JPH1079555A

JPH1079555A - 面発光レーザー

Info

Publication number: JPH1079555A
Application number: JP25082096A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Osawa; 康宏大澤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は容易に製造でき、電気抵抗が低く、活
性層切断面のダメージのない高利得な垂直共振器型の面
発光レーザを提供する。【解決手段】面発光レーザ１００は、ｎ型（１００）面
ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型ＡｌＡｓとｎ型ＧａＡｓ
からなる発振波長に反射率の最大値を合わせたブラッグ
反射膜１０２、発光部となるｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層１０３、アンドープＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子
井戸活性層１０４、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０５
の順に気相成長法で積層され、その後、ｐ型クラッド層
１０５上に、ＳｉＯ₂成長阻止層１０６が堆積されてい
る。この成長阻止層１０６が、その各辺が［１１０］方
向に合わせて４角形に除去されて、４５°となるＧａＡ
ｓミラー１０７が選択成長される。次に、基板１０１の
裏面に光取り出し窓１０８を避けて、ｎ側電極１０９が
形成され、ｐ側電極であるノンアロイ電極１１０が４５
°ミラー１０７の全面及び成長阻止層１０６の全面に形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面発光レーザに関
し、詳細には、垂直共振器型の面発光レーザに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザは、光ディスクや光ファイ
バー用光源等として広く使用されているが、このような
半導体レーザにおいては、２次元状にレーザを集積する
ことができ、共振器端面を劈開で形成する必要がなく、
また、素子面積が小さくてすみ、量産化に向いているた
め、従来の端面発光レーザに代わって、面発光レーザが
注目されている。

【０００３】垂直共振器型の面発光レーザにおいては、
基板の上、あるいは、基板の下に半導体ブラッグ反射膜
などからなる平板ミラーが形成され、発光部の上下の平
板ミラーで共振器を形成する構造とすることが多い。

【０００４】ところが、平板ミラー構造の場合、活性層
の厚さを厚くして利得を増加させることができず、発振
閾値を通常のレーザと同程度に低下させることが難しい
という問題があった。

【０００５】そこで、従来、光の利得を増加させて、発
振閾値を下げることのできる面発光レーザが提案されて
いる（特開平４−２９６０８２号公報参照）。

【０００６】この面発光レーザは、図６に示すように、
半導体基板１上に活性層２Ａ、２Ｂとコンタクト層３が
順次積層され、活性層２Ｂの外側にクラッド層４が形成
されている。半導体基板１とコンタクト層３の上下面に
は、電極５Ａ、５Ｂが形成され、コンタクト層３には、
光取り出し窓６が形成されている。そして、半導体基板
１の活性層２Ａ、２Ｂと反対側の面は、２重以上の円錐
形に形成されている。すなわち、共振器の一方の反射板
が２重以上の円錐形に形成され、かつ、光取り出し窓６
の下方に形成された第１の活性層２Ａの周辺に第２の活
性層２Ｂが設けられ、進行してきた光が、矢印７で示す
ように、上記反射鏡の円錐側面で２回以上反射して、上
記第１、第２の活性層２Ａ、２Ｂ全域を通過する。

【０００７】また、従来の通常の面発光レーザの発光端
面に対向して、基板に対し４５°の角度をなすミラー面
を設け、このミラー面に反射させてレーザ光を基板面に
対し垂直な方向に取り出す構成の面発光レーザでは、多
数のヘテロ障壁を含むため、低抵抗のｐ型伝導を得るこ
とが困難であることから、特開平６−１６９１２９号公
報には、（１００）結晶面を主面とする半導体基板上
に、少なくとも分布反射型多層膜と、第１のクラッド層
と、活性層と、第２のクラッド層とが積層形成され、上
記各層の上部に（１１０）結晶面の（１１０）、（１０
１）、（１−１０）、（１０−１）の各結晶面によって
囲まれた斜面が反射鏡として設けられてなることを特徴
とする半導体レーザが提案されている。

【０００８】この公報には、図７に示すように、共振器
ミラーの一方が、ブラッグ反射膜１０で、もう一方が、
（１１０）結晶面で構成された４５°の全反射ミラー１
１Ａ、１１Ｂを用いた半導体レーザ１２が開示されてお
り、この半導体レーザ１２は、電流を閉じ込めるために
活性層１３を切断している。なお、図７において、１４
は、半導体基板、１５は、第１のクラッド層、１６は、
第２のクラッド層、１７は、半導体層、１８Ａ、１８Ｂ
は、電極である。そして、半導体レーザ１２では、発振
光が、図７中破線矢印で示すように反射して、全反射ミ
ラー１１Ａ、１１Ｂと分布反射型多層膜１０とによる膜
厚方向の垂直共振器を構成している。

【０００９】したがって、上記半導体レーザ１２は、上
記図６のような曲面ではないが、より現実的なミラー構
造であり、また、選択成長を用いて反射面１１Ａ、１１
Ｂを形成しているので、結晶成長レベルの平滑なミラー
面を得ることができる。

【００１０】また、上記特開平６−１６９１２９号公報
には、図８に示すように、上記図７の半導体レーザ１２
と共振器の構造は共通であるが、活性層１３が切断され
ておらず、代わりに不純物拡散領域２１によって電流狭
窄を行っている半導体レーザ２２が開示されている。な
お、図８において、図７と同様の構成部分には、同一の
符号を付している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の面発光レーザにあっては、形成の容易さ、活
性層を切断することによる活性層側面のダメージの回
避、４５°ミラーに部分的に電流を注入することによる
抵抗の増加を回避して、形成が容易で、ダメージが少な
く、電気抵抗を低抵抗化する上で、なお、問題があっ
た。

【００１２】すなわち、図６に示した特開平４−２９６
０８２号公報記載の面発光レーザ１２にあっては、対抗
する平らなミラーを用いる垂直共振器型面発光レーザで
あるため、活性層を厚くして利得を増やすことが困難で
あり、共振器ミラーの一方を円錐形にすることで、活性
層が厚くなったのと同等の効果が得られ、利得を向上さ
せることはできるが、共振器ミラーの一方が円錐形の曲
面で構成されているため、円錐形の形状を形成するのが
難しいという問題がある。

【００１３】また、上記特開平６−１６９１２９号公報
に開示されている図７に示した半導体レーザ１２にあっ
ては、ｐ型ブラッグ反射膜の低抵抗化の困難さを回避す
るために、４５°ミラー１１Ａ、１１Ｂを形成して共振
器ミラーとしているが、活性層１３を切断しているた
め、活性層１３側面のダメージの影響を逃れるのが難し
いという問題があった。

【００１４】さらに、図８に示した特開平４−２９６０
８２号公報記載の半導体レーザ２２にあっては、活性層
１３が切断されていないので、切断に用いる手法、例え
ば、反応性イオンビームエッチングなどによるダメージ
を回避することはできるが、電流を注入する部分、すな
わち、（分布反射型多層膜１１Ａ、１１Ｂと電極１８
Ａ、１８Ｂの接触する部分）の面積が限定されているた
め、電流が小さな面積に集中し、抵抗が増大しやすく、
半導体レーザ２２の電気抵抗の低抵抗化が困難であると
いう問題があった。

【００１５】そこで、請求項１記載の発明は、垂直共振
器型の面発光レーザにおいて、反射膜と活性層を含むヘ
テロ接合層の上に、４５°の反射面で構成されたミラー
を形成するとともに、当該ミラーの反射面側に電極を形
成し、当該電極から電流を注入することにより、ミラー
が曲面ではないので、簡単な製造プロセスで容易に製造
することができるとともに、ミラー下部の発光部から放
射された光を上部のミラーの４５°の反射面で２回反射
させて発光部に戻し、利得を向上させることができ、さ
らに、４５°ミラーを形成している部分全体に電流が流
れるので、一部分に集中して電流が流れる場合よりも、
素子の電気抵抗を低抵抗化することができるとともに、
活性層を切断していないので、切断に伴う活性層切断面
のダメージの影響を受けることのない面発光レーザを提
供することを目的としている。

【００１６】請求項２記載の発明は、ミラーに形成され
た電極を、ノンアロイ電極とすることにより、電極材料
と４５°ミラーの界面が合金化されてミラー界面の平滑
性の劣化を引き起こす高温の合金化処理を行うことな
く、電極を形成することができ、４５°ミラーの反射率
を向上させて、利得を向上させることのできる面発光レ
ーザを提供することを目的としている。

【００１７】請求項３記載の発明は、ミラーの反射面の
延長と活性層で囲まれる空間内に、電流を狭窄するとと
もに、光を閉じ込める構造体を形成することにより、光
の通過する経路に合わせて形成された屈折率と伝導率を
制御した光の閉じ込めに寄与する構造体により、光と電
気の閉じ込め効率を向上させることができ、利得を向上
させることのできる面発光レーザを提供することを目的
としている。

【００１８】請求項４記載の発明は、活性層からミラー
の底面までの間隔を、１μｍ以下に形成することによ
り、電流拡散を抑制して、ミラー直下に電流を集中させ
ることができ、電流の閉じ込め効率を向上させることの
できる面発光レーザを提供することを目的としている。

【００１９】請求項５記載の発明は、面発光レーザにお
いて、反射膜と活性層を含むヘテロ接合層の上に、４５
°の反射面で構成されたミラーを形成し、当該ミラーの
真下に基板に対して略垂直にｐｎ接合面を形成すること
により、４５°ミラーを通さずに電流を発光層に注入し
て、素子の電気抵抗を低下することができるとともに、
ミラーが曲面ではないので、簡単な製造プロセスで容易
に製造することができ、さらに、活性層を切断していな
いので、切断に伴う活性層切断面のダメージの影響を受
けることのない面発光レーザを提供することを目的とし
ている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の面
発光レーザは、少なくとも基板上に反射膜と活性層の形
成された垂直共振器型の面発光レーザにおいて、前記反
射膜と前記活性層を含むヘテロ接合層の上に、４５°の
反射面で構成されたミラーが形成され、前記ミラーの前
記反射面側に電極が形成され、前記ミラーに形成された
前記電極から電流が注入されることにより、上記目的を
達成している。

【００２１】上記構成によれば、垂直共振器型の面発光
レーザにおいて、反射膜と活性層を含むヘテロ接合層の
上に、４５°の反射面で構成されたミラーを形成すると
ともに、当該ミラーの反射面側に電極を形成し、当該電
極から電流を注入するので、ミラーが曲面ではなく、簡
単な製造プロセスで容易に製造することができるととも
に、ミラー下部の発光部から放射された光を上部のミラ
ーの４５°の反射面で２回反射させて発光部に戻し、利
得を向上させることができる。また、４５°ミラーを形
成している部分全体に電流が流れるので、一部分に集中
して電流が流れる場合よりも、素子の電気抵抗を低抵抗
化することができる。さらに、活性層を切断していない
ので、切断に伴う活性層切断面のダメージの影響を受け
ることがない。

【００２２】上記の場合、例えば、請求項２に記載する
ように、前記ミラーに形成された前記電極は、ノンアロ
イ電極であってもよい。

【００２３】上記構成によれば、ミラーに形成された電
極を、ノンアロイ電極としているので、電極材料と４５
°ミラーの界面が合金化されてミラー界面の平滑性の劣
化を引き起こす高温の合金化処理を行うことなく、電極
を形成することができ、４５°ミラーの反射率を向上さ
せて、利得を向上させることができる。

【００２４】すなわち、平滑な４５°ミラーに電極を形
成する際に、通常の電極材料では、高温の合金化処理を
行う必要があり、高温の合金化処理を行うと、電極材料
と４５°ミラーの界面が合金化され反射率が低下するお
それがある。ところが、ノンアロイ電極を用いると、ミ
ラー界面の平滑性の劣化を引き起こす合金化処理を行わ
ないので、４５°ミラーの反射率を高く保つことができ
る。

【００２５】また、請求項３に記載するように、前記４
５°の反射面で構成された前記ミラーの前記反射面の延
長と前記活性層で囲まれる空間内に、電流を狭窄すると
ともに、光を閉じ込める構造体が形成されていてもよ
い。

【００２６】上記構成によれば、ミラーの反射面の延長
と活性層で囲まれる空間内に、電流を狭窄するととも
に、光を閉じ込める構造体を形成しているので、光の通
過する経路に合わせて形成された屈折率と伝導率を制御
した光の閉じ込めに寄与する構造体により、光と電気の
閉じ込め効率を向上させることができ、利得を向上させ
ることができる。

【００２７】さらに、請求項４に記載するように、前記
活性層から前記４５°の反射面で構成された前記ミラー
の底面までの間隔が、１μｍ以下であってもよい。

【００２８】上記構成によれば、活性層からミラーの底
面までの間隔を、１μｍ以下に形成しているので、電流
拡散を抑制して、ミラー直下に電流を集中させることが
でき、電流の閉じ込め効率を向上させることができる。

【００２９】請求項５記載の発明の面発光レーザは、少
なくとも基板上に反射膜と活性層の形成された垂直共振
器型の面発光レーザにおいて、前記反射膜と前記活性層
を含むヘテロ接合層の上に４５°の反射面で構成された
ミラーが形成され、当該ミラーの真下に前記基板に対し
て略垂直にｐｎ接合面が形成されていることにより、上
記目的を達成している。

【００３０】上記構成によれば、面発光レーザにおい
て、反射膜と活性層を含むヘテロ接合層の上に、４５°
の反射面で構成されたミラーを形成し、当該ミラーの真
下に基板に対して略垂直にｐｎ接合面を形成しているの
で、４５°ミラーを通さずに電流を発光層に注入して、
素子の電気抵抗を低下することができるとともに、ミラ
ーが曲面ではないので、簡単な製造プロセスで容易に製
造することができる。また、活性層を切断していないの
で、切断に伴う活性層切断面のダメージの影響を受ける
ことがない。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。

【００３２】図１は、本発明の面発光レーザの第１の実
施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請求項１、
請求項２及び請求項４に対応するものである。

【００３３】図１は、本発明の面発光レーザの第１の実
施の形態を適用した面発光レーザ１００の正面断面図で
ある。

【００３４】図１において、面発光レーザ１００は、ｎ
型（１００）面ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型ＡｌＡｓ
とｎ型ＧａＡｓからなる発振波長に反射率の最大値を合
わせたブラッグ反射膜１０２、発光部となるｎ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層１０３、アンドープＩｎＧａＡｓ／Ｇ
ａＡｓ多重量子井戸活性層１０４、ｐ型ＡｌＧａＡｓク
ラッド層１０５の順に気相成長法で積層されており、ｐ
型クラッド層１０５は、その厚さが、０．２μｍの薄さ
に形成されている。

【００３５】その後、ｐ型クラッド層１０５上に、Ｓｉ
Ｏ₂成長阻止層１０６を堆積し、この成長阻止層１０６
を、その各辺が［１１０］方向と等価な方向に一致する
ように合わせて４角形に除去する。この場合、成長阻止
層１０６の除去する各辺の長さは、例えば、５μｍ程度
とする。このようにして、成長阻止層１０６を４角形に
除去した後、４５°となるＧａＡｓミラー１０７を選択
成長させる。この選択成長においては、成長阻止層１０
６の除去されていない部分では、ＧａＡｓの成長が起こ
らず、成長阻止層１０６の除去された部分では、（１１
０）面が成長停止面となり、結晶成長条件を制御するこ
とで、４５°の原子レベルで平滑な面（ＧａＡｓミラー
１０７の側面）が形成される。

【００３６】次に、基板１０１の裏面に光取り出し窓１
０８を避けて、ｎ側電極１０９を形成し、最後に、ｐ側
電極であるノンアロイ電極１１０を４５°ミラー１０７
の全面及び成長阻止層１０６の全面に形成する。

【００３７】したがって、面発光レーザ１００は、ブラ
ッグ反射膜１０２と活性層１０４を含むヘテロ接合層１
１１の上に、４５°の反射面で形成されたミラー１０７
が形成され、ミラー１０７が、同時に、電流を注入する
構造となっている。また、面発光レーザ１００は、活性
層１０４から４５°の反射面で形成されたミラー１０７
の底面までの間隔が、１μｍ以下に形成されている。

【００３８】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。面発光レーザ１００は、ｎ側電極１０９とｐ側電極
１１０との間に電圧を印加して電子と正孔を注入（電流
を注入）すると、電子と正孔は、活性層１０４で結合し
て、光が生成され、生成された光は、図１に矢印で示す
ように、ブラッグ反射膜１０２と４５°ミラー１０７で
構成される共振器で反射されて発振し、基板１０１の裏
面の光取り出し窓１０８から光が取り出される。

【００３９】このとき、活性層１０４は、エッチング等
によって切断されていないので、切断面のダメージによ
る電流損失が生じない。また、ｐ側電極１１０が４５°
ミラー１０７の全体に接触しているので、電流が局在す
ることがなく、従来のように電流が局在することによる
素子抵抗の上昇を防止することができる。さらに、ｐ側
電極をノンアロイ電極１１０としているため、高温合金
化処理によるミラー面の平滑性が失われることを防止す
ることができ、高反射率を維持することができる。ま
た、活性層１０４と４５°ミラー１０７の底面の距離
（ｐ型クラッド層１０５の厚さ）が、０．２μｍと薄く
形成されているため、４５°ミラー１０７から注入され
た電流が、活性層１０４に平行な方向に拡散せず、電流
の閉じ込め効率を向上させることができ、利得を向上さ
せて、面発光レーザ１００を高効率なものとすることが
できる。

【００４０】図２及び図３は、本発明の面発光レーザの
第２の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請
求項１から請求項４に対応するものである。

【００４１】図２において、面発光レーザ１２０は、ｎ
型（１００）面ＧａＡｓ基板１２１上に、ｎ型ＡｌＡｓ
とｎ型ＧａＡｓからなる発振波長に反射率の最大値を合
わせたブラッグ反射膜１２２、発光部となるｎ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層１２３、アンドープＩｎＧａＡｓ／Ｇ
ａＡｓ多重量子井戸活性層１２４及びｐ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層１２５の順に気相成長法で積層されており、
ｐ型クラッド層１２５は、その厚さが、０．２μｍの薄
さに形成されている。

【００４２】その後、ｐ型クラッド層１２５上に、Ｓｉ
Ｏ₂成長阻止層１２６を堆積し、この成長阻止層１２６
を、その各辺が［１１０］方向と等価な方向に一致する
ように合わせて４角形に除去する。このばあい、成長阻
止層１２６を除去した４角形の各辺の長さは、例えば、
１μｍ程度とする。

【００４３】このようにして、成長阻止層１２６を４角
形に除去した後、電流阻止層であり、かつ、光閉じ込め
層であるｎ型ＡｌＧａＡｓ電流阻止構造１２７を選択成
長させると、電流阻止構造１２７は、（１００）成長停
止面で成長が停止し、４５°の断面形状となる。

【００４４】その後、図３に示すように、電流阻止構造
１２７の周囲の成長阻止層１２６を、一部エッチング
し、各辺が５μｍとなるように［１１０］方向と等価な
方向へ辺を合わせて４角形に除去する。そして、再度、
ｐ型ＧａＡｓを選択成長すると、電流阻止構造１２７を
覆うように４５°ミラー１２８が形成される。さらに、
基板１２１の裏面に光取り出し窓１２９を避けてｎ側電
極１３０を形成し、最後に、ｐ側電極であるノンアロイ
電極１３１を４５°ミラー１２８の全面に形成する。

【００４５】したがって、面発光レーザ１２０は、活性
層１２４を含むヘテロ接合層１３２の上に、４５°の反
射面で構成されたミラー１２８が形成され、ミラー１２
８が、同時に、電流を注入する構造となっている。ま
た、面発光レーザ１２０は、活性層１２４から４５°の
反射面で形成されたミラー１２８の底面までの間隔が、
１μｍ以下に形成されている。さらに、４５°の反射面
で構成されたミラー１２８の反射面の延長と、活性層１
２４で囲まれる空間内に、電流を狭窄し同時に光の閉じ
込めに寄与する電流阻止構造（構造体）１２７が形成さ
れている。

【００４６】このように、本実施の形態の面発光レーザ
１２０は、第１の実施の形態の面発光レーザ１００と同
様の効果を有するとともに、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流阻止
構造１２７が形成されているため、周辺のｐ型ＧａＡｓ
１２８より屈折率が高く、ｐｎ接合による電流狭窄が行
われ、光と電気の閉じ込め効率を向上させることができ
る。その結果、面発光レーザ１２０の素子特性をより一
層向上させることができる。

【００４７】図４及び図５は、本発明の面発光レーザの
第３の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、請
求項５に対応するものである。

【００４８】図４において、面発光レーザ１４０は、半
絶縁性の（１００）面ＧａＡｓ基板１４１上に、アンド
ープＡｌＡｓとアンドープＧａＡｓからなる発振波長に
反射率の最大値を合わせたブラッグ反射膜１４２、発光
部となるｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１４３、アンドー
プＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸活性層１４４、
ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１４５の順に気相成長法で
積層されている。

【００４９】その後、上記第１の実施の形態と同様に、
ｐ型クラッド層１４５上に、ＳｉＯ₂成長阻止層（図示
せず）を堆積し、この成長阻止層を、その各辺が［１１
０］方向と等価な方向に一致するように合わせて４角形
に除去する。成長阻止層を４角形に除去すると、４５°
となるＧａＡｓミラー１４６を選択成長させる。この選
択成長においては、上述のように、成長阻止層の除去さ
れていない部分では成長が起こらず、成長阻止層の除去
された部分では、（１１０）面が成長停止面となり、結
晶成長条件を制御することで、４５°の原子レベルで平
滑な面が形成される。

【００５０】次に、成長阻止層を除去し、４５°ミラー
１４６及びクラッド層１４５上に、ＳｉＮ拡散防止膜１
４７を堆積し、その後、４５°ミラー１４６の一辺に沿
うように、拡散防止膜１４７をエッチングで除去する。

【００５１】この状態で、Ｚｎを拡散すると、図４にハ
ッチングで示すＺｎ拡散領域１４８が形成される。この
とき、Ｚｎの拡散時間を適宜制御して、４５°ミラー１
４６の真下に、発光部であるブラッグ反射膜１４２、ク
ラッド層１４３及び活性層１４４とＺｎ拡散領域１４８
の界面からなるｐｎ接合を形成する。

【００５２】最後に、図５に示すように、拡散防止膜１
４７を除去し、クラッド層１４５上に、ｎ側電極１４９
とｐ側電極１５０を形成する。

【００５３】したがって、面発光レーザ１４０は、ブラ
ッグ反射膜１４２と活性層１４４を含むヘテロ接合層１
５１の上に、４５°の反射面で形成されたミラー１４６
が形成され、ミラー１４６の真下に、基板１４１と略垂
直にｐｎ接合が形成されたものとなっている。

【００５４】面発光レーザ１４０は、発光部であるクラ
ッド層１４３、活性層１４４及びクラッド層１４５とＺ
ｎ拡散領域１４８の界面からなるｐｎ接合層から放射さ
れた光は、反射膜ブラッグ反射膜１４２と４５°ミラー
１４６で構成された共振器で反射されて発振し、基板１
４１の裏面から光が取り出される。

【００５５】このように、本実施の形態の面発光レーザ
１４０では、４５°ミラー１４６に対して電流が平行に
注入されるので、４５°ミラー１４６の電気特性は、素
子特性とは無関係となる。また、上記第１の実施の形態
及び第２の実施の形態と同様に、活性層１４４は切断さ
れていないので、切断面のダメージによる電流損失が生
じない。さらに、面発光レーザ１４０においては、半絶
縁性の基板１４１を使用することができるので、高速化
することができる。したがって、４５°ミラー１４６と
活性層１４４の間隔を自由に設計でき、光学的な設計の
自由度を向上させることができる。

【００５６】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載の発明の面発光レーザによ
れば、垂直共振器型の面発光レーザにおいて、反射膜と
活性層を含むヘテロ接合層の上に、４５°の反射面で構
成されたミラーを形成するとともに、当該ミラーの反射
面側に電極を形成し、当該電極から電流を注入するの
で、ミラーが曲面ではなく、簡単な製造プロセスで容易
に製造することができるとともに、ミラー下部の発光部
から放射された光を上部のミラーの４５°の反射面で２
回反射させて発光部に戻し、利得を向上させることがで
きる。また、４５°ミラーを形成している部分全体に電
流が流れるので、一部分に集中して電流が流れる場合よ
りも、素子の電気抵抗を低抵抗化することができる。さ
らに、活性層を切断していないので、切断に伴う活性層
切断面のダメージの影響を受けることがない。

【００５８】請求項２記載の発明の面発光レーザによれ
ば、ミラーに形成された電極を、ノンアロイ電極として
いるので、電極材料と４５°ミラーの界面が合金化され
てミラー界面の平滑性の劣化を引き起こす高温の合金化
処理を行うことなく、電極を形成することができ、４５
°ミラーの反射率を向上させて、利得を向上させること
ができる。

【００５９】請求項３記載の発明の面発光レーザによれ
ば、ミラーの反射面の延長と活性層で囲まれる空間内
に、電流を狭窄するとともに、光を閉じ込める構造体を
形成しているので、光の通過する経路に合わせて形成さ
れた屈折率と伝導率を制御した光の閉じ込めに寄与する
構造体により、光と電気の閉じ込め効率を向上させるこ
とができ、利得を向上させることができる。

【００６０】請求項４記載の発明の面発光レーザによれ
ば、活性層からミラーの底面までの間隔を、１μｍ以下
に形成しているので、電流拡散を抑制して、ミラー直下
に電流を集中させることができ、電流の閉じ込め効率を
向上させることができる。

【００６１】請求項５記載の発明の面発光レーザによれ
ば、面発光レーザにおいて、反射膜と活性層を含むヘテ
ロ接合層の上に、４５°の反射面で構成されたミラーを
形成し、当該ミラーの真下に基板に対して略垂直にｐｎ
接合面を形成しているので、４５°ミラーを通さずに電
流を発光層に注入して、素子の電気抵抗を低下すること
ができるとともに、ミラーが曲面ではないので、簡単な
製造プロセスで容易に製造することができる。また、活
性層を切断していないので、切断に伴う活性層切断面の
ダメージの影響を受けることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面発光レーザの第１の実施の形態を適
用した面発光レーザの正面断面図。

【図２】本発明の面発光レーザの第２の実施の形態を適
用した面発光レーザの４５°ミラーを形成する前の正面
断面図。

【図３】本発明の面発光レーザの第２の実施の形態を適
用した面発光レーザの正面断面図。

【図４】本発明の面発光レーザの第３の実施の形態を適
用した面発光レーザの拡散防止膜を除去する前の正面断
面図。

【図５】本発明の面発光レーザの第３の実施の形態を適
用した面発光レーザの正面断面図。

【図６】円錐状の反射面を形成した従来の面発光レーザ
の正面断面図。

【図７】共振器ミラーの一方がブラッグ反射膜で、もう
一方が、（１１０）結晶面で構成された４５°の全反射
ミラーを用いた従来の面発光レーザの正面断面図。

【図８】４５°ミラーを備え、不純物拡散領域によって
電流狭窄を行っている従来の面発光レーザの正面断面
図。

【符号の説明】

１００面発光レーザ１０１基板１０２ブラッグ反射膜１０３ｎ型クラッド層１０４活性層１０５ｐ型クラッド層１０６成長阻止層１０７４５°ミラー１０８光取り出し窓１０９ｎ側電極１１０ノンアロイ電極（ｐ側電極）１１１ヘテロ接合層１２０面発光レーザ１２１基板１２２ブラッグ反射膜１２３ｎ型クラッド層１２４活性層１２５ｐ型クラッド層１２６成長阻止層１２７電流阻止構造１２８４５°ミラー１２９光取り出し窓１３０ｎ側電極１３１ノンアロイ電極（ｐ側電極）１３２ヘテロ接合層１４０面発光レーザ１４１基板１４２ブラッグ反射膜１４３ｎ型クラッド層１４４活性層１４５ｐ型クラッド層１４６４５°ミラー１４７拡散防止膜１４８Ｚｎ拡散領域１４９ｎ側電極１５０ｐ側電極１５１ヘテロ接合層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基板上に反射膜と活性層の形成
された垂直共振器型の面発光レーザにおいて、前記反射
膜と前記活性層を含むヘテロ接合層の上に、４５°の反
射面で構成されたミラーが形成され、前記ミラーの前記
反射面側に電極が形成され、前記ミラーに形成された前
記電極から電流が注入されることを特徴とする面発光レ
ーザ。
【請求項２】前記ミラーに形成された前記電極は、ノン
アロイ電極であることを特徴とする請求項１記載の面発
光レーザ。
【請求項３】前記４５°の反射面で構成された前記ミラ
ーの前記反射面の延長と前記活性層で囲まれる空間内
に、電流を狭窄するとともに、光を閉じ込める構造体が
形成されていることを特徴とする請求項１記載の面発光
レーザ。
【請求項４】前記活性層から前記４５°の反射面で構成
された前記ミラーの底面までの間隔が、１μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに
記載の面発光レーザ。
【請求項５】少なくとも基板上に反射膜と活性層の形成
された垂直共振器型の面発光レーザにおいて、前記反射
膜と前記活性層を含むヘテロ接合層の上に４５°の反射
面で構成されたミラーが形成され、当該ミラーの真下に
前記基板に対して略垂直にｐｎ接合面が形成されている
ことを特徴とする面発光レーザ。