TW202245362A - 面發光雷射 - Google Patents

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荒木田孝博
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日商索尼半導體解決方案公司
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Abstract

本技術提供一種可降低隧道接面之壓降之面發光雷射。 本技術提供之面發光雷射包含：第1及第2多層膜反射鏡，其等相互積層；複數個活性層，其等在前述第1及第2多層膜反射鏡之間相互積層；及隧道接面，其配置於前述複數個活性層中之在積層方向上相鄰之第1及第2活性層之間；且前述隧道接面係包含相互積層之n型半導體層及p型半導體層，前述p型半導體層係包含相互積層之第1及第2p型半導體區域。

Description

面發光雷射
本揭示之技術(以下亦稱為「本技術」)係關於一種面發光雷射。
先前，已知在第1及第2多層膜反射鏡之間相互積層有複數個活性層之面發光雷射。於該面發光雷射之中，有於在積層方向上相鄰之2個活性層之間具備隧道接面者(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-351798號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，於先前之面發光雷射中，關於降低隧道接面之壓降尚有改善之餘地。
因此，本技術之主要目的在於提供一種可降低隧道接面之壓降之面發光雷射。 [解決課題之技術手段]
本技術提供之面發光雷射包含：第1及第2多層膜反射鏡； 複數個活性層，其等在前述第1及第2多層膜反射鏡之間相互積層；及 隧道接面，其配置於前述複數個活性層中之在積層方向上相鄰之第1及第2活性層之間；且 前述隧道接面 包含相互積層之n型半導體層及p型半導體層， 前述p型半導體層包含相互積層之第1及第2p型半導體區域。 前述第1p型半導體區域可配置於前述n型半導體層與前述第2p型半導體區域之間。 前述第1p型半導體區域可與前述n型半導體層相接。 前述第2p型半導體區域可與前述第1p型半導體區域相接。 前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之載體濃度可互不相同。 前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之帶隙可互不相同。 前述第2p型半導體區域之載體濃度，可高於前述第1p型半導體區域之載體濃度。 前述第1p型半導體區域之帶隙，可小於前述第2p型半導體區域之帶隙。 前述面發光雷射可進一步包含組成傾斜層，該組成傾斜層配置於前述第1活性層與前述隧道接面之間、及/或前述第2活性層與前述隧道接面之間。 可進一步包含間隔層，該間隔層配置於前述第1及第2活性層中之在與前述隧道接面之間配置有前述組成傾斜層之活性層、與該組成傾斜層之間。 可行的是，前述複數個活性層係包含前述第1及第2活性層之至少3個之活性層，於前述複數個活性層中之複數組相鄰之2個活性層之各組的相鄰之2個活性層之間，配置前述隧道接面，於複數個前述隧道接面中之至少一個隧道接面、與夾著該一個隧道接面之前述相鄰之2個前述活性層之至少一個之間，配置組成傾斜層。 前述第1p型半導體區域可包含GaAs化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體。 前述第2p型半導體區域可包含GaAs化合物半導體、AlGaInAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體。 前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之Al組成，可互不相同。 前述第2p型半導體區域之Al組成，可大於前述第1p型半導體區域之Al組成。 前述第1p型半導體區域及/或前述第2p型半導體區域，可摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。
以下，一面參照附圖，一面對於本技術之較佳之實施形態詳細地進行說明。再者，於本說明書及圖式中，對於在實質上具有同一功能構成之構成要素，藉由賦予同一符號而省略重複說明。以下所說明之實施形態係表示本技術之代表性之實施形態者，並非藉此將本技術之範圍縮窄地解釋。於本說明書中，即便在記述本技術之面發光雷射發揮複數個效果之情形下，本技術之面發光雷射只要發揮至少一個效果即可。本說明書所記載之效果終極而言僅為例示而並非被限定者，亦可具有其他效果。
又，按照以下之順序進行說明。 1.本技術之第1實施形態之面發光雷射 (1)面發光雷射之構成 (2)面發光雷射之動作 (3)面發光雷射之製造方法 (4)面發光雷射之效果 2.本技術之第1實施形態之變化例1～8之面發光雷射 3.本技術之第2實施形態之面發光雷射 (1)面發光雷射之構成 (2)面發光雷射之動作 (3)面發光雷射之製造方法 (4)面發光雷射之效果 4.本技術之第2實施形態之變化例1～14之面發光雷射 5.可適用本技術之面發光雷射之構成例 6.本技術之變化例 7.對於電子機器之應用例 8.將面發光雷射適用於距離測定裝置之例 9.將距離測定裝置搭載於移動體之例
1.本技術之第1實施形態之面發光雷射 (1)面發光雷射之構成 圖1係顯示本技術之第1實施形態之面發光雷射100之構成之剖視圖。以下，為了便於說明，而以圖1等之剖視圖中之上方為上、以下方為下進行說明。
面發光雷射100作為一例，如圖1所示般，包含：第1及第2多層膜反射鏡102、112，複數(例如2)個活性層104、110，及隧道接面107。
面發光雷射100之各構成要素，作為一例而形成於基板101(半導體基板)上。
第1及第2多層膜反射鏡102、112，作為一例而於基板101上相互積層。此處，第2多層膜反射鏡112配置於第1多層膜反射鏡102之上方。複數(例如2)個活性層104、110，在第1及第2多層膜反射鏡102、112之間相互積層。隧道接面107配置於複數個活性層104、110中之在積層方向(上下方向)上相鄰之第1及第2活性層104、110之間。 於面發光雷射100中，作為一例而於基板101上自基板101側起依序積層第1多層膜反射鏡102、第1活性層104、隧道接面107、第2活性層110及第2多層膜反射鏡112。
此處，包含第1及第2活性層104、110、及隧道接面107而構成共振器。進而，包含第1多層膜反射鏡102、共振器、及第2多層膜反射鏡112而構成共振器構造體。
於基板101上，作為一例，包含第1多層膜反射鏡102之一部分(上部)，第1及第2活性層104、110，隧道接面107，及第2多層膜反射鏡112而形成台面M1。台面M1作為一例，而構成共振器構造體(惟，除了第1多層膜反射鏡102之其他部分(下部)之外)。台面M1例如為大致圓柱形狀，但亦可為例如大致橢圓柱形狀、多角柱形狀等其他柱形狀。台面M1之高度方向與積層方向大致一致。
面發光雷射100作為一例，自台面M1之頂部出射光。亦即，面發光雷射100作為一例係表面出射型之面發光雷射。
面發光雷射100進一步在隧道接面107與第1活性層104之間具有第1組成傾斜層106，且在隧道接面107與第2活性層110之間具有第2組成傾斜層108。
面發光雷射100進一步包含第1間隔層105，該第1間隔層105配置於第1及第2活性層104、110中之在與隧道接面107之間配置有第1組成傾斜層106之活性層即第1活性層104、與第1組成傾斜層106之間。
面發光雷射100進一步包含第2間隔層109，該第2間隔層109配置於第1及第2活性層104、110中之在與隧道接面107之間配置有第2組成傾斜層108之活性層即第2活性層110、與第2組成傾斜層108之間。
[基板] 基板101作為一例係第1導電型(例如n型)半導體基板(例如GaAs基板)。於基板101之背面(下表面)，設置n側電極即陰極電極117。
陰極電極117作為一例包含AuGe/Ni/Au。
[第1多層膜反射鏡] 第1多層膜反射鏡102作為一例配置於基板101上。 第1多層膜反射鏡102作為一例為半導體多層膜反射鏡。亦將多層膜反射鏡稱為分佈型布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)。作為多層膜反射鏡(分佈型布拉格反射鏡)之一種之半導體多層膜反射鏡，光吸收為少，且具有高反射率及導電性。 詳細而言，第1多層膜反射鏡102作為一例為第1導電型(例如n型)之半導體多層膜反射鏡，具有折射率互不相同之複數種(例如兩種)半導體層以振盪波長之1/4波長之光學厚度交替地積層之構造。第1多層膜反射鏡102之各折射率層包含第1導電型(例如n型)之AlGaAs系化合物半導體。
[第1活性層] 第1活性層104作為一例，隔著包含非摻雜之AlGaAs系化合物半導體之第1包層103(例如膜厚30 nm之Al 0.40GaAs層)配置於第1多層膜反射鏡102上。 第1活性層104作為一例，具有包含非摻雜之InGaAs系化合物半導體(例如In 0.10GaAs)之活性區域、與包含非摻雜之AlGaAs系化合物半導體(例如Al 0.10GaAs)之導引/障壁區域(其中，積層方向之兩端為導引區域、積層方向之中間為障壁區域)交替地積層之積層構造。此處，第1活性層104作為一例，具有2層導引區域、2層障壁區域及3層活性區域，積層方向之兩端為導引區域。 各活性區域之厚度設為例如7 nm。積層方向之兩端之導引區域之厚度設為例如10 nm。積層方向之中間之障壁區域之厚度設為例如8 nm。 第1活性層104藉由具有該積層構造，而可進行例如以900 nm頻帶為振盪波長之雷射振盪。
[第1組成傾斜層] 第1組成傾斜層106作為一例，隔著包含非摻雜之AlGaAs系化合物半導體之第1間隔層105(例如厚度14 nm之Al 0.40GaAs層)配置於第1活性層104上。 第1組成傾斜層106構成為包含載體濃度比較高之第2導電型(例如p型)之半導體層。作為第1組成傾斜層106，例如可使用比較高濃度(例如6×10 17cm -3)地摻雜C(碳)之AlGaAs系化合物半導體。 第1組成傾斜層106之Al組成自第1活性層104側至隧道接面107側，連續性地(逐漸地)或階段性地(非連續性地)變低。 第1組成傾斜層106之Al組成，例如在0.05～0.40之範圍內連續性或階段性地變化。 第1組成傾斜層106之厚度可設為例如10 nm。 作為第1組成傾斜層106之Al組成階段性地變化之例，可自第1活性層104側向隧道接面107側，依序具有膜厚3 nm之Al 0.35GaAs層、膜厚4 nm之Al 0.20GaAs層及膜厚3 nm之Al 0.05GaAs層。
[隧道接面] 隧道接面107作為一例而配置於第1組成傾斜層106上。 隧道接面107包含相互積層之p型半導體層107a及n型半導體層107b。p型半導體層107a作為一例配置於n型半導體層107b之基板101側(下側)。
(n型半導體層) n型半導體層107b作為一例包含載體濃度高之n型InGaAs系化合物半導體。作為n型半導體層107b，例如可使用高濃度(例如5×10 19cm -3)地摻雜Si(矽)之厚度20 nm之In 0.10GaAs層。InGaAs系化合物半導體之帶隙例如小於AlGaAs系化合物半導體。
(p型半導體層) p型半導體層107a包含相互積層之第1及第2p型半導體區域107a1、107a2。 第1p型半導體區域107a1配置於n型半導體層107b與第2p型半導體區域107a2之間。此處，作為一例，第2p型半導體區域107a2配置於第1p型半導體區域107a1之基板101側(下側)。
第1p型半導體區域107a1作為一例，與n型半導體層107b相接。第2p型半導體區域107a2作為一例，與第1p型半導體區域107a1相接
此處，為了在隧道接面處降低壓降(為了謀求低電阻化)，理想的是隧道接面之p型半導體層之與n型半導體層相接之區域(在與n型半導體層之間形成pn接合面之區域)之帶隙為小。例如，第1p型半導體區域107a1之帶隙較佳的是小於第2p型半導體區域107a2之帶隙。 進而，隧道接面之p型半導體層之與n型半導體層相接之區域，理想的是載體濃度(摻雜濃度)為高。 然而，難以在將帶隙維持為較小下提高載體濃度。 因此，於隧道接面之p型半導體層處之與n型半導體層相接之區域使用帶隙小之材料時，理想的是提高其以外之區域之載體濃度。 具體而言，如本技術般，有效的是以相互積層之複數個p型半導體區域來構成p型半導體層。此乃緣於可使複數個p型半導體區域具有不同之特性。 更詳細而言，當於第1p型半導體區域107a1使用帶隙為小之材料時，較佳的是於第2p型半導體區域107a2使用載體濃度為高之材料。例如，第2p型半導體區域107a2之載體濃度較佳的是高於第1p型半導體區域107a1之載體濃度。例如，第2p型半導體區域107a2之Al組成較佳的是大於第1p型半導體區域107a1之Al組成。此乃緣於Al組成愈大則愈提高載體濃度。
然而，於例如在p型半導體層使用包含GaAs之AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體時，Al組成愈高，則可進行高摻雜，但其相反面，帶隙愈變大。因此，較佳的是考量如此之折衷之關係，選擇在各p型半導體區域中使用之材料。
第1p型半導體區域107a1作為一例，包含載體濃度高之p型之GaAs化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體。較佳的是於第1p型半導體區域107a1，摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。作為第1p型半導體區域107a1，可使用例如高濃度(例如1×10 20cm -3)地摻雜C(碳)之例如厚度5 nm之GaAs層。GaAs層之帶隙小於AlGaAs層。
第2p型半導體區域107a2作為一例，與第1組成傾斜層106相接。 第2p型半導體區域107a2作為一例，包含載體濃度高之p型之GaAs化合物半導體、AlGaInAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體。較佳的是於第2p型半導體區域107a2，摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。作為第2p型半導體區域107a2，可使用例如高濃度(例如3×10 20cm -3)地摻雜C之例如厚度5 nm之Al 0.05GaAs層。
[第2組成傾斜層] 第2組成傾斜層108作為一例，配置於隧道接面107上。 第2組成傾斜層108構成為包含載體濃度比較高之第1導電型(例如n型)之半導體層。作為第2組成傾斜層108，可舉出例如比較高濃度(例如6×17 cm -3)地摻雜Si之AlGaAs系化合物半導體。 第2組成傾斜層108之Al組成自第2活性層110側至隧道接面107側，連續性地(逐漸地)或階段性地(非連續性地)變低。 第2組成傾斜層108之Al組成，例如在0.05～0.40之範圍內連續性或階段性地變化。 第2組成傾斜層108之全膜厚可設為例如10 nm。 作為第2組成傾斜層108之Al組成階段性地變化之例，可自第2活性層110側向隧道接面107側，依序具有膜厚3 nm之Al 0.35GaAs層、膜厚4 nm之Al 0.20GaAs層及膜厚3 nm之Al 0.05GaAs層。
[第2活性層] 第2活性層110作為一例，隔著包含非摻雜之AlGaAs系化合物半導體之第2間隔層108(例如膜厚14 nm之Al 0.40GaAs膜)配置於第2組成傾斜層108上。 第2活性層110作為一例，具有與第1活性層104相同之層構成。亦即，第2活性層110作為一例，具有包含非摻雜之InGaAs系化合物半導體(例如In 0.10GaAs)之活性區域、與包含非摻雜之AlGaAs系化合物半導體(例如Al 0.10GaAs)之導引/障壁區域(其中，積層方向之兩端為導引區域、積層方向之中間為障壁區域)交替地積層之積層構造。此處，第2活性層110例如具有2層導引區域、2層障壁區域及3層活性區域，積層方向之兩端為導引區域。 各活性區域之膜厚設為例如7 nm。積層方向之兩端之導引區域之膜厚設為例如10 nm。積層方向之中間之障壁區域之膜厚設為例如8 nm。 第2活性層110藉由具有該積層構造，而可進行例如以900 nm頻帶為振盪波長之雷射振盪。
[第2多層膜反射鏡] 第2多層膜反射鏡112作為一例，隔著包含非摻雜之AlGaAs系化合物半導體之第2包層111(例如膜厚30 nm之Al 0.40GaAs層)配置於第2活性層110上。 第2多層膜反射鏡112作為一例為半導體多層膜反射鏡。亦將多層膜反射鏡稱為分佈型布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)。作為多層膜反射鏡(分佈型布拉格反射鏡)之一種之半導體多層膜反射鏡，光吸收為少，且具有高反射率及導電性。 詳細而言，第2多層膜反射鏡112作為一例為第2導電型(例如p型)半導體多層膜反射鏡，具有折射率互不相同之複數種(例如兩種)半導體層以振盪波長之1/4波長之光學厚度交替地積層之構造。第2多層膜反射鏡112之各折射率層包含第2導電型(例如p型)之AlGaAs系化合物半導體。
於第2多層膜反射鏡112之內部，配置有電流狹窄層113(氧化狹窄層)。電流狹窄層113作為一例，具有包含第2導電型(例如n型)之AlGaAs系化合物半導體(例如AlGaAs、AlAs等)之非氧化區域113a、及包圍其周圍之包含AlGaAs系化合物半導體之氧化物(例如Al 2O 3)之氧化區域113b。作為電流狹窄層113之基材(後述之被選擇氧化層113S)，較佳的是使用Al組成為90%以上之AlGaAs膜。
於第2多層膜反射鏡112上，配置包含第2導電型(例如p型)之GaAs層之接觸層114。
台面M1除了一部分以外係由絕緣膜115覆蓋。絕緣膜115包含例如SiO 2、SiN、SiON等介電體。 於台面M1之頂部(例如接觸層114之上表面)上之絕緣膜115，形成接觸孔115a，p側電極即環狀陽極電極116以於該接觸孔115a內與台面M1之頂部接觸之方式設置。陽極電極116作為一例，以自積層方向觀察，中心與電流狹窄層113之中心大致一致之方式配置於接觸孔115a內。陽極電極116之內徑側成為雷射光之出射口。 陽極電極116作為一例包含Ti/Pt/Au。
(2)面發光雷射之動作 於面發光雷射100中，若在陽極電極116與陰極電極117之間被施加有電壓而電流流入陽極電極116，則該電流被電流狹窄層113狹窄化並注入第2活性層110，且藉由隧道接面107之隧道效應而將與該注入之電流大致相同電流值之電流注入第1活性層104。藉此，第1及第2活性層104、110以大致相同之發光強度發光，該等光在第1及第2多層膜反射鏡102、112間由各活性層放大且往復，於滿足振盪條件時，自台面M1之頂部作為雷射光而射出。
(3)面發光雷射之製造方法 以下，對於面發光雷射100之製造方法，參照圖2之流程圖(步驟S1～S7)參照進行說明。此處，作為一例，藉由使用半導體製造裝置之半導體製造方法，於基板101之基材即1個晶圓上，同時產生複數個二維配置有複數個面發光雷射100之面發光雷射陣列。接著，將一連串一體之複數個面發光雷射陣列相互分離，而獲得晶片狀之複數個面發光雷射陣列(面發光雷射陣列晶片)。再者，藉由以下說明之製造方法，在基板101之基材即1個晶圓上，同時產生複數個面發光雷射100，將一連串一體之複數個面發光雷射100相互分離，而可獲得晶片狀之面發光雷射(面發光雷射晶片)。
＜步驟S1＞ 於步驟S1中，實施積層體產生處理1。於積層體產生處理1中，作為一例，藉由化學氣相成長(CVD)法、例如有機金屬氣相成長(MOCVD)法，於成長室內將構成面發光雷射100之各層之材料依次積層而產生積層體L1(參照圖12)。
對於積層體產生處理1(圖2之步驟S1)，參照圖3之流程圖、圖4～圖12進行說明。
於最先之步驟S1-1中，在基板101上積層第1多層膜反射鏡102(參照圖4)。進而，在第1多層膜反射鏡102上積層第1包層103。
於下一步驟S1-2中，在第1多層膜反射鏡102上積層第1活性層104(參照圖5)。更詳細而言，在第1包層103上積層第1活性層104。進而，在第1活性層104上積層第1間隔層105。
在下一步驟S1-3中，在第1活性層104上積層第1組成傾斜層106(參照圖6)。更詳細而言，在第1間隔層105上積層第1組成傾斜層106。
於下一步驟S1-4中，在第1組成傾斜層106上積層第2p型半導體區域107a2(參照圖7)。
於下一步驟S1-5中，在第2p型半導體區域107a2上積層第1p型半導體區域107a1(參照圖8)。其結果，形成p型半導體層107a。
於下一步驟S1-6中，在第1p型半導體區域107a1上積層n型半導體層107b(參照圖9)。其結果，形成隧道接面107。
於下一步驟S1-7中，在n型半導體層107b上積層第2組成傾斜層108(參照圖10)。進而，在第2組成傾斜層108上積層第2間隔層109。
於下一步驟S1-8中，在第2組成傾斜層108上積層第2活性層110(參照圖11)。更詳細而言，在第2間隔層109上積層第2活性層110。進而，在第2活性層110上積層第2包層111。
於下一步驟S1-9中，在第2活性層110上積層第2多層膜反射鏡112(參照圖12)。更詳細而言，於第2包層111上，積層內部含有作為電流狹窄層113之被選擇氧化層113S之第2多層膜反射鏡112。進而，在第2多層膜反射鏡112上積層接觸層114。其結果，產生積層體L1。
＜步驟S2＞ 於步驟S2中，對積層體L1進行蝕刻而形成台面M1(參照圖13)。 具體而言，於自成長室取出之積層體L1上藉由光微影術而形成抗蝕圖案。接著，以該抗蝕圖案為遮罩，例如藉由RIE蝕刻(反應性離子蝕刻)，對積層體L1進行蝕刻，直至至少被選擇氧化層113S之側面露出為止(例如直至第1包層103之側面完全露出為止)，而形成台面M1。此處之蝕刻，進行至蝕刻底面位於第1多層膜反射鏡102內為止。其後，去除該抗蝕圖案。
＜步驟S3＞ 於步驟S3中，對被選擇氧化層113S(參照圖13)之周圍部進行氧化而產生電流狹窄層113(參照圖14)。 具體而言，將台面M1暴露於水蒸氣環境中，自側面對被選擇氧化層113S進行氧化(選擇氧化)，而形成非氧化區域113a之周圍被氧化區域113b包圍之電流狹窄層113。
＜步驟S4＞ 於步驟S4中，形成絕緣膜115(參照圖15)。具體而言，在形成有台面M1之積層體之大致全域將絕緣膜115成膜。
＜步驟S5＞ 於步驟S5中，形成接觸孔115a(參照圖16)。具體而言，於除了形成於台面M1之頂部上之絕緣膜115以外之絕緣膜115上藉由光微影術而形成抗蝕圖案。接著，以該抗蝕圖案為遮罩，例如使用氟酸系之蝕刻劑藉由蝕刻而將形成於台面M1之頂部上之絕緣膜115去除。其後，去除該抗蝕圖案。其結果，形成接觸孔115a，接觸層114露出。
＜步驟S6＞ 於步驟S6中，形成陽極電極116(參照圖17)。具體而言，例如，藉由EB蒸鍍法，經由接觸孔115a在接觸層114上例如將Ti/Pt/Au膜成膜，藉由將抗蝕劑及抗蝕劑上之例如Ti/Pt/Au剝離，而在接觸孔115a內形成陽極電極116。
＜步驟S7＞ 於步驟S7中，形成陰極電極117(參照圖18)。具體而言，在對基板101之背面(下表面)進行研磨後，於該背面例如將AuGe/Ni/Au膜成膜。
(4)面發光雷射之效果 本技術之第1實施形態之面發光雷射100包含：第1及第2多層膜反射鏡102、112，其等相互積層；複數個活性層104、110，其等在第1及第2多層膜反射鏡102、112之間相互積層；及隧道接面107，其配置於複數個活性層中之在積層方向上相鄰之第1及第2活性層104、110之間。隧道接面107包含相互積層之n型半導體層107b及p型半導體層107a，p型半導體層107a包含相互積層之第1及第2p型半導體區域107a1、107a2。 該情形下，可將第1與第2p型半導體區域107a1、107a2以互不相同之材料構成，而可使各者具有互不相同之特性。例如，可於第1及第2p型半導體區域107a1、107a2中之距離n型半導體層107b近者使用帶隙為小之p型半導體，於遠者使用載體濃度為高之p型半導體。 其結果，於隧道接面107之p型半導體層107a中，可謀求p型半導體層107a與n型半導體層107b之界面即pn接合部附近之區域之壓降之降低(低電阻化)，且可謀求pn接合部附近以外之區域之壓降之降低(低電阻化)。 作為結果，根據第1實施形態之面發光雷射100，可提供可降低隧道接面107之壓降之面發光雷射100。藉此，可實現在發光特性上優異之面發光雷射100。
第1p型半導體區域107a1配置於n型半導體層107b與第2p型半導體區域107a2之間。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用帶隙為小之材料，而可謀求p型半導體層107a之pn接合部附近之區域之低電阻化。
第1p型半導體區域107a1與n型半導體層107b相接。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用帶隙為小之材料，而可謀求pn接合部之低電阻化，而可謀求隧道接面107之進一步之低電阻化。
第2p型半導體區域107a2與第1p型半導體區域107a1相接。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用載體濃度為高之材料，而可謀求p型半導體層107a之pn接合部附近以外之區域之低電阻化。
第1p型半導體區域107a1與n型半導體層107b相接，且第2p型半導體區域107a2與第1p型半導體區域107a1相接。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用帶隙為小之材料，且在第1p型半導體區域107a1使用載體濃度為高之材料，而可謀求p型半導體層107a全域之低電阻化，而可謀求隧道接面107之格外之低電阻化。
此處，原本理想的是第1p型半導體區域107a1之載體濃度為高，但難以利用將帶隙維持為小之材料而獲得高載體濃度。因此，第2p型半導體區域107a2之載體濃度，較佳的是高於第1p型半導體區域107a1之載體濃度。
第1p型半導體區域107a1之帶隙，較佳的是小於第2p型半導體區域107a2之帶隙。
面發光雷射100進一步包含配置於第1活性層104與隧道接面107之間之第1組成傾斜層106。藉此，可謀求第1活性層104與隧道接面107之間之低電阻化。
面發光雷射100進一步包含配置於第2活性層110與隧道接面107之間之第2組成傾斜層108。藉此，可將第2活性層110與隧道接面107之間之區域之Al組成變化和緩化，而可謀求該區域之低電阻化。
面發光雷射100進一步包含：第1間隔層105，該第1間隔層105配置於第1及第2活性層104、110中之在與隧道接面107之間配置有第1組成傾斜層106之第1活性層104、與第1組成傾斜層106之間。藉此，可與共振器內部之光場強度對應地控制各活性層或隧道接面107之位置。
面發光雷射100進一步包含第2間隔層109，該第2間隔層109配置於第1及第2活性層104、110中之在與隧道接面107之間配置有第2組成傾斜層108之第2活性層110、與第2組成傾斜層108之間。藉此，可與共振器內部之光場強度對應地控制各活性層或隧道接面107之位置。
第1p型半導體區域107a1較佳的是包含GaAs化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體。
第2p型半導體區域107a2較佳的是包含GaAs化合物半導體、AlGaInAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體。
第2p型半導體區域107a2之Al組成較佳的是大於第1p型半導體區域107a1之Al組成。
第1p型半導體區域107a1及/或第2p型半導體區域107a2較佳的是摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。
2.本技術之第1實施形態之變化例1～8之面發光雷射 以下，對於本技術之第1實施形態之變化例1～8之面發光雷射進行說明。
(變化例1) 變化例1之面發光雷射100-1如圖19所示般，在除了未設置第1組成傾斜層106之點以外，具有與第1實施形態之面發光雷射100相同之構成。 於面發光雷射100-1中，因未設置第1組成傾斜層106，故與面發光雷射100相比，雖然在第1活性層104與隧道接面107之間之低電阻化上不佳，但在可將層構成更簡單化、且可在積層體產生處理中減少一個積層工時之點上為有效。
(變化例2) 變化例2之面發光雷射100-2如圖20所示般，在除了未設置第2組成傾斜層108之點以外，具有與第1實施形態之面發光雷射100相同之構成。 於面發光雷射100-2中，因未設置第2組成傾斜層108，故與面發光雷射100相比，雖然在第2活性層110與隧道接面107之間之低電阻化上不佳，但在可將層構成更簡單化、且可在積層體產生處理中減少一個積層工時之點上為有效。
(變化例3) 變化例3之面發光雷射100-3如圖21所示般，在除了未設置第1及第2組成傾斜層106、108之點以外，具有與第1實施形態之面發光雷射100相同之構成。 於面發光雷射100-3中，因未設置第1及第2組成傾斜層106、108，故與面發光雷射100相比，雖然在第1活性層104與隧道接面107之間之低電阻化及第2活性層110與隧道接面107之間之低電阻化上不佳，但在可將層構成更進一步簡單化、且可在積層體產生處理中減少兩個積層工時之點上為有效。
(變化例4) 變化例4之面發光雷射100-9如圖22所示般，在除了p型半導體層107a在第1及第2p型半導體區域107a1、107a2之間具有第3p型半導體區域107a3之點以外，具有與第1實施形態之面發光雷射100相同之構成。 第3p型半導體區域107a3可由與第1p型半導體區域107a1之材料(例如GaAs系化合物半導體)類似之材料(例如GaAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體)構成、而具有與第1半導體區域107a1類似之特性(例如帶隙為小之特性)。 第3p型半導體區域107a3亦可由與第2p型半導體區域107a2之材料(例如Al XGaAs)類似之材料(例如Al YGaAs(Y≠X))構成、而具有與第2p型半導體區域107a2類似之特性(例如Y＞X或Y＜X中載體濃度為高之特性)。 第3p型半導體區域107a3亦可由具有第1p型半導體區域107a1之材料(例如GaAs)與第2p型半導體區域107a2之材料(例如Al XGaAs)之中間性之性質之材料(例如Al YGaAs(Y≠X))構成、而具有第1及第2p型半導體區域107a1、107a2之中間性之特性。 再者，亦可在第1及第2p型半導體區域107a1、107a2之間設置2個以上之p型半導體區域。亦可使該等2個以上之p型半導體區域各者，具有與上述之第3p型半導體區域107a3相同之特性。例如，可使該等2個以上之p型半導體區域中之距離第1p型半導體區域107a1近者之p型半導體區域具有與第1p型半導體區域107a1更類似之特性，使距離第2p型半導體區域107a2近者之p型半導體區域具有與第2p型半導體區域107a2更類似之特性。
(變化例5) 變化例5之面發光雷射100-10如圖23所示般，具有將構成第1實施形態之面發光雷射100之層之導電型(第1及第2導電型，例如p型及n型)進行調換之構成。於該情形下，於隧道接面107中，n型半導體層107b配置於p型半導體層107a之基板101側(下側)。 面發光雷射100-10亦發揮與第1實施形態之面發光雷射100相同之效果。
(變化例6) 變化例6之面發光雷射100-11如圖24所示般，在除了未設置第1組成傾斜層106之點以外，具有與變化例5之面發光雷射100-10相同之構成。
(變化例7) 變化例7之面發光雷射100-12如圖25所示般，在除了未設置第2組成傾斜層108之點以外，具有與變化例5之面發光雷射100-10相同之構成。
(變化例8) 變化例8之面發光雷射100-13如圖26所示般，在除了未設置第1及第2組成傾斜層106、108之點以外，具有與變化例5之面發光雷射100-10相同之構成。
3.本技術之第2實施形態之面發光雷射 以下，對於本技術之第2實施形態之面發光雷射200進行說明。 (1)面發光雷射之構成 第2實施形態之面發光雷射200如圖27所示般，在除了隧道接面107之p型半導體層107a係由單一區域構成之點(不具有積層構造之點)以外，具有與第1實施形態之面發光雷射100相同之構成。 於面發光雷射200中，p型半導體層107a作為一例，包含高載體濃度(例如1×10 20cm -3～3×10 20cm -3)之p型之化合物半導體(例如GaAs系化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體、InGaAs系化合物半導體等)。p型半導體層107a較佳的是摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。作為p型半導體層107a，例如可使用高濃度(例如1×10 20cm -3)地摻雜C之厚度10 nm之GaAs層。 於面發光雷射200中，n型半導體層107b包含高載體濃度之n型之化合物半導體(例如InGaAs系化合物半導體、GaAs系化合物半導體等)。n型半導體層107b較佳的是摻雜Si、Te、Se之至少一者。作為n型半導體層107b，例如可使用高濃度(例如5×10 19cm -3)地摻雜Si之厚度20 nm之GaAs層。
(2)面發光雷射之動作 面發光雷射200亦進行與面發光雷射100之動作相同之動作。
(3)面發光雷射之製造方法 以下，對於面發光雷射100之製造方法，參照圖28之流程圖(步驟S11～S17)進行說明。此處，作為一例，藉由使用半導體製造裝置之半導體製造方法，於基板101之基材即1個晶圓上，同時產生複數個二維配置有複數個面發光雷射200之面發光雷射陣列。接著，將一連串一體之複數個面發光雷射陣列相互分離，而獲得晶片狀之複數個面發光雷射陣列(面發光雷射陣列晶片)。再者，藉由以下說明之製造方法，在基板101之基材即1個晶圓上，同時產生複數個面發光雷射200，將一連串一體之複數個面發光雷射200相互分離，而可獲得晶片狀之面發光雷射(面發光雷射晶片)。
＜步驟S11＞ 於步驟S11中，實施積層體產生處理2。於積層體產生處理2中，作為一例，藉由化學氣相成長(CVD)法、例如有機金屬氣相成長(MOCVD)法，於成長室內將構成面發光雷射200之各層之材料依次積層而產生積層體L2(參照圖34)。
對於積層體產生處理2(圖33之步驟S11)，參照圖29之流程圖、圖4～圖6、圖30～圖34進行說明。
於最先之步驟S11-1中，在基板101上積層第1多層膜反射鏡102(參照圖4)。進而，在第1多層膜反射鏡102上積層第1包層103。
於下一步驟S11-2中，在第1多層膜反射鏡102上積層第1活性層104(參照圖5)。更詳細而言，在第1包層103上積層第1活性層104。進而，在第1活性層104上積層第1間隔層105。
在下一步驟S11-3中，在第1活性層104上積層第1組成傾斜層106(參照圖6)。更詳細而言，在第1間隔層105上積層第1組成傾斜層106。
於下一步驟S11-4中，在第1組成傾斜層106上積層p型半導體層107a(參照圖30)。
於下一步驟S11-5中，在p型半導體層107a上積層n型半導體層107b(參照圖31)。其結果，形成隧道接面107。
於下一步驟S11-6中，在n型半導體層107b上積層第2組成傾斜層108(參照圖32)。進而，在第2組成傾斜層108上積層第2間隔層109。
於下一步驟S11-7中，在第2組成傾斜層108上積層第2活性層110(參照圖33)。更詳細而言，在第2間隔層109上積層第2活性層110。進而，在第2活性層110上積層第2包層111。
於下一步驟S11-8中，在第2活性層110上積層第2多層膜反射鏡112(參照圖34)。更詳細而言，於第2包層111上，積層內部含有作為電流狹窄層113之被選擇氧化層113S之第2多層膜反射鏡112。進而，在第2多層膜反射鏡112上積層接觸層114。其結果，產生積層體L2。
＜步驟S12＞ 於步驟S12中，對積層體L2進行蝕刻而形成台面M2(參照圖35)。 具體而言，於自成長室取出之積層體L1上藉由光微影術而形成抗蝕圖案。接著，以該抗蝕圖案為遮罩，例如藉由RIE蝕刻(反應性離子蝕刻)，對積層體L1進行蝕刻，直至至少被選擇氧化層113S之側面露出為止(例如直至第1包層103之側面完全露出為止)，而形成台面M1。此處之蝕刻，進行至蝕刻底面位於第1多層膜反射鏡102內為止。其後，去除該抗蝕圖案。
＜步驟S13＞ 於步驟S13中，對被選擇氧化層113S(參照圖36)之周圍部進行氧化而產生電流狹窄層113。 具體而言，將台面M2暴露於水蒸氣環境中，自側面對被選擇氧化層113S進行氧化(選擇氧化)，而形成非氧化區域113a之周圍被氧化區域113b包圍之電流狹窄層113。
＜步驟S14＞ 於步驟S14中，形成絕緣膜115(參照圖37)。具體而言，在形成有台面M2之積層體之大致全域將絕緣膜115成膜。
＜步驟S15＞ 於步驟S15中，形成接觸孔115a(參照圖38)。具體而言，於除了形成於台面M2之頂部上之絕緣膜115以外之絕緣膜115上藉由光微影術而形成抗蝕圖案。接著，以該抗蝕圖案為遮罩，例如使用氟酸系之蝕刻劑藉由蝕刻而將形成於台面M2之頂部上之絕緣膜115去除。其後，去除該抗蝕圖案。作為結果，形成接觸孔115a，接觸層114露出。
＜步驟S16＞ 於步驟S16中，形成陽極電極116(參照圖39)。具體而言，例如，藉由EB蒸鍍法，經由接觸孔115a在接觸層114上例如將Ti/Pt/Au膜成膜，藉由將抗蝕劑及抗蝕劑上之例如Ti/Pt/Au剝離，而在接觸孔115a內形成陽極電極116。
＜步驟S17＞ 於步驟S17中，形成陰極電極117(參照圖40)。具體而言，在對基板101之背面(下表面)進行研磨後，於該背面例如將AuGe/Ni/Au膜成膜。
(4)面發光雷射之效果 第2實施形態之面發光雷射200包含：第1及第2多層膜反射鏡102、112，其等相互積層；複數個活性層104、110，其等在第1及第2多層膜反射鏡102、112之間相互積層；隧道接面107，其配置於複數個活性層104、110中之相鄰之第1及第2活性層104、110之間；第1組成傾斜層106，其配置於第1活性層104與隧道接面107之間；及第2組成傾斜層108，其配置於第2活性層110與隧道接面107之間。 藉此，可謀求第1活性層104與隧道接面107之間之壓降之降低及第2活性層110與隧道接面107之間之壓降之降低，進而可提供在發光特性上優異之面發光雷射。
面發光雷射200進一步包含第1間隔層105，該第1間隔層105配置於第1及第2活性層104、110中之在與隧道接面107之間配置有第1組成傾斜層106之第1活性層104、與第1組成傾斜層106之間。藉此，可與共振器內部之光場強度對應地控制各活性層或隧道接面107之位置。
面發光雷射200進一步包含第2間隔層109，該第2間隔層109配置於第1及第2活性層104、110中之在與隧道接面107之間配置有第2組成傾斜層108之第2活性層110、與第2組成傾斜層108之間。藉此，可與共振器內部之光場強度對應地控制各活性層或隧道接面107之位置。
再者，於面發光雷射200中亦可與第1實施形態之面發光雷射100同樣地，隧道接面107之p型半導體層107a具有包含第1p型半導體區域107a1及第2p型半導體區域107a2之積層構造。 於該情形下，第1p型半導體區域107a1可配置於n型半導體層107b與第2p型半導體區域107a2之間。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用帶隙為小之材料，而可謀求p型半導體層107a之pn接合部附近之區域之低電阻化。 於該情形下，第1p型半導體區域107a1可與n型半導體層107b相接。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用帶隙為小之材料，而可謀求pn接合部之低電阻化，而可謀求隧道接面107之進一步之低電阻化。 於該情形下，第2p型半導體區域107a2可與第1p型半導體區域107a1相接。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用載體濃度為高之材料，而可謀求p型半導體層107a之pn接合部附近以外之區域之低電阻化。 於該情形下，可行的是，第1p型半導體區域107a1與n型半導體層107b相接，且第2p型半導體區域107a2與第1p型半導體區域107a1相接。該情形下，例如，藉由在第1p型半導體區域107a1使用帶隙為小之材料、且在第1p型半導體區域107a1使用載體濃度為高之材料，而可謀求p型半導體層107a全域之低電阻化，而可謀求隧道接面107之格外之低電阻化。 此處，原本理想的是第1p型半導體區域107a1之載體濃度為高，但難以利用將帶隙維持為小之材料而獲得高載體濃度。因此，第2p型半導體區域107a2之載體濃度，較佳的是高於第1p型半導體區域107a1之載體濃度。 於該情形下，第1p型半導體區域107a1之帶隙較佳的是小於第2p型半導體區域107a2之帶隙。 於該情形下，第1p型半導體區域107a1較佳的是包含GaAs化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體。 於該情形下，第2p型半導體區域107a2較佳的是包含GaAs化合物半導體、AlGaInAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體。 於該情形下，第2p型半導體區域107a2之Al組成較佳的是大於第1p型半導體區域107a1之Al組成。 於該情形下，第1p型半導體區域107a1及/或第2p型半導體區域107a2較佳的是摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。
4.本技術之第2實施形態之變化例1～14之面發光雷射 以下，對於本技術之第2實施形態之變化例1～14之面發光雷射進行說明。
(變化例1) 變化例1之面發光雷射200-1如圖41所示般，在除了未設置第1組成傾斜層106之點以外，具有與第2實施形態之面發光雷射200相同之構成。 於面發光雷射200-1中，因未設置第1組成傾斜層106，故與面發光雷射200相比，雖然在第1活性層104與隧道接面107之間之低電阻化上不佳，但在可將層構成簡單化、且可在積層體產生處理中減少一個積層工時之點上為有效。
(變化例2) 變化例2之面發光雷射200-2如圖42所示般，在除了未設置第2組成傾斜層108之點以外，具有與第2實施形態之面發光雷射200相同之構成。 於面發光雷射200-2中，因未設置第2組成傾斜層108，故與面發光雷射200相比，雖然在第2活性層110與隧道接面107之間之低電阻化上不佳，但在可將層構成更簡單化、且可在積層體產生處理中減少一個積層工時之點上為有效。
(變化例3) 變化例3之面發光雷射200-5如圖43所示般，具有將構成第2實施形態之面發光雷射200之層之導電型(第1及第2導電型，例如p型及n型)進行調換之構成。於該情形下，於隧道接面107中，n型半導體層107b配置於p型半導體層107a之基板101側。 面發光雷射200-5亦發揮與面發光雷射200相同之效果。
(變化例4) 變化例4之面發光雷射200-6如圖44所示般，在除了未設置第1組成傾斜層106之點以外，具有與變化例3之面發光雷射200-5相同之構成。
(變化例5) 變化例5之面發光雷射200-7如圖45所示般，在除了未設置第2組成傾斜層108之點以外，具有與變化例3之面發光雷射200-5相同之構成。
(變化例6) 變化例6之面發光雷射200-8如圖46所示般，包含相互積層之第1～第3活性層104-1、104-2、104-3。各活性層具有與上述之第1活性層104相同之構成及功能。 面發光雷射200-8進一步包含：第1隧道接面107-1，其配置於在積層方向上相鄰之第1及第2活性層104-1、104-2間；及第2隧道接面107-2，其配置於在積層方向上相鄰之第2及第3活性層104-2、104-3間。各隧道接面具有與上述之隧道接面107相同之構成及功能。 面發光雷射200-8進一步包含：第1組成傾斜層106-1，其配置於第1活性層104-1與第1隧道接面107-1之間；第2組成傾斜層106-2，其配置於第2活性層104-2與第1隧道接面107-1之間；第3組成傾斜層106-3，其配置於第2活性層104-2與第2隧道接面107-2之間；及第4組成傾斜層106-4，其配置於第3活性層104-3與第2隧道接面107-2之間。各組成傾斜層具有與上述之第1組成傾斜層106相同之構成及功能。
於面發光雷射200-8中，複數個活性層係包含第1～第3活性層104-1、104-2、104-3之至少3個之活性層，在該至少3個之活性層中之複數組相鄰之2個活性層(第1及第2活性層104-1、104-2之組、第2及第3活性層104-2、104-3之組)之第1組的相鄰之2個活性層即第1及第2活性層104-1、104-2之間，配置第1隧道接面107-1，且在第2組的相鄰之2個活性層即第2及第3活性層104-2、104-3之間，配置第2隧道接面107-2。在複數 (例如2) 個隧道接面之一個隧道接面即第1隧道接面107-1、與夾著該第1隧道接面107-1之相鄰之2個活性層即第1及第2活性層104-1、104-2之一個活性層即第1活性層104-1之間，配置第1組成傾斜層106-1。在第1隧道接面107-1、與夾著該第1隧道接面107-1之相鄰之2個活性層即第1及第2活性層104-1、104-2之另一活性層即第2活性層104-2之間，配置第2組成傾斜層106-2。在複數 (例如2) 個隧道接面之另一隧道接面即第2隧道接面107-2、與夾著該第2隧道接面107-2之相鄰之2個活性層即第2及第3活性層104-2、104-3之一個活性層即第2活性層104-2之間，配置第3組成傾斜層106-3。在第2隧道接面107-2、與夾著該第2隧道接面107-2之相鄰之2個活性層即第2及第3活性層104-2、104-3之另一活性層即第3活性層104-3之間，配置第4組成傾斜層106-4。
根據變化例6之面發光雷射200-8，在包含多活性層(3個以上之活性層)、與配置於活性層間之隧道接面時，由於在各活性層和與該活性層相鄰之隧道接面之間之區域具有組成傾斜層，故可降低該區域之壓降，而可實現在發光特性上優異之面發光雷射。
(變化例7) 變化例7之面發光雷射200-9如圖47所示般，在除了未設置第1及第3組成傾斜層106-1、106-3之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-7，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更簡單化、且可在製造時削減2個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
(變化例8) 變化例8之面發光雷射200-10如圖48所示般，在除了未設置第2及第4組成傾斜層106-2、106-4之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-10，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更簡單化、且可在製造時削減2個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
(變化例9) 變化例9之面發光雷射200-11如圖49所示般，在除了未設置第2及第3組成傾斜層106-2、106-3之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-11，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更簡單化、且可在製造時削減2個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
(變化例10) 變化例10之面發光雷射200-12如圖50所示般，在除了未設置第1及第4組成傾斜層106-1、106-4之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-12，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更簡單化、且可在製造時削減2個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
(變化例11) 變化例11之面發光雷射200-13如圖51所示般，在除了未設置第1～第3組成傾斜層106-1、106-2、106-3之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-13，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更進一步簡單化、且可在製造時削減3個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
(變化例12) 變化例12之面發光雷射200-14如圖52所示般，在除了未設置第1、第2及第4組成傾斜層106-1、106-2、106-4之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-14，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更進一步簡單化、且可在製造時削減3個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
(變化例13) 變化例13之面發光雷射200-15如圖53所示般，在除了未設置第1、第3及第4組成傾斜層106-1、106-3、106-4之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-15，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更進一步簡單化、且可在製造時削減3個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
(變化例14) 變化例14之面發光雷射200-16如圖54所示般，在除了未設置第2、第3及第4組成傾斜層106-2、106-3、106-4之點以外，具有與變化例6之面發光雷射200-8相同之構成。 根據面發光雷射200-16，與面發光雷射200-8相比，雖然發光特性提高度為低，但在可將層構成更進一步簡單化、且可在製造時削減3個產生積層體時之積層工時之點上為有效。
於以上之變化例6～14中，主要對於活性層為3個、且隧道接面為2個之情形進行了說明，但於活性層為4個以上、且隧道接面為3個以上之情形下亦與變化例6～14同樣地，藉由適當配置組成傾斜層，而獲得相同之效果。
5.可適用本技術之面發光雷射之構成例 圖55係顯示可適用本技術之面發光雷射之構成例之面發光雷射2000之平面圖。圖56A係圖55之X-X線剖視圖。圖56B係圖55之Y-Y線剖視圖。
面發光雷射2000之各構成要素在基板2001上積層。基板2001例如可構成為包含GaAs、InGaAs、InP、InAsP等半導體。
面發光雷射2000包含保護區域2002(圖56A及圖56B之透過性灰色區域)。如圖55所示般，保護區域2002在俯視下為圓形狀，但亦可為例如橢圓形狀、多角形狀等其他形狀，並不限定於特定之形狀。保護區域2002包含賦予電性分離之材料，為例如經離子注入之區域。
進而，面發光雷射2000如圖56A及圖56B所示般，包含第1電極2003及第2電極2004。如圖55所示般，第1電極2003於俯視下為具有不連續部位(斷續部位)之環形狀、即開口環形狀，但並不限定於特定之形狀。如圖56A或圖56B所示般，第2電極2004與基板2001接觸。第1電極2003及第2電極2004例如構成為包含Ti、Pt、Au、AuGeNi、PdGeAu等導電材料。第1電極2003及第2電極2004可具有單層構造，亦可具有積層構造。
進而，面發光雷射2000包含設置於保護區域2002之周圍之溝渠2005。圖55作為一例顯示在俯視下設置有6處矩形之溝渠2005之構造，但其數目、或俯視下之形狀並不限定於特定者。溝渠2005係用於形成氧化狹窄層2006(包含氧化區域2006a及非氧化區域2006b)之開口。於面發光雷射2000之製造步序中，藉由經由溝渠2005供給高溫水蒸氣而形成氧化狹窄層2006之氧化區域2006a。例如，氧化區域2006a為作為AlAs或AlGaAs層之氧化之結果而形成之Al 2O 3。亦有於在溝渠2005形成氧化狹窄層2006之步序之後，埋入任意之介電體之情形。又，亦有藉由介電體膜進行表面被膜之情形。
進而，面發光雷射2000包含設置於第1電極2003上之介電體層2007之介電體開口2008(接觸孔)。介電體層2007可具有如圖56A及圖56B所示之積層構造，亦可具有單層構造。介電體層2007作為一例包含氧化矽或氮化矽等。如圖55所示般，介電體開口2008形成為與第1電極2003相同之形狀。然而，介電體開口2008之形狀並不限定於第1電極2003之形狀，亦可在第1電極2003上局部地形成。於介電體開口2008內填充有未圖示之導電材料，該導電材料與第1電極2003接觸。
進而，如圖56A及圖56B所示般，面發光雷射2000在第1電極2003之內側包含光學開口2009。面發光雷射2000經由光學開口2009出射光線。進而，面發光雷射2000之氧化狹窄層2006之氧化區域2006a作為封閉電流及光之電流/光封閉區域而發揮功能。氧化狹窄層2006之非氧化區域2006b位於光學開口2009之下方，作為使電流及光通過之電流/光通過區域而發揮功能。
進而，面發光雷射2000包含第1多層反射鏡2011及第2多層反射鏡2012。多層反射鏡作為一例為半導體多層反射鏡，亦被稱為分佈型布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)。
進而，面發光雷射2000包含活性層2013。活性層2013配置於第1多層反射鏡2011與第2多層反射鏡2012之間，將注入載體封閉，而規定面發光雷射2000之發光波長。
於本構成例中，作為一例，採用面發光雷射2000為表面出射型面發光雷射之情形為例進行了說明，但面發光雷射2000亦可構成背面出射型面發光雷射。
如圖55及圖56A所示般，本構成例之面發光雷射2000之實質上之直徑係由溝渠2005規定之假想圓之直徑d。
本構成例之面發光雷射2000作為一例係由以下之步序1～8之程序來製造。 (步序1)在基板2001之表面使第1多層反射鏡2011、活性層2013、作為氧化狹窄層2006之被選擇氧化層、及第2多層反射鏡2012磊晶生長。 (步序2)使用例如剝離法將第1電極2003形成於第2多層反射鏡2012上。 (步序3)藉由例如光微影術形成溝渠2005。 (步序4)使被選擇氧化層之側面露出，藉由自側面將該被選擇氧化層選擇氧化而形成氧化狹窄層2006。 (步序5)藉由離子注入等而形成保護區域2002。 (步序6)藉由例如蒸鍍、濺鍍等而將介電體層2007成膜。 (步序7)藉由例如光微影術在介電體層2007形成介電體開口2008，使第1電極2003之接點露出。 (步序8)在對基板2001之背面進行研磨而薄膜化後，將第2電極2004形成於基板2001之背面。
構成以上所說明之面發光雷射2000之層之層數、配置、厚度、配置順序、對稱性等為一例，可適當變更。亦即，面發光雷射2000可包含較圖55、圖56A及圖56B所示者為多數之層、少數之層、不同層、不同構造之層、或不同配置之層。
本技術可適用於以上所說明之面發光雷射2000及其變化例。
6.本技術之變化例 本技術並不限定於上述各實施形態及各變化例，而可進行各種變化。
例如，可以相互積層之包含不同材料之複數區域來構成隧道接面之n型半導體層。
例如，可將隧道接面之n型半導體層設為GaAs系化合物半導體、例如高濃度(1×10 19cm -3)地摻雜Si之例如厚度20 nm之GaAs層。
例如，可以GaAsP系化合物半導體(例如GaAsP 0.10)構成活性層之導引/障壁區域。
例如，於隧道接面之p型半導體層中，可利用InGaAs系化合物半導體構成第1p型半導體區域，且利用GaAs系化合物半導體構成第2p型半導體區域。
第1p型半導體區域107a1與第2p型半導體區域107a2之載體濃度較佳為互不相同，例如第1p型半導體區域107a1之載體濃度可高於第2p型半導體區域107a2之載體濃度。
第1p型半導體區域107a1與第2p型半導體區域107a2之帶隙較佳為互不相同，例如第2p型半導體區域107a2之帶隙可小於第1p型半導體區域107a1之帶隙。
第1p型半導體區域107a1及第2p型半導體區域107a2較佳為載體濃度及帶隙之至少一者不同。
第1p型半導體區域107a1及第2p型半導體區域107a2之載體濃度可為相同。
第1p型半導體區域107a1及第2p型半導體區域107a2之帶隙可為相同。
第1p型半導體區域107a1與第2p型半導體區域107a2之Al組成較佳為互不相同，例如第2p型半導體區域107a2之Al組成可小於第1p型半導體區域107a1之Al組成。
第1p型半導體區域107a1及第2p型半導體區域107a2之Al組成可為相同。
於本技術之面發光雷射中，可不一定非得設置電流狹窄層113。
於本技術之面發光雷射中，可不一定非得設置接觸層114。
於上述各實施形態及各變化例中，第1及第2多層膜反射鏡102、112均為半導體多層膜反射鏡，但並不限於此。 例如，可行的是，第1多層膜反射鏡102為半導體多層膜反射鏡，且第2多層膜反射鏡112為介電體多層膜反射鏡。介電體多層膜反射鏡亦為分佈型布拉格反射鏡之一種。 例如，可行的是，第1多層膜反射鏡102為介電體多層膜反射鏡，且第2多層膜反射鏡112為半導體多層膜反射鏡。 例如，第1及第2多層膜反射鏡102、112可皆為介電體多層膜反射鏡。 半導體多層膜反射鏡之光吸收少，且具有導電性。基於該觀點，半導體多層膜反射鏡適宜於位於出射側(表面側)、且位於自陽極電極116至各活性層之電流路徑上之第2多層膜反射鏡112。 另一方面，介電體多層膜反射鏡之光吸收極少。基於該觀點，介電體多層膜反射鏡適宜於位於出射側(表面側)之第2多層膜反射鏡112。
於上述各實施形態及各變化例中，採用自台面頂部出射雷射光之表面出射型之面發光雷射為例進行了說明，但本技術亦可適用於自基板之背面出射雷射光之背面出射型之面發光雷射。 於該情形下，較佳的是作為基板而使用對於振盪波長為透明者，或者在基板設置作為出射口之開口部。
於上述各實施形態及各變化例中，採用使用AlGaAs系化合物半導體之面發光雷射10為例進行了說明，但本技術例如亦可適用於使用GaN系化合物半導體之面發光雷射。 具體而言，可於第1及第2多層膜反射鏡102、112之至少一者使用GaN系半導體多層膜反射鏡，亦可於第1及第2多層膜反射鏡102、112之至少一者使用GaN系介電體多層膜反射鏡。 作為在第1及第2多層膜反射鏡102、112之至少一者中使用之GaN系化合物半導體，例如可舉出GaN/AlGaN等。
在不相互矛盾之範圍內可組合上述各實施形態及各變化例之面發光雷射之構成之一部分。
於以上所說明之各實施形態及各變化例中，構成面發光雷射之各層之材料、導電型、摻雜濃度、厚度、寬度等可在作為面發光雷射發揮功能之範圍內適當變更。
7.對於電子機器之應用例 本揭示之技術(本技術)可應用於各種產品(電子機器)。例如，本揭示之技術可實現為搭載於汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、自行車、個人移動性裝置、飛機、無人機、船舶、機器人等任一種類之移動體之裝置。
本技術之面發光雷射，例如亦可用作藉由雷射光形成或顯示圖像之機器(例如雷射印表機、雷射影印機、投影機、頭戴式顯示器、抬頭顯示器等)之光源。
8.＜將面發光雷射適用於距離測定裝置之例＞ 以下，對於上述各實施形態及各變化例之面發光雷射之適用例進行說明。
圖57係顯示作為本技術之電子機器之一例的包含面發光雷射100之距離測定裝置1000之概略性構成之一例之圖。距離測定裝置1000係藉由TOF(Time Of Flight，飛行時間)方式測定與被檢體S相隔之距離者。距離測定裝置1000具備面發光雷射100作為光源。距離測定裝置1000例如包含：面發光雷射100、受光裝置120、透鏡119、130、信號處理部140、控制部150、顯示部160及記憶部170。
受光裝置120檢測由被檢體S反射之光。透鏡119係用於將自面發光雷射100出射之光平行光化之透鏡，為準直透鏡。透鏡130係用於將由被檢體S反射之光進行集光、並向受光裝置120導引之透鏡，為集光透鏡。
信號處理部140為用於產生和自受光裝置120輸入之信號、與自控制部150輸入之參考信號之差分對應之信號之電路。控制部150例如構成為包含時間數位轉換器(Time to Digital Converter，TDC)。參考信號可為自控制部150輸入之信號，亦可為直接檢測面發光雷射100之輸出而得之檢測部之輸出信號。控制部150例如為控制面發光雷射100、受光裝置120、信號處理部140、顯示部160及記憶部170之處理器。控制部150為基於由信號處理部140產生之信號、計測與被檢體S相隔之距離之電路。控制部150產生用於顯示與被檢體S相隔之距離之資訊之映像信號，並輸出至顯示部160。顯示部160基於自控制部150輸入之映像信號，顯示與被檢體S相隔之距離之資訊。控制部150將與被檢體S相隔之距離之資訊儲存於記憶部170。
於本適用例中，可將上述面發光雷射100-1～100-13、200、200-1～200-16任一者取代面發光雷射100適用於距離測定裝置1000。 9.＜將距離測定裝置搭載於移動體之例＞
圖58係顯示作為可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例之車輛控制系統之概略性構成例之方塊圖。
車輛控制系統12000包含經由通訊網路12001而連接之複數個電子控制單元。於圖58所示之例中，車輛控制系統12000包含：驅動系統控制單元12010、車體系統控制單元12020、車外資訊檢測單元12030、車內資訊檢測單元12040、及整合控制單元12050。又，作為整合控制單元12050之功能構成，圖示有微電腦12051、聲音圖像輸出部12052、及車載網路I/F(interface，介面)12053。
驅動系控制單元12010依照各種程式控制與車輛之驅動系統相關聯之裝置之動作。例如，驅動系統控制單元12010作為內燃機或驅動用馬達等用於產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用於將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛之舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等的控制裝置而發揮功能。
車體系統控制單元12020依照各種程式控制裝備於車體之各種裝置之動作。例如，車體系統控制單元12020作為無鑰匙進入系統、智慧型鑰匙系統、電動車窗裝置、或前照燈、尾燈、煞車燈、轉向燈或霧燈等各種燈之控制裝置發揮功能。該情形下，可對車體系統控制單元12020輸入自代替鑰匙之可攜式機發出之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元12020受理該等電波或信號之輸入，而控制車輛之門鎖裝置、電動車窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載車輛控制系統12000之車輛外部之資訊。例如，於車外資訊檢測單元12030連接有距離測定裝置12031。距離測定裝置12031包含上述之距離測定裝置1000。車外資訊檢測單元12030使距離測定裝置12031計測與車外之物體(被檢體S)之距離，取得藉此獲得之距離資料。車外資訊檢測單元12030可基於所取得之距離資料，進行人、車、障礙物、標識等之物體檢測處理。
車內資訊檢測單元12040檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元12040例如連接有檢測駕駛者之狀態之駕駛者狀態檢測部12041。駕駛者狀態檢測部12041包含例如拍攝駕駛者之相機，車內資訊檢測單元12040基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊，可算出駕駛者之疲勞度或注意力集中度，亦可判別駕駛者是否打瞌睡。
微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車內外之資訊，運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置之控制目標值，且對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行以實現包含車輛之避免碰撞或緩和衝擊、基於車距之追隨行駛、車速維持行駛、車輛之碰撞警告、或車輛之車道偏離警告等的ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。
又，微電腦12051藉由基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車輛之周圍之資訊而控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，而可進行以不依賴駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
又，微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030取得之車外之資訊，對車體系統控制單元12020輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行根據由車外資訊檢測單元12030檢測出之前方車或對向車之位置而控制前照燈、將遠光切換為近光等之以謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052朝可針對車輛之乘客或車外以視覺性或聽覺性通知資訊之輸出裝置，發送聲音及圖像中之至少一者之輸出信號。在圖58之例中，作為輸出裝置而例示有音訊揚聲器12061、顯示部12062及儀表板12063。顯示部12062例如可包含車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。
圖59係顯示距離測定裝置12031之設置位置之例之圖。
於圖59中，車輛12100具有距離測定裝置12101、12102、12103、12104、12105作為距離測定裝置12031。
距離測定裝置12101、12102、12103、12104、12105例如設置於車輛12100之前保險桿、後照鏡、後保險桿、尾門及車廂內之擋風玻璃之上部等之位置。前保險桿所具備之距離測定裝置12101及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之距離測定裝置12105，主要取得車輛12100之前方之資料。後照鏡所具備之距離測定裝置12102、12103主要取得車輛12100之側方之資料。後保險桿或尾門所具備之距離測定裝置12104，主要取得車輛12100之後方之資料。由距離測定裝置12101及12105取得之前方之資料，主要用於前方車輛或行人、障礙物、號誌機、交通標識等之檢測。
再者，於圖59中，顯示距離測定裝置12101至12104之檢測範圍之一例。檢測範圍12111表示設置於前保險桿之距離測定裝置12101之檢測範圍，檢測範圍12112、12113表示分別設置於後照鏡之距離測定裝置12102、12103之檢測範圍，檢測範圍12114表示設置於後保險桿或尾門之距離測定裝置12104之檢測範圍。
例如，微電腦12051藉由基於自距離測定裝置12101至12104獲得之距離資料，求得與檢測範圍12111至12114內之各立體物相隔之距離、及該距離之時間性變化(對於車輛12100之相對速度)，而可尤其將位於車輛12100之行進路上最近之立體物、且為在與車輛12100大致相同之方向以特定之速度(例如，0 km/h以上)行駛之立體物擷取作為前方車。進而，微電腦12051可設定針對前方車於近前應預先確保之車距，進行自動煞車控制(亦包含停止追隨控制)、自動加速控制(亦包含追隨起步控制)等。如此般可進行以不依賴駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
例如，微電腦12051可基於自距離測定裝置12101至12104獲得之距離資料，將與立體物相關之立體物資料分類為機車、普通車輛、大型車輛、行人、電線桿等其他立體物而加以擷取，用於自動迴避障礙物。例如，微電腦12051可將車輛12100之周邊之障礙物識別為車輛12100之駕駛員可視認之障礙物及難以視認之障礙物。且，微電腦12051判斷表示與各障礙物碰撞之危險度之碰撞風險，當遇到碰撞風險為設定值以上而有可能發生碰撞之狀況時，藉由經由音訊揚聲器12061或顯示部12062對駕駛員輸出警報，或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或迴避操舵，而可進行用於避免碰撞之駕駛支援。
以上。對於可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例進行了說明。本揭示之技術可適用於以上所說明之構成中之距離測定裝置12031。
本說明書中所記載之具體之數值、形狀、材料(包含組成)等為一例，並不限定於該等。
又，本技術可採用如以下之構成。 (1) 一種面發光雷射，其包含：第1及第2多層膜反射鏡； 複數個活性層，其等在前述第1及第2多層膜反射鏡之間相互積層；及 隧道接面，其配置於前述複數個活性層中之在積層方向上相鄰之第1及第2活性層之間；且 前述隧道接面 包含相互積層之n型半導體層及p型半導體層， 前述p型半導體層包含相互積層之第1及第2p型半導體區域。 (2) 如(1)之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域配置於前述n型半導體層與前述第2p型半導體區域之間。 (3) 如(1)或(2)之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述n型半導體層相接。 (4) 如(1)至(3)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域與前述第1p型半導體區域相接。 (5) 如(1)至(4)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之載體濃度互不相同。 (6) 如(1)至(5)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之帶隙互不相同。 (7) 如(1)至(6)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域之載體濃度高於前述第1p型半導體區域之載體濃度。 (8) 如(1)至(7)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域之帶隙小於前述第2p型半導體區域之帶隙。 (9) 如(1)至(18)中任一項之面發光雷射，其進一步包含組成傾斜層，該組成傾斜層配置於前述第1活性層與前述隧道接面之間、及/或前述第2活性層與前述隧道接面之間。 (10) 如(9)之面發光雷射，其進一步包含間隔層，該間隔層配置於前述第1及第2活性層中之在與前述隧道接面之間配置有前述組成傾斜層之活性層、與該組成傾斜層之間。 (11) 如(1)至(10)中任一項之面發光雷射，其中前述複數個活性層係包含前述第1及第2活性層之至少3個之活性層，於前述複數個活性層中之複數組相鄰之2個活性層之各組的相鄰之2個活性層之間，配置前述隧道接面，於複數個前述隧道接面中之至少一個隧道接面、與夾著該一個隧道接面之前述相鄰之2個前述活性層之至少一個之間，配置組成傾斜層。 (12) 如(1)至(11)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域包含GaAs化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體。 (13) 如(1)至(12)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域包含GaAs化合物半導體、AlGaInAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體。 (14) 如請求項(1)至(13)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之Al組成互不相同。 (15) 如(1)至(14)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域之Al組成大於前述第1p型半導體區域之Al組成。 (16) 如(1)至(15)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域及/或前述第2p型半導體區域摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。 (17) 一種面發光雷射，其包含：第1及第2多層膜反射鏡； 複數個活性層，其等在前述第1及第2多層膜反射鏡之間相互積層； 隧道接面，其配置於前述複數個活性層中之相鄰之第1及第2活性層之間；及 組成傾斜層，其配置於前述第1活性層與前述隧道接面之間、及/或前述第2活性層與前述隧道接面之間。 (18) 如(17)之面發光雷射，其進一步包含間隔層，該間隔層配置於前述第1及第2活性層中之在與前述隧道接面之間配置有前述組成傾斜層之活性層、與該組成傾斜層之間。 (19) 如(17)或(18)之面發光雷射，其中前述複數個活性層係包含前述第1及第2活性層之至少3個之活性層，於前述複數個活性層中之複數組相鄰之2個活性層之各組的相鄰之2個活性層之間，配置前述隧道接面，於複數個前述隧道接面中之至少一個隧道接面、與夾著該一個隧道接面之前述相鄰之2個前述活性層之至少一個之間，配置組成傾斜層。 (20) 如(17)至(19)中任一項之面發光雷射，其中前述隧道接面包含相互積層之n型半導體層及p型半導體層，前述p型半導體層包含相互積層之第1及第2p型半導體區域。 (21) 如(20)之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域配置於前述n型半導體層與前述第2p型半導體區域之間。 (22) 如(20)或(21)之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述n型半導體層相接。 (23) 如(20)至(22)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域與前述第1p型半導體區域相接。 (24) 如(20)至(23)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之載體濃度互不相同。 (25) 如(20)至(24)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之帶隙互不相同。 (26) 如(20)至(25)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域之載體濃度高於前述第1p型半導體區域之載體濃度。 (27) 如(20)至(26)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域之帶隙小於前述第2p型半導體區域之帶隙。 (28) 如(20)至(27)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域包含GaAs化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體。 (29) 如(20)至(28)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域包含GaAs化合物半導體、AlGaInAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體。 (30) 如(20)至(29)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之Al組成互不相同。 (31) 如(20)至(30)中任一項之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域之Al組成大於前述第1p型半導體區域之Al組成。 (32) 如(20)至(31)中任一項之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域及/或前述第2p型半導體區域摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。 (33) 一種面發光雷射陣列，其二維配置有(1)至(32)中任一項之面發光雷射。 (34) 一種電子機器，其包含(1)至(32)之面發光雷射。 (35) 一種電子機器，其包含(33)之面發光雷射陣列。
100,100-1~100-13,200,200-1~200-16,2000:面發光雷射 101:基板 102:第1多層膜反射鏡 103:第1包層 104,104-1:第1活性層 104-3:第3活性層 105:第1間隔層(間隔層) 106,106-1:第1組成傾斜層(組成傾斜層) 106-2:第2組成傾斜層 106-3:第3組成傾斜層 106-4:第4組成傾斜層 107:隧道接面 107-1:第1隧道接面(隧道接面) 107-2:第2隧道接面(隧道接面) 107-3:第3隧道接面(隧道接面) 107-4:第4隧道接面(隧道接面) 107a:p型半導體層 107a1:第1p型半導體區域 107a2:第2p型半導體區域 107a3:第3p型半導體區域 107b:n型半導體層 108,108-2:第2組成傾斜層(組成傾斜層) 109:第2間隔層(間隔層) 110,104-2:第2活性層 111:第2包層 112:第2多層膜反射鏡 113:電流狹窄層(氧化狹窄層) 113a:非氧化區域 113b:氧化區域 113S:被選擇氧化層 114:接觸層 115:絕緣膜 115a:接觸孔 116:陽極電極 117:陰極電極 119,130:透鏡 120:受光裝置 140:信號處理部 150:控制部 160:顯示部 170:記憶部 1000:距離測定裝置 2001:基板 2002:保護區域 2003:第1電極 2004:第2電極 2005:溝渠 2006:氧化狹窄層 2006a:氧化區域 2006b:非氧化區域 2007:介電體層 2008:介電體開口(接觸孔) 2009:光學開口 2011:第1多層反射鏡 2012:第2多層反射鏡 2013:活性層 12000:車輛控制系統 12001:通訊網路 12010:驅動系統控制單元 12020:車體系統控制單元 12030:車外資訊檢測單元 12031:距離測定裝置 12040:車內資訊檢測單元 12041:駕駛者狀態檢測部 12050:整合控制單元 12051:微電腦 12052:聲音圖像輸出部 12053:車載網路I/F 12061:音訊揚聲器 12062:顯示部 12063:儀表板 12100:車輛 12101~12105:距離測定裝置 12111~12114:檢測範圍 L1,L2:積層體 M1,M2:台面 S:被檢體 S1~S7,S1-1~S1-9,S11~S17,S11-1~S11-8:步驟 X-X,Y-Y:線
圖1係顯示本技術之第1實施形態之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖2係用於說明本技術之第1實施形態之面發光雷射之製造方法之流程圖。 圖3係用於說明圖2之第1步序(積層體產生處理1)之流程圖。 圖4係積層體產生處理1之第1積層步序圖。 圖5係積層體產生處理1之第2積層步序圖。 圖6係積層體產生處理1之第3積層步序圖。 圖7係積層體產生處理1之第4積層步序圖。 圖8係積層體產生處理1之第5積層步序圖。 圖9係積層體產生處理1之第6積層步序圖。 圖10係積層體產生處理1之第7積層步序圖。 圖11係積層體產生處理1之第8積層步序圖。 圖12係積層體產生處理1之第9積層步序圖。 圖13係圖2之第2步序圖。 圖14係圖2之第3步序圖。 圖15係圖2之第4步序圖。 圖16係圖2之第5步序圖。 圖17係圖2之第6步序圖。 圖18係圖2之第7步序圖。 圖19係顯示本技術之第1實施形態之變化例1之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖20係顯示本技術之第1實施形態之變化例2之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖21係顯示本技術之第1實施形態之變化例3之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖22係顯示本技術之第1實施形態之變化例4之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖23係顯示本技術之第1實施形態之變化例5之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖24係顯示本技術之第1實施形態之變化例6之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖25係顯示本技術之第1實施形態之變化例7之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖26係顯示本技術之第1實施形態之變化例8之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖27係顯示本技術之第2實施形態之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖28係用於說明本技術之第2實施形態之面發光雷射之製造方法之流程圖。 圖29係用於說明圖28之第1步序(積層體產生處理2)之流程圖。 圖30係積層體產生處理2之第4積層步序圖。 圖31係積層體產生處理2之第5積層步序圖。 圖32係積層體產生處理2之第6積層步序圖。 圖33係積層體產生處理2之第7積層步序圖。 圖34係積層體產生處理2之第8積層步序圖。 圖35係圖28之第2步序圖。 圖36係圖28之第3步序圖。 圖37係圖28之第4步序圖。 圖38係圖28之第5步序圖。 圖39係圖28之第6步序圖。 圖40係圖28之第7步序圖。 圖41係顯示本技術之第2實施形態之變化例1之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖42係顯示本技術之第2實施形態之變化例2之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖43係顯示本技術之第2實施形態之變化例3之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖44係顯示本技術之第2實施形態之變化例4之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖45係顯示本技術之第2實施形態之變化例5之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖46係顯示本技術之第2實施形態之變化例6之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖47係顯示本技術之第2實施形態之變化例7之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖48係顯示本技術之第2實施形態之變化例8之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖49係顯示本技術之第2實施形態之變化例9之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖50係顯示本技術之第2實施形態之變化例10之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖51係顯示本技術之第2實施形態之變化例11之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖52係顯示本技術之第2實施形態之變化例12之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖53係顯示本技術之第2實施形態之變化例13之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖54係顯示本技術之第2實施形態之變化例14之面發光雷射之構成之剖視圖。 圖55係顯示可適用本技術之面發光雷射之構成例之平面圖。 圖56A係圖55之X-X線剖視圖。圖56B係圖55之Y-Y線剖視圖。 圖57係顯示本技術之各實施形態及其變化例之面發光雷射對於距離測定裝置之適用例之圖。 圖58係顯示車輛控制系統之概略性構成之一例之方塊圖。 圖59係顯示距離測定裝置之設置位置之一例之說明圖。
100:面發光雷射
101:基板
102:第1多層膜反射鏡
103:第1包層
104:第1活性層
105:第1間隔層(間隔層)
106:第1組成傾斜層(組成傾斜層)
107:隧道接面
107a:p型半導體層
107a1:第1p型半導體區域
107a2:第2p型半導體區域
107b:n型半導體層
108:第2組成傾斜層(組成傾斜層)
109:第2間隔層(間隔層)
110:第2活性層
111:第2包層
112:第2多層膜反射鏡
113:電流狹窄層(氧化狹窄層)
113a:非氧化區域
113b:氧化區域
114:接觸層
115:絕緣膜
115a:接觸孔
116:陽極電極
117:陰極電極
M1:台面

Claims (16)

  1. 一種面發光雷射，其包含：第1及第2多層膜反射鏡； 複數個活性層，其等在前述第1及第2多層膜反射鏡之間相互積層；及 隧道接面，其配置於前述複數個活性層中之在積層方向上相鄰之第1及第2活性層之間；且 前述隧道接面係 包含相互積層之n型半導體層及p型半導體層， 前述p型半導體層係包含相互積層之第1及第2p型半導體區域。
  2. 如請求項1之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域係配置於前述n型半導體層與前述第2p型半導體區域之間。
  3. 如請求項1之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述n型半導體層相接。
  4. 如請求項1之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域與前述第1p型半導體區域相接。
  5. 如請求項1之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之載體濃度互不相同。
  6. 如請求項1之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之帶隙互不相同。
  7. 如請求項2之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域之載體濃度高於前述第1p型半導體區域之載體濃度。
  8. 如請求項2之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域之帶隙，小於前述第2p型半導體區域之帶隙。
  9. 如請求項1之面發光雷射，其進一步包含組成傾斜層，該組成傾斜層係配置於前述第1活性層與前述隧道接面之間、及/或前述第2活性層與前述隧道接面之間。
  10. 如請求項9之面發光雷射，其進一步包含間隔層，該間隔層係配置於前述第1及第2活性層中之在與前述隧道接面之間配置有前述組成傾斜層之活性層、與該組成傾斜層之間。
  11. 如請求項1之面發光雷射，其中前述複數個活性層係包含前述第1及第2活性層之至少3個之活性層， 於前述複數個活性層中之複數組相鄰之2個活性層之各組的相鄰之2個活性層之間，配置前述隧道接面， 於複數個前述隧道接面中之至少一個隧道接面、與夾著該一個隧道接面之前述相鄰之2個前述活性層之至少一個之間，配置組成傾斜層。
  12. 如請求項2之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域係包含GaAs化合物半導體、AlGaAs系化合物半導體或InGaAs系化合物半導體。
  13. 如請求項2之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域包含GaAs化合物半導體、AlGaInAs系化合物半導體或AlGaAs系化合物半導體。
  14. 如請求項1之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域與前述第2p型半導體區域之Al組成係互不相同。
  15. 如請求項2之面發光雷射，其中前述第2p型半導體區域之Al組成，大於前述第1p型半導體區域之Al組成。
  16. 如請求項1之面發光雷射，其中前述第1p型半導體區域及/或前述第2p型半導體區域，摻雜C、Zn、Mg、Be之至少一者。
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