JPH09205250A - 横方向電流注入型面発光半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 簡便なプロセスで、再現性が高く、しきい値
電流の小さい面発光型半導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 半絶縁性基板１上に下部半導体多層膜
２、量子井戸活性層４、第１の導電型の上部半導体多層
反射膜６を順次形成する。次に発光領域９の周辺で、上
部半導体多層反射膜６の表面から量子井戸活性層４の近
傍に達する領域を選択的エッチングで除去する。次にこ
の残った周辺領域の表面から量子井戸活性層４を貫通し
て第２の導電型の不純物を導入して、発光領域を規定す
る不純物導入領域１１を形成し、これを介して横方向か
ら量子井戸活性層４にコンタクトする第１の電極１４
と、上部半導体多層反射膜６側にコンタクトする第２の
電極１３とを形成する。ここで上部半導体多層反射膜６
はＡｌＧａＡｓ系半導体またはＩｎＧａＡｓＰ系半導体
のいずれかで構成し、また上部半導体多層反射膜６と量
子井戸活性層４との間にはＧａＩｎＰ層５を介在させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、横方向電流注入型面発
光半導体レーザ装置およびその製造方法に係り、特に、
光通信あるいは光情報処理分野で用いられ、半導体基板
に対して垂直方向にレーザ光が出射される面発光型半導
体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光スイッチング素子あるいは光コンピュ
ータ装置の光源として２次元集積化の容易な面発光型レ
ーザ装置が注目されている。その一例として垂直共振器
型面発光レーザ装置が提案されている（特開平６−１３
６９５号）。このレーザ装置は、図１０に断面図、図１
１乃至図１３に工程断面図を示すように、半絶縁性のガ
リウム砒素（GaAs）基板１０１上に、アンドープのアル
ミニウム砒素（AlAs）／GaAsからなる下部半導体多層反
射膜１０２と、アンドープのアルミニウムガリウム砒素
（AlGaAs) からなる下部クラッド層１０３と、インジウ
ムガリウム砒素（InGaAs）量子井戸層およびGaAs閉じ込
め層からなる量子井戸活性層１０４と、ｎ型AlGaAsから
なる上部クラッド層１０５と、ｎ型AlAs／GaAsからなる
上部半導体多層反射膜１０６と、ｎ型GaAsキャップ層１
０７とが順次積層せしめられて構成されている。

【０００３】この積層体は、さらにこの上層に酸化シリ
コン膜あるいは窒化シリコン膜などの絶縁膜１０８を被
着した後、フォトリソグラフィにより直径がキャリアの
拡散長以下となるような円形のマスクを形成し、Ｃｌ₂
プラズマによる反応性イオンビームエッチングなどの方
法を用いて量子井戸活性層近傍までエッチングを行い、
発光領域となる円柱状の領域（以下光制御領域）１０９
を形成する（図１１）。 続いて酸化シリコン膜、窒化
シリコン膜などの保護膜１１０を全面に形成し、ＣＦ₄
プラズマによる反応性イオンエッチングなどの方法を用
いて前記保護膜を全体的にエッチングするが、ドライエ
ッチングでは垂直指向性が強いため光制御領域１０９側
面の保護膜はエッチングされず、また光制御領域１０９
上面の保護膜１１０はエッチングされるが、マスクとし
て用いた絶縁膜１０８が残留しているため覆われたまま
である（図１２）。

【０００４】この後、図１３に示すように不純物として
Ｚｎを、例えばＺｎＡｓ₂ の形で真空封入拡散法により
熱的に拡散させ、保護膜から露呈する部分に不純物導入
領域１１１を形成する。この工程により不純物導入領域
１１１における量子井戸活性層は無秩序化され、埋め込
み構造を有する光制御領域１０９が形成される。

【０００５】続いて全面に絶縁膜１１２を形成し、フォ
トリソグラフィ法により光制御領域の上面および不純物
導入領域の上面のそれぞれ一部の絶縁膜をエッチング除
去した後、全面にクロム(Cr)層および金(Au)を蒸着す
る。最後に、光制御領域の上面に接続するｎ側電極１１
３と、不純物導入領域１１１に接続するｐ側電極１１４
を分離するため、フォトリソグラフィ法によりCr／Au層
の一部をエッチング除去することによって、横方向電流
注入型面発光レーザ装置が完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
して形成された従来の面発光型半導体レーザ装置では、
上部半導体多層反射膜および上部クラッド層に同種の材
料系、すなわちAlGaAs系の材料を用いているため、エッ
チングにより円柱状の光制御領域１０９を形成する際、
量子井戸活性層の近傍で精度良くエッチングを停止させ
るのは難しく、表面から量子井戸活性層までの距離にば
らつきが生じ易いという問題がある。これはさらに、こ
こから不純物を導入して量子井戸活性層を無秩序化する
際、この不純物の導入に要する時間にもばらつきが生じ
素子特性が安定しないという問題を引き起こす。

【０００７】さらに上述した従来の面発光型半導体レー
ザ装置の製造方法においては、光制御領域１０９を形成
するためのエッチングにより大気中に露出された不純物
導入面がAlGaAsである可能性が高い。

【０００８】しかしながら、AlGaAs層は大気中で酸化し
易く、筆者らの実験によれば、酸化したAlGaAs表面から
不純物を拡散させることは制御性の点で問題があり、量
子井戸活性層を無秩序化するのに要する時間にもばらつ
きが生じて素子特性が安定せず、また、表面荒れを生じ
て電流取り出しのためのオーミックコンタクトをとるこ
とも難しいという問題があった。

【０００９】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、プロセスが簡便で再現性が高く、しきい値電流の低
い面発光型半導体レーザ装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置の特徴は、上部半導体多層反射膜と量子井戸活性層と
の間に少なくとも１層のガリウムインジウムリン（GaIn
P ）層を挟んだことにある。

【００１１】すなわち本発明の第１では、基板上に形成
された下部半導体多層反射膜と、前記下部半導体多層反
射膜上に形成され、少なくとも１つの量子井戸を含む量
子井戸活性層と、前記量子井戸活性層上に形成された第
１の導電型の上部半導体多層反射膜と、発光領域となる
領域の周辺領域を、前記上部半導体多層反射膜表面から
量子井戸活性層近傍に到達するように選択的にエッチン
グ除去するとともに、この周辺領域に、前記量子井戸活
性層を貫通するように、前記第１の導電型とは異なる第
２の導電型の不純物を導入して形成され、発光領域を規
定する不純物導入領域と、前記不純物導入領域を介して
横方向から前記量子井戸活性層にコンタクトするように
形成された第１の電極と、前記発光領域上の前記上部半
導体多層反射膜側にコンタクトするように形成された第
２の電極とを備えた面発光型半導体レーザ装置におい
て、前記上部半導体多層反射膜がアルミニウムガリウム
砒素（AlGaAs）系半導体またはインジウムガリウム砒素
リン（InGaAsP ）系半導体のいずれかで構成されると共
に、前記上部半導体多層反射膜と量子井戸活性層との間
にガリウムインジウムリン（GaInP ）層が介在せしめら
れていることを特徴とする。

【００１２】例えば量子井戸活性層と上部半導体多層反
射膜は、ガリウム砒素（GaAs）／アルミニウムガリウム
砒素（AlGaAs）系半導体、ガリウム砒素（GaAs）／イン
ジウムガリウム砒素リン（InGaAsP ）系半導体、ガリウ
ム砒素（GaAs）／インジウムガリウム砒素（InGaAs）系
半導体、インジウムリン（InP ）／インジウムガリウム
砒素リン（InGaAsP ）系半導体などで構成される。

【００１３】望ましくは、前記第２の電極を複数個に分
割形成し、電気的に分離されたレーザ素子が配列された
レーザアレイを構成してもよい。

【００１４】本発明の第２では、上部半導体多層反射膜
が、アルミニウムガリウム砒素（AlGaAs）系半導体また
はインジウムガリウム砒素リン（InGaAsP ）系半導体の
いずれかで構成される横方向電流注入型面発光半導体レ
ーザ装置の製造方法において、基板上に下部半導体多層
反射膜を形成する工程と、前記下部半導体多層反射膜上
に量子井戸活性層を形成する工程と、前記量子井戸活性
層上にGaInP 層を形成する工程と、さらにこの上層に上
部半導体多層反射膜を形成する工程と、前記GaInP 層を
エッチングストッパ層とし、発光領域となる領域の周り
の前記上部半導体多層反射膜を選択的にエッチング除去
して、発光領域を規定する工程と、前記発光領域上面お
よび側面を覆うように保護層を形成する工程と、前記上
部半導体多層反射膜とは異なる導電型の不純物を導入
し、前記保護層から露呈する領域下方の前記量子井戸活
性層を無秩序化する工程と、前記不純物導入領域の表面
および前記発光領域上面にそれぞれ第１および第２の電
極を形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００１５】望ましくは、前記第２の電極を形成する工
程が、イオン注入により複数の電極に電気的分離を行う
工程を含み、レーザアレイを形成する。

【００１６】

【作用】本発明の面発光型半導体レーザ装置によれば、
不純物導入工程における導入領域表面が、酸化しにくく
物性的に安定なGaInP 層で構成されているため、深さ制
御性が高い不純物導入領域を形成することができるとと
もに、良好で信頼性の高いコンタクト性を得ることが可
能である。そして、AlGaAs系半導体材料あるいはInGaAs
P 系半導体材料で構成された上部半導体多層反射膜と、
GaInP 層との間で選択性をもたせるようなエッチング条
件をとることができるため、エッチングがGaInP 層に到
達した時点で一意的にエッチングが停止し、不純物導入
領域表面から量子井戸活性層までの距離を精度よく制御
することができる。さらにまた、上部半導体多層反射膜
をエッチングしたのち、GaInP 層表面が大気中に露出し
ても、これらは酸化しにくい材料であるため、表面荒れ
などの問題が生じることがなく、後続の不純物導入工程
において不純物拡散の深さ方向の制御性が高く、かつ不
純物導入領域表面でのオーミックコンタクトもとり易
い。

【００１７】またこれらのGaInP 層はバンドギャップが
大きく、活性層から放出される光を吸収しにくい材料
（光を透過させる材料）であるため、上部クラッド層と
して有効に作用する。なおこれらの層をクラッド層とし
て用いても良いしまた、例えば最上層がGaInP のGaInP/
AlGaInP 超格子層など、他の層との組み合わせにより多
層構造のエッチングストップ層あるいはクラッド層を構
成するようにしてもよい。いずれにしてもこれらGaInP
層でエッチングが停止し、エッチング深さを極めて良好
に制御することが可能となる。

【００１８】このように本発明によれば、プロセスが簡
便で再現性が高く、素子特性の安定した低しきい値電流
の面発光型半導体レーザ装置を提供することが可能とな
る。また、第２の電極をイオン注入などの方法で電気的
に分離して、分割形成し複数のレーザが高密度に配列さ
れたレーザアレイを容易に形成することが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明について、図面を参照しつつ詳
細に説明する。図１は、本発明実施例の面発光型半導体
レーザ装置の概略断面図、図２乃至図７はその製造工程
を示す断面図である 。

【００２０】この半導体レーザ装置は、半絶縁性のガリ
ウム砒素（GaAs）基板１上に、アンドープのアルミニウ
ム砒素（AlAs）／GaAsからなる下部半導体多層反射膜２
と、アンドープのガリウムインジウムリン（GaInP)から
なる下部クラッド層３と、インジウムガリウム砒素（In
GaAs）量子井戸層およびGaAs障壁層からなる量子井戸活
性層４と、ｎ型GaInP からなる上部クラッド層５と、ｎ
型GaAs／AlAsからなる上部半導体多層反射膜６と、ｎ型
GaAsコンタクト層７とが順次積層せしめられており、ｎ
型GaAsコンタクト層７と上部半導体多層反射膜６は発光
領域の上方を除いてエッチング除去されている。そして
エッチング除去された領域のうち、円柱状の光制御領域
９を除く領域には上方からＺｎなどのｐ型不純物が導入
されており、これにより、量子井戸活性層の一部が無秩
序化され、埋め込み構造が形成される。光制御領域９の
側面および不純物導入領域１１の表面は一部を除いて絶
縁膜によって覆われており、また光制御領域９の上面お
よび絶縁膜が取り除かれた不純物導入領域１１の表面の
一部には電極１３，１４が形成されている。

【００２１】ここで下部半導体多層反射膜２はアンドー
プのアルミニウム砒素（AlAs）層とアンドープのGaAs層
とを各々厚さλ／４ｎ_r （λは発振波長、ｎ_r は媒質の
屈折率）づつ交互に約２０周期積層して形成されたもの
である。また、下部クラッド層３は厚さ３λ／ｎ_r のア
ンドープGa_0.5 In_0.5 P 層から構成されている。

【００２２】さらに量子井戸活性層４は、厚さ２λ／ｎ
_r であり、アンドープのIn_0.5 Ga_{0. 5} As（膜厚１０nm×
３）と、同じくアンドープのGaAs障壁層とから構成され
ている。またｎ型の上部クラッド層５は厚さ３λ／
ｎ_r 、シリコン濃度５×１０¹⁸cm^-3のｎ−Ga_0.5 In_0.5
P 層から構成されている。またｎ型の上部半導体多層反
射膜６はｎ型AlAs層とｎ型GaAs層とを各々厚さλ／４ｎ
_r づつ交互に２５周期積層して形成されたもので、シリ
コン濃度は２×１０¹⁸cm^-3である。さらにｎ型のGaAsコ
ンタクト層７は膜厚２０〜１００nm、シリコン濃度１×
１０¹⁹cm^-3である。また、不純物導入領域は、量子井戸
活性層４を貫通するように形成され表層のＺｎ濃度は１
×１０¹⁹cm^-3程度である。本素子は以上のように構成さ
れ、発振波長λ＝９５０nmのレーザ光を、基板裏面から
取り出すようにしたものである。

【００２３】かかる構成によれば不純物導入領域の深さ
が高精度でかつ荒れもなく良好な表面を維持しており、
また不純物導入後、新たに形成されるｐｎ接合領域は光
制御領域９直下の埋め込まれた部分のみであり、キャリ
アの注入経路は不純物導入領域１１表面のｐ側電極１４
からｎ型コンタクト層７表面のｎ側電極１３までのごく
限られた領域に限定される。従って量子井戸活性層へ効
率よくキャリアを注入することができるから、発振しき
い値電流を大幅に低減することが可能であるとともに、
直列抵抗の低減および発光効率（外部微分量子効率）の
増大に効果的である。このことはキャリアの注入経路に
下部クラッド層および下部半導体多層反射膜が関与しな
いことを意味しており、これらの箇所にはドーピングが
不要となり、半絶縁性基板を用いることができることに
なる。

【００２４】また、クラッド層を構成するGaInP のエネ
ルギーバンドギャップは量子井戸活性層を構成するInGa
As系材料に比べてはるかに大きく、 Ｅg ／Ga_0.5 In_0.5 P ＝１．８７ｅＶ Ｅg ／In_0.2 Ga_0.8 As ＝１．２７ｅＶ で、量子井戸活性層へのキャリアのおよび光閉じ込めは
極めて良好であるから、これもまた発振しきい値電流の
低減および発光効率（外部微分量子効率）の増大に寄与
する。

【００２５】次に、この半導体レーザ装置の製造工程に
ついて説明する。まず、図２に示すように、半絶縁性の
GaAs基板１上に、有機金属気相成長法により、アンドー
プのアルミニウム砒素（AlAs）層とGaAs層とを各々厚さ
λ／４ｎ_r （ｎ_r は媒質の屈折率）づつ交互に約２０周
期積層して、下部半導体多層反射膜２を得る。次いで、
アンドープのGaInP 下部クラッド層３、In_0.2 Ga_0.8 As
とGaAs障壁層とからなる量子井戸活性層４、ｎ型GaInP
上部クラッド層５を順次積層し、ｎ型AlAs層とｎ型GaAs
層とを各々厚さλ／４ｎ_r づつ交互に２５周期積層して
形成されたｎ型の上部半導体多層反射膜６、ｎ型GaAsコ
ンタクト層７とを順次積層したのち、成長室から取り出
し、酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜などの絶縁
膜８を形成し、フォトリソグラフィ技術により直径数μ
m から数十μm の円形あるいは多角形のマスクを形成す
る。そしてこのマスクを用いて、ウェットエッチングあ
るいはドライエッチングにより、コンタクト層７および
上部半導体多層反射膜６をエッチング除去して、光制御
領域９となる半導体柱を形成する。

【００２６】エッチングに際しては、AlGaAs系材料とGa
InP 系材料との間でエッチング選択比が大きくとれるこ
とが望ましい。すなわちAlGaAs系材料で構成されたコン
タクト層あるいは上部半導体多層反射膜のエッチング速
度に比べ、GaInP 系材料で構成された上部クラッド層の
エッチング速度が十分に小さいものを選ぶとよい。例え
ば、硫酸過酸化水素溶液あるいは水酸化アンモニウム過
酸化水素溶液などを用いたウエットエッチングがこれに
相当する。ただしウエットエッチングの場合、上層と下
層とでエッチング液にさらされる時間が異なるため、半
導体柱の底部に向かうにつれて面積が広がるいわゆるテ
ーパ形状が形成され、直径の小さな（数μm 程度）半導
体柱が作りにくいという問題がある。

【００２７】これに対し、反応性イオンビームエッチン
グ（ＲＩＢＥ）法や反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
法を用いれば、半導体柱の側壁を垂直あるいはアンダー
カット形状にすることもでき、直径の小さな半導体柱も
容易に形成することができる。このときのエッチングガ
スとしてはＣｌ₂ プラズマ、あるいはＡｒイオンとＣｌ
₂ ガスの組み合わせさらにはＢＣｌ₃ ，ＳｉＣｌ₄ など
が用いられる。いずれの場合でも上部クラッド層５に到
達するとエッチング速度は急激に落ちるから、精度よく
上部クラッド層５でエッチングを停止することが可能と
なる。

【００２８】この後、再びレーザ基板上に酸化シリコン
膜あるいは窒化シリコン膜などの絶縁膜１０を形成し、
ＣＦ₄ プラズマによる反応性イオンエッチングを行って
絶縁膜１０を除去する。このときドライエッチングでは
垂直指向性が強いため、半導体柱側面の絶縁膜はエッチ
ングされない。また半導体柱上面も、半導体柱の形成
時、エッチングマスクとして使用した絶縁膜の分だけ厚
く保護されているため、この分が残留する。従って半導
体柱側面と上面を除く部分の絶縁膜のみが除去される。

【００２９】続いて、石英アンプル内にこのレーザ基板
と、不純物として例えばＺｎＡｓ₂を真空封入し、５５
０℃で３０分程度の熱処理を行うと、Ｚｎが露出表面
（上部クラッド層）から拡散して、不純物導入領域１１
が形成される。量子井戸活性層に到達した不純物はこれ
を無秩序化し、埋め込み構造が形成される。

【００３０】再びレーザ基板上に酸化シリコンあるいは
窒化シリコンなどの絶縁膜１２を形成し、フォトリソグ
ラフィ技術により、半導体柱上面および不純物導入領域
上面の一部の絶縁膜をエッチング除去した後、基板表面
全体にＣｒおよびＡｕ層（Ｃｒ膜厚１０nm，Ａｕ膜厚２
００nm）を蒸着する。

【００３１】最後にフォトリソグラフィ技術により、Ｃ
ｒ／Ａｕ層の一部をエッチング除去することで、不純物
導入領域１１に接続するｐ側電極１４および半導体柱上
面に接続するｎ側電極１３を電気的に分離して、図１に
示したような本発明実施例の面発光型半導体レーザ装置
が完成する。

【００３２】なお、前記実施例では上部クラッド層５お
よび上部半導体多層反射膜６をｎ型とし、導入不純物と
してｐ型のＺｎを用いたが、これに限定されることなく
上部クラッド層５および上部半導体多層反射膜６をｐ型
とし、導入不純物としてｎ型のＳｉあるいはＧｅを用い
るようにするなどの変形も可能である。この場合、Ｓｉ
あるいはＧｅの蒸気圧が高いことを考慮して、不純物導
入領域表面に拡散源となる元素を電子ビーム蒸着装置あ
るいはＲＦスパッタリング装置などを用いて、直接被着
させてから砒素と共に石英アンプル内に封入し、７００
〜９００℃の高温で熱処理するいわゆる固相拡散法を利
用するのが望ましい。

【００３３】また、前記実施例では上部半導体多層反射
膜の反射率を下部多層反射膜のそれよりも高くして、レ
ーザ光を基板裏面から取り出すようにしたが、反対に上
部半導体多層反射膜の反射率を下部多層反射膜のそれよ
りも小さくすれば、レーザ光を光制御領域上面から取り
出すことも可能である。ただしその場合、光制御領域上
面に被着した電極にはレーザ光取り出し用のアパーチャ
を形成しておく必要がある。

【００３４】さらに前記実施例では、量子井戸活性層お
よび半導体多層反射膜を構成する材料としてGaAs/InGaA
s 系およびGaAs/AlGaAs 系半導体を用いたが、これに限
定されることなく、例えば量子井戸活性層にGaAs/AlGaA
s 系あるいはGaAs/InGaAsP系半導体を用いたり、半導体
多層反射膜にGaAs/InGaAsP系半導体を用いることも可能
である。

【００３５】さらにまた、前記実施例では、クラッド層
としてGaInP を用いたが、これに限定されることなく上
部半導体多層反射膜に対してエッチング選択性をもつ材
料のなかから、大気中に露呈しても酸化されにくく、物
性的に安定な性質を有する材料、例えば（Al_x Ga_1-x ）
_0.5 In_0.5 P （x<0.2 ）あるいはZnSSe など幅広い材料
を使用して同様の効果を得ることができる。

【００３６】加えて、GaInP は上部半導体多層反射膜と
量子井戸活性層との間に少なくとも一層あればよいか
ら、例えば上部クラッド層としてGaInP/AlGaInP からな
り、望ましくは最上層がGaInP となる半導体超格子層を
用いても同様な効果が得られることはいうまでもない。

【００３７】次に、本発明の第２の実施例について、図
面を参照しつつ詳細に説明する。前記実施例ではシング
ルビームレーザであったのに対し、この半導体レーザ装
置では、図８斜視図、図９に上面図を示すように、１チ
ップから複数のビームを取り出すことができるように、
アレイ化したことを特徴とするものである。すなわち、
前記第１の実施例ではコンタクト層７および上部半導体
多層反射膜６を部分的にエッチング除去して突起状の半
導体柱を形成したのに対し、この例ではリッジ形状部と
呼ばれる半導体柱が連続的に連なったものを形成してい
る。そしてこのリッジ形状部の上面から側面にかけて幅
数μm 〜数十μm のストライプ状のｎ側電極を、間隔数
μm 〜数十μm で並べ、ｎ側分割電極１３ｄとする。一
方、不純物導入領域上面には、ｎ側電極と電気的に分離
されたｐ側電極１４を形成する。さらに、ｎ側分割電極
間の電気的分離を完全なものとするため、ｎ側分割電極
に覆われていない領域のコンタクト層７をエッチング除
去するか、あるいはレーザ基板の上方からプロトン注入
を行い、ｎ側分割電極１３ｄに覆われていない領域のコ
ンタクト層７中に高抵抗領域１５を形成する。これによ
り、ｎ側分割電極間の電気的分離は完全なものとなる。

【００３８】このようにして、小型かつ高密度で信頼性
の高いレーザビームを得ることができる半導体レーザア
レイ装置を提供することが可能となる。

【００３９】なお、前記実施例では高抵抗領域１５を形
成するためのイオン注入の際、イオン種としてプロトン
（水素イオン）を用いたが、これに限定されることな
く、窒素イオンや酸素イオンなど、半導体層を高抵抗化
することのできるイオン種が使用可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、不純物導入領域表面から量子井戸活性層までの距離
を高精度に制御することが可能であり、また不純物導入
領域表面が、酸化されにくく物性的に安定なGaInP で構
成されているため不純物拡散の制御性も高く、かつオー
ミックコンタクトもとり易い。従ってプロセスが簡便で
再現性が高く、素子特性の安定した低しきい値電流の面
発光型半導体レーザ装置および同アレイ装置を得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の面発光型半導体レーザ装置の断
面図

【図２】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図３】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図４】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図５】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図６】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図７】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図８】本発明の他の実施例の面発光型半導体レーザ装
置の斜視図

【図９】同面発光型半導体レーザ装置の上面図

【図１０】従来例の同面発光型半導体レーザ装置を示す
断面図

【図１１】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図１２】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【図１３】同面発光型半導体レーザ装置の製造工程図

【符号の説明】

１ 半絶縁性基板 ２ 下部半導体多層反射膜 ３ 下部クラッド層 ４ 量子井戸活性層 ５ 上部クラッド層 ６ 上部半導体多層反射膜 ７ コンタクト層 ８ 絶縁膜 ９ 光制御領域 １０ 絶縁膜 １１ 不純物導入領域 １２ 絶縁膜 １３ ｎ側電極 １３ｄ ｎ側分割電極 １４ ｐ側電極 １５ 高抵抗領域 １０１ 半絶縁性基板 １０２ 下部半導体多層反射膜 １０３ 下部クラッド層 １０４ 量子井戸活性層 １０５ 上部クラッド層 １０６ 上部半導体多層反射膜 １０７ コンタクト層 １０８ 絶縁膜 １０９ 光制御領域 １１０ 保護膜 １１１ 不純物導入領域 １１２ 絶縁膜 １１３ ｎ側電極 １１４ ｐ側電極

フロントページの続き (72)発明者 布施 マリオ 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された下部半導体多層反射
   膜と、 前記下部半導体多層反射膜上に形成され、少なくとも１
   つの量子井戸を含む量子井戸活性層と、 前記量子井戸活性層上に形成された第１の導電型の上部
   半導体多層反射膜と、 発光領域となる領域の周辺領域を、前記上部半導体多層
   反射膜表面から量子井戸活性層近傍に到達するように選
   択的にエッチング除去するとともに、この周辺領域に、
   前記量子井戸活性層を貫通するように、前記第１の導電
   型とは異なる第２の導電型の不純物を導入して形成さ
   れ、発光領域を規定する不純物導入領域と、 前記不純
   物導入領域を介して横方向から前記量子井戸活性層にコ
   ンタクトするように形成された第１の電極と、 前記発光領域上の前記上部半導体多層反射膜側にコンタ
   クトするように形成された第２の電極とを備えた面発光
   型半導体レーザ装置において、 前記上部半導体多層反射膜が、アルミニウムガリウム砒
   素（AlGaAs）系半導体またはインジウムガリウム砒素リ
   ン（InGaAsP ）系半導体のいずれかで構成されると共
   に、 また前記上部半導体多層反射膜と量子井戸活性層との間
   にガリウムインジウムリン（GaInP ）層が介在せしめら
   れていることを特徴とする横方向電流注入型面発光半導
   体レーザ装置。
2. 【請求項２】 前記第２の電極が複数個に分割形成され
   ており、電気的に分離され、レーザアレイを構成してい
   ることを特徴とする請求項１記載の横方向電流注入型面
   発光半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 上部半導体多層反射膜が、アルミニウム
   ガリウム砒素（AlGaAs）系半導体またはインジウムガリ
   ウム砒素リン（InGaAsP ）系半導体のいずれかで構成さ
   れる横方向電流注入型面発光半導体レーザ装置の製造方
   法において、 基板上に下部半導体多層反射膜を形成する工程と、 前記下部半導体多層反射膜上に量子井戸活性層を形成す
   る工程と、 前記量子井戸活性層上にGaInP 層を形成する工程と、 さらにこの上層に上部半導体多層反射膜を形成する工程
   と、 前記GaInP 層をエッチングストッパ層とし、発光領域と
   なる領域の周りの前記上部半導体多層反射膜を選択的に
   エッチング除去して、発光領域を規定する工程と、 前記発光領域上面および側面を覆うように保護層を形成
   する工程と、 前記上部半導体多層反射膜とは異なる導電型の不純物を
   導入し、前記保護層から露呈する領域下方の前記量子井
   戸活性層を無秩序化する工程と、 前記不純物導入領域の表面および前記発光領域上面にそ
   れぞれ第１および第２の電極を形成する工程とを含むこ
   とを特徴とする横方向電流注入型面発光半導体レーザ装
   置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第２の電極を形成する工程が、イオ
   ン注入により複数の電極に電気的分離を行う工程を含
   み、レーザアレイを形成するようにしたことを特徴とす
   る請求項３記載の横方向電流注入型面発光半導体レーザ
   アレイ装置の製造方法。