JPWO2017047317A1 - 面発光レーザ - Google Patents

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Abstract

本技術の一実施の形態の面発光レーザは、第１多層膜反射鏡、第１導電型の第１半導体層、活性層、第２導電型の第２半導体層、第２多層膜反射鏡、第２導電型の窒化物半導体層および光出射面をこの順に含むと共に、前記活性層に電流を注入するための電極を含むレーザ素子部を備えている。

Description

本技術は、積層方向に光を出射する窒化物系の面発光レーザに関する。
近年、窒化物系の面発光レーザの開発が行われている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２０１５−３５５４１号公報 特開２０１５−３５５４２号公報
ところで、レーザからの光をコリメートしたり、アレイ化された各レーザからの光を結合させたりするためには、例えば、レンズや光ファイバの接続端子などの光学素子を、レーザの出射面に設ける必要がある。上記光学素子を、窒化物系の面発光レーザの光出射面に設ける際には、上記光学素子の光軸と、面発光レーザの光軸とを精度よく合わせることで、期待された効果を得ることができる。しかし、双方の光軸を精度よく合わせることは、非常に難しい。それは、窒化物系の面発光レーザでは、一般に、製造過程において、基板を除去することにより露出した面に、剥き出しの多層膜反射鏡が形成されるので、上記光学素子を形成することの可能な領域がないためである。また、窒化物系の面発光レーザの光出射面に、外部共振器ミラーの機能を持たせることも、非常に難しい。それは、上述の理由から、外部共振器ミラーとして適切な位置に光出射面を設けることが難しいためである。このように、窒化物系の面発光レーザでは、光出射面内での、上記光学素子の位置や、光出射面の、厚さ方向の位置を精度よく決めることが容易ではないという問題があった。
したがって、光出射面内での、上記光学素子の位置、および、光出射面の、厚さ方向の位置の少なくとも一方の位置を精度よく決めることの可能な窒化物系の面発光レーザを提供することが望ましい。
本技術の一実施の形態の面発光レーザは、第１多層膜反射鏡、第１導電型の第１半導体層、活性層、第２導電型の第２半導体層、第２多層膜反射鏡、第２導電型の窒化物半導体層および光出射面をこの順に含むと共に、前記活性層に電流を注入するための電極を含むレーザ素子部を備えている。
本技術の一実施の形態の半面発光レーザでは、第２多層膜反射鏡と光出射面との間に、窒化物半導体層が設けられている。これにより、窒化物半導体層の上面、または、窒化物半導体層上に設けた何らかの層の上面をレーザ素子部の光出射面とすることができるので、例えば、窒化物半導体層の厚さを調整することで、光出射面の、厚さ方向の位置を精度良く決めることができる。また、窒化物半導体層の上面には、レンズや光ファイバの接続端子などの光学素子を設けることができるので、上記光学素子の、光出射面内での位置を精度良く決めることが可能である。
本技術の一実施の形態の面発光レーザによれば、第２多層膜反射鏡と光出射面との間に、窒化物半導体層を設けるようにしたので、光出射面内での、上記光学素子の位置、および、光出射面の、厚さ方向の位置の少なくとも一方の位置を精度よく決めることができる。なお、本技術の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の第１の実施の形態に係る窒化物系の面発光レーザの一例を表す断面図である。 図１の面発光レーザの上面図である。 図１の面発光レーザの射出光の強度分布の一例を表す図である。 図１の面発光レーザの製造過程の一例を表す断面図である。 図４Ａに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図４Ｂに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図４Ｃに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図４Ｄに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図１の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図１の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図５の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 本技術の第２の実施の形態に係る窒化物系の面発光レーザの一例を表す断面図である。 図８の面発光レーザの上面図である。 図８の面発光レーザの製造過程の一例を表す断面図である。 図１０Ａに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図１０Ｂに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図１０Ｃに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図１０Ｄに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図１０Ｅに続く製造過程の一例を表す断面図である。 図８の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図８、図１１の面発光レーザの一変形例を表す上面図である。 図８、図１１の面発光レーザの一変形例を表す上面図である。 図１、図５〜図８、図１１〜図１３の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図１４の面発光レーザの製造過程の一例を表す断面図である。 図１４のレーザ素子部に光ファイバが接続された面発光レーザの一例を表す断面図である。 図１、図５〜図８、図１１〜図１３の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図１７の面発光レーザの製造過程の一例を表す断面図である。 図１、図５〜図８、図１１〜図１３の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図１９の面発光レーザにおけるレンズの上面図である。 図１９の面発光レーザの製造過程の一例を表す断面図である。 図１７の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図１、図５〜図８、図１１〜図１３の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図２３の面発光レーザの製造過程の一例を表す断面図である。 図１、図５〜図８、図１１〜図１３の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図２５の面発光レーザの一変形例を表す断面図である。 図２５、図２６の面発光レーザの製造過程の一例を表す断面図である。
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態（図１〜図４Ｅ）
・光出射面が多層膜反射鏡の形成基板に設けられている例
２．第１の実施の形態の変形例（図５〜図７）
・光出射面側の多層膜反射鏡がエピタキシャル成長により形成されている例
・光出射面がメサ部の上面に設けられている例
３．第２の実施の形態（図８〜図１０Ｆ）
・光出射面が、多層膜反射鏡を埋め込むことにより形成された半導体層に設けられている例
４．第２の実施の形態の変形例（図１１〜図１３）
・光出射面がメサ部の上面に設けられている例
・電流注入領域が多層膜反射鏡の中心部からずれている例
５．各実施の形態に共通の変形例（図１４〜図２７）
・光出射面に凹部が設けられている例
・光出射面の凹部に光ファイバが連結されている例
・光出射面にレンズが設けられている例
・光出射面に高次横モードを減衰させる阻害層が設けられている例
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る面発光レーザ１の断面構成の一例を表したものである。図２は、面発光レーザ１の上面構成の一例を表したものである。図３は、面発光レーザ１の上面にある光出射面１１Ａから出射される光の強度分布の一例を表したものである。なお、図１〜図３は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。面発光レーザ１の構成の説明において、「上」とは、光出射面１１Ａ側を指しており、「下」とは、後述のサブマウント部３０側を指している。
面発光レーザ１は、例えば、図１に示したように、レーザ素子部１０およびサブマウント部３０を備えている。面発光レーザ１において、レーザ素子部１０は、サブマウント部３０に固定されている。面発光レーザ１が、本技術の「面発光レーザ」の一具体例に対応する。レーザ素子部１０が、本技術の「レーザ素子部」の一具体例に対応する。なお、必要に応じて、サブマウント部３０は、省略され得る。
サブマウント部３０は、レーザ素子部１０で発生した熱を放熱するためのものであり、例えば、セラミック材料により形成されている。サブマウント部３０に用いられ得るセラミック材料としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
レーザ素子部１０は、例えば、半導体層１１、多層膜反射鏡１２、半導体層１３、活性層１４、半導体層１５、電流狭窄層１６、電極層１７および多層膜反射鏡１８を、光出射面１１Ａ側からこの順に有している。レーザ素子部１０は、さらに、例えば、半導体層１１のうち、光出射面１１Ａ側の表面に電極層１９を有している。レーザ素子部１０は、さらに、例えば、多層膜反射鏡１８の周囲に、電極層２１を有している。レーザ素子部１０は、さらに、例えば、接合層２２、支持基板２３および電極層２４を、多層膜反射鏡１８側からこの順に有している。多層膜反射鏡１２および多層膜反射鏡１８が、共振器として機能する。
なお、必要に応じて、電極層２１、接合層２２、支持基板２３および電極層２４は、省略され得る。電極層２１、接合層２２、支持基板２３および電極層２４が省略される場合には、レーザ素子部１０とサブマウント部３０との間には、例えば、半田が設けられる。半田は、サブマウント部３０にレーザ素子部１０を固定するとともに、レーザ素子部１０で発生した熱をサブマウント部３０に伝達するためのものである。
半導体層１１が、本技術の「第２導電型の窒化物半導体層」の一具体例に対応する。多層膜反射鏡１２が、本技術の「第２多層膜反射鏡」の一具体例に対応する。半導体層１３が、本技術の「第２導電型の第２半導体層」の一具体例に対応する。活性層１４が、本技術の「活性層」の一具体例に対応する。半導体層１５が、本技術の「第１導電型の第１半導体層」の一具体例に対応する。光出射面１１Ａが、本技術の「光出射面」の一具体例に対応する。電流狭窄層１６が、本技術の「電流狭窄層」の一具体例に対応する。電極層１７が、本技術の「第１電極」の一具体例に対応する。多層膜反射鏡１８が、本技術の「第１多層膜反射鏡」の一具体例に対応する。電極層１９が、本技術の「第２電極」の一具体例に対応する。
半導体層１１は、多層膜反射鏡１２の形成に用いられた基板である。半導体層１１の上面（光出射面１１Ａ）が、多層膜反射鏡１２および多層膜反射鏡１８に対して、外部共振器ミラーとして機能する。光出射面１１Ａが、多層膜反射鏡１２および多層膜反射鏡１８に対して、外部共振器ミラーとして機能する位置に設けられている。面発光レーザ１は、外部共振器ミラーの機能によって、図３に示したような多波長発振したレーザ光を出力するようになっている。半導体層１１は、例えば、多層膜反射鏡１２形成用の基板１１Ｄ（後述）を、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等により、所定の厚さに調整することにより得られた基板である。半導体層１１の厚さは、例えば、１０μｍ以上、４００μｍ以下となっている。
半導体層１１は、第１導電型の窒化物半導体基板である。第１導電型は、例えば、ｎ型である。半導体層１１を構成する窒化物半導体基板は、可視光を透過する基板であり、例えば、ＧａＮ基板、ＡｌＧａＮ基板、ＩｎＧａＮ基板、または、ＡｌＩｎＧａＮ基板などである。半導体層１１を構成する窒化物半導体基板には、例えば、Ｂ、Ｔｌ、Ａｓ、Ｐ、Ｓｂなどが含まれていてもよい。
半導体層１３、活性層１４および半導体層１５は、それぞれ、窒化物半導体によって構成されている。窒化物半導体は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、または、ＡｌＩｎＧａＮなどである。半導体層１３の導電型は、半導体層１１の導電型と同一となっており、例えば、ｎ型となっている。一方、半導体層１５の導電型は、半導体層１３の導電型とは異なっている。半導体層１３の導電型がｎ型となっている場合には、半導体層１５の導電型はｐ型となっている。半導体層１３は、第１導電型の窒化物半導体によって構成されている。半導体層１５は、第２導電型の窒化物半導体によって構成されている。なお、半導体層１３および半導体層１５は、それぞれ、単一構造の層であってもよいし、多層構造の層であってもよいし、超格子構造の層であってもよい。また、半導体層１３および半導体層１５は、それぞれ、組成傾斜層もしくは濃度傾斜層を含む層であってもよい。
半導体層１３は、多層膜反射鏡１２の側面および下面に接しており、さらに、半導体層１１の下面のうち、多層膜反射鏡１２の周囲に相当する領域に接している。半導体層１３は、多層膜反射鏡１２をマスクとして、ＥＬＯ（Epitaxial Lateral Overgrowth）法等の、横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて形成されている。つまり、半導体層１３は、多層膜反射鏡１２を埋め込むことにより形成された半導体層である。
活性層１４は、例えば、紫外領域の光（紫外光）の波長帯に対応するバンドギャップを有しており、電流注入により紫外光を発するようになっている。活性層１４は、例えば、量子井戸構造を有している。量子井戸構造は、井戸層および障壁層を１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。井戸層および障壁層の組み合わせとしては、例えば、（ＩｎｙＧａ（１−ｙ）Ｎ，ＧａＮ）、（ＩｎｙＧａ（１−ｙ）Ｎ，ＩｎｚＧａ（１−ｚ）Ｎ）、（ＩｎｙＧａ（１−ｙ）Ｎ，ＡｌＧａＮ）、（ＧａＮ，ＡｌｙＧａ（１−ｙ）Ｎ）、（ＡｌｚＧａ（１−ｚ）Ｎ，ＡｌｙＧａ（１−ｙ）Ｎ）が挙げられる。ただし、ｙ＞ｚである。
多層膜反射鏡１２は、半導体層１１の下面の一部に接しており、半導体層１３によって埋め込まれている。多層膜反射鏡１２は、例えば、面発光レーザ１の光軸ＡＸ１方向からみたときに、方形状、多角形状、円形状、または、楕円形状となっている。なお、面発光レーザ１の光軸ＡＸ１は、面発光レーザ１の厚さ方向であって、かつ電流注入領域１５Ａの中心を通る。多層膜反射鏡１２は、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）として機能する誘電体多層膜反射鏡である。ここで、上記の誘電体多層膜反射鏡は、屈折率の互いに異なる誘電体材料から成る２種類以上の誘電体膜が交互に積層された構成となっている。上記の誘電体多層膜反射鏡に用いられ得る誘電体材料としては、例えば、酸化物（Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｒ、Ｔｉ等の酸化物）、窒化物（ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＢＮ）、またはフッ化物等が挙げられる。上記の誘電体多層膜反射鏡に用いられ得る誘電体材料としては、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＭｇＯ等が挙げられる。上記の誘電体多層膜反射鏡に用いられ得る２種類の誘電体膜の組み合わせとしては、例えば、ＳｉＯ２層／ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層／Ｎｂ２Ｏ５層、ＳｉＯ２層／ＺｒＯ２層、ＳｉＯ２層／ＡｌＮ層等が挙げられる。
上記の各誘電体膜を構成する材料、膜厚および積層数等は、多層膜反射鏡１２において所望の光反射率が得られるように設定されている。上記の各誘電体膜の厚さは、基本横モードでの発振波長λ０、用いる材料の発振波長λ０での屈折率ｎに基づいて設定されている。上記の各誘電体膜の厚さは、λ０／（４ｎ）の奇数倍となっていることが好ましい。例えば、発振波長λ０を４１０ｎｍに設定し、多層膜反射鏡１２をＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５で構成する場合には、上記の各誘電体膜の厚さが、例えば、４０ｎｍ〜７０ｎｍ程度となっている。多層膜反射鏡１２の積層数は、５以上、２０以下程度となっていることが好ましい。多層膜反射鏡１２全体の厚さは、例えば、０．６μｍ〜１．７μｍとなっている。
電流狭窄層１６は、活性層１４に注入する電流を狭窄するための開口部１６Ａを有している。開口部１６Ａは、本技術の「第１開口部」の一具体例に対応する。半導体層１１の上面のうち、開口部１６Ａと対向する部分が光出射面１１Ａとなっている。半導体層１５の下面のうち、開口部１６Ａと対向する部分が、半導体層１３、活性層１４および半導体層１５からなる積層体にとって電流注入領域１５Ａとなっている。電流狭窄層１６は、絶縁材料によって形成されており、例えば、ＳｉＯ２，ＳｉＮあるいはＡｌ２Ｏ３によって形成されている。開口部１６Ａは、例えば、円形状となっている。開口部１６Ａ（もしくは電流注入領域１５Ａ）の直径は、例えば、２μｍ以上１００μｍ以下となっている。なお、電流狭窄層１６の代わりに、半導体層１５の下面に、高抵抗領域が形成されていてもよい。この高抵抗領域は、開口部１６Ａに対応する開口を有しており、活性層１４に注入する電流を狭窄する機能を有している。
電極層１７は、電極層１９とともに一対の電極を構成している。電極層１７および電極層１９は、活性層１４に電流を注入するための電極である。電極層１７は、半導体層１５の下面に接して設けられている。電極層１７は、開口部１６Ａを介して電流注入領域１５Ａに接して設けられている。電極層１７は、光透過性を有する透明導電性材料によって形成されている。上記の透明導電性材料としては、例えば、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ２Ｏ３、結晶性ＩＴＯおよびアモルファスＩＴＯを含む）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ２Ｏ３）、酸化錫（ＳｎＯ２）、ＡＴＯ（ＳｂドープのＳｎＯ２）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ＡｌドープのＺｎＯやＢドープのＺｎＯを含む）が挙げられる。電極層１７は、例えば、ガリウム酸化物、チタン酸化物、ニオブ酸化物、ニッケル酸化物等を母層とする透明導電膜によって形成されていてもよい。
電極層１９は、半導体層１１の上面に接して設けられている。電極層１９は、半導体層１１の光出射面１１Ａに対応して開口部１９Ａを有している。開口部１９Ａは、例えば、円形状となっている。開口部１９Ａの直径は、開口部１６Ａの直径よりも大きく、例えば、２μｍ以上１００μｍ以下となっている。電極層１９は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＳｎおよびＩｎからなる群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）によって構成されている。電極層１９は、単層構造となっていてもよいし、積層構造となっていてもよい。電極層１９が積層構造となっている場合、電極層１９は、例えば、Ｔｉ層／Ａｕ層、Ｔｉ層／Ａｌ層、Ｔｉ層／Ａｌ層／Ａｕ層、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層／Ｐｔ層、Ｎｉ層／Ｐｔ層、Ｐｄ層／Ｐｔ層、Ａｇ層／Ｐｄ層などで構成されている。なお、「／」の前の層が、活性層１４寄りの層である。
多層膜反射鏡１８は、電極層１７の下面の一部に接しており、電極層２１によって埋め込まれている。多層膜反射鏡１８は、例えば、面発光レーザ１の光軸ＡＸ１方向からみたときに、方形状、多角形状、円形状、または、楕円形状となっている。多層膜反射鏡１８は、ＤＢＲとして機能する誘電体多層膜反射鏡である。ここで、多層膜反射鏡１８を構成する誘電体多層膜反射鏡は、屈折率の互いに異なる誘電体材料から成る２種類以上の誘電体膜が交互に積層された構成となっている。多層膜反射鏡１８を構成する誘電体多層膜反射鏡に用いられ得る誘電体材料としては、例えば、酸化物（Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｒ、Ｔｉ等の酸化物）、窒化物（ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＢＮ）、またはフッ化物等が挙げられる。多層膜反射鏡１８を構成する誘電体多層膜反射鏡に用いられ得る誘電体材料としては、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＭｇＯ等が挙げられる。多層膜反射鏡１８を構成する誘電体多層膜反射鏡に用いられ得る２種類の誘電体膜の組み合わせとしては、例えば、ＳｉＯ２層／ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層／Ｎｂ２Ｏ５層、ＳｉＯ２層／ＺｒＯ２層、ＳｉＯ２層／ＡｌＮ層等が挙げられる。
多層膜反射鏡１８に含まれる各誘電体膜を構成する材料、膜厚および積層数等は、多層膜反射鏡１８において所望の光反射率が得られるように設定されている。多層膜反射鏡１８に含まれる各誘電体膜の厚さは、基本横モードでの発振波長λ０、用いる材料の発振波長λ０での屈折率ｎに基づいて設定されている。多層膜反射鏡１８に含まれる各誘電体膜の厚さは、λ０／（４ｎ）の奇数倍となっていることが好ましい。例えば、発振波長λ０を４１０ｎｍに設定し、多層膜反射鏡１８をＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５で構成する場合には、多層膜反射鏡１８に含まれる各誘電体膜の厚さが、例えば、４０ｎｍ〜７０ｎｍ程度となっている。多層膜反射鏡１８の積層数は、５以上、２０以下程度となっていることが好ましい。多層膜反射鏡１８体の厚さは、例えば、０．６μｍ〜１．７μｍとなっている。
電極層２１は、多層膜反射鏡１８の周囲の隙間を埋めるとともに、電極層１７と接合層２２とを互いに電気的に接続するためのものである。電極層２１は、例えば、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層によって形成されている。接合層２２は、支持基板２３に多層膜反射鏡１８を固定するとともに、電極層２１と支持基板２３とを互いに電気的に接続するためのものである。接合層２２は、例えば、Ａｕ層／Ｓｎ層によって形成されている。支持基板２３は、レーザ素子部１０の製造過程においてレーザ素子部１０Ａを支持するとともに、接合層２２を電極層２４とを互いに電気的に接続するためのものである。支持基板２３は、例えば、Ｓｉ基板である。電極層２４は、レーザ素子部１０をサブマウント３０に電気的に接続するためのものである。電極層２４は、例えば、Ａｕ層／Ｓｎ層によって形成されている。
[製造方法]
次に、図４Ａ〜図４Ｅを参照しつつ、面発光レーザ１の製造方法について説明する。図４Ａは、面発光レーザ１の製造過程の一例を表す断面図である。図４Ｂは、図４Ａに続く製造過程の一例を表す断面図である。図４Ｃは、図４Ｂに続く製造過程の一例を表す断面図である。図４Ｄは、図４Ｃに続く製造過程の一例を表す断面図である。図４Ｅは、図４Ｄに続く製造過程の一例を表す断面図である。
まず、基板１１Ｄ上に、多層膜反射鏡１２を形成する（図４Ａ）。基板１１Ｄは、後に加工により半導体層１１となる基板である。具体的には、基板１１Ｄの上面全体に誘電体多層膜反射鏡を形成したのち、選択的にエッチングすることにより、多層膜反射鏡１２を形成する。このとき、多層膜反射鏡１２の周囲に基板１１Ｄの露出面を形成する。次に、多層膜反射鏡１２をマスクとして、ＥＬＯ法等の、横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、多層膜反射鏡１２を埋め込む半導体層１３を形成する（図４Ｂ）。続いて、半導体層１３上に、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ；有機金属化学気相成長）法等により、活性層１４、半導体層１５をこの順に形成する。
次に、半導体層１５上に、開口部１６Ａを有する電流狭窄層１６を形成する（図４Ｃ）。続いて、例えば、リフトオフ法により、開口部１６Ａ内に露出する半導体層１５の表面や、電流狭窄層１６のうち、開口部１６Ａの周囲の表面に接する電極層１７を形成する。その後、電極層１７の表面であって、かつ、開口部１６Ａの直上を含む領域に、多層膜反射鏡１８を形成する。このとき、多層膜反射鏡１２と対向する領域に多層膜反射鏡１８を形成することが好ましい。これにより、図４Ｃに示したレーザ素子部１０Ａが形成される。
さらに、必要に応じて、電極層２１、接合層２２、支持基板２３および電極層２４を形成する。例えば、支持基板２３の一方の面に電極層２１および接合層２２が形成され、支持基板２３の他方の面に電極層２４が形成された支持モジュール２０を、電極層２１側を多層膜反射鏡１８側に向けて、レーザ素子部１０Ａに固定する。
次に、半導体層１１Ａの裏面を、ＣＭＰ、機械研削、または、光電気化学エッチング等により、所定の厚さになるまで削る（図４Ｄ）。これにより、所定の厚さに調整された半導体層１１が形成される（図４Ｅ）。続いて、半導体層１１の表面（研磨された表面）に、開口１９Ａを有する電極層１９を形成する。このとき、多層膜反射鏡１８と対向する領域内に開口１９Ａを形成する。このようにして、レーザ素子部１０が形成される。最後に、必要に応じて、レーザ素子部１０を、多層膜反射鏡１８を下に向けてサブマウント部３０に固定する。このようにして、面発光レーザ１が製造される。
[効果]
次に、面発光レーザ１の効果について説明する。
ところで、レーザからの光をコリメートしたり、アレイ化された各レーザからの光を結合させたりするためには、例えば、レンズや光ファイバの接続端子などの光学素子を、レーザの出射面に設ける必要がある。上記光学素子を、窒化物系の面発光レーザの光出射面に設ける際には、上記光学素子の光軸と、面発光レーザの光軸とを精度よく合わせることで、期待された効果を得ることができる。しかし、双方の光軸を精度よく合わせることは、非常に難しい。それは、窒化物系の面発光レーザでは、一般に、製造過程において、基板を除去することにより露出した面に、剥き出しの多層膜反射鏡が形成されるので、上記光学素子を形成することの可能な領域がないためである。また、窒化物系の面発光レーザの光出射面に、外部共振器ミラーの機能を持たせることも、非常に難しい。それは、上述の理由から、外部共振器ミラーとして適切な位置に光出射面を設けることが難しいためである。このように、窒化物系の面発光レーザでは、光出射面内での、上記光学素子の位置や、光出射面の、厚さ方向の位置を精度よく決めることが容易ではないという問題があった。
一方、面発光レーザ１では、多層膜反射鏡１２と光出射面１１Ａとの間に、半導体層１１が設けられている。これにより、半導体層１１の上面をレーザ素子部１０の光出射面１１Ａとすることができるので、例えば、半導体層１１の厚さを調整することで、光出射面１１Ａの、厚さ方向の位置を精度良く決めることができる。また、半導体層１１の上面には、例えば、レンズや光ファイバの接続端子などの光学素子を設けることができるので、上記光学素子の、光出射面１１Ａ内での位置を精度良く決めることができる。以上のことから、光出射面１１Ａ内での、上記光学素子の位置や、光出射面１１Ａの、厚さ方向の位置を精度よく決めることができる。
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
次に、第１の実施の形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記実施の形態と共通する構成要素に対しては、同一の符号が付与される。さらに、上記実施の形態と共通する構成要素についての説明は、適宜、省略されるものとする。
[変形例Ａ]
上記実施の形態では、多層膜反射鏡１２が誘電体多層膜反射鏡となっていたが、例えば、図５に示したように、エピタキシャル成長により形成された半導体多層膜反射鏡となっていてもよい。図５は、上記実施の形態の面発光レーザ１の断面構成の一変形例を表したものである。
本変形例において、多層膜反射鏡１２は、ＤＢＲとして機能する窒化物系の半導体多層膜反射鏡である。多層膜反射鏡１２を構成する半導体多層膜反射鏡の導電型は、半導体層１１の導電型と等しくなっている。多層膜反射鏡１２は、屈折率の互いに異なる窒化物半導体材料から成る２種類以上の窒化物半導体層が交互に積層された構成となっている。多層膜反射鏡１２に含まれる各窒化物半導体層を構成する材料、膜厚および積層数等は、多層膜反射鏡１２において所望の光反射率が得られるように設定されている。多層膜反射鏡１２に含まれる各窒化物半導体層の厚さは、発振波長λ０、用いる材料の発振波長λ０での屈折率ｎに基づいて設定されている。多層膜反射鏡１２に含まれる各窒化物半導体層の厚さは、λ０／（４ｎ）の奇数倍となっていることが好ましい。ただし、本変形例では、半導体層１３は、ＥＬＯ法ではなく、一般的なＭＯＣＶＤ法によって形成される。
本変形例では、上記実施の形態と同様、多層膜反射鏡１２と光出射面１１Ａとの間に、半導体層１１が設けられている。従って、光出射面１１Ａ内での、上記光学素子の位置や、光出射面１１Ａの、厚さ方向の位置を精度よく決めることができる。
[変形例Ｂ]
上記実施の形態および変形例Ａでは、半導体層１１の上面が平坦面となっていたが、例えば、図６、図７に示したように、半導体層１１の上面に凸状のメサ部１１Ｂを有していてもよい。図６は、上記実施の形態の面発光レーザ１の断面構成の一変形例を表したものである。図７は、変形例Ａに係る面発光レーザ１の断面構成の一変形例を表したものである。
メサ部１１Ｂの上面が光出射面１１Ａとなっており、メサ部１１Ｂのすそ野に相当する領域には、電極層１９が設けられている。本変形例では、製造過程において、半導体層１１，４１の上面が形成された後に、半導体層１１，４１のうち、光出射面１１Ａに相当する箇所にメサ部１１Ｂが形成される。つまり、光出射面１１Ａの、厚さ方向の位置は、メサ部１１Ｂが形成される前に規定される。また、メサ部１１Ｂを形成する前に、平坦な半導体層１１，４１の上面の一部である光出射面１１Ａに上記光学素子を形成することができる。従って、上記実施の形態と同様、光出射面１１Ａ内での、上記光学素子の位置や、光出射面１１Ａの、厚さ方向の位置を精度よく決めることができる。
＜３．第２の実施の形態＞
[構成]
図８は、本技術の第２の実施の形態に係る面発光レーザ２の断面構成の一例を表したものである。図９は、面発光レーザ２の上面構成の一例を表したものである。図３は、面発光レーザ１の上面にある光出射面１１Ａから出射される光の強度分布の一例を表したものである。なお、図８、図９は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。面発光レーザ２の構成の説明において、「上」とは、光出射面４１Ａ側を指しており、「下」とは、サブマウント部３０側を指している。
面発光レーザ２は、例えば、図８に示したように、レーザ素子部４０およびサブマウント部３０を備えている。面発光レーザ２において、レーザ素子部４０は、サブマウント部３０に固定されている。面発光レーザ２が、本技術の「面発光レーザ」の一具体例に対応する。レーザ素子部４０が、本技術の「レーザ素子部」の一具体例に対応する。なお、必要に応じて、サブマウント部３０は、省略され得る。
レーザ素子部４０は、例えば、半導体層４１、多層膜反射鏡４２、半導体層４３、活性層４４、半導体層４５、電流狭窄層４６、電極層４７および多層膜反射鏡４８を、光出射面４１Ａ側からこの順に有している。レーザ素子部４０は、さらに、例えば、半導体層４１のうち、光出射面４１Ａ側の表面に電極層４９を有している。レーザ素子部４０は、さらに、例えば、多層膜反射鏡４８の周囲に、電極層５１を有している。レーザ素子部４０は、さらに、例えば、接合層５２、支持基板５３および電極層５４を、多層膜反射鏡１８側からこの順に有している。多層膜反射鏡４２および多層膜反射鏡４８が、共振器として機能する。
なお、必要に応じて、電極層５１、接合層５２、支持基板５３および電極層５４は、省略され得る。電極層５１、接合層５２、支持基板５３および電極層５４が省略されている場合には、レーザ素子部４０とサブマウント部３０との間には、例えば、半田が設けられる。半田は、サブマウント部３０にレーザ素子部４０を固定するとともに、レーザ素子部４０で発生した熱をサブマウント部３０に伝達するためのものである。
半導体層４１が、本技術の「第２導電型の窒化物半導体層」の一具体例に対応する。多層膜反射鏡４２が、本技術の「第２多層膜反射鏡」の一具体例に対応する。半導体層４３が、本技術の「第２導電型の第２半導体層」の一具体例に対応する。活性層４４が、本技術の「活性層」の一具体例に対応する。半導体層４５が、本技術の「第１導電型の第１半導体層」の一具体例に対応する。光出射面４１Ａが、本技術の「光出射面」の一具体例に対応する。電流狭窄層４６が、本技術の「電流狭窄層」の一具体例に対応する。電極層４７が、本技術の「第１電極」の一具体例に対応する。多層膜反射鏡４８が、本技術の「第１多層膜反射鏡」の一具体例に対応する。電極層４９が、本技術の「第２電極」の一具体例に対応する。
半導体層４１は、多層膜反射鏡４２を埋め込むことにより形成された半導体層である。半導体層４１の上面（光出射面４１Ａ）が、多層膜反射鏡４２および多層膜反射鏡４８に対して、外部共振器ミラーとして機能する。光出射面４１Ａが、多層膜反射鏡４２および多層膜反射鏡４８に対して、外部共振器ミラーとして機能する位置に設けられている。面発光レーザ１は、外部共振器ミラーの機能によって、図３に示したような多波長発振したレーザ光を出力するようになっている。半導体層４１の厚さは、例えば、１０μｍ以上、４００μｍ以下となっている。
半導体層４１は、第１導電型の窒化物半導体層である。第１導電型は、例えば、ｎ型である。半導体層４１を構成する窒化物半導体層は、可視光を透過する層であり、例えば、ＧａＮ層、ＡｌＧａＮ層、ＩｎＧａＮ層、または、ＡｌＩｎＧａＮ層などである。半導体層４１を構成する窒化物半導体層には、例えば、Ｂ、Ｔｌ、Ａｓ、Ｐ、Ｓｂなどが含まれていてもよい。
半導体層４３および活性層４４、半導体層４５は、それぞれ、窒化物半導体によって構成されている。窒化物半導体は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、または、ＡｌＩｎＧａＮなどである。半導体層４３の導電型は、半導体層４１の導電型と同一となっており、例えば、ｎ型となっている。一方、半導体層４５の導電型は、半導体層４３の導電型とは異なっている。半導体層４３の導電型がｎ型となっている場合には、半導体層４５の導電型は、ｐ型となっている。半導体層４３は、第１導電型の窒化物半導体によって構成されている。半導体層４５は、第２導電型の窒化物半導体によって構成されている。なお、半導体層４３および半導体層４５は、それぞれ、単一構造の層であってもよいし、多層構造の層であってもよいし、超格子構造の層であってもよい。また、半導体層４３および半導体層４５は、それぞれ、組成傾斜層もしくは濃度傾斜層を含む層であってもよい。
多層膜反射鏡４２は、半導体層４１の下面の一部に接しており、半導体層４３によって埋め込まれている。多層膜反射鏡４２は、例えば、面発光レーザ２の光軸ＡＸ１方向からみたときに、方形状、多角形状、円形状、または、楕円形状となっている。なお、面発光レーザ２の光軸ＡＸ１は、面発光レーザ２の厚さ方向であって、かつ電流注入領域４５Ａの中心を通る。多層膜反射鏡４２は、ＤＢＲとして機能する誘電体多層膜反射鏡である。ここで、多層膜反射鏡４２を構成する誘電体多層膜反射鏡は、上述の多層膜反射鏡１２を構成する誘電体多層膜反射鏡と同様の構成となっている。
電流狭窄層４６は、活性層４４に注入する電流を狭窄するための開口部４６Ａを有している。開口部４６Ａは、本技術の「第１開口部」の一具体例に対応する。半導体層４１の上面のうち、開口部４６Ａと対向する部分が光出射面４１Ａとなっている。半導体層４５の下面のうち、開口部４６Ａと対向する部分が、半導体層４３、活性層４４および半導体層４５からなる積層体にとって電流注入領域４５Ａとなっている。電流狭窄層４６は、上述の電流狭窄層１６と同様の構成となっている。開口部４６Ａは、例えば、円形状となっている。開口部４６Ａ（もしくは電流注入領域４５Ａ）の直径は、例えば、２μｍ以上、１００μｍ以下となっている。なお、電流狭窄層４６の代わりに、半導体層４５の下面に、高抵抗領域が形成されていてもよい。この高抵抗領域は、開口部４６Ａに対応する開口を有しており、活性層４４に注入する電流を狭窄する機能を有している。
電極層４７は、電極層４９とともに一対の電極を構成している。電極層４７および電極層４９は、活性層４４に電流を注入するための電極である。電極層４７は、半導体層４５の下面に接して設けられている。電極層４７は、開口部４６Ａを介して電流注入領域４５Ａに接して設けられている。電極層４７は、上述の電極層１７と同様の構成となっている。
電極層４９は、半導体層４１の上面に接して設けられている。電極層４９は、半導体層４１の光出射面４１Ａに対応して開口部４９Ａを有している。開口部４９Ａは、例えば、円形状となっている。開口部４９Ａの直径は、開口部４６Ａの直径よりも大きく、例えば、２μｍ以上、１００μｍ以下となっている。電極層４９は、上述の電極層１９と同様の構成となっている。
多層膜反射鏡４８は、電極層４７の下面の一部に接しており、電極層５１によって埋め込まれている。多層膜反射鏡４８は、例えば、面発光レーザ２の光軸ＡＸ１方向からみたときに、方形状、多角形状、円形状、または、楕円形状となっている。多層膜反射鏡４８は、ＤＢＲとして機能する誘電体多層膜反射鏡である。ここで、多層膜反射鏡４８を構成する誘電体多層膜反射鏡は、上述の多層膜反射鏡１８を構成する誘電体多層膜反射鏡と同様の構成となっている。
電極層５１は、多層膜反射鏡４８の周囲の隙間を埋めるとともに、電極層４７と接合層５２とを互いに電気的に接続するためのものである。電極層５１は、電極層２１と同様の構成となっている。接合層５２は、支持基板５３に多層膜反射鏡４８を固定するとともに、電極層５１と支持基板５３とを互いに電気的に接続するためのものである。接合層５２は、接合層２２と同様の構成となっている。支持基板５３は、レーザ素子部４０の製造過程においてレーザ素子部４０Ａを支持するとともに、接合層５２を電極層５４とを互いに電気的に接続するためのものである。支持基板５３は、支持基板２３と同様の構成となっている。電極層５４は、レーザ素子部４０をサブマウント３０に電気的に接続するためのものである。電極層５４は、電極層２４と同様の構成となっている。
[製造方法]
次に、図１０Ａ〜図１０Ｆを参照しつつ、面発光レーザ１の製造方法について説明する。図１０Ａは、面発光レーザ２の製造過程の一例を表す断面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに続く製造過程の一例を表す断面図である。図１０Ｃは、図１０Ｂに続く製造過程の一例を表す断面図である。図１０Ｄは、図１０Ｃに続く製造過程の一例を表す断面図である。図１０Ｅは、図１０Ｄに続く製造過程の一例を表す断面図である。図１０Ｆは、図１０Ｅに続く製造過程の一例を表す断面図である。
ここでは、ｎ型のＧａＮ基板である基板８０上に、半導体層４３Ａ、半導体層４４、半導体層４５、電流狭窄層４６、電極層４７および多層膜反射鏡４８までを順次、形成する場合について説明する。まず、ｎ型のＧａＮ基板である基板８０上に、例えばＭＯＣＶＤ法を用いて、半導体層４３Ａ、半導体層４４および半導体層４５を形成する（図１０Ａ）。
次に、半導体層４５上に、開口部４６Ａを有する電流狭窄層４６を形成する（図１０Ｂ）。続いて、例えば、リフトオフ法により、開口部４６Ａ内に露出する半導体層４５の表面や、電流狭窄層４６のうち、開口部４６Ａの周囲の表面に接する電極層４７を形成する。その後、電極層４７の表面であって、かつ、開口部４６Ａの直上を含む領域に、多層膜反射鏡４８を形成する。これにより、図１０Ｂに示したレーザ素子部４０Ａが形成される。
さらに、必要に応じて、電極層５１、接合層５２、支持基板５３および電極層５４を形成する。例えば、支持基板５３の一方の面に電極層５１および接合層５２が形成され、支持基板５３の他方の面に電極層５４が形成された支持モジュール５０を、電極層５１側を多層膜反射鏡４８側に向けて、レーザ素子部４０Ａに固定する。
次に、基板８０の裏面を、ＣＭＰ、機械研削、または、光電気化学エッチング等により、削り、基板８０を除去する（図１０Ｃ）。さらに、半導体層４３Ａを、ＣＭＰ、機械研削、または、光電気化学エッチング等により、所定の厚さになるまで削る。例えば、多層膜反射鏡４８と、後に形成する多層膜反射鏡４２との距離が、例えば１０μｍ以下となるように、半導体層４３Ａを削る。これにより、所定の厚さに調整された半導体層４３が形成される。続いて、半導体層４３の表面（研磨された表面）に、多層膜反射鏡４２を形成する（図１０Ｄ）。具体的には、半導体層４３の上面全体に誘電体多層膜反射鏡を形成したのち、選択的にエッチングすることにより、多層膜反射鏡４２を形成する。このとき、多層膜反射鏡４２の周囲に半導体層４３の露出面を残しておく。次に、多層膜反射鏡４２をマスクとして、ＥＬＯ法等の、横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、半導体層４１Ｂを形成する（図１０Ｅ）。引き続き、多層膜反射鏡４２をマスクとして、ＥＬＯ法等の、横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いることで、多層膜反射鏡４２を埋め込む半導体層４１を形成する（図１０Ｆ）。このとき、半導体層４１の厚さが所望の厚さとなったところで、半導体層４１の形成を停止する。
その後、半導体層４１Ａ上に、開口４９Ａを有する電極層４９を形成する。このとき、多層膜反射鏡４２と対向する領域内に開口４９Ａを形成する。このようにして、レーザ素子部４０が形成される。最後に、必要に応じて、レーザ素子部４０を、多層膜反射鏡４８を下に向けてサブマウント部３０に固定する。このようにして、面発光レーザ２が製造される。
次に、面発光レーザ２の効果について説明する。
面発光レーザ２では、多層膜反射鏡４２と光出射面４１Ａとの間に、半導体層４１が設けられている。これにより、半導体層４１の上面をレーザ素子部４０の光出射面４１Ａとすることができるので、例えば、半導体層４１の厚さを調整することで、光出射面４１Ａの、厚さ方向の位置を精度良く決めることができる。また、半導体層４１の上面には、例えば、レンズや光ファイバの接続端子などの光学素子を設けることができるので、上記光学素子の、光出射面４１Ａ内での位置を精度良く決めることができる。以上のことから、光出射面４１Ａ内での、上記光学素子の位置や、光出射面４１Ａの、厚さ方向の位置を精度よく決めることができる。
＜４．第２の実施の形態の変形例＞
次に、第２の実施の形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第２の実施の形態と共通する構成要素に対しては、同一の符号が付与される。さらに、上記第２の実施の形態と共通する構成要素についての説明は、適宜、省略されるものとする。
[変形例Ｃ]
上記第２の実施の形態では、半導体層４１の上面が平坦面となっていたが、例えば、図１１に示したように、半導体層４１の上面に凸状のメサ部４１Ｃを有していてもよい。図１１は、上記第２の実施の形態の面発光レーザ２の断面構成の一変形例を表したものである。
メサ部４１Ｃの上面が光出射面４１Ａとなっており、メサ部４１Ｃのすそ野に相当する領域には、電極層４９が設けられている。本変形例では、製造過程において、最初に、光出射面４１Ａが形成された後に、メサ部４１Ｃが形成される。従って、上記第２の実施の形態と同様、光出射面４１Ａ内での、上記光学素子の位置や、光出射面４１Ａの、厚さ方向の位置を精度よく決めることができる。
[変形例Ｄ]
上記第２の実施の形態および変形例Ｃにおいて、例えば、図１２、図１３に示したように、光出射面４１Ａが、多層膜反射鏡４２の中心部を避けて設けられていてもよい。図１２、図１３は、上記第２の実施の形態の面発光レーザ２の上面構成の一変形例を表したものである。図１２では、電極層４９が、開口部４９Ａを除いて、上面全体に形成されており、図１３では、電極層４９が、開口部４９Ａを囲む環状部と、方形状のパッド部と、これら環状部およびパッド部を互いに連結する連結部とにより構成されている。
半導体層４１のうち、多層膜反射鏡４２の中心部の直上には、ＥＬＯ等による横方向結晶成長によって形成された特異点（欠陥密度の高い領域）が存在する。光出射面４１Ａが特異点を含んでいる場合、発光効率が低下し易い。そこで、本変形例に示したように、光出射面４１Ａが、多層膜反射鏡４２の中心部を避けて設けられている場合には、特異点に起因する発光効率の低下を避けることができる。
＜５．各実施の形態に共通の変形例＞
[変形例Ｅ]
上記各実施の形態および変形例Ａ〜Ｄにおいて、光出射面１１Ａ，４１Ａが外部共振器ミラーとして機能し難い位置に設けられていてもよい。そのようにした場合には、面発光レーザ１，２は、発振波長λ０で発振し、発振波長λ０のレーザ光を出力する。
本変形例では、光出射面１１Ａ，４１Ａの位置が上記各実施の形態および変形例Ａ〜Ｄにおける光出射面１１Ａ，４１Ａの位置と異なっているだけで、それ以外の構成は、上記各実施の形態および変形例Ａ〜Ｄと共通となっている。従って、本変形例でも、上記各実施の形態および変形例Ａ〜Ｄと同様の効果が得られる。
[変形例Ｆ]
上記第１の実施の形態および変形例Ａ，Ｂ，Ｅにおいて、面発光レーザ１は、例えば、図１４に示したように、半導体層１１の上面のうち、開口部１９Ａと対向する位置（光出射面１１Ａ）に凹部１１Ｃを有していてもよい。同様に、上記第２の実施の形態および変形例Ｃ，Ｄ，Ｅにおいて、面発光レーザ２は、例えば、図１４に示したように、半導体層４１の上面のうち、開口部４９Ａと対向する位置（光出射面４１Ａ）に凹部４１Ｃを有していてもよい。
凹部１１Ｃ，４１Ｄは、凹部１１Ｃ，４１Ｄの中心軸ＡＸ２が面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なるように形成されている。凹部１１Ｃ，４１Ｄは、例えば、図１５に示したように、半導体層１１，４１の上面に、所定の開口を有するレジスト層９１を形成した後、レジスト層９１の開口を介して、半導体層１１，４１（光出射面１１Ａ，４１Ａ）を選択的にエッチングすることにより形成される。エッチングは、ドライエッチングであってもよいし、ウエットエッチングであってもよい。レジスト層９１の開口は、例えば、製造過程において、電極層１７，４７と同一の層内に形成されたマーカを基準にして、レジスト層９１の所定の位置に形成される。上記マーカは、面内の基準位置を規定するものであり、例えば、金属材料によって形成されている。
本変形例では、光出射面１１Ａ，４１Ａには、エッチングにより凹部１１Ｃ，４１Ｄが形成されている。光出射面１１Ａ，４１Ａのエッチングは、面内の基準位置を規定するマーカを基準にして形成された、レジスト層９１の開口部を介して行われる。そのため、凹部１１Ｃ，４１Ｄを面内の所定の位置に精度よく形成することができる。従って、本変形例では、凹部１１Ｃ，４１Ｄの中心軸ＡＸ２を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
ところで、凹部１１Ｃ，４１Ｄの中心軸ＡＸ２を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる要因は、上述のマーカ以外にもある。剥き出しの多層膜反射鏡が形成された、凹凸のある表面において、上述の凹部１１Ｃ，４１Ｄを面内の所定の位置に精度よく形成することは非常に難しい。一方、本変形例では、凹部１１Ｃ，４１Ｄを形成する際の半導体層１１，４１の上面は平坦になっている。そのため、半導体層１１，４１の上面の所定の位置に精度よくレジスト層９１の開口部を形成することができる。その結果、凹部１１Ｃ，４１Ｄの中心軸ＡＸ２を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
このように、本変形例では、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合う中心軸ＡＸ２を有する凹部１１Ｃ，４１Ｄが設けられている。これにより、例えば、後述の光ファイバ６０の先端部分を凹部１１Ｃ，４１Ｄに挿通させるだけで、光ファイバ６０の先端部分の光軸ＡＸ３を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合わせることができる。その結果、面発光レーザ１，２と光ファイバ６０との光結合ロスを小さくすることができる。
[変形例Ｇ]
上記変形例Ｆにおいて、面発光レーザ１は、例えば、図１６に示したように、凹部１１Ｃ，４１Ｄに連結された光ファイバ６０をさらに備えていてもよい。光ファイバ６０の先端部分の光軸ＡＸ３は、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合っている。これは、凹部１１Ｃ，４１Ｄの中心軸ＡＸ２が、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合っており、光ファイバ６０の先端部分が凹部１１Ｃ，４１Ｄに挿通されたときに、光ファイバ６０の先端部分の光軸ＡＸ３が面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合うようになっているからである。このように、本変形例では、光ファイバ６０の先端部分の光軸ＡＸ３が、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合っている。従って、面発光レーザ１，２と光ファイバ６０との光結合ロスを小さくすることができる。
[変形例Ｈ]
上記第１の実施の形態および変形例Ａ，Ｂ，Ｅにおいて、面発光レーザ１は、例えば、図１７に示したように、半導体層１１の上面のうち、開口部１９Ａと対向する位置（光出射面１１Ａ）に凸状のレンズ７０を有していてもよい。同様に、上記第２の実施の形態および変形例Ｃ，Ｄ，Ｅにおいて、面発光レーザ２は、例えば、図１７に示したように、半導体層４１の上面のうち、開口部４９Ａと対向する位置（光出射面４１Ａ）に凸状のレンズ７０を有していてもよい。
レンズ７０は、光出射面１１，４１Ａに接して配置されている。レンズ７０は、レンズ７０の光軸ＡＸ４が面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なるように配置されている。なお、本変形例では、レーザ素子部１０，４０の光出射面は、レンズ７０の表面であるとも言える。
レンズ７０は、例えば、以下のようにして形成される。まず、例えば、図１８に示したように、半導体層１１，４１の上面全体に、ＳｉＯ２などの絶縁層７１を形成する。次に、絶縁層７１の上面のうち、光出射面１１Ａ，４１Ａと対向する領域に、凸状のレジスト層９２を形成する。凸状のレジスト層９２は、例えば、フォトレジストを加熱するか、またはフォトレジストの表面張力を利用することで形成される。次に、凸状のレジスト層９２および絶縁層７１をエッチングする。エッチングは、ドライエッチングであってもよいし、ウエットエッチングであってもよい。このようにして、レンズ７０が形成される。レジスト層９２は、例えば、製造過程において、電極層１７，４７と同一の層内に形成されたマーカを基準にして、絶縁層７１の所定の位置に形成される。上記マーカは、面内の基準位置を規定するものであり、例えば、金属材料によって形成されている。
本変形例では、光出射面１１Ａ，４１Ａの表面上には、凸状のレジスト層９２および絶縁層７１のエッチングにより凸状のレンズ７０が形成されている。絶縁層７１のエッチングは、面内の基準位置を規定するマーカを基準にして形成された、凸状のレジスト層９２をマスクとして行われる。そのため、凸状のレンズ７０を面内の所定の位置に精度よく形成することができる。従って、本変形例では、凸状のレンズ７０の光軸ＡＸ４を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
ところで、凸状のレンズ７０の光軸ＡＸ４を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる要因は、上述のマーカ以外にもある。剥き出しの多層膜反射鏡が形成された、凹凸のある表面において、凸状のレジスト層９２を面内の所定の位置に精度よく形成することは非常に難しい。一方、本変形例では、凸状のレジスト層９２を形成する際の絶縁層７１（もしくは半導体層１１，４１）の上面は平坦になっている。そのため、絶縁層７１の上面の所定の位置に精度よく凸状のレジスト層９２を形成することができる。その結果、凸状のレンズ７０の光軸ＡＸ４を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
このように、本変形例では、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合う中心軸ＡＸ４を有する凸状のレンズ７０が設けられている。これにより、面発光レーザ１，２を発光させたときに、凸状のレンズ７０の光軸ＡＸ４を、面発光レーザ１，２から発せられた光の光軸と重なり合わせることができる。その結果、面発光レーザ１，２と凸状のレンズ７０との光結合ロスを小さくすることができる。
なお、本変形例において、レンズ７０を、ナノインプリントを用いて形成してもよい。まず、石英などの光透過性を有する材料で形成されたモールドを用意する。このモールドには、凸状のレンズ７０に対応する湾曲形状の窪みを設けておく。次に、絶縁層７１上に、光硬化レジストを塗布した後、上記モールドを光硬化レジストに押し付け、光硬化レジストで上記モールドの窪みを満たす。このとき、例えば、面内の基準位置を規定するマーカを基準にして、上記モールドの位置を確定させる。その後、上記モールドの窪みに向かって紫外線を照射する。これにより、凸状のレンズ７０が形成される。このように、ナノインプリントを用いてレンズ７０を形成する場合であっても、上記モールドを面内の所定の位置に正確に配置することができるので、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に重なり合う光軸ＡＸ４を有する凸状のレンズ７０を容易に作ることができる。なお、光硬化レジストの代わりに、熱硬化樹脂を用いてもよい。この場合には、紫外線を照射する代わりに、熱を加えればよい。
[変形例Ｉ]
上記第１の実施の形態および変形例Ａ，Ｂ，Ｅにおいて、半導体層１１は、例えば、図１９に示したように、半導体層１１の上面のうち、開口部１９Ａと対向する位置（光出射面１１Ａ）にレンズ７２を有していてもよい。同様に、上記第２の実施の形態および変形例Ｃ，Ｄ，Ｅにおいて、半導体層４１は、例えば、図１９に示したように、半導体層４１の上面のうち、開口部４９Ａと対向する位置（光出射面４１Ａ）にレンズ７２を有していてもよい。
レンズ７２は、半導体層１１，４１において、レンズ７２の光軸ＡＸ５が面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なるように形成されている。レンズ７２は、ゾーンプレートレンズであり、例えば、図１９、図２０に示したように、レンズとして機能する同心円状の複数の環状の溝部７３によって構成されている。各溝部７３は、光出射面１１Ａ内に形成されており、回折格子として機能する。なお、本変形例では、レーザ素子部１０，４０の光出射面は、レンズ７２の表面であるとも言える。
レンズ７２は、例えば、以下のようにして形成される。まず、例えば、図２１に示したように、半導体層１１，４１の上面全体に、レジスト層９３を形成した後、レジスト層９３の所定の位置に、同心円状の複数の開口を形成する。次に、レジスト層９３の各開口を介して、半導体層１１，４１（光出射面１１Ａ，４１Ａ）を選択的にエッチングする。エッチングは、ドライエッチングであってもよいし、ウエットエッチングであってもよい。このようにして、レンズ７２が形成される。レジスト層９３の各開口は、例えば、製造過程において、電極層１７，４７と同一の層内に形成されたマーカを基準にして、レジスト層９３の所定の位置に形成される。上記マーカは、面内の基準位置を規定するものであり、例えば、金属材料によって形成されている。
本変形例では、光出射面１１Ａ，４１Ａには、エッチングによりレンズ７２が形成されている。光出射面１１Ａ，４１Ａのエッチングは、面内の基準位置を規定するマーカを基準にして形成された、レジスト層９３の各開口を介して行われる。そのため、複数の凹部７３を面内の所定の位置に精度よく形成することができる。従って、本変形例では、レンズ７２の光軸ＡＸ５を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
ところで、レンズ７２の光軸ＡＸ５を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる要因は、上述のマーカ以外にもある。剥き出しの多層膜反射鏡が形成された、凹凸のある表面において、上述の凹部１１Ｃ，４１Ｄを面内の所定の位置に精度よく形成することは非常に難しい。一方、本変形例では、レンズ７２を形成する際の半導体層１１，４１の上面は平坦になっている。そのため、半導体層１１，４１の上面の所定の位置に精度よくレジスト層９３の開口を形成することができる。その結果、レンズ７２の光軸ＡＸ５を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
このように、本変形例では、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合う光軸ＡＸ５を有するレンズ７２が設けられている。これにより、面発光レーザ１，２を発光させたときに、レンズ７２の光軸ＡＸ５を、面発光レーザ１，２から発せられた光の光軸と重なり合わせることができる。その結果、面発光レーザ１，２と凸状のレンズ７２との光結合ロスを小さくすることができる。
[変形例Ｊ]
上記変形例Ｉにおいて、半導体層１１，４１は、例えば、図２２に示したように、レンズ７２の代わりに、レンズ７４を有していてもよい。レンズ７４は、フレネルレンズであり、例えば、図２２に示したように、レンズとして機能する同心円状の複数の環状の溝部７５によって構成されている。なお、本変形例では、レーザ素子部１０，４０の光出射面は、レンズ７４の表面であるとも言える。各溝部７５は、光出射面１１Ａ内に形成されている。レンズ７４の断面形状は、のこぎり状となっている。レンズ７４は、レンズ７２と同様の方法によって形成される。従って、レンズ７４の光軸ＡＸ６を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
[変形例Ｋ]
上記第１の実施の形態および変形例Ａ，Ｂ，Ｅにおいて、半導体層１１は、例えば、図２３に示したように、半導体層１１の上面のうち、開口部１９Ａと対向する位置（光出射面１１Ａ）に凸状のレンズ７６を有していてもよい。同様に、上記第２の実施の形態および変形例Ｃ，Ｄ，Ｅにおいて、半導体層４１は、例えば、図２３に示したように、半導体層４１の上面のうち、開口部４９Ａと対向する位置（光出射面４１Ａ）に凸状のレンズ７６を有していてもよい。
レンズ７６は、半導体層１１，４１において、レンズ７６の光軸ＡＸ７が面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なるように形成されている。なお、本変形例では、レーザ素子部１０，４０の光出射面は、レンズ７６の表面であるとも言える。
レンズ７６は、例えば、以下のようにして形成される。まず、例えば、図２４に示したように、半導体層１１，４１の上面のうち、光出射面１１Ａ，４１Ａと対向する領域に、凸状のレジスト層９４を形成する。凸状のレジスト層９４は、例えば、フォトレジストを加熱するか、またはフォトレジストの表面張力を利用することで形成される。次に、凸状のレジスト層９４および半導体層１１，４１をエッチングする。エッチングは、ドライエッチングであってもよいし、ウエットエッチングであってもよい。このようにして、レンズ７６が形成される。レジスト層９４は、例えば、製造過程において、電極層１７，４７と同一の層内に形成されたマーカを基準にして、光出射面１１Ａ，４１Ａの所定の位置に形成される。上記マーカは、面内の基準位置を規定するものであり、例えば、金属材料によって形成されている。
本変形例では、光出射面１１Ａ，４１Ａの表面上には、凸状のレジスト層９４のエッチングにより凸状のレンズ７６が形成されている。半導体層１１，４１のエッチングは、面内の基準位置を規定するマーカを基準にして形成された、凸状のレジスト層９４をマスクとして行われる。そのため、凸状のレンズ７６を面内の所定の位置に精度よく形成することができる。従って、本変形例では、凸状のレンズ７６の光軸ＡＸ７を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
ところで、凸状のレンズ７６の光軸ＡＸ７を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる要因は、上述のマーカ以外にもある。剥き出しの多層膜反射鏡が形成された、凹凸のある表面において、凸状のレジスト層９４を面内の所定の位置に精度よく形成することは非常に難しい。一方、本変形例では、凸状のレジスト層９４を形成する際の半導体層１１，４１の上面は平坦になっている。そのため、半導体層１１，４１の上面の所定の位置に精度よく凸状のレジスト層９４を形成することができる。その結果、凸状のレンズ７６の光軸ＡＸ７を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
このように、本変形例では、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合う中心軸ＡＸ７を有する凸状のレンズ７６が設けられている。これにより、面発光レーザ１，２を発光させたときに、凸状のレンズ７６の光軸ＡＸ７を、面発光レーザ１，２から発せられた光の光軸と重なり合わせることができる。その結果、面発光レーザ１，２と凸状のレンズ７６との光結合ロスを小さくすることができる。
[変形例Ｌ]
上記第１の実施の形態および変形例Ａ，Ｂ，Ｅにおいて、半導体層１１は、例えば、図２５、図２６に示したように、半導体層１１の上面のうち、開口部１９Ａと対向する位置（光出射面１１Ａ）に開口部７７Ａが形成されたピンホール層７７を有していてもよい。同様に、上記第２の実施の形態および変形例Ｃ，Ｄ，Ｅにおいて、半導体層４１は、例えば、図２６に示したように、半導体層４１の上面のうち、開口部４９Ａと対向する位置（光出射面４１Ａ）に開口部７７Ａが形成されたピンホール層７７を有していてもよい。つまり、本変形例では、ピンホール層７７が、内部共振器（多層膜反射鏡１２，１８、もしくは多層膜反射鏡２２，２８）の外であって、かつ半導体層１１，４１の上面に配置されている。
ピンホール層７７は、開口部７７Ａによる回折効果により、活性層１３，４３から発せられた光を開口部７７Ａで回折するようになっている。開口部７７Ａの直径は、面発光レーザ１，２から出射される光に対して回折を生じさせる大きさとなっており、例えば、電流注入領域１５Ａ，４５Ａの直径の１０倍以下の大きさとなっている。
ピンホール層７７は、さらに、ピンホール層７７のうち、開口部７７Ａ以外の部分で、活性層１３，４３から発せられた光の共振を阻害するようになっている。具体的には、ピンホール層７７は、ピンホール層７７のうち、開口部７７Ａ以外の部分で、活性層１３，４３から発せられた光に含まれる高次横モードを減衰させるようになっている。ピンホール層７７は、多層膜反射鏡１２，１８、もしくは多層膜反射鏡２２，２８によって生成される定在波の腹の部分に対応する位置に配置されていることが好ましい。ピンホール層７７は、例えば、面発光レーザ１，２から出射される光を吸収する材料、または、光出射面１１Ａ，４１Ａのうちピンホール層７７に接する部分が外部共振器ミラーとして機能し難くなるような屈折率の材料によって形成されている。ピンホール層７７は、光出射面１１Ａ，４１Ａのうちピンホール層７７に接する部分が外部共振器ミラーとして機能し難くなるような膜厚となっていてもよい。
ピンホール層７７は、例えば、ＩＴＯ、ＳｉＮなどによって形成されている。ピンホール層７７が導電性の材料で形成されていてもよい。この場合には、ピンホール層７７は、例えば、図２５に示したように、半導体層１１，４１と電極層１３，４９との間に設けられていてもよい。ピンホール層７７が絶縁材料で形成されていてもよい。この場合には、ピンホール層７７は、例えば、図２６に示したように、半導体層１１，４１と電極層１３，４９との間を避けて設けられている。
開口部７７Ａの直径は、例えば、減衰させたい高次横モードの分布に基づいて設定される。開口部７７Ａの直径は、電流注入領域１５Ａ，４５Ａの直径よりも大きくなっている。電流注入領域１５Ａ，４５Ａの直径が、例えば、８μｍ程度となっている場合、開口部７７Ａの直径は、例えば、８．５μｍ程度となっている。
ピンホール層７７は、例えば、以下のようにして形成される。まず、例えば、図２７に示したように、半導体層１１，４１の上面全体に、ピンホール層７７と同一の材料で構成されたピンホール材料層７７Ｂを形成する。次に、ピンホール材料層７７Ｂの上面のうち、光出射面１１Ａ，４１Ａと対向する領域に開口部９５Ａを有するレジスト層９５を形成する。次に、開口部９５Ａを介して、ピンホール材料層７７Ｂをエッチングする。エッチングは、ドライエッチングであってもよいし、ウエットエッチングであってもよい。このようにして、ピンホール層７７が形成される。開口部９５Ａは、例えば、製造過程において、電極層１７，４７と同一の層内に形成されたマーカを基準にして、レジスト層９５の所定の位置に形成される。上記マーカは、面内の基準位置を規定するものであり、例えば、金属材料によって形成されている。
本変形例では、光出射面１１Ａ，４１Ａの表面上には、ピンホール材料層７７Ｂのエッチングによりピンホール層７７が形成されている。ピンホール材料層７７Ｂのエッチングは、面内の基準位置を規定するマーカを基準にして形成された、レジスト層９５をマスクとして行われる。そのため、開口部７７Ａを面内の所定の位置に精度よく形成することができる。従って、本変形例では、開口部７７Ａの中心軸ＡＸ８を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
ところで、開口部７７Ａの中心軸ＡＸ８を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる要因は、上述のマーカ以外にもある。剥き出しの多層膜反射鏡が形成された、凹凸のある表面において、開口部７７Ａを面内の所定の位置に精度よく形成することは非常に難しい。一方、本変形例では、開口部９５Ａを形成する際のピンホール材料層７７Ｂ（半導体層１１，４１）の上面は平坦になっている。そのため、ピンホール材料層７７Ｂの上面の所定の位置に精度よく開口部９５Ａを形成することができるので、開口部９５Ａを介して形成される開口部７７Ａについても、半導体層１１，４１の上面の所定の位置に精度よく形成することができる。その結果、開口部７７Ａの中心軸ＡＸ８を、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１に容易に合わせることができる。
このように、本変形例では、面発光レーザ１，２の光軸ＡＸ１と重なり合う中心軸ＡＸ８を有する開口部７７Ａが設けられている。これにより、面発光レーザ１，２を発光させたときに、開口部７７Ａの中心軸ＡＸ８を、面発光レーザ１，２から発せられた光の光軸と重なり合わせることができる。その結果、面発光レーザ１，２から出射される光の発散角を所望の範囲に制御することができる。
また、本変形例では、ピンホール層７７が内部共振器の外に配置されているので、ピンホール層７７が内部共振器の内に配置されている場合と比べて、ピンホール層７７の形成が容易であり、さらに、閾値電圧の上昇や、スロープ効率の悪化を抑制することができる。また、本変形例では、ピンホール層７７が半導体層１１，４１の上面に配置されているので、半導体層１１，４１の厚さを制御することにより、ピンホール層７７を、多層膜反射鏡１２，１８、もしくは多層膜反射鏡２２，２８によって生成される定在波の腹の部分に対応する位置に配置することが可能である。
また、本変形例では、ピンホール層７７が、発散角を制御するだけでなく、高次横モードを減衰させる機能を有している。従って、それぞれの機能を別々に設けた場合と比べて、面発光レーザ１，２の層構造を簡素化することができる。
以上、実施の形態およびその変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本技術が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
[変形例Ｍ]
上記各実施の形態およびそれらの変形例において、光出射面１１Ａ，４１Ａに反射防止膜や、保護膜などが設けられていてもよい。
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
第１多層膜反射鏡、第１導電型の第１半導体層、活性層、第２導電型の第２半導体層、第２多層膜反射鏡、第２導電型の窒化物半導体層および光出射面をこの順に含むと共に、前記活性層に電流を注入するための電極を含むレーザ素子部を備えた
面発光レーザ。
（２）
前記レーザ素子部は、前記活性層に注入する電流を狭窄するための第１開口部が形成された電流狭窄層を有し、
前記光出射面は、前記第１開口部と対向する位置に設けられている
（１）に記載の面発光レーザ。
（３）
前記電極は、前記窒化物半導体層に接する第１電極と、前記第１開口部を介して前記第１半導体層に接する第２電極とにより構成されている
（１）または（２）に記載の面発光レーザ。
（４）
前記光出射面は、外部共振器ミラーとして機能する位置に設けられている
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（５）
前記窒化物半導体層は、当該窒化物半導体層の上面のうち、前記第１開口部と対向する位置に凹部を有し、
前記凹部の底面が前記光出射面となっている
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（６）
先端が前記凹部に連結された光ファイバをさらに備えた
（５）に記載の面発光レーザ。
（７）
前記光出射面に接するレンズをさらに備えた
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（８）
前記窒化物半導体層は、前記光出射面に、レンズとして機能する同心円状の複数の環状溝部を有する
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（９）
前記窒化物半導体層は、当該窒化物半導体層の上面のうち、前記第１開口部と対向する位置に凸状のレンズを有し、
前記凸状のレンズの上面が前記光出射面となっている
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（１０）
前記光出射面と対向する位置に第２開口部が形成されたピンホール層をさらに備え、
前記ピンホール層は、前記活性層から発せられた光を前記第２開口部で回折する機能を有すると共に、前記第２開口部以外の部分で、前記活性層から発せられた光の共振を阻害する機能を有する
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（１１）
前記第１多層膜反射鏡および前記第２多層膜反射鏡は、ともに、誘電体多層膜反射鏡である
（１）ないし（１０）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（１２）
前記窒化物半導体層は、前記第２多層膜反射鏡を埋め込むことにより形成された半導体層、または、前記第２多層膜反射鏡の形成に用いられた基板である
（１１）に記載の面発光レーザ。
（１３）
前記第１多層膜反射鏡は、誘電体多層膜反射鏡であり、
前記第２多層膜反射鏡は、第２導電型の窒化物系の半導体多層膜反射鏡である
（１）ないし（１０）のいずれか１つに記載の面発光レーザ。
（１４）
前記窒化物半導体層は、前記第２多層膜反射鏡の形成に用いられた基板である

（１３）に記載の面発光レーザ。
本出願は、日本国特許庁において２０１５年９月１５日に出願された日本特許出願番号第２０１５−１８１６２７号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (14)

  1. 第１多層膜反射鏡、第１導電型の第１半導体層、活性層、第２導電型の第２半導体層、第２多層膜反射鏡、第２導電型の窒化物半導体層および光出射面をこの順に含むと共に、前記活性層に電流を注入するための電極を含むレーザ素子部を備えた
    面発光レーザ。
  2. 前記レーザ素子部は、前記活性層に注入する電流を狭窄するための第１開口部が形成された電流狭窄層を有し、
    前記光出射面は、前記第１開口部と対向する位置に設けられている
    請求項１に記載の面発光レーザ。
  3. 前記電極は、前記窒化物半導体層に接する第１電極と、前記第１開口部を介して前記第１半導体層に接する第２電極とにより構成されている
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  4. 前記光出射面は、外部共振器ミラーとして機能する位置に設けられている
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  5. 前記窒化物半導体層は、当該窒化物半導体層の上面のうち、前記第１開口部と対向する位置に凹部を有し、
    前記凹部の底面が前記光出射面となっている
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  6. 先端が前記凹部に連結された光ファイバをさらに備えた
    請求項５に記載の面発光レーザ。
  7. 前記光出射面に接するレンズをさらに備えた
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  8. 前記窒化物半導体層は、前記光出射面に、レンズとして機能する同心円状の複数の環状溝部を有する
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  9. 前記窒化物半導体層は、当該窒化物半導体層の上面のうち、前記第１開口部と対向する位置に凸状のレンズを有し、
    前記凸状のレンズの上面が前記光出射面となっている
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  10. 前記光出射面と対向する位置に第２開口部が形成されたピンホール層をさらに備え、
    前記ピンホール層は、前記活性層から発せられた光を前記第２開口部で回折する機能を有すると共に、前記第２開口部以外の部分で、前記活性層から発せられた光の共振を阻害する機能を有する
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  11. 前記第１多層膜反射鏡および前記第２多層膜反射鏡は、ともに、誘電体多層膜反射鏡である
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  12. 前記窒化物半導体層は、前記第２多層膜反射鏡を埋め込むことにより形成された半導体層、または、前記第２多層膜反射鏡の形成に用いられた基板である
    請求項１１に記載の面発光レーザ。
  13. 前記第１多層膜反射鏡は、誘電体多層膜反射鏡であり、
    前記第２多層膜反射鏡は、第２導電型の窒化物系の半導体多層膜反射鏡である
    請求項２に記載の面発光レーザ。
  14. 前記窒化物半導体層は、前記第２多層膜反射鏡の形成に用いられた基板である
    請求項１３に記載の面発光レーザ。
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