JPH11121865A - 面発光レーザ及びその製造方法 - Google Patents
面発光レーザ及びその製造方法Info
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- JPH11121865A JPH11121865A JP9291599A JP29159997A JPH11121865A JP H11121865 A JPH11121865 A JP H11121865A JP 9291599 A JP9291599 A JP 9291599A JP 29159997 A JP29159997 A JP 29159997A JP H11121865 A JPH11121865 A JP H11121865A
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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
- H01S5/22—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
- H01S5/2205—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
- H01S5/2214—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 based on oxides or nitrides
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一横モード以外のモードが導波できないよ
うにして、単峰の空間分布のレーザ光を出射できる面発
光レーザ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 光出射側の反射鏡の一部を構成する柱状
部２０と、この柱状部２０の周囲を囲む埋め込み層２２
と、を有し、柱状部２０は単結晶のＡｌＧａＡｓからな
り、埋め込み層２２は多結晶のＡｌＧａＡｓからなり、
埋め込み層２２は、絶対的屈折率において、柱状部２０
よりもわずかに（０．０１）小さいので、単一横モード
のレーザ光を得られる。
うにして、単峰の空間分布のレーザ光を出射できる面発
光レーザ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 光出射側の反射鏡の一部を構成する柱状
部２０と、この柱状部２０の周囲を囲む埋め込み層２２
と、を有し、柱状部２０は単結晶のＡｌＧａＡｓからな
り、埋め込み層２２は多結晶のＡｌＧａＡｓからなり、
埋め込み層２２は、絶対的屈折率において、柱状部２０
よりもわずかに（０．０１）小さいので、単一横モード
のレーザ光を得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単一横モードの面
発光レーザ及びその製造方法に関する。
発光レーザ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】従来、上部ミラーを柱状にして共振器ポ
ストを形成し、その周囲に埋め込み層を形成した面発光
レーザが知られている。この埋め込み層は、イオン打ち
込みにより高抵抗化されており、共振器ポストにのみ電
流を流せるようになっている。
ストを形成し、その周囲に埋め込み層を形成した面発光
レーザが知られている。この埋め込み層は、イオン打ち
込みにより高抵抗化されており、共振器ポストにのみ電
流を流せるようになっている。
【０００３】しかし、この構造の面発光レーザは、共振
器ポストと埋め込み層との絶対屈折率（真空に対する屈
折率）の差がほとんどないので、電流の分布に支配され
た横モードのレーザ光が放出される。つまり、共振器ポ
ストの外周部に多くの電流が流れるため、ドーナツ型の
高次横モードが現れる。
器ポストと埋め込み層との絶対屈折率（真空に対する屈
折率）の差がほとんどないので、電流の分布に支配され
た横モードのレーザ光が放出される。つまり、共振器ポ
ストの外周部に多くの電流が流れるため、ドーナツ型の
高次横モードが現れる。
【０００４】また、共振器ポストの周囲を空気などの低
屈折率の物質で囲んだ構造では、絶対屈折率の差が大き
すぎるため、高次横モードも閉じこめることになる。し
たがって、高次横モードをカットすることができない。
屈折率の物質で囲んだ構造では、絶対屈折率の差が大き
すぎるため、高次横モードも閉じこめることになる。し
たがって、高次横モードをカットすることができない。
【０００５】このように、従来の面発光レーザによれ
ば、特に高出力を得ようとしたときに単一横モードのレ
ーザ光を得ることができなかった。したがって、光情報
機器等に面発光レーザを使うときには、レーザ光を絞る
ために光学系が必要となっていた。
ば、特に高出力を得ようとしたときに単一横モードのレ
ーザ光を得ることができなかった。したがって、光情報
機器等に面発光レーザを使うときには、レーザ光を絞る
ために光学系が必要となっていた。
【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、単一横モード以外のモードが導波で
きないようにして、単峰の空間分布のレーザ光を出射で
きる面発光レーザ及びその製造方法を提供することにあ
る。
になされたもので、単一横モード以外のモードが導波で
きないようにして、単峰の空間分布のレーザ光を出射で
きる面発光レーザ及びその製造方法を提供することにあ
る。
【０００７】
（１）本発明に係る垂直共振器型の面発光レーザは、少
なくとも光出射側の反射鏡の一部からなる柱状部と、こ
の柱状部の周囲を囲む埋め込み層と、を有し、前記埋め
込み層は、絶対的屈折率において、前記柱状部よりもわ
ずかに小さい。
なくとも光出射側の反射鏡の一部からなる柱状部と、こ
の柱状部の周囲を囲む埋め込み層と、を有し、前記埋め
込み層は、絶対的屈折率において、前記柱状部よりもわ
ずかに小さい。
【０００８】本発明によれば、柱状部の周囲を埋め込み
層が囲んでおり、埋め込み層の絶対的屈折率（真空に対
する屈折率）が、柱状部の絶対的屈折率よりも小さくな
っている。この構成によって、光ファイバと同様に、柱
状部内に光を全反射させて閉じこめることができる。
層が囲んでおり、埋め込み層の絶対的屈折率（真空に対
する屈折率）が、柱状部の絶対的屈折率よりも小さくな
っている。この構成によって、光ファイバと同様に、柱
状部内に光を全反射させて閉じこめることができる。
【０００９】また、光ファイバにおいて、コアの半径及
びコアとクラッドとの絶対的屈折率差が大きくなると多
数モードが伝搬することが知られている。したがって、
単一モードのみを伝搬させようとしたとき、コアの半径
及び絶対的屈折率の一方が大きくなれば他方を小さくす
る必要がある。同様に、本発明でも、単一横モードのみ
を伝搬させるには、柱状部の半径及び絶対的屈折率差の
少なくとも一方を小さくする必要がある。
びコアとクラッドとの絶対的屈折率差が大きくなると多
数モードが伝搬することが知られている。したがって、
単一モードのみを伝搬させようとしたとき、コアの半径
及び絶対的屈折率の一方が大きくなれば他方を小さくす
る必要がある。同様に、本発明でも、単一横モードのみ
を伝搬させるには、柱状部の半径及び絶対的屈折率差の
少なくとも一方を小さくする必要がある。
【００１０】そして、本発明によれば、絶対的屈折率差
がわずかなので、これに対応して柱状部の半径をできる
だけ大きくすることができる。柱状部は、少なくとも光
出射側の反射鏡の一部からなるので、柱状部の半径が大
きくなると光出射部が大きくなって、光出力を上げるこ
とができる。
がわずかなので、これに対応して柱状部の半径をできる
だけ大きくすることができる。柱状部は、少なくとも光
出射側の反射鏡の一部からなるので、柱状部の半径が大
きくなると光出射部が大きくなって、光出力を上げるこ
とができる。
【００１１】（２）上記面発光レーザにおいて、前記柱
状部を形成する物質は、単結晶化されてなり、前記埋め
込み層を形成する物質は、前記柱状部と同一の物質であ
って、非単結晶化されてなることが好ましい。
状部を形成する物質は、単結晶化されてなり、前記埋め
込み層を形成する物質は、前記柱状部と同一の物質であ
って、非単結晶化されてなることが好ましい。
【００１２】同一の物質は、単結晶化されると密度が高
くなって絶対的屈折率が高くなるのに対して、非単結晶
化（多結晶化又は非晶質化）されると密度がわずかに低
くなって絶対的屈折率がわずかに低くなる。こうして、
単結晶化するか、非単結晶化するかによって、絶対的屈
折率をわずかに変えることができる。
くなって絶対的屈折率が高くなるのに対して、非単結晶
化（多結晶化又は非晶質化）されると密度がわずかに低
くなって絶対的屈折率がわずかに低くなる。こうして、
単結晶化するか、非単結晶化するかによって、絶対的屈
折率をわずかに変えることができる。
【００１３】（３）上記面発光レーザにおいて、前記柱
状部は、直径約３μｍ以上であり、前記柱状部と前記埋
め込み層との前記絶対的屈折率における差は、約０．０
１以下であってもよい。
状部は、直径約３μｍ以上であり、前記柱状部と前記埋
め込み層との前記絶対的屈折率における差は、約０．０
１以下であってもよい。
【００１４】これによれば、柱状部の直径が約３μｍ以
上であるので、実用的なレーザ光の出力を得ることがで
きる。そして、柱状部の直径を約３μｍ以上にして、単
一横モードのみを伝搬させるために、絶対的屈折率は約
０．０１以下となっている。
上であるので、実用的なレーザ光の出力を得ることがで
きる。そして、柱状部の直径を約３μｍ以上にして、単
一横モードのみを伝搬させるために、絶対的屈折率は約
０．０１以下となっている。
【００１５】（４）上記面発光レーザにおいて、前記埋
め込み層は、電気抵抗が低く、前記埋め込み層の下に絶
縁層が形成されることが好ましい。
め込み層は、電気抵抗が低く、前記埋め込み層の下に絶
縁層が形成されることが好ましい。
【００１６】これによれば、埋め込み層の電気抵抗が低
いことで発熱を抑えることができる。また、絶縁層によ
って、埋め込み層の下に電流が流れないようになり、柱
状部の下に電流を集中させ、高出力のレーザ光を得るこ
とができる。
いことで発熱を抑えることができる。また、絶縁層によ
って、埋め込み層の下に電流が流れないようになり、柱
状部の下に電流を集中させ、高出力のレーザ光を得るこ
とができる。
【００１７】（５）本発明に係る垂直共振器型の面発光
レーザの製造方法は、活性層よりも上であって、光出射
側の反射鏡よりも下に位置する第１の単結晶層を形成す
る工程と、前記第１の単結晶層の上に非単結晶層を形成
する工程と、前記非単結晶層の一部に開口部を形成し
て、前記第１の単結晶層の露出部を形成する工程と、前
記開口部を含めて前記非単結晶層の上に、非選択的に多
層膜を成長させる工程と、を含み、前記多層膜は、前記
非単結晶層上では非単結晶化され、前記開口部上では単
結晶化される。
レーザの製造方法は、活性層よりも上であって、光出射
側の反射鏡よりも下に位置する第１の単結晶層を形成す
る工程と、前記第１の単結晶層の上に非単結晶層を形成
する工程と、前記非単結晶層の一部に開口部を形成し
て、前記第１の単結晶層の露出部を形成する工程と、前
記開口部を含めて前記非単結晶層の上に、非選択的に多
層膜を成長させる工程と、を含み、前記多層膜は、前記
非単結晶層上では非単結晶化され、前記開口部上では単
結晶化される。
【００１８】本発明によれば、非選択成長によって成長
する多層膜は、開口部から単結晶層が露出しているの
で、開口部上では単結晶化された柱状部となり、その周
囲では非単結晶化（多結晶化又は非晶質化）された埋め
込み層となる。こうして、簡単に上述した面発光レーザ
を製造することができる。
する多層膜は、開口部から単結晶層が露出しているの
で、開口部上では単結晶化された柱状部となり、その周
囲では非単結晶化（多結晶化又は非晶質化）された埋め
込み層となる。こうして、簡単に上述した面発光レーザ
を製造することができる。
【００１９】（６）上記面発光レーザの製造方法におい
て、前記第１の単結晶層の前記露出部上のみに、第２の
単結晶層を選択的に成長させてから、前記多層膜の成長
が行われることが好ましい。
て、前記第１の単結晶層の前記露出部上のみに、第２の
単結晶層を選択的に成長させてから、前記多層膜の成長
が行われることが好ましい。
【００２０】これによれば、非単結晶層の開口部が単結
晶層で埋め込まれ、非単結晶層と露出部の表面が平坦化
されるので、これらの上に非選択的に成長する出射側ミ
ラーとしての多層膜を広い範囲で均一に成長させること
ができる。
晶層で埋め込まれ、非単結晶層と露出部の表面が平坦化
されるので、これらの上に非選択的に成長する出射側ミ
ラーとしての多層膜を広い範囲で均一に成長させること
ができる。
【００２１】（７）上記面発光レーザの製造方法におい
て、前記多層膜の成長は、ＡｌＡｓ層の成長から行われ
ることが好ましい。
て、前記多層膜の成長は、ＡｌＡｓ層の成長から行われ
ることが好ましい。
【００２２】ＡｌＡｓ層は、非単結晶層と単結晶層上に
非選択的に成長しやすいため、このＡｌＡｓ層を最初に
形成すれば、その後にどのような組成の多層膜でも成長
させやすくなる。
非選択的に成長しやすいため、このＡｌＡｓ層を最初に
形成すれば、その後にどのような組成の多層膜でも成長
させやすくなる。
【００２３】（８）上記面発光レーザの製造方法におい
て、前記多層膜は、電気抵抗が低く、前記非単結晶層
は、絶縁膜であることが好ましい。
て、前記多層膜は、電気抵抗が低く、前記非単結晶層
は、絶縁膜であることが好ましい。
【００２４】こうすることで、多層膜のうち埋め込み層
となる領域の下に、絶縁膜を形成することができる。ま
た、多層膜の電気抵抗が低いので埋め込み層での発熱を
抑え、絶縁膜によって、多層膜のうち柱状部となる領域
の下に電流を集中させることができる。
となる領域の下に、絶縁膜を形成することができる。ま
た、多層膜の電気抵抗が低いので埋め込み層での発熱を
抑え、絶縁膜によって、多層膜のうち柱状部となる領域
の下に電流を集中させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照して説明する。
について図面を参照して説明する。
【００２６】（第１の実施の形態）図１は、実施の形態
に係る面発光レーザを示す断面図である。
に係る面発光レーザを示す断面図である。
【００２７】同図において、例えばｎ型ＧａＡｓ等の半
導体基板１２の裏面には、下部電極１１が形成されてい
る。
導体基板１２の裏面には、下部電極１１が形成されてい
る。
【００２８】また、半導体基板１２の上には下部反射鏡
１３が形成されている。下部反射鏡１３は、例えば４０
ペアのｎ型Ａｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層及びＡｌ0.15Ｇａ0.85
Ａｓ層からなり、波長８００ｎｍ付近の光に対して９
９．５％以上の反射率を持つ分布反射型（ＤＢＲ；Dist
ributed Bragg Reflector ）の多層膜反射鏡である。
１３が形成されている。下部反射鏡１３は、例えば４０
ペアのｎ型Ａｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層及びＡｌ0.15Ｇａ0.85
Ａｓ層からなり、波長８００ｎｍ付近の光に対して９
９．５％以上の反射率を持つ分布反射型（ＤＢＲ；Dist
ributed Bragg Reflector ）の多層膜反射鏡である。
【００２９】下部反射鏡１３の上には、クラッド層１
４、活性層１５及びクラッド層１６が、下から順に形成
されている。クラッド層１４は、例えばｎ型Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓ層からなり、活性層１５は、例えばｎ- 型Ｇ
ａＡｓウエル層及びｎ-型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ バリア層
からなる多重井戸構造となっており、クラッド層１６
は、例えばｐ型Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓ層からなる。
４、活性層１５及びクラッド層１６が、下から順に形成
されている。クラッド層１４は、例えばｎ型Ａｌ0.7Ｇ
ａ0.3Ａｓ層からなり、活性層１５は、例えばｎ- 型Ｇ
ａＡｓウエル層及びｎ-型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ バリア層
からなる多重井戸構造となっており、クラッド層１６
は、例えばｐ型Ａｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓ層からなる。
【００３０】クラッド層１６の上には、第１の単結晶層
１７が形成されており、第１の単結晶層１７の上には、
非単結晶層１８が形成されている。第１の単結晶層１７
は、単結晶のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓからなり、上部反射
鏡の一部となる。また、非単結晶層１８は、多結晶又は
非晶質のＳｉＯ2 等の酸化膜からなり、絶縁性を有す
る。非単結晶層１８には開口部１８ａが形成されてい
る。第１の単結晶層１７の露出部１７ａの上に、単結晶
のＡｌＡｓ層１９ａが形成され、非単結晶層１８の上に
は非単結晶のＡｌＡｓ層１９ｂが形成されている。
１７が形成されており、第１の単結晶層１７の上には、
非単結晶層１８が形成されている。第１の単結晶層１７
は、単結晶のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓからなり、上部反射
鏡の一部となる。また、非単結晶層１８は、多結晶又は
非晶質のＳｉＯ2 等の酸化膜からなり、絶縁性を有す
る。非単結晶層１８には開口部１８ａが形成されてい
る。第１の単結晶層１７の露出部１７ａの上に、単結晶
のＡｌＡｓ層１９ａが形成され、非単結晶層１８の上に
は非単結晶のＡｌＡｓ層１９ｂが形成されている。
【００３１】ＡｌＡｓ層１９ａの上には、直径約３μｍ
以上の柱状部２０が形成されている。柱状部２０は、単
結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層及び単結晶のＡｌ0.15Ｇａ
0.85Ａｓ層を交互に積層した多層膜からなる。なお、Ａ
ｌＡｓ層１９ａの上には、Ａｌ組成の低いＡｌ0.15Ｇａ
0.85Ａｓ層が形成される。ＡｌＡｓ層１９ａ及び柱状部
２０は、光出射側の反射鏡を構成する。
以上の柱状部２０が形成されている。柱状部２０は、単
結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層及び単結晶のＡｌ0.15Ｇａ
0.85Ａｓ層を交互に積層した多層膜からなる。なお、Ａ
ｌＡｓ層１９ａの上には、Ａｌ組成の低いＡｌ0.15Ｇａ
0.85Ａｓ層が形成される。ＡｌＡｓ層１９ａ及び柱状部
２０は、光出射側の反射鏡を構成する。
【００３２】柱状部２０の周囲には、埋め込み層２２が
形成されている。埋め込み層２２は、非単結晶のＡｌＡ
ｓ層及び非単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層と非単結晶の
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層を交互に積層した多層膜からな
る。ここで、非単結晶とは、多結晶及び非晶質のいずれ
かである。埋め込み層２２を形成する物質は、柱状部２
０を形成する物質と同一の物質が非単結晶化されたもの
である。そして、同一の物質であれば、非単結晶は単結
晶よりも密度が低いため、非単結晶の埋め込み層２２
は、単結晶の柱状部２０よりもわずかに（約０．０１）
絶対的屈折率が低くなっている。また、埋め込み層２２
の電気的抵抗は低くなっている。なお、非単結晶層１８
の上には、ＡｌＡｓ層１９ｂが形成される。
形成されている。埋め込み層２２は、非単結晶のＡｌＡ
ｓ層及び非単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層と非単結晶の
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層を交互に積層した多層膜からな
る。ここで、非単結晶とは、多結晶及び非晶質のいずれ
かである。埋め込み層２２を形成する物質は、柱状部２
０を形成する物質と同一の物質が非単結晶化されたもの
である。そして、同一の物質であれば、非単結晶は単結
晶よりも密度が低いため、非単結晶の埋め込み層２２
は、単結晶の柱状部２０よりもわずかに（約０．０１）
絶対的屈折率が低くなっている。また、埋め込み層２２
の電気的抵抗は低くなっている。なお、非単結晶層１８
の上には、ＡｌＡｓ層１９ｂが形成される。
【００３３】埋め込み層２２の上から、柱状部２０の表
面に位置するコンタクト層２１の外周端部にかけて、上
部電極２３が形成されている。上部電極２３は、柱状部
２０のコンタクト層２１に電流を供給する。
面に位置するコンタクト層２１の外周端部にかけて、上
部電極２３が形成されている。上部電極２３は、柱状部
２０のコンタクト層２１に電流を供給する。
【００３４】本実施の形態に係る面発光レーザは、上述
したように構成されている。その作用を概説すると、活
性層１５において光が発生し、下部反射鏡１３と出射側
の反射鏡となるＡｌＡｓ層１９ａ及び柱状部２０とで共
振器が構成され、この共振器の間で光が共振するように
なっている。光発生により失われるエネルギーは、上部
電極２３と下部電極１１との間に流される電流によって
供給される。そして、柱状部２０のコンタクト層２１か
らの透過光が光出力となる。この面発光レーザは、半導
体基板１２と垂直に共振器が構成される垂直共振器型に
分類される。
したように構成されている。その作用を概説すると、活
性層１５において光が発生し、下部反射鏡１３と出射側
の反射鏡となるＡｌＡｓ層１９ａ及び柱状部２０とで共
振器が構成され、この共振器の間で光が共振するように
なっている。光発生により失われるエネルギーは、上部
電極２３と下部電極１１との間に流される電流によって
供給される。そして、柱状部２０のコンタクト層２１か
らの透過光が光出力となる。この面発光レーザは、半導
体基板１２と垂直に共振器が構成される垂直共振器型に
分類される。
【００３５】また、本実施形態によれば、柱状部２０の
直径が約３μｍなので、光出射部の大きさもこれに等し
く、実用的な光出力を得ることができる。
直径が約３μｍなので、光出射部の大きさもこれに等し
く、実用的な光出力を得ることができる。
【００３６】さらに、光出射側の反射鏡となるＡｌＡｓ
層１９ａ及び柱状部２０よりも、その周囲を囲む埋め込
み層２２は、絶対的屈折率がわずかに（約０．０１）低
くなっている。したがって、単一横モードのみがＡｌＡ
ｓ層１９ａ及び柱状部２０を伝搬するようになってい
る。これによって、本実施の形態によれば、単峰のレー
ザ光を出射することができる。
層１９ａ及び柱状部２０よりも、その周囲を囲む埋め込
み層２２は、絶対的屈折率がわずかに（約０．０１）低
くなっている。したがって、単一横モードのみがＡｌＡ
ｓ層１９ａ及び柱状部２０を伝搬するようになってい
る。これによって、本実施の形態によれば、単峰のレー
ザ光を出射することができる。
【００３７】そして、本実施の形態では、埋め込み層２
２の電気抵抗が低くなっているので、上部電極２３から
の電流は、コンタクト層２１のみならず埋め込み層２２
からも柱状部２０に流れ込む。したがって、埋め込み層
２２での発熱が抑えられる。また、埋め込み層２２の下
の非単結晶層１８は、絶縁層になっているので、埋め込
み層２２を流れる電流は、その下の第１の単結晶層１７
には流れ込まない。こうして、柱状部２０の直下に対応
して、活性層１５に電流を集中させて高出力のレーザ光
を得ることができる。
２の電気抵抗が低くなっているので、上部電極２３から
の電流は、コンタクト層２１のみならず埋め込み層２２
からも柱状部２０に流れ込む。したがって、埋め込み層
２２での発熱が抑えられる。また、埋め込み層２２の下
の非単結晶層１８は、絶縁層になっているので、埋め込
み層２２を流れる電流は、その下の第１の単結晶層１７
には流れ込まない。こうして、柱状部２０の直下に対応
して、活性層１５に電流を集中させて高出力のレーザ光
を得ることができる。
【００３８】次に、図２（Ａ）〜図３（Ｂ）は、図１に
示す面発光レーザの製造方法の一例を説明する図であ
る。
示す面発光レーザの製造方法の一例を説明する図であ
る。
【００３９】まず、図２（Ａ）に示すように、半導体基
板１２の裏面に下部電極１１を形成するとともに、有機
金属気相成長（ＭＯＣＶＤ；Metal Organic Chemical V
aporDeposition）法又は分子線エピタキシー（ＭＢＥ；
Molecular Beam Epitaxy）法などによって、半導体基板
１２の表面に下部反射鏡１３から第１の単結晶層１７ま
でを成長させる。なお、第１の単結晶層１７は、単結晶
のＡｌＧａＡｓからなる。
板１２の裏面に下部電極１１を形成するとともに、有機
金属気相成長（ＭＯＣＶＤ；Metal Organic Chemical V
aporDeposition）法又は分子線エピタキシー（ＭＢＥ；
Molecular Beam Epitaxy）法などによって、半導体基板
１２の表面に下部反射鏡１３から第１の単結晶層１７ま
でを成長させる。なお、第１の単結晶層１７は、単結晶
のＡｌＧａＡｓからなる。
【００４０】次に、図２（Ｂ）に示すように、第１の単
結晶層１７の上に非単結晶層１８を形成する。この非単
結晶層１８は、ＣＶＤ法又はスパッタリング等によって
成膜したＳｉＯ2 などの非単結晶（多結晶又は非晶質）
の酸化膜である。
結晶層１７の上に非単結晶層１８を形成する。この非単
結晶層１８は、ＣＶＤ法又はスパッタリング等によって
成膜したＳｉＯ2 などの非単結晶（多結晶又は非晶質）
の酸化膜である。
【００４１】あるいは、第１の単結晶層１７の表面を酸
化させて非単結晶の酸化アルミ層を形成し、これを非単
結晶層１８としてもよい。
化させて非単結晶の酸化アルミ層を形成し、これを非単
結晶層１８としてもよい。
【００４２】次に、図２（Ｃ）に示すように、非単結晶
層１８に開口部１８ａを形成し、第１の単結晶層１７の
露出部１７ａを形成する。開口部１８ａの形成には、フ
ォトリソグラフィの技術が適用される。
層１８に開口部１８ａを形成し、第１の単結晶層１７の
露出部１７ａを形成する。開口部１８ａの形成には、フ
ォトリソグラフィの技術が適用される。
【００４３】なお、単結晶層１７の表面には、パシベー
ションを施すことが好ましい。そのためには、例えば、
脱脂洗浄、硫化アンモニウムの塗布及び高温処理を行う
か、あるいは、超純粋による洗浄及び高温処理を行う。
ションを施すことが好ましい。そのためには、例えば、
脱脂洗浄、硫化アンモニウムの塗布及び高温処理を行う
か、あるいは、超純粋による洗浄及び高温処理を行う。
【００４４】続いて、図３（Ａ）に示すように、非単結
晶層１８及び第１の単結晶層１７の上に、ＭＯＣＶＤ法
によって、ＡｌＡｓを成長させる。そうすると、ＡｌＡ
ｓが非選択的に成長し、非単結晶層１８及び第１の単結
晶層１７の上に、ＡｌＡｓ層１９ａ、１９ｂが形成され
る。
晶層１８及び第１の単結晶層１７の上に、ＭＯＣＶＤ法
によって、ＡｌＡｓを成長させる。そうすると、ＡｌＡ
ｓが非選択的に成長し、非単結晶層１８及び第１の単結
晶層１７の上に、ＡｌＡｓ層１９ａ、１９ｂが形成され
る。
【００４５】ＡｌＡｓ層１９ａは、単結晶層１７の上で
単結晶化されているが、ＡｌＡｓ層１９ｂは、非単結晶
層１８の上で非単結晶化（多結晶化又は非晶質化）され
ている。
単結晶化されているが、ＡｌＡｓ層１９ｂは、非単結晶
層１８の上で非単結晶化（多結晶化又は非晶質化）され
ている。
【００４６】そして、ＡｌＡｓ層１９ａ、１９ｂの上に
は、Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層３１とＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ
層３２とを交互に積層する。
は、Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層３１とＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ
層３２とを交互に積層する。
【００４７】Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ層３１においても、
単結晶化されたＡｌＡｓ層１９ａの上に位置する部分３
１ａ、３２ａは単結晶化され、非単結晶化（多結晶化又
は非晶質化）されたＡｌＡｓ層１９ｂの上に位置する部
分３１ｂ、３２ｂは非単結晶化（多結晶化又は非晶質
化）される。
単結晶化されたＡｌＡｓ層１９ａの上に位置する部分３
１ａ、３２ａは単結晶化され、非単結晶化（多結晶化又
は非晶質化）されたＡｌＡｓ層１９ｂの上に位置する部
分３１ｂ、３２ｂは非単結晶化（多結晶化又は非晶質
化）される。
【００４８】こうして、単結晶化された部分３１ａ、３
２ａによって柱状部２０が形成され、非単結晶化された
部分３１ｂ、３２ｂによって埋め込み層２２が形成され
る。つまり、単結晶の柱状部２０と非単結晶の埋め込み
層２２を形成することができる。柱状部２０及びＡｌＡ
ｓ層１９ａは、光出射側の反射鏡となる。
２ａによって柱状部２０が形成され、非単結晶化された
部分３１ｂ、３２ｂによって埋め込み層２２が形成され
る。つまり、単結晶の柱状部２０と非単結晶の埋め込み
層２２を形成することができる。柱状部２０及びＡｌＡ
ｓ層１９ａは、光出射側の反射鏡となる。
【００４９】なお、第１の単結晶層１７を形成したとき
に、単結晶層１７と下部反射鏡１３とで構成される共振
器の縦モードを測定し、ＡｌＡｓ層１９ａと柱状部２０
とを構成する多層膜のそれぞれの厚みを調整して、縦モ
ードを調整することが好ましい。
に、単結晶層１７と下部反射鏡１３とで構成される共振
器の縦モードを測定し、ＡｌＡｓ層１９ａと柱状部２０
とを構成する多層膜のそれぞれの厚みを調整して、縦モ
ードを調整することが好ましい。
【００５０】さらに詳しくは、ＡｌＡｓ、Ａｌ0.8Ｇａ
0.2Ａｓ及びＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓは、ＴＭＧａ、ＴＭ
Ａｌ、ＡｓＨ3 を原料とし、基板温度６５０〜８００℃
程度（約７５０℃が好ましい）、１０〜２００Torr程度
（約１４５Torrが好ましい）の減圧下で、ＭＯＣＶＤ法
にて成長するようにした。
0.2Ａｓ及びＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓは、ＴＭＧａ、ＴＭ
Ａｌ、ＡｓＨ3 を原料とし、基板温度６５０〜８００℃
程度（約７５０℃が好ましい）、１０〜２００Torr程度
（約１４５Torrが好ましい）の減圧下で、ＭＯＣＶＤ法
にて成長するようにした。
【００５１】次に、図３（Ｂ）に示すように、埋め込み
層２２から、柱状部２０の最上層となるコンタクト層２
１の外周端部上に接触するように、上部電極２３を形成
する。詳しくは、柱状部２０及び埋め込み層２２の上に
全体的に金属を蒸着させて、この蒸着した金属の一部を
除去することで上部電極２３が形成される。
層２２から、柱状部２０の最上層となるコンタクト層２
１の外周端部上に接触するように、上部電極２３を形成
する。詳しくは、柱状部２０及び埋め込み層２２の上に
全体的に金属を蒸着させて、この蒸着した金属の一部を
除去することで上部電極２３が形成される。
【００５２】この製造方法によれば、柱状部２０をドラ
イエッチングなどで形成し、その後再成長により非単結
晶を埋め込んで埋め込み層２２を形成するよりも、簡便
な方法で、図１に示す面発光レーザを製造することがで
きる。
イエッチングなどで形成し、その後再成長により非単結
晶を埋め込んで埋め込み層２２を形成するよりも、簡便
な方法で、図１に示す面発光レーザを製造することがで
きる。
【００５３】（第２の実施の形態）図４は、第２の実施
の形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
の形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
【００５４】同図において、例えばｎ型ＧａＡｓ等の半
導体基板１１２の裏面には、下部電極１１１が形成され
ている。
導体基板１１２の裏面には、下部電極１１１が形成され
ている。
【００５５】また、半導体基板１１２の上には下部反射
鏡１１３が形成されている。下部反射鏡１１３は、例え
ば４０ペアのＧａＡｓ層及びＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層から
なり、波長９８０ｎｍ付近の光に対して９９．５％以上
の反射率を持つ分布反射型（ＤＢＲ；Distributed Brag
g Reflector ）の多層膜反射鏡である。
鏡１１３が形成されている。下部反射鏡１１３は、例え
ば４０ペアのＧａＡｓ層及びＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層から
なり、波長９８０ｎｍ付近の光に対して９９．５％以上
の反射率を持つ分布反射型（ＤＢＲ；Distributed Brag
g Reflector ）の多層膜反射鏡である。
【００５６】下部反射鏡１１３の上には、クラッド層１
１４、活性層１１５及びクラッド層１１６が、下から順
に形成されている。クラッド層１１４、１１６は、例え
ばＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓからなり、活性層１１５は、例え
ばＩｎＧａＡｓウエル層及びＧａＡｓ バリア層からな
る多重井戸構造となっている。
１４、活性層１１５及びクラッド層１１６が、下から順
に形成されている。クラッド層１１４、１１６は、例え
ばＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓからなり、活性層１１５は、例え
ばＩｎＧａＡｓウエル層及びＧａＡｓ バリア層からな
る多重井戸構造となっている。
【００５７】クラッド層１１６の上には、第１の単結晶
層１１７が形成されており、第１の単結晶層１１７の上
には、非単結晶層１１８が形成されている。第１の単結
晶層１１７は、単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓからなり、
上部反射鏡の一部となる。また、非単結晶層１１８は、
多結晶又は非晶質のＳｉＯ2 等の酸化膜からなり、絶縁
性を有する。非単結晶層１１８には開口部１１８ａが形
成されている。第１の単結晶層１１７の露出部１１７ａ
の上に、非単結晶層１１８と面一となるように第２の単
結晶層１１９が形成されている。第２の単結晶層１１９
は、ＧａＡｓからなる。
層１１７が形成されており、第１の単結晶層１１７の上
には、非単結晶層１１８が形成されている。第１の単結
晶層１１７は、単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓからなり、
上部反射鏡の一部となる。また、非単結晶層１１８は、
多結晶又は非晶質のＳｉＯ2 等の酸化膜からなり、絶縁
性を有する。非単結晶層１１８には開口部１１８ａが形
成されている。第１の単結晶層１１７の露出部１１７ａ
の上に、非単結晶層１１８と面一となるように第２の単
結晶層１１９が形成されている。第２の単結晶層１１９
は、ＧａＡｓからなる。
【００５８】第２の単結晶層１１９の上には、直径約３
μｍ以上の柱状部１２０が形成されている。柱状部１２
０は、単結晶のＡｌＡｓ層の上に、単結晶のＧａＡｓ層
及び単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層を交互に積層した多
層膜からなる。第１の単結晶層１１７、第２の単結晶層
１１９及び柱状部１２０は、光出射側の反射鏡を構成す
る。
μｍ以上の柱状部１２０が形成されている。柱状部１２
０は、単結晶のＡｌＡｓ層の上に、単結晶のＧａＡｓ層
及び単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層を交互に積層した多
層膜からなる。第１の単結晶層１１７、第２の単結晶層
１１９及び柱状部１２０は、光出射側の反射鏡を構成す
る。
【００５９】柱状部１２０の周囲には、埋め込み層１２
２が形成されている。埋め込み層１２２は、非単結晶の
ＡｌＡｓ層の上に、非単結晶のＧａＡｓ層と非単結晶の
Ａｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層とを交互に積層した多層膜からな
る。ここで、非単結晶とは、多結晶及び非晶質のいずれ
かである。埋め込み層１２２を形成する物質は、柱状部
１２０を形成する物質と同一の物質が非単結晶化された
ものである。そして、同一の物質であれば、非単結晶は
単結晶よりも密度が低いため、非単結晶の埋め込み層１
２２は、単結晶の柱状部１２０よりもわずかに（約０．
０１）絶対的屈折率が低くなっている。また、埋め込み
層１２２の電気的抵抗は低くなっている。
２が形成されている。埋め込み層１２２は、非単結晶の
ＡｌＡｓ層の上に、非単結晶のＧａＡｓ層と非単結晶の
Ａｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層とを交互に積層した多層膜からな
る。ここで、非単結晶とは、多結晶及び非晶質のいずれ
かである。埋め込み層１２２を形成する物質は、柱状部
１２０を形成する物質と同一の物質が非単結晶化された
ものである。そして、同一の物質であれば、非単結晶は
単結晶よりも密度が低いため、非単結晶の埋め込み層１
２２は、単結晶の柱状部１２０よりもわずかに（約０．
０１）絶対的屈折率が低くなっている。また、埋め込み
層１２２の電気的抵抗は低くなっている。
【００６０】埋め込み層１２２の上から、柱状部１２０
の表面に位置するコンタクト層１２１の外周端部にかけ
て、上部電極１２３が形成されている。上部電極１２３
は、柱状部１２０のコンタクト層１２１に電流を供給す
る。
の表面に位置するコンタクト層１２１の外周端部にかけ
て、上部電極１２３が形成されている。上部電極１２３
は、柱状部１２０のコンタクト層１２１に電流を供給す
る。
【００６１】本実施の形態に係る面発光レーザは、上述
したように構成されている。その作用を概説すると、活
性層１１５において光が発生し、下部反射鏡１１３と出
射側の反射鏡となる第１の単結晶層１１７、第２の単結
晶層１１９及び柱状部１２０とで共振器が構成され、こ
の共振器の間で光が共振するようになっている。光発生
により失われるエネルギーは、上部電極１２３と下部電
極１１１との間に流される電流によって供給される。そ
して、柱状部１２０のコンタクト層１２１からの透過光
が光出力となる。この面発光レーザは、半導体基板１１
２と垂直に共振器が構成される垂直共振器型に分類され
る。
したように構成されている。その作用を概説すると、活
性層１１５において光が発生し、下部反射鏡１１３と出
射側の反射鏡となる第１の単結晶層１１７、第２の単結
晶層１１９及び柱状部１２０とで共振器が構成され、こ
の共振器の間で光が共振するようになっている。光発生
により失われるエネルギーは、上部電極１２３と下部電
極１１１との間に流される電流によって供給される。そ
して、柱状部１２０のコンタクト層１２１からの透過光
が光出力となる。この面発光レーザは、半導体基板１１
２と垂直に共振器が構成される垂直共振器型に分類され
る。
【００６２】また、本実施形態によれば、柱状部１２０
の直径が約３μｍなので、光出射部の大きさもこれに等
しく、実用的な光出力を得ることができる。
の直径が約３μｍなので、光出射部の大きさもこれに等
しく、実用的な光出力を得ることができる。
【００６３】さらに、光出射側の反射鏡の一部となる柱
状部１２０よりも、その周囲を囲む埋め込み層１２２
は、絶対的屈折率がわずかに（約０．０１）低くなって
いる。したがって、単一横モードのみが柱状部１２０を
伝搬するようになっている。これによって、本実施の形
態によれば、単峰のレーザ光を出射することができる。
状部１２０よりも、その周囲を囲む埋め込み層１２２
は、絶対的屈折率がわずかに（約０．０１）低くなって
いる。したがって、単一横モードのみが柱状部１２０を
伝搬するようになっている。これによって、本実施の形
態によれば、単峰のレーザ光を出射することができる。
【００６４】そして、本実施の形態では、埋め込み層１
２２の電気抵抗が低くなっているので、上部電極１２３
からの電流は、コンタクト層１２１のみならず埋め込み
層１２２からも柱状部１２０に流れ込む。したがって、
埋め込み層１２２での発熱が抑えられる。また、埋め込
み層１２２の下の非単結晶層１１８は、絶縁層になって
いるので、埋め込み層１２２を流れる電流は、その下の
第１の単結晶層１１７には流れ込まない。こうして、柱
状部１２０の直下に対応して、活性層１１５に電流を集
中させて高出力のレーザ光を得ることができる。
２２の電気抵抗が低くなっているので、上部電極１２３
からの電流は、コンタクト層１２１のみならず埋め込み
層１２２からも柱状部１２０に流れ込む。したがって、
埋め込み層１２２での発熱が抑えられる。また、埋め込
み層１２２の下の非単結晶層１１８は、絶縁層になって
いるので、埋め込み層１２２を流れる電流は、その下の
第１の単結晶層１１７には流れ込まない。こうして、柱
状部１２０の直下に対応して、活性層１１５に電流を集
中させて高出力のレーザ光を得ることができる。
【００６５】次に、図５（Ａ）〜図６（Ｃ）は、図４に
示す面発光レーザの製造方法の一例を説明する図であ
る。
示す面発光レーザの製造方法の一例を説明する図であ
る。
【００６６】まず、図５（Ａ）に示すように、半導体基
板１１２の裏面に下部電極１１１を形成するとともに、
有機金属気相成長法又は分子線エピタキシー法などによ
って、半導体基板１１２の表面に下部反射鏡１１３から
第１の単結晶層１１７までを成長させる。なお、第１の
単結晶層１１７は、単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓからな
る。
板１１２の裏面に下部電極１１１を形成するとともに、
有機金属気相成長法又は分子線エピタキシー法などによ
って、半導体基板１１２の表面に下部反射鏡１１３から
第１の単結晶層１１７までを成長させる。なお、第１の
単結晶層１１７は、単結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓからな
る。
【００６７】次に、図５（Ｂ）に示すように、第１の単
結晶層１１７の上に非単結晶層１１８を形成する。この
非単結晶層１１８は、ＣＶＤ法又はスパッタリング等に
よって成膜したＳｉＯ2 などの非単結晶（多結晶又は非
晶質）の酸化膜である。
結晶層１１７の上に非単結晶層１１８を形成する。この
非単結晶層１１８は、ＣＶＤ法又はスパッタリング等に
よって成膜したＳｉＯ2 などの非単結晶（多結晶又は非
晶質）の酸化膜である。
【００６８】あるいは、第１の単結晶層１１７の表面を
酸化させて非単結晶の酸化アルミ層を形成し、これを非
単結晶層１１８としてもよい。
酸化させて非単結晶の酸化アルミ層を形成し、これを非
単結晶層１１８としてもよい。
【００６９】次に、図５（Ｃ）に示すように、非単結晶
層１１８に開口部１１８ａを形成し、第１の単結晶層１
１７の露出部１１７ａを形成する。開口部１１８ａの形
成には、フォトリソグラフィの技術が適用される。
層１１８に開口部１１８ａを形成し、第１の単結晶層１
１７の露出部１１７ａを形成する。開口部１１８ａの形
成には、フォトリソグラフィの技術が適用される。
【００７０】あるいは、クラッド層１１６の上に薄いＡ
ｌＧａＡｓ層を形成し、その上に最上層としてのＡｌＡ
ｓ層を形成し、室温大気中でのＡｌＡｓ層の酸化を抑
え、フォトリソグラフィの技術によってＡｌＡｓ層に開
口部を形成して、ＡｌＧａＡｓの一部を露出させた後、
約４００℃の水蒸気雰囲気中でＡｌＡｓ層を酸化させて
もよい。この場合、酸化したＡｌＡｓ層が非単結晶層１
１８に相当し、ＡｌＧａＡｓ層の露出部が第１の単結晶
層１１７の露出部１１７ａに相当する。
ｌＧａＡｓ層を形成し、その上に最上層としてのＡｌＡ
ｓ層を形成し、室温大気中でのＡｌＡｓ層の酸化を抑
え、フォトリソグラフィの技術によってＡｌＡｓ層に開
口部を形成して、ＡｌＧａＡｓの一部を露出させた後、
約４００℃の水蒸気雰囲気中でＡｌＡｓ層を酸化させて
もよい。この場合、酸化したＡｌＡｓ層が非単結晶層１
１８に相当し、ＡｌＧａＡｓ層の露出部が第１の単結晶
層１１７の露出部１１７ａに相当する。
【００７１】次に、図６（Ａ）に示すように、第１の単
結晶層１１７の露出部１１７ａ上に、非単結晶層１１８
と面一になるように、第２の単結晶層１１９を形成す
る。
結晶層１１７の露出部１１７ａ上に、非単結晶層１１８
と面一になるように、第２の単結晶層１１９を形成す
る。
【００７２】詳しくは、図５（Ｃ）に示す状態で、非単
結晶層１１８及び露出部１１７ａの上に、ＭＯＣＶＤ法
によって、ＧａＡｓを成長させる。そうすると、Ｇａに
よって選択成長が行われ、ＧａＡｓは、ＳｉＯ2 等の酸
化膜からなる非単結晶層１１８上には全く成長せず、単
結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓからなる露出部１１７ａ上に
のみ成長する。
結晶層１１８及び露出部１１７ａの上に、ＭＯＣＶＤ法
によって、ＧａＡｓを成長させる。そうすると、Ｇａに
よって選択成長が行われ、ＧａＡｓは、ＳｉＯ2 等の酸
化膜からなる非単結晶層１１８上には全く成長せず、単
結晶のＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓからなる露出部１１７ａ上に
のみ成長する。
【００７３】なお、第２の単結晶層１１９は、多層膜反
射鏡の一つの膜となる程度の厚みを有することが好まし
い。そのために、第２の単結晶層１１９と面一になる非
単結晶層１１８も、同様の厚みで形成することが好まし
い。
射鏡の一つの膜となる程度の厚みを有することが好まし
い。そのために、第２の単結晶層１１９と面一になる非
単結晶層１１８も、同様の厚みで形成することが好まし
い。
【００７４】なお、単結晶層１１７の表面には、パシベ
ーションを施すことが好ましい。そのためには、例え
ば、脱脂洗浄、硫化アンモニウムの塗布及び高温処理を
行うか、あるいは、超純粋による洗浄及び高温処理を行
う。
ーションを施すことが好ましい。そのためには、例え
ば、脱脂洗浄、硫化アンモニウムの塗布及び高温処理を
行うか、あるいは、超純粋による洗浄及び高温処理を行
う。
【００７５】続いて、図６（Ｂ）に示すように、非単結
晶層１１８及び第１の単結晶層１１７の上に、ＭＯＣＶ
Ｄ法によって、ＡｌＡｓを成長させる。そうすると、Ａ
ｌＡｓが非選択的に成長し、非単結晶層１１８及び第１
の単結晶層１１７の上に、ＡｌＡｓ層１１９ａ、１１９
ｂが形成される。
晶層１１８及び第１の単結晶層１１７の上に、ＭＯＣＶ
Ｄ法によって、ＡｌＡｓを成長させる。そうすると、Ａ
ｌＡｓが非選択的に成長し、非単結晶層１１８及び第１
の単結晶層１１７の上に、ＡｌＡｓ層１１９ａ、１１９
ｂが形成される。
【００７６】ＡｌＡｓ層１１９ａは、第２の単結晶層１
１９の上で単結晶化されているが、ＡｌＡｓ層１１９ｂ
は、非単結晶層１１８の上で非単結晶化（多結晶化又は
非晶質化）されている。
１９の上で単結晶化されているが、ＡｌＡｓ層１１９ｂ
は、非単結晶層１１８の上で非単結晶化（多結晶化又は
非晶質化）されている。
【００７７】そして、ＡｌＡｓ層１１９ａ、１１９ｂの
上には、ＧａＡｓ層１３１とＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層１３
２とを交互に積層する。
上には、ＧａＡｓ層１３１とＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ層１３
２とを交互に積層する。
【００７８】ＧａＡｓ層１３１においても、単結晶化さ
れたＡｌＡｓ層１１９ａの上に位置する部分１３１ａ、
１３２ａは単結晶化され、非単結晶化（多結晶化又は非
晶質化）されたＡｌＡｓ層１１９ｂの上に位置する部分
１３１ｂ、１３２ｂは非単結晶化（多結晶化又は非晶質
化）される。
れたＡｌＡｓ層１１９ａの上に位置する部分１３１ａ、
１３２ａは単結晶化され、非単結晶化（多結晶化又は非
晶質化）されたＡｌＡｓ層１１９ｂの上に位置する部分
１３１ｂ、１３２ｂは非単結晶化（多結晶化又は非晶質
化）される。
【００７９】こうして、単結晶化された部分１３１ａ、
１３２ａ及びＡｌＡｓ層１１９ａによって柱状部１２０
が形成され、非単結晶化された部分１３１ｂ、１３２ｂ
及びＡｌＡｓ層１１９ｂによって埋め込み層１２２が形
成される。つまり、単結晶の柱状部１２０と非単結晶の
埋め込み層１２２を形成することができる。
１３２ａ及びＡｌＡｓ層１１９ａによって柱状部１２０
が形成され、非単結晶化された部分１３１ｂ、１３２ｂ
及びＡｌＡｓ層１１９ｂによって埋め込み層１２２が形
成される。つまり、単結晶の柱状部１２０と非単結晶の
埋め込み層１２２を形成することができる。
【００８０】次に、図６（Ｃ）に示すように、埋め込み
層１２２から、柱状部１２０の最上層となるコンタクト
層１２１の外周端部上に接触するように、上部電極１２
３を形成する。詳しくは、柱状部１２０及び埋め込み層
１２２の上に全体的に金属を蒸着させて、この蒸着した
金属の一部を除去することで上部電極１２３が形成され
る。
層１２２から、柱状部１２０の最上層となるコンタクト
層１２１の外周端部上に接触するように、上部電極１２
３を形成する。詳しくは、柱状部１２０及び埋め込み層
１２２の上に全体的に金属を蒸着させて、この蒸着した
金属の一部を除去することで上部電極１２３が形成され
る。
【００８１】この製造方法によっても、上記第１の実施
の形態と同様の効果を達成することができる。
の形態と同様の効果を達成することができる。
【００８２】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、
図３（Ａ）に示す工程において、ＡｌＡｓ、Ａｌ0.8Ｇ
ａ0.2Ａｓ及びＡｌ0.15Ｇａ0.85ＡｓにおけるＡｓの代
わりに、Ｎを使用したIII-Ｖ族窒化物半導体を用いても
よい。
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、
図３（Ａ）に示す工程において、ＡｌＡｓ、Ａｌ0.8Ｇ
ａ0.2Ａｓ及びＡｌ0.15Ｇａ0.85ＡｓにおけるＡｓの代
わりに、Ｎを使用したIII-Ｖ族窒化物半導体を用いても
よい。
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る面発光レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、第１の実施の形態
に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図である。
に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、第１の実施の形
態に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図であ
る。
態に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図であ
る。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る面発光レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、第２の実施の形態
に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図である。
に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、第２の実施の形態
に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図である。
に係る面発光レーザの製造方法の一例を示す図である。
１３ 下部反射鏡 １４、１６ クラッド層 １５ 活性層 １７ 第１の単結晶層 １８ 非単結晶層（絶縁層） ２０ 柱状部（光出射側の反射鏡） ２２ 埋め込み層（非単結晶層）
Claims (8)
- 【請求項１】 垂直共振器型の面発光レーザにおいて、 少なくとも光出射側の反射鏡の一部からなる柱状部と、
この柱状部の周囲を囲む埋め込み層と、を有し、 前記埋め込み層は、絶対的屈折率において、前記柱状部
よりもわずかに小さい面発光レーザ。 - 【請求項２】 請求項１記載の面発光レーザにおいて、 前記柱状部を形成する物質は、単結晶化されてなり、 前記埋め込み層を形成する物質は、前記柱状部と同一の
物質であって、非単結晶化されてなる面発光レーザ。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の面発光レー
ザにおいて、 前記柱状部は、直径約３μｍ以上であり、 前記柱状部と前記埋め込み層との前記絶対的屈折率にお
ける差は、約０．０１以下である面発光レーザ。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
の面発光レーザにおいて、 前記埋め込み層は、電気抵抗が低く、 前記埋め込み層の下に絶縁層が形成される面発光レー
ザ。 - 【請求項５】 垂直共振器型の面発光レーザの製造方法
において、 活性層よりも上であって、光出射側の反射鏡よりも下に
位置する第１の単結晶層を形成する工程と、 前記第１の単結晶層の上に非単結晶層を形成する工程
と、 前記非単結晶層の一部に開口部を形成して、前記第１の
単結晶層の露出部を形成する工程と、 前記開口部を含めて前記非単結晶層の上に、非選択的に
多層膜を成長させる工程と、 を含み、 前記多層膜は、前記非単結晶層上では非単結晶化され、
前記開口部上では単結晶化される面発光レーザの製造方
法。 - 【請求項６】 請求項５記載の垂直共振器型の面発光レ
ーザの製造方法において、 前記第１の単結晶層の前記露出部上のみに、第２の単結
晶層を選択的に成長させてから、前記多層膜の成長が行
われる面発光レーザの製造方法。 - 【請求項７】 請求項５又は請求項６記載の垂直共振器
型の面発光レーザの製造方法において、 前記多層膜の成長は、ＡｌＡｓ層の成長から行われる面
発光レーザの製造方法。 - 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかに記載
の面発光レーザの製造方法において、 前記多層膜は、電気抵抗が低く、 前記非単結晶層は、絶縁膜である面発光レーザの製造方
法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291599A JPH11121865A (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 面発光レーザ及びその製造方法 |
| TW087116186A TW388141B (en) | 1997-10-08 | 1998-09-29 | Surface emitting laser and method of manufacturing the same |
| PCT/JP1998/004485 WO1999018641A1 (fr) | 1997-10-08 | 1998-10-05 | Laser a emission de lumiere par la surface et procede de production de celui-ci |
| US09/308,907 US6594296B1 (en) | 1997-10-08 | 1998-10-05 | Surface-emitting laser and method of fabrication thereof |
| CNB988014882A CN100477424C (zh) | 1997-10-08 | 1998-10-05 | 面发光激光器及其制造方法 |
| EP98945611A EP0944143A4 (en) | 1997-10-08 | 1998-10-05 | SURFACE LIGHT EMITTING LASER AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| KR1019997005051A KR20000069349A (ko) | 1997-10-08 | 1998-10-05 | 면 발광 레이저 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291599A JPH11121865A (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 面発光レーザ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121865A true JPH11121865A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17771037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9291599A Withdrawn JPH11121865A (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 面発光レーザ及びその製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6594296B1 (ja) |
| EP (1) | EP0944143A4 (ja) |
| JP (1) | JPH11121865A (ja) |
| KR (1) | KR20000069349A (ja) |
| CN (1) | CN100477424C (ja) |
| TW (1) | TW388141B (ja) |
| WO (1) | WO1999018641A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244461A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Canon Inc | 面発光レーザ、面発光レーザアレイおよびそれを用いた画像形成装置 |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| US6411638B1 (en) | 1999-08-31 | 2002-06-25 | Honeywell Inc. | Coupled cavity anti-guided vertical-cavity surface-emitting laser |
| US6599564B1 (en) * | 2000-08-09 | 2003-07-29 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Substrate independent distributed bragg reflector and formation method |
| JP4203752B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2009-01-07 | セイコーエプソン株式会社 | 面発光型半導体レーザおよびその製造方法、光スイッチ、ならびに、光分岐比可変素子 |
| JP5205729B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2013-06-05 | 富士通株式会社 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
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| US4111521A (en) * | 1977-01-21 | 1978-09-05 | Xerox Corporation | Semiconductor light reflector/light transmitter |
| JPH01239984A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザダイオードおよびその製造方法 |
| US5086430A (en) | 1990-12-14 | 1992-02-04 | Bell Communications Research, Inc. | Phase-locked array of reflectivity-modulated surface-emitting lasers |
| US5319661A (en) * | 1990-12-27 | 1994-06-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor double heterostructure laser device with InP current blocking layer |
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| US5359618A (en) | 1993-06-01 | 1994-10-25 | Motorola, Inc. | High efficiency VCSEL and method of fabrication |
| US5478774A (en) * | 1994-06-15 | 1995-12-26 | Motorola | Method of fabricating patterned-mirror VCSELs using selective growth |
| JPH0888435A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-02 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ |
| JPH0927650A (ja) * | 1995-07-10 | 1997-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 面発光レーザ及びその製造方法 |
| JP2956553B2 (ja) * | 1995-10-20 | 1999-10-04 | 日本電気株式会社 | 面発光レーザ及びその製造方法 |
| JP3677883B2 (ja) * | 1996-08-21 | 2005-08-03 | 富士ゼロックス株式会社 | 面発光型半導体レーザ素子、面発光型半導体レーザアレイ、面発光型半導体レーザビームスキャナ、面発光レーザビーム記録装置およびレーザ記録方法 |
| JPH10200210A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Nec Corp | 面発光レーザの製造方法 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP9291599A patent/JPH11121865A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-09-29 TW TW087116186A patent/TW388141B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-10-05 EP EP98945611A patent/EP0944143A4/en not_active Withdrawn
- 1998-10-05 KR KR1019997005051A patent/KR20000069349A/ko active IP Right Grant
- 1998-10-05 WO PCT/JP1998/004485 patent/WO1999018641A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1998-10-05 CN CNB988014882A patent/CN100477424C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-05 US US09/308,907 patent/US6594296B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2008244461A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Canon Inc | 面発光レーザ、面発光レーザアレイおよびそれを用いた画像形成装置 |
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| US6594296B1 (en) | 2003-07-15 |
| KR20000069349A (ko) | 2000-11-25 |
| CN100477424C (zh) | 2009-04-08 |
| WO1999018641A1 (fr) | 1999-04-15 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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