JPH09246660A

JPH09246660A - 面発光半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH09246660A
Application number: JP4990996A
Authority: JP
Inventors: Toru Takayama; 徹高山; Osamu Kondo; 修今藤; 昭男 ▲吉▼川; Akio Yoshikawa
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】光情報処理、非線形光学材料の励起等の光源
として好適な、高出力動作可能な、単峰性の遠視野像を
持つ面発光半導体レーザを提供する。【解決手段】一導電型の半導体基板上に形成された一
導電型の第一光ガイド層３、活性層４、円形の回折格子
を備えた逆導電型の第二光ガイド層５が順次形成される
とともに、前記第二光ガイド層５上に、窓６ａを有し、
かつ前記活性層４より発振されるレーザ光に対して透明
な一導電型の電流ブロック層６が形成され、前記窓６ａ
に逆導電型の第三光ガイド層７が形成された構成であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光情報処理や非線形
光学材料の励起等の光源として好適であって、高出力動
作可能でかつ、単峰性の遠視野像を持つ面発光半導体レ
ーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に、従来の半導体レーザ装置につい
て説明する。

【０００３】ＣＤ（Compact Disk）をはじめとする光デ
ィスク等の光ピックアップの光源として半導体レーザ装
置を用いる場合、半導体レーザ装置から出射されたレー
ザ光が光ディスクにより反射された後、再び半導体レー
ザ装置の端面に入射することにより戻り光誘起雑音が生
じる。これを低減させるために、半導体レーザの自励発
振現象が広く用いられている。

【０００４】図２５は従来の自励発振が生じる半導体レ
ーザ装置の断面構造である（IEEE J. Quantum Electro
n., Vol.25, p.1483(1989)参照）。この構造は、ｎ型の
ＧａＡｓ基板１００１の上に、ｎ型ＧａＡｓのバッファ
層１００２が形成され、その上にｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45
Ａｓの第一光ガイド層１００３、Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ
の活性層１００４、リッジ型のｐ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａ
ｓの第二光ガイド層１００５、リッジ上にｐ型Ｇａ_0.8
Ａｌ_0.2Ａｓの界面層１００６が順次形成され、その上
の電流狭窄のために電流チャンネルとなるストライプ状
の窓１００７ａ以外の領域にｎ型ＧａＡｓの電流ブロッ
ク層１００７が形成され、さらに、その上にｐ型Ｇａ
_0.55Ａｌ_0.45Ａｓの埋込み層１００８とｐ型ＧａＡｓの
コンタクト層１００９が順次形成されたものである。

【０００５】この構造において、ｐ型ＧａＡｓのコンタ
クト層１００９から注入される電流は窓１００７ａ内に
閉じ込められ、窓１００７ａの下部のＧａ_0.86Ａｌ_0.14
Ａｓの活性層１００４で７８０ｎｍ帯の単一横モードの
レーザ発振が生じる。ここで、ｎ型ＧａＡｓの電流ブロ
ック層１００７はレーザ光を吸収するため、光を窓１０
０７ａ内に閉じ込め、基本横モード発振を得ることがで
きる。

【０００６】この構造において自励発振に必要な可飽和
吸収体を得るためには、光をストライプ外に大きくしみ
出させる必要がある。この目的のために第二光ガイド層
１００５にリッジ型の形状をもたせ、リッジ上端の幅よ
りも窓１００７ａの幅をせばめ光をストライプ外にしみ
出させることを容易にしている。このことにより、電流
ブロック層１００７下の活性層１００４に可飽和吸収体
が容易に形成できるため、自励発振を容易に得やすく低
雑音の素子を得ることができる。しかしながらこの構造
はレーザ光を基板の断面方向にしか出射させることがで
きない。

【０００７】一方、光ピックアップの光源として、ある
いは光インターコネクション、光コンピューティングな
どの光の並列性を生かした並列光情報処理、大容量並列
光伝送システムの光源として面発光半導体レーザ装置の
研究開発が進められている。面発光半導体レーザ装置と
は、基板表面に対して、法線方向にレーザ光を出射する
半導体レーザ装置であり、同一基板上に多数の素子を集
積化できることが特徴である。

【０００８】図２６は従来の面発光半導体レーザ装置の
構造である（IEEE J. Selected Topics in Quantum Ele
ctron., Vol.1, p.616(1995)参照）。この構造は、ｎ型
ＧａＡｓ基板１０１０の上に、ｎ型の３０．５ペアのＡ
ｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ／ＧａＡｓのブラッグ反射層１０１
１、発振波長の１／４の厚さを有するＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａ
ｓの中間層１０１２、ＩｎＧａＡｓ歪み量子井戸の活性
層１０１３、発振波長の１／４の厚さを有するＡｌ_0.3
Ｇａ_0.7Ａｓの中間層１０１４、ｐ型の２４ペアのＡｌ
_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ／ＧａＡｓのブラッグ反射層１０１５が
順次形成され、さらに、電流注入される円柱状の領域以
外の部分に、ｎ型のブラッグ反射層１０１１に到達する
程度の深さにまでプロトン注入を施した高抵抗領域１０
１６ａが形成されたものである。この時、電流はプロト
ン注入が施されていない円柱状の領域１０１６ｂを通り
活性層１０１３に有効に注入される。また、光はｎ型の
ブラッグ反射層１０１１とｐ型のブラッグ反射層１０１
５により基板の法線方向に閉じ込められレーザ発振が生
じ、レーザ光を基板表面に対して法線方向に取り出すこ
とができる。

【０００９】図２７は他の従来の面発光半導体レーザ装
置の構造である（IEEE J. SelectedTopics in Quantum
Electron., Vol.1, p.382(1995)参照）。この構造は、
ｎ型ＧａＡｓ基板１０２１の上に、ｎ型ＧａＡｓのバッ
ファ層１０２２、ｎ型ＡｌＧａＡｓの第一クラッド層１
０２３、ＡｌＧａＡｓの第一グレーディッド（graded）
層１０２４、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓの歪み量子井戸活
性層１０２５、ＡｌＧａＡｓの第二グレーディッド（gr
aded）層１０２６、円形の回折格子を備えたｐ型ＡｌＧ
ａＡｓの第二クラッド層１０２７、円柱状のｐ型ＡｌＧ
ａＡｓの第三クラッド層１０２８、ｐ型ＧａＡｓのキャ
ップ層１０２９が順次形成されたものである。

【００１０】図２７の構造において、ｐ型ＧａＡｓのキ
ャップ層１０２９から注入される電流は、円柱状のｐ型
ＡｌＧａＡｓの第三クラッド層１０２８内を導電し、円
形の回折格子を備えたｐ型ＡｌＧａＡｓの第二クラッド
層１０２７とＡｌＧａＡｓの第一グレーディッド（grad
ed）層１０２６を導通した後、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ
の歪み量子井戸活性層１０２５に注入される。この時、
円形の回折格子を備えたｐ型ＡｌＧａＡｓの第二クラッ
ド層１０２７とＡｌＧａＡｓの第一グレーディッド（gr
aded）層１０２６の合計膜厚は約０．３μｍと薄いた
め、これら２層での電流の横方向の拡がりを抑えること
ができ、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓの歪み量子井戸活性層
１０２５に有効に電流が注入され、歪み量子井戸活性層
１０２５で発光が生じる。発光した光は、ｐ型ＡｌＧａ
Ａｓの第二クラッド層１０２７上に形成されている２次
の円形の回折格子により回折の影響を受ける。この円形
の回折格子の２次の回折により歪み量子井戸活性層１０
２５で発光した光は回折格子の中心方向に２次元的に閉
じ込められレーザ発振が生じる。レーザ光は円形の回折
格子による１次の回折により基板に対して法線方向に出
射される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図２５に示
した従来例に示す半導体レーザ装置においては、基板表
面に対して法線方向に光を取り出すことは不可能であ
り、またレーザ光の共振器面を形成するために基板を劈
開する工程が必要である。このため、基板劈開をしない
状態での半導体レーザ装置の検査を行うことは不可能で
ある。さらに、同一基板上に２次元的に半導体レーザ装
置を集積化することが困難であるため、並列に光を処理
する光コンピューティングや光インターコネクションの
光源には適していない。

【００１２】さらに、書き換え型や高密度光ディスクに
おいては、光利用効率を大きくするために、光ピックア
ップの光学系においてレンズのレーザ側のＮＡ（Numeri
calAperture）はＣＤに比べて大きく設計されているた
め、非点隔差の影響が出やすい。そのため非点隔差を補
正するための光学部品が必要となる。このような光学部
品は、光ピックアップの小型化、低コスト化を阻害する
要因となるため、用いないことが強く要望されている。
そのためには、半導体レーザ装置の非点隔差として５μ
ｍ以下にする必要がある。図２５に示す従来例の半導体
レーザ装置においては非点隔差が１０μｍ程度と大き
く、非点隔差を補正する光学部品を使用しなければ、レ
ーザからの出射光をレンズで集光した場合にスポット状
に小さくしぼれないという問題がある。

【００１３】次に、図２６に示す従来例の面発光半導体
レーザ装置においては、レーザ光を基板表面に対して法
線方向に取り出すことができるが、電流注入する活性領
域の面積が直径２５μｍ程度と非常に小さいため、レー
ザ光が活性層で得ることができるモード利得が小さく、
さらに、微分抵抗が大きくなるため発熱の影響も大きく
なり光出力が１０ｍＷ程度で熱飽和してしまい高出力動
作に向いていない。事実、図２６に示す面発光レーザは
光出力１２ｍＷ程度で光出力が発熱により飽和してい
る。この構造では活性領域の面積を大きくし、さらに発
熱の影響をさけるためには、電流注入する活性領域の面
積を大きくすればよいが、この場合、基板に平行な方向
の横モードが不安定となり、単峰性の遠視野像が得られ
ない。したがって活性領域の面積を大きくすれば、レー
ザ光と光ファイバー、あるいはレンズとの光の結合効率
が低下してしまう。あるいは、光ピックアップに応用し
た場合、スポット状にビームを絞れないという問題が生
じ、実用上重大な支障をきたす。さらに、図２６に示す
従来の面発光レーザにおいては、可飽和吸収体はレーザ
構造内に形成されず、自励発振を得ることは不可能であ
る。このため、発振スペクトルはシングルモードとな
り、光ピックアップの光源として用いた場合ディスクか
らの戻り光により干渉性の雑音が発生し、さらに半導体
レーザの動作温度が変化した場合、モードホッピング雑
音も発生する。このような面発光半導体レーザ装置を光
ピックアップの光源として用いた場合、信号のＳ／Ｎ比
の低下をもたらし、実用上非常に重大な支障をきたす。

【００１４】次に、図２７に示す従来例の他の面発光半
導体レーザ装置においては、レーザ光を基板表面に対し
て法線方向に取り出すことができ、さらに円形の回折格
子により光を基板に平行な方向に２次元的に閉じ込める
ことができるために電流注入する活性領域の直径を１０
０μｍ程度に大きくできる。このため、単峰性の遠視野
像を得つつ、活性領域の面積を大きくすることが可能と
なる。しかしながら、この構造では回折格子が大気にさ
らされているため、活性層中の電界分布は屈折率の高い
基板側に押しやられ、レーザ光と回折格子との結合係数
を高めることができず、回折格子の回折効率が低下し活
性層への基板表面に対して平行な面内への光の閉じ込め
と、基板表面に対して法線方向への光の放射を困難にす
る。このため、発振しきい電流値と動作電流値が増大す
る。動作電流値の増大は発熱をもたらし、熱による光出
力の飽和につながる。また、高出力動作させるために
は、レーザ光のもつ電界分布と、活性層において電流注
入されている活性領域との重なりを大きくし、レーザ光
が活性層で得るモード利得を大きくする必要があるが、
電界分布が大きく基板側に押しやられてしまう図２７に
示す構造では、電界分布と活性領域との重なりを大きく
することは困難となる。このため、この面発光レーザ装
置では高出力動作は困難である。事実、発熱の影響を殆
ど無視できるデューティー比１％のパルス駆動では最大
光出力１３０ｍＷの高出力動作が得られているものの、
発熱の影響を受けるｃｗ駆動では最大数ｍＷ程度しか得
られていない。さらに、可飽和吸収体はレーザ構造内に
形成されず、自励発振を得ることは不可能である。この
ため、発振スペクトルはシングルモードとなり、光ピッ
クアップの光源として用いた場合ディスクからの戻り光
により干渉性の雑音が発生し、さらに半導体レーザの動
作温度が変化した場合、モードホッピング雑音も発生す
る。このように面発光レーザ装置を光ピックアップの光
源として用いた場合、良好なＳ／Ｎ比を有する信号を得
ることができず、実用上非常に重大な支障をきたす。

【００１５】前記に鑑み、本発明は、高出力動作が可能
で、２次元的に同一基板に集積可能な面発光レーザと、
高出力動作が可能で、２次元的に同一基板に集積可能か
つ、非点隔差の小さい自励発振可能な面発光レーザ装置
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、円形の回折格
子上にレーザ光に対して透明な半導体層が存在する構造
にすることにより、レーザ光と回折格子との結合係数を
高め、さらにレーザ光の受けるモード利得を高める結
果、高出力動作を得ることができる。また、レーザ光を
吸収する光吸収半導体層を形成することにより自励発振
特性をも得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、一導電型の半導体基板上に形成された一導電型の第
一光ガイド層、活性層、円形の回折格子を備えた逆導電
型の第二光ガイド層が順次形成されるとともに、前記第
二光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性層より発振さ
れるレーザ光に対して透明な一導電型の電流ブロック層
が形成され、前記窓に逆導電型の第三光ガイド層が形成
されているものである。

【００１８】請求項１の構成により、第二光ガイド層に
形成された円形の回折格子によりレーザ光は回折され、
光が半導体基板に対して平行な方向に２次元的に閉じ込
められ、さらに半導体基板表面に対して法線方向に非点
収差の小さいレーザ光を出射することができる。また、
電流ブロック層はレーザ光に対して透明であるため電流
ブロック層でレーザ光が吸収されることなく光を有効に
取り出すことができる。また、回折格子が露出されるこ
となく回折格子上に半導体層が形成されているために、
レーザ内の電界分布は半導体基板側に大きく押しやられ
ることがなくなり、電界分布と回折格子との結合を大き
くすることができ、回折効率を高めることができ、さら
に、レーザ光が活性層で得ることができるモード利得が
大きくなる。

【００１９】請求項２の発明は、請求項１の構成に、活
性層が量子井戸構造を有している構成を付加するもので
ある。

【００２０】請求項２の構成により、レーザ光が活性層
で得ることができるモード利得を増大することができ、
さらに活性層を伝搬するときにうける損失を低減するこ
とができる。

【００２１】請求項３の発明は、請求項１又は２の構成
に、第一光ガイド層、第二光ガイド層及び第三光ガイド
層の内、少なくともいずれかの一層中に活性層より発振
されるレーザ光を吸収する光吸収半導体層を一層以上含
むことを付加するものである。

【００２２】請求項３の構成によりさらに、自励発振特
性を得ることができる。請求項４の発明は、請求項３の
発明に、光吸収半導体層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００２３】請求項４の構成により、光吸収半導体層で
の可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性を
容易に得ることができる。

【００２４】請求項５の発明は、一導電型の半導体基板
上に形成された一導電型の第一光ガイド層、活性層、逆
導電型の第二光ガイド層、円形の回折格子を備え、再成
長を容易にする逆導電型の第三光ガイド層が順次形成さ
れるとともに、前記第三光ガイド層上に窓を有し、かつ
前記活性層より発振されるレーザ光に対して透明な一導
電型の電流ブロック層が形成され、前記窓に逆導電型の
第四光ガイド層が形成されているものである。

【００２５】請求項５の構成により、第三光ガイド層に
形成された円形の回折格子によりレーザ光は回折され、
光が半導体基板表面に対して平行な方向に２次元的に閉
じ込められ、さらに半導体基板表面に対して法線方向に
非点収差の小さいレーザ光を出射することができる。ま
た、電流ブロック層はレーザ光に対して透明であるため
電流ブロック層でレーザ光が吸収されることなく光を有
効に取り出すことができる。また、回折格子上に半導体
層が形成されているために、レーザ内の電界分布は半導
体基板側に大きく押しやられることがなくなり、電界分
布と回折格子との結合を大きくすることができ、回折効
率を高めることができ、さらに、レーザ光が活性層で得
ることができるモード利得が大きくなる。また、再成長
が容易になり、電流−電圧特性における微分抵抗を低減
することができる。

【００２６】請求項６の発明は、請求項５の構成に、活
性層が量子井戸構造を有している構成を付加するもので
ある。

【００２７】請求項６の構成により、レーザ光が活性層
で得ることができるモード利得を増大することができ、
さらに活性層を伝搬するときにうける損失を低減するこ
とができる。

【００２８】請求項７の発明は、請求項５又は６の構成
に、第一光ガイド層、第二光ガイド層及び第四光ガイド
層の内、少なくともいずれかの一層中に活性層より発振
されるレーザ光を吸収する光吸収半導体層を一層以上含
む構成を付加するものである。

【００２９】請求項７の構成によりさらに、自励発振特
性を得ることができる。請求項８の発明は、請求項７の
構成に、光吸収半導体層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００３０】請求項８の構成により、光吸収半導体層で
の可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性を
容易に得ることができる。

【００３１】請求項９の発明は、請求項５又は６の構成
に、第三光ガイド層が、活性層より発振されるレーザ光
を吸収する構成を付加するものである。

【００３２】請求項９の構成により、自励発振特性を得
ることができる。請求項１０の発明は、請求項９の構成
に、第三光ガイド層が量子井戸構造を有している構成を
付加するものである。

【００３３】請求項１０の構成により、第三光ガイド層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００３４】請求項１１の発明は、一導電型の半導体基
板上に形成された一導電型の第一光ガイド層、活性層、
円形の回折格子を備えた逆導電型の第二光ガイド層、再
成長を容易にする逆導電型の第三光ガイド層が順次形成
されるとともに、前記第三光ガイド層上に窓を有し、か
つ前記活性層より発振されるレーザ光に対して透明な一
導電型の電流ブロック層が形成され、前記窓に逆導電型
の第四光ガイド層が形成されているものである。

【００３５】請求項１１の構成により、第二光ガイド層
に形成された円形の回折格子によりレーザ光は回折さ
れ、光が半導体基板に対して平行な方向に２次元的に閉
じ込められ、さらに半導体基板表面に対して法線方向に
非点収差の小さいレーザ光を出射することができる。ま
た、電流ブロック層はレーザ光に対して透明であるため
電流ブロック層でレーザ光が吸収されることなく光を有
効に取り出すことができる。また、回折格子上に半導体
層が形成されているために、レーザ内の電界分布は半導
体基板側に大きく押しやられることがなくなり、電界分
布と回折格子との結合を大きくすることができ、回折効
率を高めることができ、さらに、レーザ光が活性層で得
ることができるモード利得が大きくなる。また、再成長
が容易になり、電流−電圧特性における微分抵抗を低減
することができる。

【００３６】請求項１２の発明は、請求項１１の構成
に、活性層が量子井戸構造を有している構成を付加する
ものである。

【００３７】請求項１２の構成により、レーザ光が活性
層で得ることができるモード利得を大きくすることがで
き、さらに活性層を伝搬するときにうける損失を低減す
ることができる。

【００３８】請求項１３の発明は、請求項１１又は１２
の構造に、第一光ガイド層、前記第二光ガイド層及び前
記第四光ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中に
活性層より発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導体
層を一層以上含む構成を付加するものである。

【００３９】請求項１３の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項１４の発明は、請求項１３の
構成に、光吸収半導体層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００４０】請求項１４の構成により、光吸収半導体層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００４１】請求項１５の発明は、請求項１１又は１２
の構成に、第三光ガイド層が、活性層より発振されるレ
ーザ光を吸収する構成を付加するものである。

【００４２】請求項１５の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項１６の発明は、請求項１５の
構成に、第三光ガイド層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００４３】請求項１６の構成により、第三光ガイド層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００４４】請求項１７の発明は、一導電型の半導体基
板上に形成された一導電型の第一光ガイド層、円形の回
折格子を備えた活性層、逆導電型の第二光ガイド層が順
次形成されるとともに、前記第二光ガイド層上に窓を有
し、かつ前記活性層より発振されるレーザ光に対して透
明な一導電型の電流ブロック層が形成され、前記窓に逆
導電型の第三光ガイド層が形成されているものである。

【００４５】請求項１７の構成により、活性層に形成さ
れた円形の回折格子によりレーザ光は回折され、光が半
導体基板に対して平行な方向に２次元的に閉じ込めら
れ、さらに半導体基板表面に対して法線方向に非点収差
の小さいレーザ光を出射することができる。また、電流
ブロック層はレーザ光に対して透明であるため電流ブロ
ック層でレーザ光が吸収されることなく光を有効に取り
出すことができる。また、回折格子上に半導体層が形成
されているために、レーザ内の電界分布は半導体基板側
に大きく押しやられることがなくなり、電界分布と回折
格子との結合を大きくすることができ、回折効率を高め
ることができ、さらに、レーザ光が活性層で得ることが
できるモード利得が大きくなる。

【００４６】請求項１８の発明は、請求項１７の構成
に、活性層が量子井戸構造を有している構成を付加する
ものである。

【００４７】請求項１８の構成により、レーザ光が活性
層で得ることができるモード利得を増大することがで
き、さらに活性層を伝搬するときにうける損失を低減す
ることができる。

【００４８】請求項１９の発明は、請求項１７又は１８
の発明に、第一光ガイド層、第二光ガイド層及び第三光
ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中に活性層よ
り発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導体層を一層
以上含む構成を付加するものである。

【００４９】請求項１９の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項２０の発明は、請求項１９の
発明に、光吸収半導体層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００５０】請求項２０の構成により、光吸収半導体層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００５１】請求項２１の発明は、一導電型の半導体基
板上に形成された一導電型の第一光ガイド層、円形の回
折格子を備えた活性層、逆導電型の第二光ガイド層、再
成長を容易にする逆導電型の第三光ガイド層が順次形成
されるとともに、前記第三光ガイド層上に窓を有し、か
つ前記活性層より発振されるレーザ光に対して透明な一
導電型の電流ブロック層が形成され、前記窓に逆導電型
の第四光ガイド層が形成されているものである。

【００５２】請求項２１の構成により、活性層に形成さ
れた円形の回折格子によりレーザ光は回折され、光が半
導体基板に対して平行な方向に２次元的に閉じ込めら
れ、さらに半導体基板表面に対して法線方向に非点収差
の小さいレーザ光を出射することができる。また、電流
ブロック層はレーザ光に対して透明であるため電流ブロ
ック層でレーザ光が吸収されることなく光を有効に取り
出すことができる。また、回折格子上に半導体層が形成
されているために、レーザ内の電界分布は半導体基板側
に大きく押しやられることがなくなり、電界分布と回折
格子との結合を大きくすることができ、回折効率を高め
ることができ、さらに、レーザ光が活性層で得ることが
できるモード利得が大きくなる。さらに、再成長が容易
になり、電流−電圧特性における微分抵抗を低減するこ
とができる。

【００５３】請求項２２の発明は、請求項２１の構成
に、活性層が量子井戸構造を有している構成を付加する
ものである。

【００５４】請求項２２の構成により、レーザ光が活性
層で得ることができるモード利得を増大することがで
き、さらに活性層を伝搬するときにうける損失を低減す
ることができる。

【００５５】請求項２３の発明は、請求項２１又は２２
の構成に、第一光ガイド層、第二光ガイド層及び第四光
ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中に活性層よ
り発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導体層を一層
以上含む構成を付加するものである。

【００５６】請求項２３の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項２４の発明は、請求項２３の
構成に、光吸収半導体層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００５７】請求項２４の構成により、光吸収半導体層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００５８】請求項２５の発明は、請求項２１又は２２
の構成に、第三光ガイド層が、活性層より発振されるレ
ーザ光を吸収する構成を付加するものである。

【００５９】請求項２５の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項２６の発明は、請求項２５の
構成に、第三光ガイド層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００６０】請求項２６の構成により、第三光ガイド層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００６１】請求項２７の発明は、一導電型の半導体基
板上に形成され、円形の回折格子を備えた一導電型の第
一光ガイド層、一導電型の第二光ガイド層、活性層、逆
導電型の第三光ガイド層が順次形成されるとともに、前
記第三光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性層より発
振されるレーザ光に対して透明な一導電型の電流ブロッ
ク層が形成され、前記窓に逆導電型の第四光ガイド層が
形成されているものである。

【００６２】請求項２７の構成により、第一光ガイド層
に形成された円形の回折格子によりレーザ光は回折さ
れ、光が半導体基板に対して平行な方向に２次元的に閉
じ込められ、さらに半導体基板表面に対して法線方向に
非点収差の小さいレーザ光を出射することができる。ま
た、電流ブロック層はレーザ光に対して透明であるため
電流ブロック層でレーザ光が吸収されることなく光を有
効に取り出すことができる。また、回折格子上に半導体
層が形成されているために、レーザ内の電界分布は半導
体基板側に大きく押しやられることがなくなり、電界分
布と回折格子との結合を大きくすることができ、回折効
率を高めることができ、さらに、レーザ光が活性層で得
ることができるモード利得が大きくなる。

【００６３】請求項２８の発明は、請求項２７の構成
に、活性層が量子井戸構造を有している構成を付加する
ものである。

【００６４】請求項２８の構成により、レーザ光が活性
層で得ることができるモード利得を増大することがで
き、さらに活性層を伝搬するときにうける損失を低減す
ることができる。

【００６５】請求項２９の発明は、請求項２７又は２８
の構成に、第一光ガイド層、第二光ガイド層、第三光ガ
イド層及び第四光ガイド層の内、少なくともいずれかの
一層中に活性層より発振されるレーザ光を吸収する光吸
収半導体層を一層以上含む構成を付加するものである。

【００６６】請求項２９の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項３０の発明は、請求項２９の
構成に、光吸収半導体層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００６７】請求項３０の構成により、光吸収半導体層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００６８】請求項３１の発明は、一導電型の半導体基
板上に形成され、円形の回折格子を備えた一導電型の第
一光ガイド層、一導電型の第二光ガイド層、活性層、逆
導電型の第三光ガイド層、再成長を容易にする逆導電型
の第四光ガイド層が順次形成されるとともに、前記第四
光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性層より発振され
るレーザ光に対して透明な一導電型の電流ブロック層が
形成され、前記窓に逆導電型の第五光ガイド層が形成さ
れている構成とするものである。

【００６９】請求項３１の構成により、第一光ガイド層
に形成された円形の回折格子によりレーザ光は回折さ
れ、光が半導体基板に対して平行な方向に２次元的に閉
じ込められ、さらに半導体基板表面に対して法線方向に
非点収差の小さいレーザ光を出射することができる。ま
た、電流ブロック層はレーザ光に対して透明であるため
電流ブロック層でレーザ光が吸収されることなく光を有
効に取り出すことができる。また、回折格子上に半導体
層が形成されているために、レーザ内の電界分布は半導
体基板側に大きく押しやられることがなくなり、電界分
布と回折格子との結合を大きくすることができ、回折効
率を高めることができ、さらに、レーザ光が活性層で得
ることができるモード利得が大きくなる。さらに、再成
長が容易になり、電流−電圧特性における微分抵抗を低
減することができる。

【００７０】請求項３２の発明は、請求項３１の構成
に、活性層が量子井戸構造を有している構成を付加する
ものである。

【００７１】請求項３２の構成によりレーザ光が活性層
で得ることができるモード利得を増大することができ、
さらに活性層を伝搬するときにうける損失を低減するこ
とができる。

【００７２】請求項３３の発明は、請求項３１又は３２
の構成に、第一光ガイド層、第二光ガイド層、第三光ガ
イド層及び第五光ガイド層の内、少なくともいずれかの
一層中に活性層より発振されるレーザ光を吸収する光吸
収半導体層を一層以上含む構成を付加するものである。

【００７３】請求項３３の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項３４の発明は、請求項３３の
構成に、光吸収半導体層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００７４】請求項３４の構成により、光吸収半導体層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００７５】請求項３５の発明は、請求項３１又は３２
の構成に、第四光ガイド層が、活性層より発振されるレ
ーザ光を吸収する構成を付加するものである。

【００７６】請求項３５の構成により、自励発振特性を
得ることができる。請求項３６の発明は、請求項３５の
構成に、第四光ガイド層が量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。

【００７７】請求項３６の構成により、第四光ガイド層
での可飽和吸収効果を高めることができ、自励発振特性
を容易に得ることができる。

【００７８】以下、本発明の実施形態に係る面発光半導
体レーザ装置について図面を参照しながら説明する。

【００７９】（実施の形態１）図１は第一の実施形態に
係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示して
いる。この構造はｎ型のＧａＡｓ基板１の上にｎ型Ｇａ
Ａｓのバッファ層２（厚さ０．５μｍ）が形成され、そ
の上にｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第一光ガイド層３（厚
さ２．０μｍ）、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓの活性層４（厚
さ２０ｎｍ）、円形の回折格子を備えたｐ型Ｇａ_0.5Ａ
ｌ_0.5Ａｓの第二光ガイド層５（厚さ０．２５μｍ）が
順次形成され、その上の電流狭窄のために電流チャンネ
ルとなる円状の窓６ａ（半径２０μｍ）以外の領域に、
活性層４より発振されるレーザ光に対して透明なｎ型の
Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓの電流ブロック層６（厚さ１．０
μｍ）が形成されている。さらにその上にｐ型Ｇａ_0.5
Ａｌ_0.5Ａｓの第三光ガイド層７（厚さ２．０μｍ）と
窓８ａが形成されたｐ型ＧａＡｓのコンタクト層８（厚
さ２．０μｍ）が形成されている。

【００８０】電流ブロック層６のＡｌＡｓ混晶比は、窓
６ａ内外の電界の結合係数に大きく影響を及ぼす。この
電界の結合係数が小さい場合、窓６ａの内外で電界が反
射してしまい光を有効に使うことができず、発振しきい
電流値の増大につながるため、電流ブロック層６のＡｌ
Ａｓ混晶比は注意深く決める必要がある。図２に電流ブ
ロック層６のＡｌＡｓ混晶比Ｘｂをパラメータとした場
合の、窓６ａ内外の電界の結合係数（Ｃ₀）と第二光ガ
イド層５の膜厚依存性の計算結果を示す。図２に示すよ
うに、電流ブロック層６のＡｌＡｓ混晶比（Ｘｂ）が高
くなる、あるいは、第二光ガイド層５の膜厚が小さくな
れば、窓６ａ内外の実効屈折率差が大きくなるため窓６
ａの境界部での電界の反射が生じるため電界の結合係数
が小さくなる。本実施形態においては、レーザ光を、活
性層４に対して平行な方向かつ、円状の窓６ａの中心方
向に向かってゆるやかに閉じ込め、さらに窓６ａを通じ
て注入される電流を第二光ガイド層５で窓６ａの外側に
向かって広げ、広い活性層領域に電流を注入するため
に、電流ブロック層６を第三光ガイド層７のＡｌＡｓ混
晶比０．５よりも０．０５大きい値の０．５５とし、第
二光ガイド層５の膜厚を０．２５μｍとしている。この
時、窓６ａの内部の実効屈折率は、窓の外部における回
折格子の頂上部を含む領域での実効屈折率に対して３×
１０^-3とごくわずかの大きさだけ大きくなる。この場
合、レーザ光の電界が電流注入の窓６ａの境界部分で受
ける反射は非常に小さくなり、窓の内外の電界の結合係
数（Ｃ₀）は９９％の高効率となる。

【００８１】また、電流ブロック層６はレーザ光に対し
て透明であるため回折格子の１次の回折により基板表面
に対して法線方向に出射される光が吸収される事なく、
有効に光を取り出すことができる。

【００８２】本実施形態では電流ブロック層６のＡｌＡ
ｓ混晶比を第三光ガイド層７のＡｌＡｓ混晶比よりも高
く設定しているが、レーザ発振光に対して透明であれば
第三光ガイド層７のＡｌＡｓ混晶比よりも低くしてもか
まわない。この場合窓６ａ内の実効屈折率は窓６ａ外の
実効屈折率よりも低くなり、光分布は窓６ａ外に大きく
しみ出し、大きな半径を有する回折格子とレーザ光との
結合効率を高めることができる。

【００８３】回折格子の断面は深さ４０ｎｍの長方形の
形状を持っており、回折格子の格子のピッチは２３４ｎ
ｍでありレーザ光に対して２次の回折格子としている。

【００８４】発振しきい電流値に大きく影響を及ぼすの
は、実効的な光の反射率（Ｒ_e）であり、この値は、窓
の内外の電界の結合係数と回折格子による光の帰還反射
率（Ｒ_g）により次式で与えられる。

【００８５】Ｒ_e＝Ｒ_gＣ₀ ² （式１）回折格子のピッチを２３４ｎｍ、回折格子の深さを４０
ｎｍ一定として、第二光ガイド層５の膜厚（活性層と第
二光ガイド層の境界面と回折格子の頂上面との距離）を
変化させた場合の光の帰還反射率の計算結果を図３に示
す。図３に示すように、光の帰還反射率には第二光ガイ
ド層の膜厚に対して最大値が存在し第二光ガイド層の厚
さが０．１１μｍで最大値７２％が得られる。従来例で
示したように回折格子が大気にさらされている場合、あ
るいは回折格子上に存在する半導体層が厚さ１μｍ以下
の場合、光分布は屈折率の高い基板側に大きく押しやら
れた形となり、レーザ光の電界と回折格子の結合効率が
小さくなり大きな光の帰還反射率を得ることが困難とな
る。一方、本実施形態においては、回折格子上にレーザ
光に対して透明な半導体層が存在するために光分布が半
導体基板側に大きく押しやられることがなく、７０％以
上の高い光の帰還反射率を得ることが可能となるのであ
る。また実効的な光の反射率（Ｒ_e）の第二光ガイド層
の膜厚に対する変化率が小さくなり、制御性良く帰還反
射率を制御することが可能となり、精密な素子特性の制
御が可能となる。帰還反射率が高すぎると、窓６ａ外へ
の光分布の広がりが小さくなり、活性領域の面積が小さ
くなってしまうため好ましくなく、逆に帰還反射率が小
さすぎると反射率Ｒ_eの値が小さくなってしまい発振し
きい電流値の増大につながる。本実施形態では第二光ガ
イド層５の膜厚を０．２５μｍとして帰還反射率Ｒ_gの
値を４０％としている。この時、光分布は、電流注入の
ための窓６ａ外に半径２５０μｍ程度広がることが可能
となり、光分布の面積を大きくすることができ、活性層
４の活性領域と光分布の重なりが大きくなりレーザ光が
活性層４でうけるモード利得が大きくなる結果、高出力
動作が可能となる。

【００８６】また、電流注入のための円状の窓６ａの半
径も２０μｍと大きいため微分抵抗も３Ωと低く発熱の
影響も少ない。

【００８７】図４に、作製した素子の電流−光出力特性
を示す。発振しきい電流値は、２５ｍＡであり、最大光
出力は室温ｃｗ動作において５０ｍＷという高出力特性
が得られている。

【００８８】図５に作製した素子の遠視野像を示す。ビ
ーム拡がり角の半値幅が１．５°の単峰性のパターンが
得られており、基本モード発振を生じていることがわか
る。また、非点隔差の測定結果は、１ｍＷから５０ｍＷ
の広い範囲において２μｍ以下の低非点隔差が得られ
た。この様な、低非点隔差かつ、単峰性かつ、拡がり角
の小さい円形状のビームパターンを有する面発光半導体
レーザ装置は、光ピックアップや光情報システム等への
応用を考えると、レンズでレーザ光を集光した場合スポ
ット状に絞ることが可能であり、またレンズや光ファイ
バーとの高効率の光の結合が得られ非常に有利である。

【００８９】特に、活性層４を量子井戸構造とすること
により、活性層４でレーザ光が得る利得が増大するた
め、発振しきい値と動作電流値を低減でき、さらに、高
出力動作が可能となる。量子井戸構造として、７８０ｎ
ｍ帯の発振をする８ｎｍの厚さのＧａ_0.95Ａｌ_0.05Ａｓ
ウェル層の３層と５ｎｍの厚さのＧａ_0.7Ａｌ_0.3Ａｓバ
リア層の４層からなるマルチカンタムウェル（ＭＱＷ）
構造を用いたときの電流−光出力特性を図６に示す。図
６に示すように最大１２０ｍＷ以上の光出力が得られ
た。もちろん、他の量子井戸構造、すなわち、シングル
カンタムウェル（ＳＱＷ）構造、ダブルカンタムウェル
（ＤＱＷ）構造、トリプルカンタムウェル（ＴＱＷ）構
造、グリン（ＧＲＩＮ）構造、または、そのセパレート
コンファインメントへテロストラクチャー（ＳＣＨ）構
造などでもかまわない。

【００９０】また、電流ブロック層６がレーザ発振光に
対して透明であるため、光分布が電流ブロック層６下の
活性層４に大きく広がるように、回折格子の深さ及びピ
ッチを決めることができ、電流ブロック層６下の活性層
４を可飽和吸収体として働かせ自励発振を得ることも可
能である。

【００９１】図７は図１で示した本発明の一実施形態に
係る面発光半導体レーザ装置の製造工程図である。図７
を参照して面発光半導体レーザ装置の製造工程を説明す
る。図７（ａ）に示すように、ｎ型のＧａＡｓ基板１の
上に、ｎ型ＧａＡｓのバッファ層２（厚さ０．５μ
ｍ）、ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第一光ガイド層３（厚
さ２．０μｍ）、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓの活性層４（厚
さ２０ｎｍ）およびｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ５′（厚さ
０．２５μｍ）を順次形成する。

【００９２】次に図７（ｂ）に示すように、深さ４０ｎ
ｍ、ピッチ２３４ｎｍの円形の回折格子５ａを電子ビー
ム露光と反応性イオンエッチングの技術を用いて、ｐ型
Ｇａ _0.5Ａｌ_0.5Ａｓ層５′の上に形成して円形の回折格
子を備えた第二光ガイド層５を形成する。

【００９３】次に図７（ｃ）に示すように、表面にｎ型
のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ６′（厚さ１．０μｍ）をＭＯ
ＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法で成長させる。

【００９４】次に、図７（ｄ）に示すように、ｎ型のＧ
ａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ６′中に円状の窓６ａをフォトリソ
グラフィー技術を用い、エッチングにより形成してｎ型
Ｇａ _0.45Ａｌ_0.55Ａｓの電流ブロック層６を形成する。
エッチングの方法としては、酒石酸などのエッチャント
で電流ブロック層６のエッチングを行なう。窓６ａの半
径は２０μｍとした。

【００９５】ここで、窓６ａの側面形状は逆メサ形状よ
りも、順メサ形状とすることが好ましい。逆メサ形状と
した場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長
が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招
く恐れがあるためである。実際に、逆メサ形状の場合、
窓６ａの側面の部分において成長したＧａＡｌＡｓの結
晶性が損なわれ、作製された素子のしきい値電流は、順
メサ形状の素子に比べて、約１０ｍＡ高くなった。

【００９６】次に、図７（ｅ）に示すように、ＭＯＣＶ
ＤあるいはＭＢＥ成長法により、表面にｐ型Ｇａ_0.5Ａ
ｌ_0.5Ａｓの第三光ガイド層７（厚さ２．０μｍ）とｐ
型ＧａＡｓ８′を再成長により順次形成する。このと
き、ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第三光ガイド層７のドー
パントにＺｎを使用する場合には、Ｚｎの円状の窓６ａ
領域への成長中の拡散による特性への影響があるため、
少なくとも、再成長界面においてキャリア濃度を１０¹⁸
ｃｍ^-3以下にする必要がある。本実施例では、７×１０
¹⁷ｃｍ^-3とした。もちろん、カーボンなど拡散のあまり
ないドーバントを用いる方法もある。

【００９７】次に、図７（ｆ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓ８′中にレーザ光を取り出すための円状の窓８ａを
フォトリソグラフィー技術を用い、エッチングにより形
成してｐ型ＧａＡｓのコンタクト層８を形成する。エッ
チングの方法としては、酒石酸などのエッチャントでコ
ンタクト層８のエッチングを行なう。窓８ａの半径は２
０μｍとした。最後に、ｎ型のＧａＡｓ基板１およびｐ
型ＧａＡｓのコンタクト層８にそれぞれ電極（図示せ
ず）を形成する。

【００９８】（実施の形態２）以下、本発明の第二の実
施形態に係る面発光半導体レーザ装置について図面を参
照しながら説明する。

【００９９】図８は第二の実施形態に係る面発光半導体
レーザ装置の断面図と平面図を示している。ｎ型のＧａ
Ａｓ基板２１の上に、ｎ型ＧａＡｓのバッファ層２２が
形成され、その上にｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第一光
ガイド層ａ２３、ｎ型Ｇａ_0. ₈₆Ａｌ_0.14Ａｓの光吸収半
導体層２４、ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第一光ガイド層
ｂ２５、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓの活性層２６、円形の回
折格子を備えたｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第二光ガイド
層２７が順次形成され、その上の電流狭窄のために電流
チャンネルとなる円状の窓２８ａ以外の領域に活性層２
６より発振されるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45
Ａｌ_0.55Ａｓの電流ブロック層２８が形成されている。
さらにその上にｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第三光ガイド
層２９と窓３０ａが形成されたｐ型ＧａＡｓのコンタク
ト層３０が形成されている。この構造は、図１に示した
構造の第一光ガイド層の層中に光吸収半導体層が形成さ
れたものである。

【０１００】第二の実施形態に係る構造において作製し
た素子の電流−光出力特性を図９に示す。発振しきい電
流値は、３０ｍＡであり、最大光出力は室温ｃｗ動作に
おいて５０ｍＷという高出力特性が得られている。

【０１０１】図１０に作製した素子の遠視野像を示す。
ビーム拡がり角の半値幅が１．２°の単峰性のパターン
が得られており、基本モード発振を生じていることがわ
かる。また、非点隔差の測定結果は、１ｍＷから５０ｍ
Ｗの広い範囲において２μｍ以下の低非点隔差が得られ
た。

【０１０２】図８の実施形態に係る構造において、光吸
収半導体層２４の可飽和吸収効果により自励発振を生じ
ることが可能となる。即ち、光吸収半導体層２４の光吸
収は活性層２６からの光が強まっていくと、光吸収半導
体層２４にキャリアが励起され、吸収が飽和し導波損失
が急激に小さくなりレーザ光の強さが急激に強くなる。
レーザ光が強くなると光吸収半導体層２４のキャリアは
再結合により失われ再び吸収が回復しレーザ光の強さが
小さくなる。この現象が繰り返され自励発振が生じる。
この自励発振現象は、この面発光半導体レーザ装置を光
ピックアップの光源に利用した場合、ディスクからの反
射光により戻り光雑音を低減することに有効である。と
くに光ディスクの情報を再生する場合に用いられる光出
力３ｍＷ時の相対雑音強度は０〜２０％の戻り光率にお
いて−１３５ｄＢ／Ｈｚの低雑音特性を示した。

【０１０３】この様な、低雑音特性かつ、低非点隔差か
つ、単峰性かつ、拡がり角の小さい円形状のビームパタ
ーンを有する面発光半導体レーザ装置は、光ピックアッ
プや光情報システム等への応用を考えると、レンズでレ
ーザ光を集光した場合スポット状に絞ることが可能であ
り、また、反射光による信号のＳ／Ｎ比の劣化もなく、
さらにレンズや光ファイバーとの高効率の光の結合が得
られ非常に有利である。

【０１０４】特に、活性層２６を量子井戸構造とするこ
とにより利得が増大し、電流注入量の小さな部分の活性
層におけるモード損失を低減できるため、発振しきい電
流値と動作電流値を低減できる。量子井戸構造として、
７８０ｎｍ帯の発振をする８ｎｍの厚さのＧａ_0.95Ａｌ
_0.05Ａｓウェル層の３層、５ｎｍの厚さのＧａ_0.7Ａｌ
_0.3Ａｓバリア層の４層からなるマルチカンタムウェル
（ＭＱＷ）構造を用いたときの電流−光出力特性を図１
１に示す。図１１に示すように１００ｍＷ以上の光出力
が得られた。もちろん、他の量子井戸構造、すなわち、
シングルカンタムウェル（ＳＱＷ）構造、ダブルカンタ
ムウェル（ＤＱＷ）構造、トリプルカンタムウェル（Ｔ
ＱＷ）構造、グリン（ＧＲＩＮ）構造、または、そのセ
パレートコンファインメントへテロストラクチャー（Ｓ
ＣＨ）構造などでもかまわない。

【０１０５】さらに、光吸収半導体層２４を量子井戸構
造とすることにより、さらに、容易に自励発振が得ら
れ、しきい値及び、動作電流値を低減できる。量子井戸
構造として、厚さ１０ｎｍのｎ型のＧａ_0.91Ａｌ_0.09Ａ
ｓシングルカンタムウェル（ＳＱＷ）を用いたときの電
流−光出力特性を図１２に示す。図１２に示すように１
２０ｍＷ以上の光出力が得られた。もちろん、他の量子
井戸構造、すなわち、マルチカンタムウェル（ＭＱＷ）
構造、ダブルカンタムウェル（ＤＱＷ）構造、トリプル
カンタムウェル（ＴＱＷ）構造、グリン（ＧＲＩＮ）構
造、または、そのセパレートコンファインメントへテロ
ストラクチャー（ＳＣＨ）構造などでもかまわない。

【０１０６】（実施の形態３）図１３は第三の実施形態
に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示し
ている。ｎ型ＧａＡｓ基板４１の上に、ｎ型ＧａＡｓの
バッファ層４２が形成され、その上にｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ
_0.5Ａｓの第一光ガイド層４３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0. ₁₅Ａｓ
の活性層４４、ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第二光ガイド
層４５、円形の回折格子を備え、再成長を容易にするｐ
型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓの第三光ガイド層４６が順次形成
され、その上の電流狭窄のために電流チャンネルとなる
円状の窓４７ａ以外の領域に、活性層４４より発振され
るレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ _0.45Ａｌ_0.55Ａｓの
電流ブロック層４７が形成されている。さらにその上に
ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第四光ガイド層４８と窓４９
ａが形成されたｐ型ＧａＡｓのコンタクト層４９が順次
形成されている。

【０１０７】（実施の形態４）図１４は第四の実施形態
に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示し
ている。ｎ型のＧａＡｓ基板６１の上に、ｎ型ＧａＡｓ
のバッファ層６２が形成され、その上にｎ型Ｇａ_0.5Ａ
ｌ_0.5Ａｓの第一光ガイド層ａ６３、ｎ型のＧａ _0.86Ａ
ｌ_0.14Ａｓの光吸収半導体層６４、ｎ型のＧａ_0.5Ａｌ
_0.5Ａｓの第一光ガイド層ｂ６５、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａ
ｓの活性層６６、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第二光ガ
イド層６７、円形の回折格子を備え、再成長を容易にす
るｐ型Ｇａ_0. ₈Ａｌ_0.2Ａｓの第三光ガイド層６８が順次
形成され、その上の電流狭窄のために電流チャンネルと
なる円状の窓６９ａ以外の領域に、活性層６６より発振
されるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａ
ｓの電流ブロック層６９が形成されている。さらに、そ
の上にｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第四光ガイド層７０
と、窓７１ａが形成されたｐ型ＧａＡｓのコンタクト層
７１が形成されている。すなわち、この構造は図１３に
示した構造の第一光ガイド層中に光吸収半導体層が形成
されたものである。

【０１０８】（実施の形態５）図１５は第五の実施形態
に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示し
ている。ｎ型ＧａＡｓ基板８１の上に、ｎ型ＧａＡｓの
バッファ層８２が形成され、その上にｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ
_0.5Ａｓ第一光ガイド層８３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活
性層８４、円形の回折格子を備えたｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5
Ａｓ第二光ガイド層８５、再成長を容易にするｐ型Ｇａ
_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層８６が順次形成され、そ
の上の電流狭窄のために電流チャンネルとなる円状の窓
８７ａ以外の領域に、活性層８４より発振されるレーザ
光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ _0.55Ａｓの電流ブロ
ック層８７が形成されている。さらに、その上にｐ型Ｇ
ａ_0. ₅Ａｌ_0.5Ａｓの第四光ガイド層８８と窓８９ａが形
成されたｐ型ＧａＡｓのコンタクト層８９が形成されて
いる。

【０１０９】（実施の形態６）図１６は第六の実施形態
に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示し
ている。ｎ型ＧａＡｓ基板１０１の上に、ｎ型ＧａＡｓ
バッファ層１０２が形成され、その上にｎ型Ｇａ_0.5Ａ
ｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ１０３、ｎ型Ｇａ_0. ₈₆Ａｌ
_0.14Ａｓ光吸収半導体層１０４、ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａ
ｓ第一光ガイド層ｂ１０５、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性
層１０６、円形の回折格子を備えたｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5
Ａｓの第二光ガイド層１０７、再成長を容易にするｐ型
Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層１０８が順次形成さ
れ、その上の電流狭窄のために電流チャンネルとなる円
状の窓１０９ａ以外の領域に、活性層１０６より発振さ
れるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ
電流ブロック層１０９が形成されている。さらに、その
上にｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層１１０と窓
１１１ａが形成されたｐ型のＧａＡｓコンタクト層１１
１が形成されている。すなわち、この構造は図１５に示
した構造の第一光ガイド層中に光吸収半導体層が形成さ
れたものである。

【０１１０】（実施の形態７）図１７は第七の実施形態
に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示し
ている。ｎ型のＧａＡｓ基板１２１の上に、ｎ型ＧａＡ
ｓバッファ層１２２が形成されており、その上にｎ型Ｇ
ａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層１２３、円形の回折格
子を備えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層１２４、ｐ型Ｇ
ａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１２５が順次形成さ
れ、その上の電流狭窄のために電流チャンネルとなる円
状の窓１２６ａ以外の領域に、活性層１２４より発振さ
れるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ
電流ブロック層１２６が形成されている。さらに、その
上にｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層１２７と窓
１２８ａが形成されたｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２８
が形成されている。

【０１１１】（実施の形態８）図１８は第八の実施形態
に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示し
ている。ｎ型のＧａＡｓ基板１４１の上に、ｎ型ＧａＡ
ｓバッファ層１４２が形成され、その上にｎ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ１４３、ｎ型Ｇａ_0.86
Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層１４４、ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ
_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ１４５、円形の回折格子を備
えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層１４６、ｐ型Ｇａ_0.5
Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１４７が順次形成され、そ
の上の電流狭窄のために電流チャンネルとなる円状の窓
１４８ａ以外の領域に、活性層１４６より発振されるレ
ーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブ
ロック層１４８が形成されている。さらに、その上にｐ
型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層１４９と窓１５０
ａが形成されたｐ型ＧａＡｓコンタクト層１５０が形成
されている。すなわち、この構造は図１７に示した構造
の第一光ガイド層中に光吸収半導体層が形成されたもの
である。

【０１１２】（実施の形態９）図１９は第九の実施形態
に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示し
ている。ｎ型のＧａＡｓ基板１６１の上に、ｎ型のＧａ
Ａｓバッファ層１６２が形成され、その上にｎ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層１６３、円形の回折格子
を備えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層１６４、ｐ型Ｇａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１６５、再成長を容易に
するｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層１６６が順
次形成され、その上の電流狭窄のために電流チャンネル
となる円状の窓１６７ａ以外の領域に、活性層１６４よ
り発振されるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ
_0.55Ａｓ電流ブロック層１６７が形成されている。さら
に、その上にｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第四光ガイド層
１６８と窓１６９ａが形成されたｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層１６９が形成されている。

【０１１３】（実施の形態１０）図２０は第十の実施形
態に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を示
している。ｎ型のＧａＡｓ基板１８１の上に、ｎ型Ｇａ
Ａｓバッファ層１８２が形成され、その上にｎ型Ｇａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ１８３、ｎ型Ｇａ _0.86
Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層１８４、ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ
_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ１８５、円形の回折格子を備
えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層１８６、ｐ型Ｇａ_0.5
Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１８７、再成長を容易にす
るｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層１８８が順次
形成され、その上の電流狭窄のために電流チャンネルと
なる円状の窓１８９ａ以外の領域に、活性層１８６より
発振されるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ
_0.55Ａｓ電流ブロック層１８９が形成されている。さら
に、その上にｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第四光ガイド層
１９０と窓１９１ａが形成されたｐ型ＧａＡｓのコンタ
クト層１９１が形成されている。すなわち、この構造は
図１９に示した構造の第一光ガイド層中に光吸収半導体
層が形成されたものである。

【０１１４】（実施の形態１１）図２１は第十一の実施
形態に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を
示している。ｎ型のＧａＡｓ基板２０１の上に、ｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２０２が形成され、その上に円形の回
折格子を備えたｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層
２０３、ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ第二光ガイド層２０
４、Ｇａ_0.85Ａｌ _0.15Ａｓ活性層２０５、ｐ型Ｇａ_0.5
Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２０６が順次形成され、そ
の上の電流狭窄のために電流チャンネルとなる円状の窓
２０７ａ以外の領域に、活性層２０５より発振されるレ
ーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブ
ロック層２０７が形成されている。さらに、その上にｐ
型Ｇａ _0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２０８と窓２０９
ａが形成されたｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０９が形成
されている。

【０１１５】（実施の形態１２）図２２は第十二の実施
形態に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を
示している。ｎ型のＧａＡｓ基板２１１の上に、ｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２１２が形成され、その上にｎ型Ｇａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ２１３、ｎ型Ｇａ_0.86
Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層２１４、円形の回折格子を
備えたｎ型Ｇａ_0. ₅Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ２１
５、ｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第二光ガイド層２１６、
Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層２１７、ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ
_0.5Ａｓの第三光ガイド層２１８が順次形成され、その
上の電流狭窄のために電流チャンネルとなる円状の窓２
１９ａ以外の領域に、活性層２１７より発振されるレー
ザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロ
ック層２１９が形成されている。さらに、その上にｐ型
Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層２２０と窓２２１ａ
が形成されたｐ型ＧａＡｓコンタクト層２２１が形成さ
れている。すなわち、この構造は図２１に示した構造の
第一光ガイド層中に光吸収半導体層が形成されたもので
ある。

【０１１６】（実施の形態１３）図２３は第十三の実施
形態に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を
示している。ｎ型のＧａＡｓ基板２３１の上に、ｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２３２が形成され、その上に円形の回
折格子を備えたｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層
２３３、ｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第二光ガイド層２３
４、Ｇａ_0.85Ａｌ _0.15Ａｓ活性層２３５、ｐ型Ｇａ_0.5
Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２３６、再成長を容易にす
るｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第四光ガイド層２３７が順次
形成され、その上の電流狭窄のために電流チャンネルと
なる円状の窓２３８ａ以外の領域に、活性層２３５より
発振されるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ
_0.55Ａｓ電流ブロック層２３８が形成されている。さら
に、その上にｐ型のＧａ_0.5Ａｌ₀ _.5Ａｓ第五光ガイド層
２３９と窓２４０ａが形成されたｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層２４０が形成されている。

【０１１７】（実施の形態１４）図２４は第十四の実施
形態に係る面発光半導体レーザ装置の断面図と平面図を
示している。ｎ型のＧａＡｓ基板２５１の上に、ｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２５２が形成され、その上にｎ型Ｇａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ２５３、ｎ型のＧａ
_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層２５４、円形の回折格
子を備えたｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ
２５５、ｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第二光ガイド層２５
６、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層２５７、ｐ型Ｇａ_0.5
Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２５８、再成長を容易にす
るｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第四光ガイド層２５９が順次
形成され、その上の電流狭窄のために電流チャンネルと
なる円状の窓２６０ａ以外の領域に、活性層２５７より
発振されるレーザ光に対して透明なｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ
_0.55Ａｓ電流ブロック層２６０が形成されている。さら
に、その上にｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第五光ガイド層２
６１と窓２６２ａが形成されたｐ型ＧａＡｓコンタクト
層２６２が形成されている。すなわち、この構造は図２
３に示した構造の第一光ガイド層中に光吸収半導体層が
形成されたものである。

【０１１８】なお、上記全ての実施形態において、ｎ型
の基板とｎ型の電流ブロック層を用いる場合のみを示し
たが、ｐ型の基板を用い、ｐ型の電流ブロック層を用い
ても構わない。すなわち、電流ブロック層のＡｌＡｓ混
晶比が高いからである。なぜなら、ＡｌＡｓ混晶比の高
いｐ型のＧａＡｌＡｓ層の場合、電子の拡散が抑えられ
るので、ｐ型のブロック層の実現が可能となるからであ
る。

【０１１９】なお、実施形態では光吸収半導体層を第一
光ガイド層中に形成したのを示したが他の光がガイド層
中に光吸収半導体層を形成してもよい。

【０１２０】なお、上記全ての実施形態では、電流ブロ
ック層が活性層上、すなわち、活性層から見て、基板と
反対側にある場合のみを示したが、基板と同方向にある
場合でも、同じ効果が得られる。

【０１２１】なお、再成長を容易にする半導体層、即
ち、ＡｌＡｓ混晶比の小さい層上に電流ブロック層を作
製すれば、再成長は、ＡｌＡｓ混晶比の低い半導体層上
へ再成長となるので、再成長界面の酸化を防ぐ事がで
き、界面抵抗の低減につながることは言うまでもない。

【０１２２】なお、上記すべての実施形態において、Ｇ
ａＡｌＡｓ系の半導体材料を用いた場合を示したが、他
の材料系、例えば、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＰ系、ＩｎＧ
ａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系、ＺｎＳｅ系、ＺｎＣｄ
ＳＳｅ系、ＺｎＭｇＳＳｅ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ
系、ＡｌＧａＮ系などの化合物半導体材料を用いて得ら
れることは言うまでもない。

【０１２３】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザ装置において、少なくとも一層の光ガイド層中に光
を反射するための分布帰還ブラッグ反射（Distributed
BragReflector）層を設ければ、活性層に対して法線方
向での光の閉じ込めを行うことができ、発振しきい電流
値、動作電流値の低減やさらなる高出力化といった高機
能化を図ることができる。

【０１２４】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザ装置を同一基板上に多数集積化し、各々の面発光レ
ーザ装置の光出力を多数の光ファイバーと結合させてや
れば、並列情報処理の情報伝送に適した光学部材の実現
といった高機能化を図ることができる。

【０１２５】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザ装置において電流チャンネルとなる電流ブロック層
の窓はすべて円状としているが、電流注入できればどの
様な形状でもかまわないことは言うまでもない。

【０１２６】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザ装置において電流チャンネルとなる電流ブロック層
の窓はすべて円状としているが、利得の異方性を持たせ
るために、例えば楕円状にすれば、偏波方向の制御が可
能となり、更なる高機能化をはかることができる。

【０１２７】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザ装置において、回折格子の格子の周期及び、深さを
すべて一定にしているが、回折格子の格子の周期及び、
深さを変調すれば、新たに回折効率、回折方向等を制御
することが可能となりさらなる高機能化を図ることが可
能である。

【０１２８】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザ装置を、光ピックアップの光源として使用すれば、
発振スペクトルをマルチモード化するために従来用いら
れてきた高周波重畳回路の不要な光ピックアップを実現
でき、光ピックアップの小型化、低コスト化といった、
さらなる高機能化を図ることができる。

【０１２９】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザは、同一基板上に多数の受光素子との２次元的な集
積化が可能であり、またレンズやホログラムといった光
学部材との３次元的な集積化に適しており、このような
光電子部品集積化素子を光ピックアップの光源として用
いれば、光ピックアップの小型化、薄型化、低コスト化
といった高機能化を図ることができる。

【０１３０】なお、本実施形態で述べた、自励発振する
面発光半導体レーザの光パルスを、光演算の光同期信号
として用いれば、自励発振の周波数は１ＧＨｚ程度以上
の高い周波数であるため、同一基板上に自励発振する面
発光レーザ、受光素子、発光素子、トランジスタが多数
集積化された高速の論理演算回路の実現という高機能の
半導体素子を実現できる。

【０１３１】なお、本実施形態で述べた面発光半導体レ
ーザを、非線形光学材料の励起の光源として用いれば、
面発光半導体レーザ上に多数の光学部品を集積化するこ
とが容易となり、非線形光学材料を励起する光源の組立
調整の簡素化、小型化、低コスト化といった高機能化を
図ることができる。

【０１３２】

【発明の効果】請求項１、１７、２７の発明に係る面発
光半導体レーザ装置によると、円形の回折格子によりレ
ーザ光は回折され、光が半導体基板に対して平行な方向
に２次元的に閉じ込められ、さらに半導体基板表面に対
して法線方向に非点収差の小さいレーザ光を出射するこ
とができる。また、電流ブロック層はレーザ光に対して
透明であるため電流ブロック層でレーザ光が吸収される
ことなく光を有効に取り出すことができる。また、回折
格子上に半導体層が形成されているために、レーザ内の
電界分布は半導体基板側に大きく押しやられることがな
くなり、電界分布と回折格子との結合を大きくすること
ができ、回折効率を高めることができ、さらに、レーザ
光が活性層で得ることができるモード利得が大きくなり
高出力動作が可能となる。

【０１３３】請求項５、１１、２１、２３の発明に係る
面発光半導体レーザ装置によると、円形の回折格子によ
りレーザ光は回折され、光が半導体基板に対して平行な
方向に２次元的に閉じ込められ、さらに半導体基板表面
に対して法線方向に非点収差の小さいレーザ光を出射す
ることができる。また、電流ブロック層はレーザ光に対
して透明であるため電流ブロック層でレーザ光が吸収さ
れることなく光を有効に取り出すことができる。また、
回折格子上に半導体層が形成されているために、レーザ
内の電界分布は半導体基板側に大きく押しやられること
がなくなり、電界分布と回折格子との結合を大きくする
ことができ、回折効率を高めることができ、さらに、レ
ーザ光が活性層で得ることができるモード利得が大きく
なり高出力動作が可能となる。さらに、再成長を容易に
する酸化されにくい半導体層上の再成長となるので界面
抵抗も低減できる。

【０１３４】請求項２、６、１２、１８、２２、２８、
３２の発明に係る面発光半導体レーザ装置によると、活
性層が量子井戸構造であるため、レーザ光が活性層で得
ることができるモード利得を増大することができ、さら
に活性層を伝搬するときにうける損失を低減することが
でき、発振しきい電流値と動作電流値が低減される。

【０１３５】請求項３、７、９、１３、１５、１９、２
３、２５、２９、３３、３５の発明に係る面発光半導体
レーザ装置によると、自励発振特性を得ることができ
る。

【０１３６】請求項４、８、１０、１４、１６、２０、
２４、２６、３０、３４、３６の発明に係る面発光半導
体レーザ装置によると、光吸収半導体層が量子井戸構造
をしているため、光吸収半導体層の膜厚が薄くても可飽
和吸収効果を増大することができ、自励発振特性を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態における面発光半導体
レーザ装置の断面図及び平面図

【図２】本発明の第一の実施形態における、電流ブロッ
ク層のＡｌＡｓ混晶比を変化させた場合における、窓内
外の電界の結合係数の第二光ガイド層の膜厚に対する依
存性の計算結果を示す図

【図３】本発明の第一の実施形態における光の帰還反射
率の第二光ガイド層の膜厚に対する依存性の計算結果を
示す図

【図４】本発明の第一の実施形態における電流−光出力
特性の測定結果を示す図

【図５】本発明の第一の実施形態における遠視野像の測
定結果を示す図

【図６】本発明の第一の実施形態において、活性層を量
子井戸構造とした場合の電流−光出力特性の測定結果を
示す図

【図７】本発明の第一の実施形態における面発光半導体
レーザ装置の製造工程図

【図８】本発明の第二の実施形態における面発光半導体
レーザ装置の断面図及び平面図

【図９】本発明の第二の実施形態における電流−光出力
特性の測定結果を示す図

【図１０】本発明の第二の実施形態における遠視野像の
測定結果を示す図

【図１１】本発明の第二の実施形態において、活性層を
量子井戸構造とした場合の電流−光出力特性の測定結果
を示す図

【図１２】本発明の第二の実施形態において、活性層と
光吸収半導体層を量子井戸構造とした場合の電流−光出
力特性の測定結果を示す図

【図１３】本発明の第三の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図１４】本発明の第四の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図１５】本発明の第五の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図１６】本発明の第六の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図１７】本発明の第七の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図１８】本発明の第八の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図１９】本発明の第九の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図２０】本発明の第十の実施形態における面発光半導
体レーザ装置の断面図及び平面図

【図２１】本発明の第十一の実施形態における面発光半
導体レーザ装置の断面図及び平面図

【図２２】本発明の第十二の実施形態における面発光半
導体レーザ装置の断面図及び平面図

【図２３】本発明の第十三の実施形態における面発光半
導体レーザ装置の断面図及び平面図

【図２４】本発明の第十四の実施形態における面発光半
導体レーザ装置の断面図及び平面図

【図２５】第一の従来例の半導体レーザ装置の断面図

【図２６】第二の従来例の半導体レーザ装置の断面図

【図２７】第三の従来例の半導体レーザ装置の斜視図

【符号の説明】

１ｎ型ＧａＡｓ基板２ｎ型ＧａＡｓのバッファ層３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第一光ガイド層４Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層５円形の回折格子を備えたｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの
第二光ガイド層５′ ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ５ａ円形の回折格子６ｎ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓの電流ブロック層６′ ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ６ａ円状の窓７ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第三光ガイド層８ｐ型ＧａＡｓのコンタクト層８′ ｐ型ＧａＡｓ８ａ窓２１ｎ型ＧａＡｓ基板２２ｎ型ＧａＡｓのバッファ層２３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第一光ガイド層ａ２４ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓの光吸収半導体層２５ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第一光ガイド層ｂ２６Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層２７円形の回折格子を備えたｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ
の第二光ガイド層２８ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓの電流ブロック層２８ａ円状の窓２９ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓの第三光ガイド層３０ｐ型ＧａＡｓのコンタクト層３０ａ窓４１ｎ型ＧａＡｓ基板４２ｎ型ＧａＡｓのバッファ層４３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層４４Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層４５ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層４６円形の回折格子を備えたｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａ
ｓ第三光ガイド層４７ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層４７ａ電流チャンネルとなる円状の窓４８ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層４９ｐ型ＧａＡｓのコンタクト層４９ａ窓６１ｎ型ＧａＡｓ基板６２ｎ型ＧａＡｓバッファ層６３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ６４ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層６５ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ６６Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層６７ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層６８円形の回折格子を備えたｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａ
ｓ第三光ガイド層６９ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層６９ａ電流チャンネルとなる円状の窓７０ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層７１ｐ型ＧａＡｓコンタクト層７１ａ窓８１ｎ型ＧａＡｓ基板８２ｎ型ＧａＡｓバッファ層８３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層８４Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層８５円形の回折格子を備えたｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａ
ｓ第二光ガイド層８６ｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層８７ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層８７ａ電流チャンネルとなる円状の窓８８ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層８９ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８９ａ窓１０１ｎ型ＧａＡｓ基板１０２ｎ型ＧａＡｓバッファ層１０３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ１０４ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層１０５ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ１０６Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層１０７円形の回折格子を備えたｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａ
ｓ第二光ガイド層１０８ｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層１０９ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層１０９ａ電流チャンネルとなる円状の窓１１０ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層１１１ｐ型のＧａＡｓコンタクト層１１１ａ窓１２１ｎ型のＧａＡｓ基板１２２ｎ型ＧａＡｓバッファ層１２３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層１２４円形の回折格子を備えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ
活性層１２５ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１２６ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層１２６ａ電流チャンネルとなる円状の窓１２７ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層１２８ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２８ａ窓１４１ｎ型ＧａＡｓ基板１４２ｎ型ＧａＡｓバッファ層１４３Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ１４４ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層１４５ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ１４６円形の回折格子を備えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ
活性層１４７ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１４８ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層１４８ａ電流チャンネルとなる円状の窓１４９ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層１５０ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１５０ａ窓１６１ｎ型ＧａＡｓ基板１６２ｎ型ＧａＡｓバッファ層１６３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層１６４円形の回折格子を備えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ
活性層１６５ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１６６ｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層１６７ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層１６７ａ電流チャンネルとなる円状の窓１６８ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層１６９ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１６９ａ窓１８１ｎ型ＧａＡｓ基板１８２ｎ型ＧａＡｓバッファ層１８３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ１８４ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層１８５ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ｂ１８６円形の回折格子を備えたＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ
活性層１８７ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第二光ガイド層１８８ｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第三光ガイド層１８９ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層１８９ａ電流チャンネルとなる円状の窓１９０ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層１９１ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１９１ａ窓２０１ｎ型ＧａＡｓ基板２０２ｎ型ＧａＡｓバッファ層２０３円形の回折格子を備えたｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5
Ａｓ第一光ガイド層２０４ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ第二光ガイド層２０５Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層２０６ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２０７ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層２０７ａ電流チャンネルとなる円状の窓２０８ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２０９ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０９ａ窓２１１ｎ型ＧａＡｓ基板２１２ｎ型ＧａＡｓバッファ層２１３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ２１４ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層２１５円形の回折格子を備えたｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5
Ａｓ第一光ガイド層ｂ２１６ｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第二光ガイド層２１７Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層２１８ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２１９ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層２１９ａ電流チャンネルとなる円状の窓２２０ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第四光ガイド層２２１ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２２１ａ窓２３１ｎ型ＧａＡｓ基板２３２ｎ型ＧａＡｓバッファ層２３３円形の回折格子を備えたｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5
Ａｓ第一光ガイド層２３４ｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第二光ガイド層２３５Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層２３６ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２３７ｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第四光ガイド層２３８ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層２３８ａ電流チャンネルとなる円状の窓２３９ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第五光ガイド層２４０ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２４０ａ窓２５１ｎ型ＧａＡｓ基板２５２ｎ型ＧａＡｓバッファ層２５３ｎ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層ａ２５４ｎ型Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ光吸収半導体層２５５円形の回折格子を備えたｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5
Ａｓ第一光ガイド層ｂ２５６ｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第二光ガイド層２５７Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層２５８ｐ型Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第三光ガイド層２５９ｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第四光ガイド層２６０ｎ型Ｇａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ電流ブロック層２６０ａ電流チャンネルとなる円状の窓２６１ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第五光ガイド層２６２ｐ型のＧａＡｓコンタクト層２６２ａ窓１００１ｎ型ＧａＡｓ基板１００２ｎ型ＧａＡｓバッファ層１００３ｎ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第一光ガイド層１００４Ｇａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓ活性層１００５ｐ型リッジ型のＧａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ第二光
ガイド層１００６Ｐ型Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ界面層１００７ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１００７ａ窓１００８ｐ型Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ埋込み層１００９ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０１０ｎ型ＧａＡｓ基板１０１１ｎ型の３０．５ペアのＡｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ／
ＧａＡｓのブラッグ反射層１０１２発振波長の１／４の厚さを有するＡｌ_0.3Ｇ
ａ_0.7Ａｓの中間層１０１３ＩｎＧａＡｓの歪み量子井戸の活性層１０１４発振波長の１／４の厚さを有するＡｌ_0.3Ｇ
ａ_0.7Ａｓ中間層１０１５ｐ型の２４ペアのＡｌ_0.7Ｇａ_0.3Ａｓ／Ｇａ
Ａｓブラッグ反射層１０１６ａプロトン注入を施した高抵抗領域１０１６ｂプロトン注入が施されていない領域１０２１ｎ型ＧａＡｓ基板１０２２ｎ型ＧａＡｓバッファ層１０２３ｎ型ＡｌＧａＡｓ第一クラッド層１０２４ＡｌＧａＡｓ第一グレーディッド（graded）
層１０２５ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ歪み量子井戸活性層１０２６ＡｌＧａＡｓ第二グレーディッド（graded）
層１０２７円形の回折格子を備えたｐ型ＡｌＧａＡｓ第
二クラッド層１０２８円柱状のｐ型ＡｌＧａＡｓ第三クラッド層１０２９ｐ型ＧａＡｓキャップ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一導電型の半導体基板上に形成された一
導電型の第一光ガイド層、活性層、円形の回折格子を備
えた逆導電型の第二光ガイド層が順次形成されるととも
に、前記第二光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性層
より発振されるレーザ光に対して透明な一導電型の電流
ブロック層が形成され、前記窓に逆導電型の第三光ガイ
ド層が形成されていることを特徴とする面発光半導体レ
ーザ装置。
【請求項２】活性層が量子井戸構造を有していること
を特徴とする請求項１に記載の面発光半導体レーザ装
置。
【請求項３】第一光ガイド層、第二光ガイド層及び第
三光ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中に活性
層より発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導体層を
一層以上含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の
面発光半導体レーザ装置。
【請求項４】光吸収半導体層が量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項３に記載の面発光半導体レ
ーザ装置。
【請求項５】一導電型の半導体基板上に形成された一
導電型の第一光ガイド層、活性層、逆導電型の第二光ガ
イド層、円形の回折格子を備え、再成長を容易にする逆
導電型の第三光ガイド層が順次形成されるとともに、前
記第三光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性層より発
振されるレーザ光に対して透明な一導電型の電流ブロッ
ク層が形成され、前記窓に逆導電型の第四光ガイド層が
形成されていることを特徴とする面発光半導体レーザ装
置。
【請求項６】活性層が量子井戸構造を有していること
を特徴とする請求項５に記載の面発光半導体レーザ装
置。
【請求項７】第一光ガイド層、第二光ガイド層及び第
四光ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中に活性
層より発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導体層を
一層以上含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の
面発光半導体レーザ装置。
【請求項８】光吸収半導体層が量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項７に記載の面発光半導体レ
ーザ装置。
【請求項９】第三光ガイド層が、活性層より発振され
るレーザ光を吸収することを特徴とする請求項５又は６
に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項１０】第三光ガイド層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項９に記載の面発光半導体
レーザ装置。
【請求項１１】一導電型の半導体基板上に形成された
一導電型の第一光ガイド層、活性層、円形の回折格子を
備えた逆導電型の第二光ガイド層、再成長を容易にする
逆導電型の第三光ガイド層が順次形成されるとともに、
前記第三光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性層より
発振されるレーザ光に対して透明な一導電型の電流ブロ
ック層が形成され、前記窓に逆導電型の第四光ガイド層
が形成されていることを特徴とする面発光半導体レーザ
装置。
【請求項１２】活性層が量子井戸構造を有しているこ
とを特徴とする請求項１１に記載の面発光半導体レーザ
装置。
【請求項１３】第一光ガイド層、前記第二光ガイド層
及び第四光ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中
に活性層より発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導
体層を一層以上含むことを特徴とする請求項１１又は１
２に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項１４】光吸収半導体層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項１３に記載の面発光半導
体レーザ装置。
【請求項１５】第三光ガイド層が、活性層より発振さ
れるレーザ光を吸収することを特徴とする請求項１１又
は１２に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項１６】第三光ガイド層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項１５に記載の面発光半導
体レーザ装置。
【請求項１７】一導電型の半導体基板上に形成された
一導電型の第一光ガイド層、円形の回折格子を備えた活
性層、逆導電型の第二光ガイド層が順次形成されるとと
もに、前記第二光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性
層より発振されるレーザ光に対して透明な一導電型の電
流ブロック層が形成され、前記窓に逆導電型の第三光ガ
イド層が形成されていることを特徴とする面発光半導体
レーザ装置。
【請求項１８】活性層が量子井戸構造を有しているこ
とを特徴とする請求項１７に記載の面発光半導体レーザ
装置。
【請求項１９】第一光ガイド層、第二光ガイド層及び
第三光ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中に活
性層より発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導体層
を一層以上含むことを特徴とする請求項１７又は１８に
記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項２０】光吸収半導体層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項１９に記載の面発光半導
体レーザ装置。
【請求項２１】一導電型の半導体基板上に形成された
一導電型の第一光ガイド層、円形の回折格子を備えた活
性層、逆導電型の第二光ガイド層、再成長を容易にする
逆導電型の第三光ガイド層が順次形成されるとともに、
前記第三光ガイド層上に窓を有し、かつ前記活性層より
発振されるレーザ光に対して透明な一導電型の電流ブロ
ック層が形成され、前記窓に逆導電型の第四光ガイド層
が形成されていることを特徴とする面発光半導体レーザ
装置。
【請求項２２】活性層が量子井戸構造を有しているこ
とを特徴とする請求項２１に記載の面発光半導体レーザ
装置。
【請求項２３】前記第一光ガイド層、第二光ガイド層
及び第四光ガイド層の内、少なくともいずれかの一層中
に活性層より発振されるレーザ光を吸収する光吸収半導
体層を一層以上含むことを特徴とする請求項２１又は２
２に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項２４】光吸収半導体層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項２３に記載の面発光半導
体レーザ装置。
【請求項２５】第三光ガイド層が、活性層より発振さ
れるレーザ光を吸収することを特徴とする請求項２１又
は２２に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項２６】第三光ガイド層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項２５に記載の面発光半導
体レーザ装置。
【請求項２７】一導電型の半導体基板上に形成され、
円形の回折格子を備えた一導電型の第一光ガイド層、一
導電型の第二光ガイド層、活性層、逆導電型の第三光ガ
イド層が順次形成されるとともに、前記第三光ガイド層
上に窓を有し、かつ前記活性層より発振されるレーザ光
に対して透明な一導電型の電流ブロック層が形成され、
前記窓に逆導電型の第四光ガイド層が形成されているこ
とを特徴とする面発光半導体レーザ装置。
【請求項２８】活性層が量子井戸構造を有しているこ
とを特徴とする請求項２７に記載の面発光半導体レーザ
装置。
【請求項２９】第一光ガイド層、前記第二光ガイド
層、前記第三光ガイド層及び第四光ガイド層の内、少な
くともいずれかの一層中に活性層より発振されるレーザ
光を吸収する光吸収半導体層を一層以上含むことを特徴
とする請求項２７又は２８に記載の面発光半導体レーザ
装置。
【請求項３０】光吸収半導体層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項２９に記載の面発光半導
体レーザ装置。
【請求項３１】一導電型の半導体基板上に形成され、
円形の回折格子を備えた一導電型の第一光ガイド層、一
導電型の第二光ガイド層、活性層、逆導電型の第三光ガ
イド層、再成長を容易にする逆導電型の第四光ガイド層
が順次形成されるとともに、前記第四光ガイド層上に窓
を有し、かつ前記活性層より発振されるレーザ光に対し
て透明な一導電型の電流ブロック層が形成され、前記窓
に逆導電型の第五光ガイド層が形成されていることを特
徴とする面発光半導体レーザ装置。
【請求項３２】活性層が量子井戸構造を有しているこ
とを特徴とする請求項３１に記載の面発光半導体レーザ
装置。
【請求項３３】第一光ガイド層、第二光ガイド層、第
三光ガイド層及び第五光ガイド層の内、少なくともいず
れかの一層中に活性層より発振されるレーザ光を吸収す
る光吸収半導体層を一層以上含むことを特徴とする請求
項３１又は３２に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項３４】光吸収半導体層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項３３に記載の面発光半導
体レーザ装置。
【請求項３５】第四光ガイド層が、活性層より発振さ
れるレーザ光を吸収することを特徴とする請求項３１又
は３２に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項３６】第四光ガイド層が量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項３５に記載の面発光半導
体レーザ装置。