JPH10215026A - 紫外可視光放出縦型空洞表面放出レーザおよびその製造方法 - Google Patents

紫外可視光放出縦型空洞表面放出レーザおよびその製造方法

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JPH10215026A
JPH10215026A JP9368433A JP36843397A JPH10215026A JP H10215026 A JPH10215026 A JP H10215026A JP 9368433 A JP9368433 A JP 9368433A JP 36843397 A JP36843397 A JP 36843397A JP H10215026 A JPH10215026 A JP H10215026A
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ジャマル・ラムダニ
Michael S Lebby
マイケル・エス・レビー
Wenbin Jiang
ウェンビン・ジアン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属基板の利用により格子整合性の向上を図
り、紫外／青色／緑色可視スペクトルにおける放出が可
能な縦型空洞表面放出レーザを提供する。 【解決手段】 紫外／青色／緑色縦型空洞表面放出レー
ザ（ＶＣＳＥＬ）（１０）は、金属単結晶基板（１２）
上にＶＣＳＥＬ構造が形成され、高密度データ記憶に用
いられる。金属単結晶基板（１２）は、背面反射ミラー
として利用され、窒化アルミニウム・ガリウム／窒化ガ
リウム分布ブラッグ反射器（２０）と共に、ＶＣＳＥＬ
素子（１０）の全体的な反射率を高めるように作用す
る。金属基板（１２）は、ニッケル・アルミニウムのよ
うな物質で製作され、これによって、含まれるＩＩＩ窒
化物材料に対する格子整合性の向上が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザに関
し、更に特定すれば、縦型空洞表面放出レーザに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の縁放出半導体レーザは、その高い
動作効率および変調能力のため、光通信において今日で
は重要な役割を果たしているが、しかしながら、縁放出
半導体レーザにはいくらかの欠点あるいは問題点がある
ために、用途によってはその使用が困難な場合もある。
【０００３】近年、縦型空洞表面放出レーザ（ＶＣＳＥ
Ｌ：vertical cavity surface emitting laser) に対す
る関心が高まりつつある。従来のＶＣＳＥＬには、ダイ
表面に垂直に光を放出すること、二次元アレイの製造が
可能であることのように、いくつかの利点がある。しか
しながら、従来のＶＣＳＥＬにはいくつかの利点がある
反面、これらにも可視スペクトルにおける放出に関して
いくつかの欠点がある。これは、主に、ＶＣＳＥＬ構造
の一部として含まれる分布ブラッグ反射器(distributed
Bragg reflector) の反射率が低いことによるものであ
る。このために、可視スペクトルのＶＣＳＥＬの生産性
は非常に制限されることになる。
【０００４】高密度光データ記憶，医療用途等のため
に、短波長の紫外線／青色／緑色レーザ・ダイオードが
非常に注目されている。データ記憶のために可視波長半
導体レーザを利用するデジタル・ビデオ・ディスク（Ｄ
ＶＤ：digital video disk) 技術の出現により、市場の
６３５ｎｍおよび６５０ｎｍ半導体レーザに対する需要
は、現在普及している７８０ｎｍのコンパクト・ディス
ク（ＣＤ）レーザに対する需要にすぐに追いつくことが
予測されている。特に関心が高いのは、ＤＶＤによる記
憶容量の増大である。即ち、ＤＶＤ規格は、データ記憶
容量を標準的なＣＤの６５０Ｍｂから、直径約１２ｃｍ
の片面ＤＶＤ上における４．７Ｇｂに増大させた。この
記憶容量の増大は、レーザの波長を７８０ｎｍから６３
５ｎｍまたは６５０ｎｍに短縮したことよりも、システ
ムのマージンを切り詰めたことに負うところが多い。今
日のＤＶＤ規格はシステム・マージンを最少にまで圧縮
(squeeze) しているので、次世代のＤＶＤ技術は、同一
ディスク・サイズを維持しつつ記憶容量の拡大を図るに
は、レーザ波長の短縮に専ら頼らざるを得ない。このた
め、最近数年の内に、窒化ガリウムを基本とした光学素
子(photonic device)に大きな進歩が見られている。高
輝度の窒化ガリウムを基本とした青色ＬＥＤが首尾良く
完成しているが、ＵＶ／青色範囲の連続波（ＣＷ）レー
ザ・ダイオードはまだ成し遂げられていない。最近では
ＣＷ縁放出紫色レーザの実証が成功しているものの、典
型的に窒化ガリウムを成長させるサファイア基板は、こ
れに裂け目を作ってファセット・ミラー(facet mirror)
を形成するのが非常に難しい。しかも、窒化ガリウム／
窒化アルミニウム・ガリウムの分布ブラッグ反射器（Ｄ
ＢＲ）を用いるＩＩＩ−窒化物ＶＣＳＥＬは、その屈折
率差が小さいために、製造が不可能である。
【０００５】したがって、高密度ＤＶＤ技術に使用する
ための、紫外／青色／緑色縦型空洞表面放出レーザ（Ｖ
ＣＳＥＬ）を開発することが必要とされている。
【０００６】このためには、金属単結晶基板上のＶＣＳ
ＥＬ構造の製作を含む、高密度ＤＶＤ技術に用いるため
の紫外／青色／緑色縦型空洞表面放出レーザ（ＶＣＳＥ
Ｌ）を提供することが非常に望ましい。金属単結晶基板
は、背面反射ミラーとして利用され、窒化アルミニウム
・ガリウム／窒化ガリウム分布ブラッグ反射器と共に、
ＶＣＳＥＬ素子のミラーの全体的な反射率を、９０ない
し１００パーセントの間に、更に特定すれば、９９パー
セント以上に高める役割を果たす。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ニッ
ケル・アルミニウム(NiAl)基板のような金属基板を利用
することにより、エピタキシャル窒化ガリウム(GaN) 物
質に対する格子整合性(lattice match) の向上を図っ
た、新規で改良された縦型空洞表面放出レーザ（ＶＣＳ
ＥＬ）を提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、ニッケル・アルミニ
ウム基板のような金属基板を、素子内に含まれる高反射
率ミラーの一部として含む、縦型空洞表面放出レーザを
提供することである。
【０００９】本発明の他の目的は、転位密度の低下およ
び連続波（ＣＷ：continuous wave）動作が得られる、
新規で改良された縦型空洞表面放出レーザ（ＶＣＳＥ
Ｌ）を提供することである。
【００１０】本発明の更に他の目的は、紫外／青色／緑
色可視スペクトルにおける放出が可能な、新規で改良さ
れた縦型空洞表面放出レーザを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述のおよびその他の問
題の実質的な解決、ならびに上述のおよびその他の目的
の実現は、表面を有する金属支持基板を含む縦型空洞面
放出レーザにおいて達成される。金属支持基板の表面上
に第１バッファ層を配する。第１バッファ層上に、第１
分布ブラッグ反射器を配する。第１分布ブラッグ反射器
は、第２バッファ層としても兼用することができ、一対
の交互層を含む。この一対の交互層は、第１バッファ層
に隣接して配置される。第１分布ブラッグ反射器上に第
１接触層を配する。第１接触層上に第１クラッディング
領域を配する。第１クラッディング領域上に活性領域を
配する。活性領域上に第２クラッディング領域を配し、
第２クラッディング領域上に第２接触層を配し、第２接
触層上に第２分布ブラッグ反射器を配する。
【００１２】本発明の特徴と考えられる新規な構造は、
特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本発
明自体ならびにその他の特徴および利点は、以下の詳細
な説明を参照し、添付図面と関連付けながら読むことに
よって最良に理解されよう。
【００１３】
【発明の実施の形態】本明細書の説明の間、同様の参照
番号を用いて、本発明を図示する異なる図面による同様
の素子を識別することとする。これより図１を参照する
と表面１３，１４を有する金属支持基板１２上に形成さ
れた縦型空洞表面放出レーザ（ＶＣＳＥＬ）１０、およ
びＶＣＳＥＬ１０によって放出された光１６を含む簡略
拡大図が示されている。尚、図１は単一のＶＣＳＥＬ１
０の一部分のみを示すが、ＶＣＳＥＬ１０は、基板１２
上に配置されアレイを形成する多数のＶＣＳＥＬを代表
することもあり得ることは理解されよう。全体として、
ＶＣＳＥＬ１０は、複数の窒化アルミニウム物質層１９
を有するバッファ層１８，層２２と２３によって代表さ
れる複数の交互層２１を有する第１分布ブラッグ反射器
２０，第１接触層２６，第１クラッディング領域２８，
活性領域３０，第２クラッディング領域３２，第２接触
層３４，および層３８と３９によって代表される複数の
交互層３７を有する第２分布ブラッグ反射器３６のよう
な、いくつかの規定された区域または領域で構成されて
いる。
【００１４】本例では、基板１２は金属物質で作られて
いるので、元来それ自体に反射特性が形成されている。
更に具体的に説明すると、この特定例では、金属支持基
板１２を利用してＶＣＳＥＬ構造を成長させ、背面反射
ミラーとして用いている。加えて、金属支持基板１２に
は導電性があり、他の実施例では電極として作用する。
好適実施例では、金属支持基板１２は、窒化ガリウムに
対して８ないし１２パーセントの格子不整合(lattice m
ismatch)、更に特定すれば１０パーセントの格子不整合
を有するニッケル・アルミニウム(NiAl)で構成されてい
る。ニッケル・アルミニウムは、非常に反射率が高く、
表面荒さが１５オングストローム未満であるため、本発
明のＶＣＳＥＬの製造には概ね好ましいものである。
【００１５】金属支持基板１２、即ち、ニッケル・アル
ミニウム支持基板上に高品質の窒化ガリウム物質を配す
るためには、ニッケル・アルミニウム表面１３におい
て、二次元カバリッジ(coverage)即ち成長を開始するこ
とが非常に重要である。このために、図２の拡大簡略断
面図に詳細に示すように、１層ずつ成長させた窒化アル
ミニウム層から成るバッファ層１８を利用する。製造の
間、第１アルミニウム原子層を配し、続いて窒素化プロ
セス(nitrogenization process) を行い、１つの完全な
窒化アルミニウムの原子層１９を完成させる。この連続
処理は、所望数の窒化アルミニウム層１９が形成される
まで繰り返される。バッファ層１８は、ＶＣＳＥＬ１０
を構成する多数の層を後にエピタキシャル成長させる際
に、これを容易とするように作用する。
【００１６】図１に示すように、バッファ層１８上に、
分布ブラッグ反射器２０をエピタキシャル成長させる。
典型的に、分子ビーム・エピタキシ（ＭＢＥ：molecula
r beam epitaxy），金属有機化学蒸着（ＭＯＣＶＤ：me
tal organic chemical vapordeposition ）等のような
いずれかの適切なエピタキシャル堆積方法を用いて、必
要な多層構造を堆積する。かかる構造には、ＶＣＳＥＬ
１０のための、複数の交互層２２，２３を有する分布ブ
ラッグ反射器２０，第１接触層２６，第１クラッディン
グ領域２８，活性領域３０，第２クラッディング領域３
２，第２接触層３４，第２分布ブラッグ反射器３６が含
まれる。また、これらの層の多くは、ｎ−ドープ窒化ア
ルミニウム・ガリウム，ｎ−ドープ窒化ガリウム，およ
び窒化インディウム・ガリウムのような化合物材料で作
られることは理解されよう。また、エピタキシャル成長
を広範に使用し、ＶＣＳＥＬ１０を構成する多数の層を
生成することも理解されよう。
【００１７】通常、複数の交互層２１，複数の交互層３
７，第１接触層２６，第２接触層３４，第１クラッディ
ング領域２８，第２クラッディング領域３２，および活
性領域３０の厚さは、ＶＣＳＥＬ１０によって放出され
る光１６の波長の部分として設定される。各層の厚さお
よびドーピング・レベルは、精度高く制御しなければな
らないことは理解されよう。設計パラメータから少しで
も逸脱すると、ＶＣＳＥＬの性能に影響を及ぼす可能性
があり、その結果最終的な製造歩留まりにも影響が及ぶ
ことになる。例えば、３５０ないし５５０ｎｍの範囲の
光１６を放出するように設計されたＶＣＳＥＬ１０の場
合、各交互層３８，３９の光学的厚さは、ＶＣＳＥＬ１
０から放出される光１６の波長の１／４である。通常、
各分布ブラッグ反射層、即ち、層２２，２３，３８，３
９は、レーザ波長の設計値の１／４と同等の光学的厚さ
を有する。
【００１８】ＶＣＳＥＬ１０のドーピングを行うには、
ドーパント物質、例えば、ｎ−型ドーパントおよびｐ−
型ドーパントを、エピタキシャル堆積に用いられるエピ
タキシャル物質に添加することによって、エピタキシャ
ル的に堆積される物質にドープする。多くの異なるドー
パント濃度，特定のドーパント物質およびドーパント物
質の配置が使用可能であるが、通常、分布ブラッグ反射
器２０の交互層２１は、セレニウム，シリコン等を１Ｅ
１５ないし１Ｅ２０ｃｍ-3の範囲の濃度でｎ−型にドー
プする。ドーパント濃度の好適な範囲は１Ｅ１７ないし
１Ｅ１９ｃｍ-3であり、公称範囲は５Ｅ１７ないし５Ｅ
１８ｃｍ-3である。
【００１９】分布ブラッグ反射器２０は、複数の交互層
２２および複数の交互層２３で作られる。一例として、
基板１２がニッケル・アルミニウムであり、バッファ層
１８が窒化アルミニウムの場合、ｎ−ドープ窒化アルミ
ニウム・ガリウム(AlGaN) の層２２を、基板１２の表面
１３上にエピタキシャル的に堆積し、続いてｎ−ドープ
窒化ガリウム(GaN) の層２３を層２２上にエピタキシャ
ル的に堆積することによって、ミラー対、即ち、１対の
反射器(AlGaN/GaN) を形成する。追加のミラー対が必要
な場合、更にいくつかの層、即ち、追加ミラー対を、既
存の層２２，２３上に堆積する。
【００２０】通常、交互層２１は、１対ないし２０対の
ミラーを有することができ、好適な対数は、５対から１
０対の範囲である。加えて、本出願人は、ｎ−ドープ窒
化アルミニウム・ガリウムおよびｎ−ドープ窒化ガリウ
ムのミラー対が５対の場合に、金属支持基板１２と協同
して、可視スペクトル内で動作するＶＣＳＥＬ１０に適
した反射率特性を与えると考える。しかしながら、交互
層２２，２３の数は、特定の用途に応じて調節可能であ
ることは理解されよう。また、最上部の交互層は、ｎ−
ドープ窒化アルミニウム・ガリウムで作られ、交互層２
１の最上層を形成することを注記しておく。反射率が高
い分布ブラッグ反射ミラー２０は、金属支持基板１２と
共に、ＶＣＳＥＬ１０が効果的に動作することを保証す
るために必要であることは理解されよう。かかる高反射
率を達成するためには、分布ブラッグ反射器２０ミラー
内の各繰り返し層は、正確に同一であり、即ち、各層２
２，２３が１／４波長であり、これらの層間に適切な構
造的干渉(constructive interference) を維持しなけれ
ばならない。通常、分布ブラッグ反射器２０の組成百分
率は、Ａｌ(x) Ｇａ(1-x) Ｎ／ＧａＮで表すことがで
き、ｘは０．０５ないし０．９６の間で変化し、好適実
施例では、ｘは０．８以上である。更に、特定の元素の
組成百分率が与えられる例では、それは一例としてのみ
考慮すべきであり、これらの例からの変動が大きい可能
性もあるが、それも本発明の一部であることは理解され
よう。
【００２１】一旦複数の交互層２１をバッファ層１８上
に堆積したなら、第１接触層２６、即ち、高濃度ｎ−ド
ープ窒化ガリウム物質を含む層を、分布ブラッグ反射器
２０の最上交互層２２上にエピタキシャル成長させる。
第１接触層２６は、ＶＣＳＥＬ１０のＮ−金属接点を与
え、活性領域３０への転位などの移動を防止することに
よって、ＶＣＳＥＬ１０の信頼性向上を図る。
【００２２】簡略化のため、および図面の過密化を避け
るために、各クラッディング領域２８，３２は単一層と
して示してあるが、各クラッディング領域２８，３２
は、以前の層（例えば、第１接触層２６および活性領域
３０）上にエピタキシャル的に配された、即ち、堆積さ
れた１つ以上の層で作られる場合もあり、クラッディン
グ領域２８，３２は、エピタキシャル的に堆積されたｎ
−ドープおよびｐ−ドープ窒化アルミニウム・ガリウム
物質のようないずれかの適切なドープまたは非ドープ物
質で作られることは理解されよう。また、活性領域３０
は、クラッディング領域２８上にエピタキシャル的に堆
積された、または配された単一層で表されているが、活
性領域３０は、１つ以上のバリア層や量子井戸等、即
ち、第１バリア層および第２バリア層、ならびに第１バ
リア層および第２バリア層間に配置された量子井戸層を
含み得ることも理解されよう。更に、活性領域３０は、
窒化インディウム・ガリウム物質も含む。次に、第２接
触層３４、即ち、高濃度ｐ−ドープ窒化ガリウム物質層
を、第２クラッディング領域３２上にエピタキシャル成
長させる。第２接触層３４は、ＶＣＳＥＬ１０にＰ−金
属接点を与える。
【００２３】第２分布ブラッグ反射器３６は、複数の交
互層３７で作られる。複数の交互層３７は、層３８によ
って代表される１つ以上の酸化亜鉛物質層，および層３
９で代表される１つ以上の酸化アルミニウム物質層を含
む。一例として、酸化亜鉛(ZnO) 層は、第２接触層３４
上にエピタキシャル成長させ、続いて、酸化アルミニウ
ム(Al2O3) 層を酸化亜鉛層上にエピタキシャル的に堆積
することにより、別のミラー対、即ち、１対の反射器(Z
nO/Al2O3) を形成する。追加のミラー対が必要な場合、
既存の酸化亜鉛層および酸化アルミニウム層上に、更に
いくつかの層、即ち、追加ミラー層を堆積する。尚、第
２分布ブラッグ反射器３６は、誘電体ミラー構造として
作用することは理解されよう。
【００２４】通常、第２分布ブラッグ反射器３６の複数
の交互層３７は、１対ないし１０ミラー対が形成され、
好適なミラー対の数は４ないし５対の範囲である。しか
しながら、ミラー対の数は、特定の用途に応じて調節可
能であることは理解されよう。
【００２５】酸化インディウム錫，金，亜鉛，プラチ
ナ，タングステン等のような、いずれかの適切な導電性
物質を層３４上に堆積することによって、Ｐ−金属電気
接点４０を第２接触層３４上に形成する。酸化インディ
ウム錫，金，ゲルマニウム等のようないずれかの適切な
導電性物質を層２６上に堆積することによって、Ｎ−金
属電気接点４２を第１接触層２６上に形成する。尚、電
気接点４０，４２にどの物質を選択するかによって、当
該特定の物質を配しそのパターニングを行う特定の方法
を変更して、第１および第２接触層２６，３４ならびに
電気接点を形成することは理解されよう。
【００２６】次に図３に移ると、本発明によって完成さ
れたＶＣＳＥＬ１０の拡大簡略断面図が示されており、
以下ＶＣＳＥＬ１０の具体的な製造プロセスにおけるい
くつかの工程について説明する。尚、他の方法を利用す
ることも可能であり、これより説明する手順は単に例示
および説明の目的に過ぎないことは勿論理解されよう。
図３の構造において、既に図１および図２との関連で示
しかつ説明した素子と同様の素子には、同様の参照番号
を付してある。
【００２７】具体的に図３を参照すると、基板１２は、
その上にバッファ層１８が配されたものとして示されて
いる。次に、バッファ層１８上に第１分布ブラッグ反射
器２０を堆積する。既に説明したように、第１接触層２
６，第１クラッディング領域２８，活性領域３０，第２
クラッディング領域３２，および第２接触層３４を、分
布ブラッグ反射器２０の上面上に堆積する。第２接触層
３４の上面上に、分布ブラッグ反射器３６を堆積する。
ここで注記すべきは、第２接触層３４，第２クラッディ
ング領域３２，活性領域３０および第１クラッディング
領域２８にエッチングを行い、ＶＣＳＥＬ１０を規定す
るが、直径は未だレーザ放出アパーチャ４６および動作
空洞領域よりもかなり大きいので、活性領域３０はこの
エッチング工程による損傷は受けないということであ
る。あるいは、設計されたレーザ放出アパーチャ４６よ
りもいくらか大きめの注入マスクを用いて、電流分離の
ために陽子注入(proton implantation) を利用すること
も可能である。
【００２８】一旦上述のエッチングおよび注入工程が完
了したなら、レーザ放出アパーチャ４６を開放したまま
残しておき、第２接触層３４上にＰ−金属接点４０を堆
積する。次に、第１接触層２６、あるいは金属支持基板
１２の表面１４上に、Ｎ−金属接点４２を堆積する。第
２接触層３４上に、第２分布ブラッグ反射器３６、即
ち、誘電体ミラー構造を堆積する。図３の構造には、図
１に示した図３の部分を規定するために破線４８が含ま
れている。勿論、用途によっては、図１に示した構造が
全構造となる場合もあり、他の製造方法を利用してもよ
いことは、当業者には理解されよう。この特定実施例で
は、ＶＣＳＥＬ１０は上面放出レーザであるので、第２
分布ブラッグ反射器３６は、それを貫通する放出ウイン
ドウ即ちアパーチャ４６を規定するように形成される。
尚、多くの他のタイプの電気接点を利用してもよく、本
構造を示すのは単に説明の目的のために過ぎないことは
理解されよう。
【００２９】以上のように、可視光放出縦型空洞表面放
出レーザ素子および製造方法を開示した。本発明の素子
は、含まれる窒化ガリウム物質との格子不整合が約１０
パーセントの金属支持基板上に製造する。加えて、金属
支持基板は、窒化アルミニウム・ガリウム／窒化ガリウ
ム分布ブラッグ反射器と共に、約９９パーセントの反射
率を可能にする。開示した素子は、紫外／青色／緑色範
囲においてレーザ光を放出するように設計されている。
【００３０】開示した方法の種々の工程は、説明の目的
のために、特定の順序で実行したが、開示した方法の種
々の工程は、相互交換可能であり、あるいは特定の用途
では他の工程と組み合わせてもよいことは理解されよ
う。更に、開示した方法におけるかかる変更は全て、特
許請求の範囲に該当することを十分に意図するものであ
る。
【００３１】以上本発明の特定実施例について示しかつ
説明してきたが、更に別の変更や改良も当業者には想起
されよう。したがって、本発明は先に示した特定形態に
限定される訳ではないことが理解されることを望み、特
許請求の範囲は、本発明の精神および範囲から逸脱しな
い変更全てを含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがって、金属支持基板上に設けら
れたＶＣＳＥＬ素子の拡大簡略断面図。
【図２】本発明によるバッファ層の構造の拡大簡略断面
図。
【図３】本発明によって完成されたＶＣＳＥＬ素子の拡
大簡略断面図。
【符号の説明】
１０ 縦型空洞表面放出レーザ １２ 金属支持基板 １３，１４ 表面 １６ 光 １８ バッファ層 ２０ 第１分布ブラッグ反射器 ２１ 交互層 ２６ 第１接触層 ２８ 第１クラッディング領域 ３０ 活性領域 ３２ 第２クラッディング領域 ３４ 第２接触層 ３６ 第２分布ブラッグ反射器 ３７ 交互層 ４０ Ｐ−電気接点 ４２ Ｎ−電気接点 ４６ レーザ放出アパーチャ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウェンビン・ジアン アメリカ合衆国アリゾナ州フェニックス、 イースト・ゴールド・ポピー・ウェイ4407

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】縦型空洞表面放出レーザであって：表面
    （１３）を有する金属支持基板（１２）；前記金属支持
    基板（１２）の前記表面（１３）上に配された第１バッ
    ファ層（１８）；前記第１バッファ層（１８）上に配さ
    れ、第２バッファ層として作用可能な第１分布ブラッグ
    反射器（２０）であって、交互層（２１）の対を含む前
    記第１分布ブラッグ反射器（２０）；前記第１分布ブラ
    ッグ反射器（２０）上に配された第１接触層（２６），
    該第１接触層（２６）上に配された第１クラッディング
    領域（２８），該第１クラッディング領域（２８）上に
    配された活性領域（３０），該活性領域（３０）上に配
    された第２クラッディング領域（３２），および該第２
    クラッディング領域（３２）上に配された第２接触層
    （３４）；ならびに前記第２接触層（３４）上に配され
    た第２分布ブラッグ反射器（３６）；から成ることを特
    徴とする縦型空洞表面放出レーザ。
  2. 【請求項２】縦型空洞表面放出レーザであって：表面
    （１３）を有する金属支持基板（１２）；前記金属支持
    基板（１２）の前記表面（１３）上に配されたバッファ
    層（１８）であって、複数の窒化アルミニウム物質層
    （１９）を含むバッファ層（１８）；前記バッファ層
    （１８）の表面上に配された第１分布ブラッグ反射器
    （２０）であって、該第１分布ブラッグ反射器（２０）
    は交互層（２１）の対を有し、各対における第１層（２
    ２）はｎ−ドープ窒化ガリウム物質を含み、各対におけ
    る第２層（２３）は窒化アルミニウム・ガリウム物質を
    含む第１分布ブラッグ反射器（２０）；前記第１分布ブ
    ラッグ反射器（２０）上に配され、ｎ−ドープ窒化ガリ
    ウム物質を含む第１接触層（２６）；前記第１接触層
    （２６）上に配され、ｎ−ドープ窒化アルミニウム・ガ
    リウム物質を含む第１クラッディング領域（２８）；前
    記第１クラッディング領域（２８）上に配された活性領
    域（３０）であって、該活性領域（３０）は、量子井戸
    層，第１バリア層および第２バリア層を有し、前記量子
    井戸層が前記第１バリア層および前記第２バリア層間に
    配置されている活性領域（３０）；前記活性領域（３
    ０）上に配され、ｐ−ドープ窒化アルミニウム・ガリウ
    ム物質を含む第２クラッディング領域（３２）；前記第
    ２クラッディング領域（３２）上に配され、ｐ−ドープ
    窒化ガリウム物質を含む第２接触層（３４）；および前
    記第２接触層（３４）上に配された第２分布ブラッグ反
    射器（３６）であって、該第２分布ブラッグ反射器（３
    ６）は、交互層（３７）の対を含み、各対は酸化亜鉛物
    質を有する層（３８）および酸化アルミニウム物質を有
    する層（３９）を含む第２分布ブラッグ反射器（３
    ６）；から成ることを特徴とする縦型空洞表面放出レー
    ザ。
  3. 【請求項３】縦型空洞表面放出レーザの製造方法であっ
    て：表面を有する金属支持基板（１２）を用意する段
    階；前記金属支持基板（１２）の前記表面（１３）上に
    バッファ層（１８）を配し、複数の窒化アルミニウム物
    質層（１９）を含むように前記バッファ層（１８）を形
    成する段階；前記バッファ層（１８）上に第１分布ブラ
    ッグ反射器（２０）を配し、交互層（２１）の対を含む
    ように前記第１分布ブラッグ反射器（２０）を形成し、
    前記交互層（２１）の対を前記バッファ層（１８）に隣
    接して位置付ける段階；前記第１分布ブラッグ反射器
    （２０）上に第１接触層（２６）、該第１接触層（２
    ６）上に第１クラッディング領域（２８）、前記第１ク
    ラッディング領域（２８）上に活性領域（３０）、前記
    活性領域（３０）上に第２クラッディング領域（３
    ２）、および前記第２クラッディング領域（３２）上に
    第２接触層（３４）を配する段階；ならびに前記第２接
    触層（３４）上に第２分布ブラッグ反射器（３６）を配
    する段階；から成ることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】縦型空洞表面放出レーザの製造方法であっ
    て：表面（１３）を有するニッケル・アルミニウム支持
    基板（１２）を用意する段階；前記ニッケル・アルミニ
    ウム支持基板（１２）の前記表面（１３）上にバッファ
    層（１８）を配し、複数の窒化アルミニウム物質層（１
    ９）を含むように前記バッファ層（１８）を形成する段
    階；前記バッファ層（１８）上に第１分布ブラッグ反射
    器（２０）を配し、ｎ−ドープ窒化ガリウム物質および
    窒化アルミニウム・ガリウム物質の交互層（２１）の対
    を含むように前記第１分布ブラッグ反射器（２０）を形
    成し、前記交互層（２１）の対を前記バッファ層（１
    ８）に隣接して位置付ける段階；前記第１分布ブラッグ
    反射器（２０）上にｎ−ドープ窒化ガリウム接触層（２
    ６）、該ｎ−ドープ窒化ガリウム接触層（２６）上にｎ
    −ドープ窒化アルミニウム・ガリウム・クラッディング
    層（２８）、該ｎ−ドープ窒化アルミニウム・ガリウム
    ・クラッディング層（２８）上に窒化インディウム・ガ
    リウム活性層（３０）、該窒化インディウム・ガリウム
    活性層（３０）上にｐ−ドープ窒化アルミニウム・ガリ
    ウム・クラッディング層（３２）、および該ｐ−ドープ
    窒化アルミニウム・ガリウム・クラッディング層（３
    ２）上にｐ−ドープ窒化ガリウム接触層（３４）を配す
    る段階；ならびに前記ｐ−ドープ窒化ガリウム接触層
    （３２）上に第２分布ブラッグ反射器（３６）を配し、
    酸化亜鉛物質および酸化アルミニウム物質を含む交互層
    （３７）の対を含むように前記第２分布ブラッグ反射器
    （３６）を形成し、前記交互層（３７）の対を前記ｐ−
    ドープ窒化ガリウム接触層（３２）に隣接して位置付け
    る段階；から成ることを特徴とする方法。
JP9368433A 1996-12-27 1997-12-25 紫外可視光放出縦型空洞表面放出レーザおよびその製造方法 Pending JPH10215026A (ja)

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