JPS6081887A - 面発光レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板上に、ｎ（ま
たはｐ）　−Ａ　１ｘＧａ１−ｘＡｓ層（第１クラッド
層という）と、ＡＩｙＧａｌ−ｙＡｓ層（活性層という
）と、ｐ（またはｎ）　−ノ＼１ｚＧａ、−ｚＡｓ層（
第２クラッド層という）と、ｐ”（主すこはｎ”）−Ｇ
ａＡｓ層（キャップ層という）を形成してなる面発光レ
ーザおよびその製造方法に関する。

従来、半導体レーザには光の共振器を作るため電荷が反
転分布状態になる励起層、即ち活性層の両端をへきかい
して、一対の平行平滑な反射面からなるファブリ・ペロ
反射鏡が使用されていた。

ところが、この上うなヘトかい面の製作は非常に高い製
作精度が要求され、このため半導体レーザの製造上にお
ける量産性を著しく低下させる要因となっていた。また
、最近では面発光レーザも試作されているが、エツチン
グによりキャビティ長を短くする方法がとられている。

ところで、活性層においては、キャリアーのみを閉じ込
めて反転分布を作れば良いが前記の方法では必要以」二
に幅の広いキャビティ長を持ち光損失領域が大部分を占
めるためスレッシュホールド電流が大とくなり、その結
果７７Ｋにおけるパルス動作が確認されているのみであ
る。

本発明は、キャビティ長を発光波長にまで短縮でトるレ
ーザ構造およびその製造方法を提供し、より室温に近い
温度で発振する面発光レーザを得ることを目的とする。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、この実施例の斜視図的な構造断面図で
ある。第１図において、符号１はｎ（またはｐ）−Ｇａ
Ａｓ基板（以下、略して基板という。）である。この基
板１には、局部を除いてｐ（またはｎ）−ＧａＡｓの拡
散により電流■止Ｎ２，２が形成される。電流阻止層２
，２が形Ｉｔ１０．されない前記局部は電流通過層３と
される。４は、前記第１クラッド層５内に、口（または
ｐ）　−Ａ　１ｘＧａｔ−ｘＡＳ層１１．１と、ｎ（ま
たはｐ）　−ｉ＼Ｉ　ｙ　Ｇ　ａ　１−　ｙ　Ａ　ｓ層
４２（ただし、ｐｒ　ｑ、×＋’／　＋Ｚ　＜　１　、
ｐ　＜　ｚｓ　１１　＜　４％　Ｘ’ｌ’　ＸＸ≧ｐ１
ｙ≧ｐ）とを交互に多層積層してなる反射膜層である。

５は、口（またはｐ）　−Ａ　１ｚＧａｔ−ｚＡｓ層（
第１り＝３− ラット層という）である。６はＡ　ｌ　ｐ　Ｇ　ａ　＋
　−ｐ　Ａ　ｓ層（活性層という、ただし、ｐ＜ｚ、）
、７はｐ（またはｎ）−ＡＩｑＧａ、ｑＡｓ層（第２ク
ラッド層という、ただしｐ＜ｑ、　１１ｔＱ＜　１）、
８はｐ÷（またはｎ”）　−ＧａＡｓ層（キャップ層）
、９はＴｉ層、１０はコンタクトとなるＡｕ層、１１は
ＡｕＧｅ層である。

基板１の前記電流通過層３に対向する前記キャップ層８
の、一部がエツチングにより除去されて発光面１２とさ
れるとともｔこ残余の部分に前記フンタクトとなるＡｕ
層１０が形成される。また、前記反射膜層４を構成する
各層４１．４２のそれぞれの膜厚はλ／４ｎ（ただし、
λは中心発光波長、ｎは屈折率）に設定される。Ａ１の
ｍ戒が互いに異なり、かつ膜厚がλ／４ｎに設定された
層がこのように多数積層されると中心発光波長λを中心
とした一定域の波長が選択的に反射される。したがって
このような反射膜層４を有する面発光レーザではキャッ
プ層８と前記反射膜層４とで７アプリ・ペロ反射鏡が構
成されることになる。第２図は、縦軸に反射率を、横軸
に波長をそれぞれとり、Ａ−４＝ ｌｘＧａ、、−ｘＡｓ層およびＡｌｙＧａ、−ｙＡｓ層
における組成をｘ＝０．３５（屈折率ｎ１＝３．６）、
膜厚５７０オングストロームおよび５．＝０．７（屈折
率ｎ２＝３．３）、膜厚６２０オングストロームよりな
る４９層積層したと外の波長に対する反射率を示す図で
ある。第２図からあ熱らかなように波長λが８２０オン
グストロームのときに反射率が９４％程度になる。また
、電流は図中、破線１３で示すよう１こ流れるので活性
層６では、反転分布状態が得られ、これによりレーザ発
振をすることができる。

以」二のように本発明によればｎ（またはｐ）　−Ｇａ
Ａｓ基板上に、ｎ（またはｐ）−ＡＩｚＧａ、ｚＡｓ層
（第１クラッド層という）と、ＡｌｐＧａｌ−ｐＡｓ層
（活性層という）と、ｐ（またはｎ）−ＡｌｑＧａｔ−
ｑＡｓ層（第２クラッド層という）と、ｐ÷（またはｎ
”）−ＧａＡｓ層（キャップ層という）とが形成される
面発光レーザにおいて、前記ｎ（またはρ）−ＧａＡｓ
基板に局部を除いでｐ（またはｎ）−ＧａＡｓの拡散に
よ１）電流阻止層が形成され、また前記第１クラッド層
内に、ｎ（またはｐ）−ＡｌｘＧａｌ−ｘＡｓ層と、ｎ
（またはｐ）　−ＡｌｙＧａ、−ｙＡｓ層（た戸し、ｒ
ｌ＋Ｑ＋Ｘ＋ｙ＋２＜　１　、ｐ＜Ｚ、ｐ＜ｑ、ｘ≠ｙ
、　ｘ≧ｐｓ　ｙ≧ｐ）とを交互に多層積層してなる反
射膜層が形成され、前記ｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板
の電流通過層となる前記局部に対向する前記キャップ層
の、一部が除去されて発光面とされるとともに残余の部
分にはコンタクトが形成され、このキャップ層と前記反
射膜層とで７アブリ・ペロ反射鏡が構成されてなるので
、活性層の両端をへきかいして光共振器を作るために、
非常に高い製作精度が要求されていた従来のような７ア
ブリ・ペロ反射鏡を製作する必要がなくなり、極めて簡
単にこの７アブリ・ペロ反射鏡を最低必要長、即ち損失
領域を最小限にして作ることが可能となり、このため面
発光ダイオードのスレッシュホールド電流を著しく低下
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図的な構造断面図、＠２
図は前記実施例による反射膜の波長に対する反射率を示
す図である。 ７− １はｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板、２．２は電流■止
層、３は電流通過層、４は反射膜層、４１はＩ＋（また
はｐ）−ＡｌｘＧａｌ−ｘＡｓ層、４２はｎ（またはｐ
）−ＡｌｙＧａ、４Ａｓ層、５は１１（またはｐ）　−
Ａ　１ｚＧａ、−ｚＡｓ層（第１クラッド層）、６はＡ
ｌｐＧａ、−ｐＡｓ層（活性層）、７はｐ（ますこはｎ
　）　−Ａ　ｌ　ｑ　Ｇ　ａ　＋　−Ｃ１Ａ　ｓ層（第
２クラッド層）、８はｐ”（またはｎ＋）−ＧａＡｓ層
（キャップ層）、９はＴｉＦｒ１．１０はＡｕ層、１１
はノＸＬＩ　Ｇｅ層 出願人　口　−ム株式令社 代理人　弁理士　岡田和秀 ８− ＼Ｉ −署脩Ｉ 手　続　補　正　書（自発） ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　京都市右京区西院溝崎町２１番地名　称　ロー
ム株式会社 代表者　佐藤　研一部 ４、代理人 図面 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板上に、ｎ（または
   ｐ）−ＡＩｚＧａｌ−ｚＡｓ層（第１クラッド層という
   ）と、ＡｌｐＧａ、ｐＡｓ層（活性層という）と、ｐ（
   またはｎ）　−ＡＩｑＧａ＋−ｑＡｓ層（第２クラッド
   層という）と、ｐ”（またはｎ”）−ＧａＡｓ層（キャ
   ップ層という）とが形成される面発光レーザにおいて、
   前記ｎ（またはｐ）　−ＧａＡｓ基板に局部を除いてｐ
   （またはｎ）−ＧａＡｓの拡散により電流阻止層が形成
   され、また前記第１クラッド層内に、ｎ（またはｐ）　
   −Ａ　１ｘＧａＩ−ｘＡｓ層と、ｎ（またはｐ）−Ａｌ
   ｙＧａ＋−ｙＡｓ層（ただし、Ｉ］ｔＱ＋Ｘ＋ｙ＋ｚ＜
   　１、ｐ＜ｚｌｐ＜Ｑ％Ｘ≠ＶｓＸ≧ｐ、　ｙ≧ｐ）と
   を交互に多層積層してなる反射膜層が形成され、前記ｎ
   （またはｐ）−ＧａＡｓ基板の電流通過層となる前記局
   部に対向する前記キャップ層の、一部が除去されるとと
   もに残余の部分にはフンタクトが形成され、このキャッ
   プ層と前記反射膜層とで７７ブリ・ペロ反射鏡が構成さ
   れてなる面発光レーザ。
2. （２）ｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板上に、ｎ（または
   ｐ）−ＡＩｚＧａｌ−ｚＡｓ層（第１クラッド層という
   ）と、ＡｌｐＧａｌ−ｐＡｓ層（活性層という）と、ｐ
   （またはｎ）　−ＡｌｑＧａ＋−ｑＡｓ層（第２クラッ
   ド層という）と、ｐ”（またはｎ＋）−ＧａＡｓ層（キ
   ャップ層という）とを形成して面発光レーザを製造する
   方法において、前記ｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板に局
   部を除いてｐ（またはｎ）−ＧａＡｓの拡散により電流
   阻止層を形成し、また前記第１クラッド層内に、ｎ（ま
   たはｐ）−ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ層と、ｎ（またはｐ）
   −ＡｌｙＧａ＋−ｙＡｓ層（ただしｓ　ｆｌｔＱ＋ＸＩ
   ｙ＋２＜　１．　ｐ＜ｚ、　ｐ＜ｑ％Ｘ≠Ｖ％Ｘ≧ｐ１
   ｙ≧ｐ）とを交互に多層積層して反射膜層を形成し、前
   記ｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板の電流通過層となる前
   記局部に対向する前記キャップ層の、一部を除去すると
   ともに残余の部分にはコンタクトを形成し、このキャッ
   プ層と前記反射膜層とで７７ブリ・ペロ反射鏡を構成す
   ることに上り面発光レーザを製造する方法。