜反射鏡５とｉ−ＧａＡｓ半
導体位相整合層６からなる広いメサ構造を形成する。
【００６４】そして、このエッチングマスクを剥離した
後に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６の上面とノンド
ープ半導体多層膜反射鏡５のメサ構造の側面とｐ+ −Ｇ
ａＡｓコンタクト層１１の上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８
1 を形成し、下方の光出射面にＳｉＮ無反射コーティン
グ膜９を形成し、その周囲にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０ 1
を形成する。
後に、ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６の上面とノンド
ープ半導体多層膜反射鏡５のメサ構造の側面とｐ+ −Ｇ
ａＡｓコンタクト層１１の上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極８
1 を形成し、下方の光出射面にＳｉＮ無反射コーティン
グ膜９を形成し、その周囲にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０ 1
を形成する。
【００６５】このようにすると、共振器３における発光
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができ、ノンドープ半導
体多層膜反射鏡５とｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を
エッチングしてメサ構造を形成する際のマスク精度を緩
和することができる。
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができ、ノンドープ半導
体多層膜反射鏡５とｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を
エッチングしてメサ構造を形成する際のマスク精度を緩
和することができる。
【００６６】次に、図４（Ｂ）の構成説明図によって、
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
この実施例のＧａＡｓ系の材料を用いた上方に光出射面
を有する０．９８μｍ帯の面発光レーザの構成の説明を
兼ねてその製造方法を説明する。
【００６７】この例は、構造、製法ともに前述の図４
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
（Ａ）の面発光レーザと類似しているため、簡単に説明
する。すなわち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ−Ａｌ
Ａｓ層２1 とｎ−ＧａＡｓ層２2 を交互に成長してｎ型
半導体多層膜反射鏡２を形成し、その上に、ｎ−ＡｌＧ
ａＡｓ第１クラッド層３1 、ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラ
ッド層３2 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３3 、ｉ−ＩｎＧａ
Ａｓ単層歪量子井戸３4 、ｉ−ＧａＡｓバリア層３5 、
ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層３6 を成長する。
【００６８】その上に、ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層４を
成長し、発光領域直上の部分を選択的に除去して開口を
形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
を成長し、表面を平坦化し、その上の発光領域直上を除
く部分に選択エッチングによってｐ+ −ＧａＡｓコンタ
クト層１１を形成する。
成長し、発光領域直上の部分を選択的に除去して開口を
形成し、その上にｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層３7
を成長し、表面を平坦化し、その上の発光領域直上を除
く部分に選択エッチングによってｐ+ −ＧａＡｓコンタ
クト層１１を形成する。
【００６９】このエッチングマスクを剥離した後、その
上の全面にｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を
交互に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成
し、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５をｐ+ −ＧａＡｓ
コンタクト層１１に達するまで選択エッチングして、一
部がｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上に乗るノンド
ープ半導体多層膜反射鏡５からなる広いメサ構造を形成
する。
上の全面にｉ−ＡｌＡｓ層５1 とｉ−ＧａＡｓ層５2 を
交互に成長してノンドープ半導体多層膜反射鏡５を形成
し、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５をｐ+ −ＧａＡｓ
コンタクト層１１に達するまで選択エッチングして、一
部がｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上に乗るノンド
ープ半導体多層膜反射鏡５からなる広いメサ構造を形成
する。
【００７０】そして、このエッチングマスクを剥離した
後に、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５の上面とメサ構
造の側面にＳｉＮ無反射コーティング膜９を形成し、そ
の周囲のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上にＴｉ／
Ｐｔ／Ａｕ電極８2 を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下
にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０2 を形成する。
後に、ノンドープ半導体多層膜反射鏡５の上面とメサ構
造の側面にＳｉＮ無反射コーティング膜９を形成し、そ
の周囲のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１１の上にＴｉ／
Ｐｔ／Ａｕ電極８2 を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下
にＡｕＧｅ／Ａｕ電極１０2 を形成する。
【００７１】このようにすると、共振器３における発光
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができ、ノンドープ半導
体多層膜反射鏡５とｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を
エッチングしてメサ構造を形成する際のマスク精度を緩
和することができる。
領域直上はノンドープ半導体多層膜反射鏡５であるから
光吸収がない面発光レーザを実現することができ、ま
た、前述の実施例で必要であった、ｐ型半導体拡散層７
を形成するためのノンドープ半導体多層膜反射鏡５への
Ｚｎの拡散工程を省略することができ、ノンドープ半導
体多層膜反射鏡５とｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層６を
エッチングしてメサ構造を形成する際のマスク精度を緩
和することができる。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のように面
発光レーザのような面型発光素子の電極構造を用いる
と、従来から問題になっていた半導体多層膜反射鏡等の
ＤＢＲミラーへのドーピング、もしくは、ＤＢＲミラー
と共振器間の高不純物濃度層による光の吸収の影響をな
くすことができ、同じ反射率を得るためのＤＢＲミラー
の層数を低減することができるため、生産性の向上につ
ながり、ＤＢＲミラーを介さないで電流注入ができるか
ら面型発光素子の素子抵抗を大幅に低減することができ
る。
発光レーザのような面型発光素子の電極構造を用いる
と、従来から問題になっていた半導体多層膜反射鏡等の
ＤＢＲミラーへのドーピング、もしくは、ＤＢＲミラー
と共振器間の高不純物濃度層による光の吸収の影響をな
くすことができ、同じ反射率を得るためのＤＢＲミラー
の層数を低減することができるため、生産性の向上につ
ながり、ＤＢＲミラーを介さないで電流注入ができるか
ら面型発光素子の素子抵抗を大幅に低減することができ
る。
【図１】第１実施例の面発光レーザの構成説明図であ
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
【図２】第２実施例の面発光レーザの構成説明図であ
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
【図３】第３実施例の面発光レーザの構成説明図であ
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
【図４】第４実施例の面発光レーザの構成説明図であ
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
り、（Ａ）は下方に光出射面を有するもの、（Ｂ）は上
方に光出射面を有するものを示している。
【図５】従来の面発光レーザの構成説明図である。
【図６】ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ反射鏡の多層膜のスタック
数と反射率の関係図である。
数と反射率の関係図である。
【図７】従来の低抵抗垂直共振器型面発光レーザの構成
説明図である。
説明図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ型半導体多層膜反射鏡 ２1 ｎ−ＧａＡｓ層 ２2 ｎ−ＡｌＡｓ層 ３ 共振器 ３1 ｎ−ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層 ３2 ｉ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層 ３3 ｉ−ＧａＡｓバリア層 ３4 ｉ−ＩｎＧａＡｓ単層歪量子井戸 ３5 ｉ−ＧａＡｓバリア層 ３6 ｉ−ＡｌＧａＡｓ第３クラッド層 ３7 ｉ−ＡｌＧａＡｓ第４クラッド層 ４ ｎ−ＩｎＧａＰ電流狭窄層 ５1 ｉ−ＧａＡｓ層 ５2 ｉ−ＡｌＡｓ層 ５ ノンドープ半導体多層膜反射鏡 ６ ｉ−ＧａＡｓ半導体位相整合層 ７ ｐ型半導体拡散層 ８1 ，８2 Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極 ９ ＳｉＮ無反射コーティング膜 １０1 ，１０2 ＡｕＧｅ／Ａｕ電極 １１ ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層 ２１ 第１導電型半導体基板 ２２ 第１導電型半導体多層膜反射鏡 ２３ 共振器 ２４ 第２導電型半導体多層膜反射鏡 ２５ 無反射コーティング膜 ３１ 第１導電型半導体基板 ３２ 第１導電型の半導体多層膜反射鏡 ３２1 第１導電型の第１半導体層 ３２2 第１導電型の第２半導体層 ３３1 第１導電型のクラッド層 ３３2 第１導電型のバリア層 ３３3 ノンドープの活性層 ３３4 第２導電型のバリア層 ３３5 第２導電型のクラッド層 ３３ 共振器 ３４ 第１導電型の半導体電流狭窄層 ３５ 第２導電型半導体コンタクト層 ３６ ノンドープの半導体多層膜反射鏡 ３７，３９ 電極 ３８ 無反射コーティング膜
Claims (5)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板の上に第１導電
型の半導体多層膜反射鏡が形成され、その上に共振器が
形成され、その上にノンドープの半導体多層膜反射鏡が
形成され、このノンドープの半導体多層膜反射鏡の発光
領域以外の直上の部分に不純物拡散層が形成され、この
不純物拡散層に電流注入部が形成されていることを特徴
とする面型発光素子。 - 【請求項２】 第１導電型の半導体基板の上に、バンド
ギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第１導
電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第１導
電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工程
と、この共振器の上にバンドギャップの差が大きい半導
体層を交互に成長してノンドープの半導体多層膜反射鏡
を形成する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射
鏡の発光領域直上を除く部分に第２導電型の不純物を導
入する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射鏡の
第２導電型の不純物を導入した部分に電流注入部を形成
する工程を含むことを特徴とする面型発光素子の製造方
法。 - 【請求項３】 第１導電型の半導体基板の上に、バンド
ギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第１導
電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第１導
電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工程
と、この共振器の上にバンドギャップの差が大きい半導
体層を交互に成長してノンドープの半導体多層膜反射鏡
を形成する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射
鏡の発光領域直上以外の部分を除去して、発光領域直上
の部分にノンドープの半導体多層膜反射鏡をメサ構造を
形成する工程と、このノンドープの半導体多層膜反射鏡
のメサ構造の周囲に第２導電型の不純物を導入する工程
と、このメサ構造の周囲の第２導電型の不純物を導入し
た部分に電流注入部を形成する工程を含むことを特徴と
する面型発光素子の製造方法。 - 【請求項４】 第１導電型の半導体基板の上に、バンド
ギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第１導
電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第１導
電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工程
と、この共振器の上に第２導電型の高濃度半導体層を形
成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体層の発光
領域直上の部分を除去して開口を形成する工程と、この
開口内にバンドギャップの差が大きい半導体層を交互に
選択的に成長してノンドープの半導体多層膜反射鏡を形
成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体層に電流
注入部を形成する工程を含むことを特徴とする面型発光
素子の製造方法。 - 【請求項５】 第１導電型の半導体基板の上に、バンド
ギャップの差が大きい半導体層を交互に成長して第１導
電型半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この第１導
電型半導体多層膜反射鏡の上に共振器を成長する工程
と、この共振器の上に第２導電型の高濃度半導体層を形
成する工程と、この第２導電型の高濃度半導体層の発光
領域直上の部分を除去して開口を形成する工程と、この
開口を含む第２導電型の高濃度半導体層の上に、バンド
ギャップの差が大きい半導体層を交互に成長してノンド
ープの半導体多層膜反射鏡を形成する工程と、この開口
部上以外のノンドープの半導体多層膜反射鏡を第２導電
型の高濃度半導体層の部分まで除去することによって、
発光領域直上の部分にノンドープの半導体多層膜反射鏡
からなるメサ構造を形成する工程と、この第２導電型の
高濃度半導体層に電流注入部を形成する工程を含むこと
を特徴とする面型発光素子の製造方法。
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| JP10340193A JPH06314854A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 面型発光素子とその製造方法 |
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