WO2020027296A1 - 面発光レーザ装置 - Google Patents

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WO2020027296A1
WO2020027296A1 PCT/JP2019/030338 JP2019030338W WO2020027296A1 WO 2020027296 A1 WO2020027296 A1 WO 2020027296A1 JP 2019030338 W JP2019030338 W JP 2019030338W WO 2020027296 A1 WO2020027296 A1 WO 2020027296A1
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WO
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layer
main surface
light emitting
type
less
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/030338
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English (en)
French (fr)
Inventor
実 村山
匡史 山本
秀起 辻合
Original Assignee
ローム株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]

Definitions

  • the present invention relates to a surface emitting laser device.
  • Patent Document 1 discloses a surface emitting laser array as an example of a surface emitting laser device.
  • This surface emitting laser array has a semiconductor layer having a main surface and a mesa structure formed by cutting out the semiconductor layer and forming the main surface of the semiconductor layer, and a plurality of semiconductor layers emitting light in a normal direction of the main surface.
  • a light emitting unit discloses a surface emitting laser array as an example of a surface emitting laser device.
  • This surface emitting laser array has a semiconductor layer having a main surface and a mesa structure formed by cutting out the semiconductor layer and forming the main surface of the semiconductor layer, and a plurality of semiconductor layers emitting light in a normal direction of the main surface.
  • a light emitting unit is a light emitting unit.
  • One embodiment of the present invention provides a surface emitting laser device capable of adjusting the temperature distribution of a semiconductor layer and the outputs of a plurality of light emitting units.
  • One embodiment of the present invention is a semiconductor layer having a main surface, each partitioned by a groove formed in the main surface, arranged so as to be unevenly distributed in a peripheral portion of the main surface in plan view,
  • a surface emitting laser device including: a plurality of light emitting units that emit light in a normal direction.
  • the surface emitting laser device it is possible to suppress a temperature rise in the central portion of the semiconductor layer where heat is easily concentrated.
  • the temperature distribution of the semiconductor layer can be adjusted, the outputs of the plurality of light emitting units can be adjusted.
  • One embodiment of the present invention is a semiconductor layer having a main surface, an external terminal formed on the main surface and having a thermal conductivity exceeding the thermal conductivity of the semiconductor layer, and formed on the main surface.
  • a plurality of light-emitting portions each partitioned by a groove, arranged so as to be unevenly distributed around the external terminal in plan view, and emitting light in a direction normal to the main surface, provide.
  • the surface emitting laser device heat generated in the plurality of light emitting units arranged around the external terminal can be efficiently transmitted to the external terminal.
  • the temperature distribution of the semiconductor layer can be adjusted, the outputs of the plurality of light emitting units can be adjusted.
  • FIG. 1 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a region II shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a region III shown in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the area VI shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the region VII shown in FIG.
  • FIG. 8A is a view corresponding to FIG. 6, and is a view for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device shown in FIG.
  • FIG. 8B is a view showing a step after FIG. 8A.
  • FIG. 8A is a view showing a step after FIG. 8A.
  • FIG. 8C is a diagram showing a step after FIG. 8B.
  • FIG. 8D is a diagram showing a step after FIG. 8C.
  • FIG. 8E is a diagram showing a step after FIG. 8D.
  • FIG. 8F is a view showing a step after FIG. 8E.
  • FIG. 8G is a diagram showing a step after FIG. 8F.
  • FIG. 8H is a view showing a step after FIG. 8G.
  • FIG. 8I is a diagram showing a step after FIG. 8H.
  • FIG. 9 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along the line XIV-XIV shown in FIG.
  • FIG. 15 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a plan view showing a surface emitting laser device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view illustrating a surface emitting laser device according to a tenth embodiment of the present invention, and is a plan view illustrating a first embodiment of a first main surface electrode layer.
  • FIG. 19 is an enlarged view of the area XIX shown in FIG.
  • FIG. 20 is a sectional view taken along line XX-XX shown in FIG.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI-XXI shown in FIG.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along the line XXII-XII shown in FIG.
  • FIG. 23 is an enlarged view of a region XXIII shown in FIG.
  • FIG. 24 is an enlarged view of a region XXIV shown in FIG.
  • FIG. 20 is a sectional view taken along line XX-XX shown in FIG.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI-XXI shown in FIG.
  • FIG. 22 is a
  • FIG. 25A is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a second embodiment of the first main surface electrode layer.
  • FIG. 25B is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a third embodiment of the first main surface electrode layer.
  • FIG. 25C is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a fourth embodiment of the first principal surface electrode layer.
  • FIG. 25D is a correspondence diagram of FIG. 19 and is an enlarged view showing a fifth embodiment of the first principal surface electrode layer.
  • FIG. 25E is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a sixth embodiment of the first principal surface electrode layer.
  • FIG. 25F is a corresponding view of FIG.
  • FIG. 25G is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing an eighth embodiment of the first principal surface electrode layer.
  • FIG. 25H is a view corresponding to FIG. 19 and is an enlarged view showing a ninth embodiment of the first main surface electrode layer.
  • FIG. 25I is a diagram corresponding to FIG. 19 and is an enlarged view showing a tenth embodiment of the first principal surface electrode layer.
  • FIG. 25J is a correspondence view of FIG. 19 and is an enlarged view showing an eleventh embodiment of the first main surface electrode layer.
  • FIG. 25K is a corresponding view of FIG. 23 and is an enlarged view showing a twelfth embodiment of the first main surface electrode layer.
  • FIG. 25L is an enlarged view showing a thirteenth embodiment of the first main surface electrode layer, corresponding to FIG. 23.
  • FIG. 26A is a view corresponding to FIG. 22 for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device shown in FIG. 18.
  • FIG. 26B is a diagram showing a step after FIG. 26A.
  • FIG. 26C is a diagram showing a step after FIG. 26B.
  • FIG. 26D is a diagram showing a step after FIG. 26C.
  • FIG. 26E is a diagram showing a step after FIG. 26D.
  • FIG. 26F is a diagram showing a step after FIG. 26E.
  • FIG. 26G is a diagram showing a step after FIG. 26F.
  • FIG. 26H is a diagram showing a step after FIG. 26G.
  • FIG. 26A is a view corresponding to FIG. 22 for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device shown in FIG. 18.
  • FIG. 26B is a diagram
  • FIG. 26I is a view showing a step subsequent to FIG. 26H.
  • FIG. 26J is a view showing a step after FIG. 26I.
  • FIG. 26K is a view showing a step after FIG. 26J.
  • FIG. 26L is a diagram showing a step after FIG. 26K.
  • FIG. 26M is a diagram showing a step after FIG. 26L.
  • FIG. 27 is a sectional view corresponding to FIG. 22 and showing a surface emitting laser device according to an eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 28A is a view corresponding to FIG. 27, illustrating an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device shown in FIG. 27.
  • FIG. 28B is a diagram showing a step after FIG. 28A.
  • FIG. 28C is a diagram showing a step after FIG. 28B.
  • FIG. 28D is a diagram showing a step after FIG. 28C.
  • FIG. 29 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a twelfth embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a fourteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 32 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a fifteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is an enlarged view of a region XXXIII shown in FIG. FIG.
  • FIG. 34 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a sixteenth embodiment of the present invention, and is a plan view showing a first embodiment of the first principal surface electrode layer.
  • FIG. 35 is an enlarged view of the area XXXV shown in FIG.
  • FIG. 36 is a corresponding view of FIG. 35 and is an enlarged view showing a second embodiment of the first main surface electrode layer.
  • FIG. 37 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a seventeenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 38 is an enlarged view of a region XXXVIII shown in FIG.
  • FIG. 39 is a plan view showing a surface emitting laser device according to an eighteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 is an enlarged view of the area XXXV shown in FIG.
  • FIG. 36 is a corresponding view of FIG. 35 and is an enlarged view showing a second embodiment of the first main surface electrode layer.
  • FIG. 37 is a plan view
  • FIG. 40 is an enlarged view of the area XL shown in FIG.
  • FIG. 41 is a plan view showing a surface emitting laser device according to a nineteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 42 is an enlarged view of the area XLII shown in FIG.
  • FIG. 43 is a sectional view taken along the line XLIII-XLIII shown in FIG.
  • FIG. 44 is a sectional view taken along the line XLIV-XLIV shown in FIG.
  • FIG. 45 is an enlarged view of the area XLV shown in FIG.
  • FIG. 46 is an enlarged view of the area XLVI shown in FIG.
  • FIG. 47 is an enlarged view of the area XLVII shown in FIG.
  • FIG. 48 is an enlarged view of a region XLVIII shown in FIG.
  • FIG. 49A is a view corresponding to FIG. 45, for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device shown in FIG. 41.
  • FIG. 49B is a view showing a step after FIG. 49A.
  • FIG. 49C is a diagram showing a step after FIG. 49B.
  • FIG. 49D is a view showing a step after that in FIG. 49C.
  • FIG. 49E is a diagram showing a step after FIG. 49D.
  • FIG. 49F is a view showing a step after FIG. 49E.
  • FIG. 49G is a diagram showing a step after FIG. 49F.
  • FIG. 49H is a view showing a step after FIG. 49G.
  • FIG. 49I is a view showing a step after FIG. 49H.
  • FIG. 50 is a cross-sectional view showing a first modification of the trench according to the first to ninth embodiments.
  • FIG. 51 is a plan view showing a second modification of the trench according to the first to ninth embodiments.
  • FIG. 52 is a sectional view showing a first modification of the trench according to the tenth to eighteenth embodiments.
  • FIG. 53 is a plan view showing a second modification of the trench according to the tenth to eighteenth embodiments.
  • FIG. 54 is a sectional view showing a first modification of the trench according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 55 is a plan view showing a second modification of the trench according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view showing a surface emitting laser device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a region II shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a region III shown in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the area VI shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the region VII shown in FIG.
  • surface emitting laser device 1 is a semiconductor laser device called VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
  • the surface emitting laser device 1 includes a rectangular parallelepiped chip body 2.
  • the chip body 2 includes a first main surface 3 on one side, a second main surface 4 on the other side, and side surfaces 5A, 5B, 5C, 5D connecting the first main surface 3 and the second main surface 4.
  • the first main surface 3 and the second main surface 4 are formed in a quadrangular shape (in this embodiment, a rectangular shape) in plan view (hereinafter, simply referred to as “plan view”) when viewed from the normal direction Z thereof. .
  • the side surfaces 5A to 5D include a first side surface 5A, a second side surface 5B, a third side surface 5C, and a fourth side surface 5D.
  • the first side face 5A and the third side face 5C extend along the first direction X and face a second direction Y intersecting with the first direction X. More specifically, the second direction Y is orthogonal to the first direction X.
  • the first side face 5A and the third side face 5C form a long side of the chip body 2.
  • the second side surface 5B and the fourth side surface 5D extend along the second direction Y, and face the first direction X.
  • the second side face 5B and the fourth side face 5D form short sides of the chip body 2.
  • the side surfaces 5A to 5D extend in a plane along the normal direction Z.
  • the width W1 of the first side surface 5A (the third side surface 5C) in plan view may be 200 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the width W1 is 200 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 1000 ⁇ m, 1000 ⁇ m to 1200 ⁇ m, 1200 ⁇ m to 1400 ⁇ m, 1400 ⁇ m to 1600 ⁇ m, 1600 ⁇ m to 1800 ⁇ m, or 1800 ⁇ m to 2000 ⁇ m It may be.
  • the width W1 may be 500 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • the width W2 of the second side surface 5B (fourth side surface 5D) in plan view may be 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the width W2 may be 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 500 ⁇ m, 500 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 700 ⁇ m, 700 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 900 ⁇ m, or 900 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the width W2 may be 340 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • surface emitting laser device 1 includes a light emitting unit 6 (semiconductor light emitting layer) formed on first main surface 3 and emitting laser light in normal direction Z.
  • the plurality of light emitting units 6 are formed at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the plurality of light emitting units 6 may be arranged regularly or irregularly.
  • the plurality of light emitting units 6 are preferably arranged in a staggered, matrix, or radial (concentric) shape in plan view.
  • the plurality of light-emitting units 6 are arranged in a staggered manner with an interval therebetween in plan view. That is, the plurality of light emitting units 6 are arranged in a manner in which one light emitting unit 6 is located at each of three vertexes of a triangle (an equilateral triangle in this embodiment) in a plan view. More specifically, the plurality of light emitting units 6 are arranged in such a manner that one light emitting unit 6 is located at each of the six vertices of a hexagon (a regular hexagon in this embodiment) in plan view.
  • the plurality of light-emitting portions 6 are each such that one light-emitting portion 6 is located at each of six apexes of a hexagon (a regular hexagon in this embodiment) in plan view, and one at the center of the hexagon. They are arranged in such a manner that the light emitting units 6 are located.
  • the plurality of light emitting portions 6 are each formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the light emitting section 6 is arbitrary.
  • the light emitting unit 6 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape, or an elliptical shape in a plan view.
  • the plurality of light emitting units 6 are partitioned by the trenches 7 (grooves).
  • the trench 7 is formed by digging the first main surface 3 toward the second main surface 4.
  • the trench 7 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the light emitting unit 6 in plan view. Specific structures of the light emitting section 6 and the trench 7 will be described later.
  • the shortest distance L1 between two adjacent light emitting units 6 may be not less than 10 ⁇ m and not more than 150 ⁇ m.
  • the shortest distance L1 is a distance between two light emitting units 6 that are closest to each other.
  • the shortest distance L1 may be 10 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 50 ⁇ m, 50 ⁇ m to 75 ⁇ m, 75 ⁇ m to 100 ⁇ m, 100 ⁇ m to 125 ⁇ m, or 125 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the first furthest distance L2 of the plurality of light emitting units 6 is set according to the width W1 of the first side surface 5A (third side surface 5C).
  • the first furthest distance L2 is a distance between the two farthest light emitting units 6 located at both ends in the first direction X.
  • the first longest distance L2 may be 200 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the first longest distance L2 is 200 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, 400 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, 600 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, 800 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, 1000 ⁇ m or more and 1200 ⁇ m or less, 1200 ⁇ m or more and 1400 ⁇ m or less, 1400 ⁇ m or more and 1600 ⁇ m or less or 1600 ⁇ m or more and 1800 ⁇ m or It may be 1800 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the second farthest distance L3 of the plurality of light emitting units 6 is set according to the width W2 of the second side surface 5B (fourth side surface 5D).
  • the second furthest distance L3 is a distance between the two farthest light emitting units 6 located at both ends in the second direction Y.
  • the second longest distance L3 may be 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the second longest distance L3 is 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 500 ⁇ m, 500 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 700 ⁇ m, 700 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 900 ⁇ m, or 900 ⁇ m to 1000 ⁇ m. There may be.
  • the plurality of light emitting portions 6 are unevenly distributed on the peripheral portion of the first main surface 3 in a plan view. More specifically, the surface emitting laser device 1 includes a sparse region 15 and a dense region 16 in which the arrangement densities of the plurality of light emitting units 6 are different from each other.
  • the sparse region 15 is a region where the plurality of light emitting units 6 are sparsely arranged on the first main surface 3.
  • the dense region 16 is a region in which the plurality of light emitting units 6 are arranged more densely than the sparse region 15.
  • the sparse region 15 is formed at the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the dense region 16 is formed at a peripheral portion of the first main surface 3 in a plan view.
  • the dense region 16 includes a first dense region 17 and a second dense region 18 in this embodiment.
  • the first dense region 17 is formed at a peripheral portion on one end side (the second side surface 5B side) of the first main surface 3 with respect to the sparse region 15 in the first direction X.
  • the second dense region 18 is formed at the peripheral edge on the other end side (the fourth side surface 5D side) of the first main surface 3 with respect to the sparse region 15 in the first direction X.
  • the second dense region 18 faces the first dense region 17 with the sparse region 15 interposed therebetween.
  • One dense region 16 surrounding the sparse region 15 may be formed.
  • one dense region 16 is formed in an annular shape surrounding the sparse region 15.
  • One of the first dense region 17 and the second dense region 18 may be changed to the sparse region 15.
  • the number P1 of the plurality of light emitting units 6 per unit area in the dense region 16 exceeds the number P2 of the plurality of light emitting units 6 per unit area in the sparse region 15.
  • the ratio P1 / P2 of the number P2 per unit area to the number P1 per unit area may be more than 1.0 and not more than 4.0.
  • the ratio P1 / P2 is more than 1.0 and 1.5 or less, 1.5 or more and 2.0 or less, 2.0 or more and 2.5 or less, 2.5 or more and 3.0 or less, 3.0 or more and 3.0 or more. It may be 5 or less, or 3.5 or more and 4.0 or less.
  • the first shortest distance LA1 between the two light emitting units 6 in the dense region 16 is smaller than the second shortest distance LB1 between the two light emitting units 6 in the sparse region 15.
  • the ratio LA1 / LB1 of the second shortest distance LB1 to the first shortest distance LA1 may be 0.1 or more and less than 1.0.
  • the ratio LA1 / LB1 is 0.1 or more and 0.2 or less, 0.2 or more and 0.3 or less, 0.3 or more and 0.4 or less, 0.4 or more and 0.5 or less, 0.5 or more and 0.6 or less. , 0.6 to 0.7, 0.7 to 0.8, 0.8 to 0.9, or 0.9 to less than 1.0.
  • the first shortest distance LA1 may be not less than 50 ⁇ m and not more than 150 ⁇ m.
  • the first shortest distance LA1 may be 50 ⁇ m or more and 75 ⁇ m or less, 75 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or more and 125 ⁇ m or less, or 125 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the second shortest distance LB1 may be not less than 10 ⁇ m and not more than 100 ⁇ m.
  • the second shortest distance LB1 may be 10 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less, 25 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or more and 75 ⁇ m or less, or 75 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the plurality of light emitting units 6 in the sparse region 15 are arranged in a zigzag pattern in plan view.
  • the plurality of light emitting units 6 in the dense region 16 are arranged in a staggered manner in plan view.
  • the plurality of light emitting units 6 in the sparse region 15 may be arranged in a staggered manner, while the plurality of light emitting units 6 in the dense region 16 may be arranged in a matrix or radially (concentrically).
  • the plurality of light emitting units 6 in the sparse region 15 may be arranged in a matrix or radially (concentrically), while the plurality of light emitting units 6 in the dense region 16 may be arranged in a staggered manner.
  • the plurality of light emitting units 6 are unevenly distributed on the periphery of the first main surface 3. Thereby, the temperature rise of the chip main body 2 starting from the center of the chip main body 2 can be suppressed. As a result, the bias of the temperature distribution of the chip body 2 can be suppressed, and at the same time, the temperature distribution can be adjusted, so that the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be adjusted.
  • the sparse region 15 is formed in the region where the temperature rise rate is high in the chip body 2, and the dense region 16 is formed in the region where the temperature rise rate is low in the chip body 2.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the temperature rise rate is low is the peripheral edge of the chip body 2 in this embodiment.
  • surface emitting laser device 1 includes an insulating layer 8 formed on first main surface 3.
  • the insulating layer 8 collectively covers the plurality of light emitting units 6.
  • the insulating layer 8 enters each trench 7 from above the first main surface 3.
  • the insulating layer 8 covers the light emitting section 6 in each trench 7.
  • the insulating layer 8 is formed at an interval inward from the side surfaces 5A to 5D, and exposes the peripheral portion of the first main surface 3.
  • the periphery of the insulating layer 8 defines a dicing street DS between the side surfaces 5A to 5D.
  • Dicing street DS extends in a belt shape along the peripheral portion (side surfaces 5A to 5D) of first main surface 3.
  • the dicing street DS is formed in an annular shape (a square annular shape in this embodiment) surrounding the insulating layer 8 in a plan view.
  • the width WD of the dicing street DS may be 1 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD may be 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD is a width in a direction perpendicular to the direction in which the dicing street DS extends in a plan view.
  • the insulating layer 8 does not need to be physically cut. Thereby, cracks in the chip body 2, the insulating layer 8, and the like due to the cutting of the insulating layer 8 can be suppressed. Further, the cutting time can be shortened at the same time as the wear of the dicing blade and the like can be suppressed.
  • the surface emitting laser device 1 includes a first main surface electrode layer 9 formed on the first main surface 3 and electrically connected to the light emitting unit 6. More specifically, the first main surface electrode layer 9 is formed on the insulating layer 8. The first main surface electrode layer 9 covers the plurality of light emitting units 6 at a time. The first main surface electrode layer 9 enters each trench 7 from above the insulating layer 8. The first main surface electrode layer 9 is electrically connected to each light emitting unit 6 in each trench 7.
  • the first main surface electrode layer 9 is formed at an interval inward from the side surfaces 5A to 5D, and exposes the peripheral portion of the first main surface 3.
  • the first main surface electrode layer 9 is further formed at an interval inward from the periphery of the insulating layer 8 to expose the periphery of the insulating layer 8. According to such a structure, it is not necessary to physically cut the first main surface electrode layer 9. Thereby, cracks in the chip body 2 and the first main surface electrode layer 9 due to the cutting of the first main surface electrode layer 9 can be suppressed. Further, the cutting time can be shortened at the same time as the wear of the dicing blade and the like can be suppressed.
  • the surface emitting laser device 1 includes an external terminal 11 formed on the first main surface electrode layer 9.
  • the external terminals 11 are indicated by hatching.
  • Conductive wires such as bonding wires are externally connected to the external terminals 11.
  • the external terminal 11 is arranged on a peripheral portion of the first main surface electrode layer 9.
  • the external terminal 11 is arranged in a region along the first side surface 5A at the periphery of the first main surface electrode layer 9. Thereby, the conducting wire can be prevented from crossing over the light emitting unit 6, so that light can be appropriately extracted from the first main surface 3.
  • chip body 2 includes substrate 20 and semiconductor laminated structure 21 (semiconductor layer) laminated on substrate 20.
  • the first main surface 3 is formed by the semiconductor multilayer structure 21.
  • the second main surface 4 is formed by the substrate 20.
  • the side surfaces 5A to 5D are formed by the substrate 20 and the semiconductor multilayer structure 21.
  • Substrate 20 includes a compound semiconductor material. More specifically, the substrate 20 includes a single crystal of a compound semiconductor material that forms a tetragonal crystal.
  • the compound semiconductor material may be a III-V semiconductor material.
  • the substrate 20 is made of a GaAs single crystal containing an n-type impurity.
  • the n-type impurity concentration of the substrate 20 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the substrate 20 may be silicon.
  • the substrate 20 includes a first substrate main surface 22 on one side and a second substrate main surface 23 on the other side.
  • the second substrate main surface 23 forms the second main surface 4.
  • the first substrate main surface 22 faces the (100) plane of the GaAs single crystal.
  • the first substrate main surface 22 has an off angle inclined at an angle of 0 ° or more and 5 ° or less with respect to the (100) plane of the GaAs single crystal. When the off angle is 0 °, the first substrate main surface 22 is formed by the (100) plane of GaAs single crystal.
  • the off angle is typically set to 2 ° (more specifically, a range of 2 ° ⁇ 0.2 °).
  • the thickness TS of the substrate 20 may be not less than 50 ⁇ m and not more than 300 ⁇ m.
  • the thickness TS may be 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or more and 200 ⁇ m, 200 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less, or 250 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the semiconductor laminated structure 21 is formed by crystal-growing a compound semiconductor (more specifically, a III-V semiconductor) on the first substrate main surface 22.
  • the semiconductor laminated structure 21 has a laminated structure including a plurality of compound semiconductor layers having the same crystal plane as the first substrate main surface 22.
  • the semiconductor multilayer structure 21 includes an n-type semiconductor layer 24, an active layer 25, and a p-type semiconductor layer 26 stacked in this order from the first substrate main surface 22 side.
  • the n-type semiconductor layer 24, the active layer 25 and the p-type semiconductor layer 26 form a double hetero structure.
  • the n-type semiconductor layer 24 supplies electrons to the active layer 25.
  • the p-type semiconductor layer 26 supplies holes to the active layer 25.
  • the active layer 25 generates light by recombination of electrons and holes.
  • infrared light may be generated.
  • the active layer 25 may generate light having an emission wavelength in a range from 800 nm to 1000 nm.
  • the emission wavelength of the active layer 25 may be 900 nm or more and 950 nm or less.
  • the n-type semiconductor layer 24 includes an n-type buffer layer 27, an n-type light reflection layer 28, and an n-type cladding layer 29 which are stacked in this order from the first substrate main surface 22 side.
  • the n-type buffer layer 27 includes n-type GaAs.
  • the n-type impurity concentration of the n-type buffer layer 27 may be not less than 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 and not more than 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the n-type impurity of the n-type buffer layer 27 may be silicon.
  • the thickness of the n-type buffer layer 27 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the thickness of the n-type buffer layer 27 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.15 ⁇ m or less, or 0.15 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the n-type light reflection layer 28 includes an n-type DBR (Distributed Bragg Reflector) layer.
  • the n-type DBR layer has a refractive index that changes periodically along the normal direction Z, and resonates and reflects a specific wavelength component.
  • the specific wavelength component is a wavelength component of light generated in the active layer 25.
  • the n-type light reflection layer 28 has a laminated structure in which a plurality of Al composition layers including an Al (aluminum) composition are laminated.
  • the plurality of Al composition layers have different refractive indexes from each other.
  • the n-type light reflection layer 28 includes an n-type high Al composition layer 30 having an Al composition ⁇ and an n-type low Al composition layer 31 having an Al composition ⁇ ( ⁇ ⁇ ) less than the Al composition ⁇ . It has a laminated structure alternately laminated at an arbitrary period.
  • the refractive index of the n-type low Al composition layer 31 is larger than the refractive index of the n-type high Al composition layer 30.
  • the n-type high Al composition layers 30 and the n-type low Al composition layers 31 may be alternately stacked at a period of 1 to 60.
  • the lamination cycle of the n-type high Al composition layer 30 and the n-type low Al composition layer 31 is 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, 40 or more and 50 or less, or 50 or more and 60 or less. It may be as follows.
  • the n-type high Al composition layer 30 may include n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type high Al composition layer 30 may be not less than 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 and not more than 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the n-type impurity of the n-type high Al composition layer 30 may be silicon.
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, 0.65 or more and 0.7 or less, 0.7 or more and 0.75 or less, It may be 0.75 or more and 0.8 or less, 0.8 or more and 0.85 or less, 0.85 or more and 0.9 or less, or 0.9 or more and 0.95 or less.
  • the n-type low Al composition layer 31 may include n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type low Al composition layer 31 may be not less than 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 and not more than 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the n-type impurity of the n-type low Al composition layer 31 may be silicon.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.1 or less, 0.1 or more and 0.15 or less, 0.15 or more and 0.2 or less, or 0.2 or more and 0.25 or less.
  • the thickness of the n-type high Al composition layer 30 may be ⁇ / (4 ⁇ n1) ⁇ .
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 31 may be ⁇ / (4 ⁇ n2) ⁇ .
  • is the wavelength of light generated in the active layer 25.
  • n1 is the refractive index of the n-type high Al composition layer 30.
  • n2 is the refractive index of the n-type low Al composition layer 31.
  • the thickness of the n-type high Al composition layer 30 may be not less than 500 ° and not more than 900 °.
  • the thickness of the n-type high Al composition layer 30 may be from 500 to 600, 600 to 700, 700 to 800, or 800 to 900.
  • the thickness of the ⁇ n-type low Al composition layer 31 may be 400 ° or more and 800 ° or less.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 31 may be 400 to 500, 500 to 600, 600 to 700, or 700 to 800.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 31 may be equal to or less than the thickness of the n-type high Al composition layer 30.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 31 may be less than the thickness of the n-type high Al composition layer 30.
  • the n-type cladding layer 29 includes n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type cladding layer 29 may be not less than 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 and not more than 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the n-type impurity of the n-type cladding layer 29 may be silicon.
  • the n-type cladding layer 29 may be non-doped (undoped).
  • the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 29 may exceed the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 31 and less than the Al composition ⁇ of the n-type high Al composition layer 30 ( ⁇ ⁇ ⁇ ). .
  • Al composition ⁇ of n-type cladding layer 29 may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.2 to 0.25, 0.25 to 0.3, 0.3 to 0.35, 0.35 to 0.4, 0.4 to 0.45, 0.45 or more and 0.5 or less, 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, or 0.65 or more and 0.7 or less Good.
  • the thickness of the n-type cladding layer 29 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the n-type cladding layer 29 is 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less, 0.2 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less. It may be 4 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the active layer 25 may have a quantum well (QW) structure including a quantum well layer and a barrier layer.
  • QW quantum well
  • the active layer 25 has a MQW (Multi Quantum Well) structure in which quantum well layers and barrier layers are alternately stacked at an arbitrary period.
  • the quantum well layers and the barrier layers may be alternately stacked at a period of 1 to 50.
  • the stacking period of the quantum well layer and the barrier layer may be 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, or 40 or more and 50 or less.
  • the quantum well layer may contain GaAs.
  • the quantum well layer may be undoped.
  • the thickness of the quantum well layer may be not less than 10 ° and not more than 200 °.
  • the thickness of the quantum well layer may be between 10 ° and 50 °, between 50 ° and 100 °, between 100 ° and 150 °, or between 150 ° and 200 °.
  • the barrier layer has a band gap larger than the band gap of the quantum well layer.
  • the barrier layer may include Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.15 or more and 0.5 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.15 or more and 0.2 or less, 0.2 or more and 0.25 or less, 0.25 or more and 0.3 or less, 0.3 or more and 0.35 or less, 0.35 or more and 0.4 or less, It may be 0.4 or more and 0.45 or less, or 0.45 or more and 0.5 or less.
  • the thickness of the barrier layer may be 10 ° or more and 200 ° or less.
  • the thickness of the barrier layer may be between 10 ° and 50 °, between 50 ° and 100 °, between 100 ° and 150 °, or between 150 ° and 200 °.
  • the total thickness TA of the active layer 25 may be not less than 200 ° and not more than 1600 °.
  • the total thickness TA may be 200 to 400, 400 to 600, 600 to 800, 800 to 1000, 1000 to 1200, 1200 to 1400, or 1400 to 1600.
  • the lowermost layer and the uppermost layer of the active layer 25 may be formed by barrier layers, respectively.
  • the thickness of the two barrier layers forming the lowermost layer and the uppermost layer of the active layer 25 may exceed the thickness of one or more barrier layers forming the intermediate layer in the active layer 25.
  • the p-type semiconductor layer 26 includes a p-type cladding layer 32, a p-type light reflection layer 33, and a p-type contact layer 34 that are stacked in this order from the active layer 25 side.
  • the p-type cladding layer 32 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type cladding layer 32 may be not less than 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 and not more than 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type cladding layer 32 may be carbon.
  • Al composition ⁇ may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.2 to 0.25, 0.25 to 0.3, 0.3 to 0.35, 0.35 to 0.4, 0.4 to 0.45, It may be 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, or 0.65 or more and 0.7 or less.
  • the thickness of the p-type cladding layer 32 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the p-type cladding layer 32 is 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less, 0.2 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less, or 0.1 ⁇ m or less. It may be 4 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the p-type light reflection layer 33 includes a p-type DBR (Distributed Bragg Reflector) layer.
  • the p-type DBR layer has a refractive index that changes periodically in the normal direction Z, and reflects a specific wavelength component resonantly.
  • the specific wavelength component is a wavelength component of light generated in the active layer 25.
  • the p-type light reflection layer 33 has a laminated structure in which a plurality of Al composition layers including an Al (aluminum) composition are laminated.
  • the plurality of Al composition layers have different refractive indexes from each other.
  • the p-type light reflection layer 33 includes a p-type high Al composition layer 35 having an Al composition ⁇ and a p-type low Al composition layer 36 having an Al composition ⁇ ( ⁇ ⁇ ) less than the Al composition ⁇ . It has a laminated structure alternately laminated at an arbitrary period.
  • the refractive index of the p-type low Al composition layer 36 is larger than the refractive index of the p-type high Al composition layer 35.
  • the p-type high Al composition layer 35 and the p-type low Al composition layer 36 may be alternately stacked at a period of 1 to 60.
  • the lamination cycle of the p-type high Al composition layer 35 and the p-type low Al composition layer 36 is 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, 40 or more and 50 or less, or 50 or more and 60 or less. It may be as follows.
  • p-type high-Al-composition layer 35 may include a p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type high Al composition layer 35 may be not less than 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 and not more than 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type high Al composition layer 35 may be carbon.
  • the ⁇ Al composition ⁇ may exceed the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 32 ( ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, 0.65 or more and 0.7 or less, 0.7 or more and 0.75 or less, It may be 0.75 or more and 0.8 or less, 0.8 or more and 0.85 or less, 0.85 or more and 0.9 or less, or 0.9 or more and 0.95 or less.
  • the p-type low Al composition layer 36 may include p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type low Al composition layer 36 may be not less than 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 and not more than 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type low Al composition layer 36 may be carbon.
  • the Al composition ⁇ may be less than the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 32 ( ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.1 or less, 0.1 or more and 0.15 or less, 0.15 or more and 0.2 or less, or 0.2 or more and 0.25 or less.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 35 may be ⁇ / (4 ⁇ n3) ⁇ .
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 36 may be ⁇ / (4 ⁇ n4) ⁇ .
  • is the wavelength of light generated in the active layer 25.
  • n3 is the refractive index of the p-type high Al composition layer 35.
  • n4 is the refractive index of the p-type low Al composition layer 36.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 35 may be not less than 500 ° and not more than 900 °.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 35 may be 500 to 600, 600 to 700, 700 to 800, or 800 to 900.
  • the thickness of the ⁇ p-type low Al composition layer 36 may be 400 ° or more and 800 ° or less.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 36 may be 400 to 500, 500 to 600, 600 to 700, or 700 to 800.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 36 may be equal to or less than the thickness of the p-type high Al composition layer 35.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 36 may be less than the thickness of the p-type high Al composition layer 35.
  • the p-type contact layer 34 forms the first main surface 3 of the chip body 2.
  • the p-type contact layer 34 includes p-type GaAs. It is preferable that the p-type impurity concentration of the p-type contact layer 34 exceeds the p-type impurity concentration of the p-type light reflection layer 33.
  • the p-type impurity concentration of the p-type contact layer 34 may be not less than 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 and not more than 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type contact layer 34 may be carbon.
  • the thickness of the p-type contact layer 34 may be 0.02 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the thickness of the p-type contact layer 34 is 0.02 ⁇ m or more and 0.05 ⁇ m or less, 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.15 ⁇ m or less, or 0.15 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less. Is also good.
  • each light emitting unit 6 has a plate-shaped mesa structure 41 partitioned by the trench 7.
  • the trench 7 is formed on the main surface of the semiconductor multilayer structure 21 (the first main surface 3 of the chip body 2).
  • the trench 7 penetrates the p-type contact layer 34, the p-type light reflection layer 33, and the active layer 25 to expose the n-type semiconductor layer 24.
  • the trench 7 penetrates the n-type cladding layer 29 in the n-type semiconductor layer 24 to expose the n-type light reflecting layer 28.
  • trench 7 is formed in an annular shape surrounding the light emitting portion 6 in plan view.
  • trench 7 is formed in a tapered shape in which an opening area on first main surface 3 side is larger than an opening area on the bottom wall side in cross-sectional view.
  • the trench 7 has an inner peripheral wall 42, an outer peripheral wall 43, and a bottom wall 44 connecting the inner peripheral wall 42 and the outer peripheral wall 43.
  • the inner peripheral wall 42 and the outer peripheral wall 43 expose a part of the n-type semiconductor layer 24 and the p-type semiconductor layer 26.
  • a part of the n-type semiconductor layer 24 is a part of the n-type light reflection layer 28 and the n-type cladding layer 29.
  • the bottom wall 44 exposes the n-type light reflection layer 28.
  • the inner peripheral wall 42 partitions the mesa structure 41 (the light emitting unit 6). That is, in this embodiment, the inner peripheral wall 42 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the inner peripheral wall 42 is arbitrary, and is adjusted according to the planar shape of the mesa structure 41 (the light emitting unit 6).
  • the inner peripheral wall 42 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the outer peripheral wall 43 surrounds the inner peripheral wall 42 (the light emitting unit 6) at a distance from the inner peripheral wall 42.
  • the outer peripheral wall 43 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the outer peripheral wall 43 is arbitrary.
  • the outer peripheral wall 43 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape in a plan view, or an elliptical shape.
  • the bottom wall 44 may be formed parallel to the first main surface 3.
  • the bottom wall 44 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the light emitting unit 6 (mesa structure 41) in plan view.
  • the planar shape of the bottom wall 44 may be a polygonal ring such as a triangular ring, a square ring or a hexagonal ring, or an elliptical ring depending on the planar shape of the inner peripheral wall 42 and the planar shape of the outer peripheral wall 43.
  • Each mesa structure 41 includes a top 45, a base 46, and a side wall 47 connecting the top 45 and the base 46.
  • the top 45 extends parallel to the first main surface 3.
  • the top 45 is formed by a part of the first main surface 3 in this embodiment. That is, the top 45 is formed by the p-type semiconductor layer 26.
  • the top 45 is more specifically formed by the p-type contact layer 34.
  • the top 45 is defined by the inner peripheral wall 42 of the trench 7.
  • the top 45 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the top 45 is arbitrary.
  • the top portion 45 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view according to the planar shape of the inner peripheral wall 42.
  • the width WM of the top 45 may be 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the width WM may be 10 ⁇ m to 15 ⁇ m, 15 ⁇ m to 20 ⁇ m, 20 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 30 ⁇ m, 30 ⁇ m to 35 ⁇ m, or 35 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the base 46 is formed by the n-type semiconductor layer 24. In this embodiment, the base 46 is formed by the n-type light reflection layer 28. The base 46 is defined by the inner peripheral wall 42 of the trench 7. The base 46 is a connecting part that connects the bottom wall 44 of the trench 7 and the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the base 46 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the base 46 is arbitrary.
  • the base portion 46 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view according to the planar shape of the top portion 45.
  • the plane area of the base 46 exceeds the plane area of the top 45.
  • each mesa structure 41 is formed in a frustum shape.
  • each mesa structure 41 is formed in a truncated cone shape.
  • Each mesa structure 41 is formed in a truncated pyramid shape such as a truncated triangular pyramid shape, a truncated pyramid shape, or a truncated hexagonal pyramid shape, or an elliptical truncated pyramid shape according to the planar shape of the top 45 and the base 46. Is also good.
  • the angle ⁇ M (absolute value) formed between the side wall 47 and the top 45 may be 90 ° or more and 170 ° or less.
  • the angle ⁇ M is an angle formed by a line connecting the peripheral point of the top 45 and the peripheral point of the base 46 with respect to the top 45 in the mesa structure 41 in a sectional view.
  • the angle ⁇ M is from 90 ° to 100 °, from 100 ° to 110 °, from 110 ° to 120 °, from 120 ° to 130 °, from 130 ° to 140 °, from 140 ° to 150 °, from 150 ° to 160. ° or less, or 160 ° or more and 170 ° or less.
  • the thickness TM of the mesa structure 41 may be 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness TM may be 1 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or more and 4 ⁇ m or less, 4 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less, 6 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, or 8 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness TM is a distance along the normal direction Z between the top 45 and the base 46.
  • surface emitting laser device 1 includes a current confinement layer 51 interposed in an arbitrary region between top portion 45 and active layer 25 in p-type semiconductor layer 26 according to each mesa structure 41. Including.
  • the current confinement layer 51 constricts the current supplied to the active layer 25.
  • the current confinement layer 51 is interposed between the active layer 25 and the p-type light reflection layer 33.
  • the current confinement layer 51 is interposed in a region between the p-type cladding layer 32 and the p-type light reflection layer 33.
  • the current confinement layer 51 is exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the current confinement layer 51 may be interposed inside the p-type cladding layer 32.
  • the current confinement layer 51 may be interposed in a region between a plurality of (for example, two) p-type cladding layers 32. That is, another p-type cladding layer 32 may be formed in a region between the current confinement layer 51 and the p-type light reflection layer 33.
  • the structure of another p-type cladding layer 32 is the same as that of the p-type cladding layer 32 formed in the region between the active layer 25 and the current confinement layer 51, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the thickness TC of the current confinement layer 51 may be 0.01 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less.
  • the thickness TC is 0.01 ⁇ m to 0.02 ⁇ m, 0.02 ⁇ m to 0.04 ⁇ m, 0.04 ⁇ m to 0.06 ⁇ m, 0.06 ⁇ m to 0.08 ⁇ m, or 0.08 ⁇ m to 0.1 ⁇ m It may be as follows.
  • the current confinement layer 51 includes a p-type current passage layer 52 and a current confinement insulating layer 53.
  • the p-type current passing layer 52 is formed in an inner region of the mesa structure 41. More specifically, the p-type current passing layer 52 is formed at the center of the mesa structure 41 in plan view. In this embodiment, the p-type current passing layer 52 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type current passing layer 52 may be not less than 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 and not more than 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type current passage layer 52 may be carbon.
  • Al composition ⁇ exceeds Al composition ⁇ of p-type cladding layer 32 ( ⁇ ⁇ ).
  • the Al composition ⁇ exceeds the Al composition ⁇ of the p-type high Al composition layer 35 of the p-type light reflection layer 33 ( ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 1.0 or less.
  • Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 0.95 or less, or 0.95 or more and 1.0 or less.
  • Al composition ⁇ may be less than 1.0.
  • the maximum width TP of the p-type current passage layer 52 in plan view may be 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the maximum width TP may be 1 ⁇ m to 3 ⁇ m, 3 ⁇ m to 5 ⁇ m, 5 ⁇ m to 7 ⁇ m, 7 ⁇ m to 9 ⁇ m, 9 ⁇ m to 11 ⁇ m, 11 ⁇ m to 13 ⁇ m, or 13 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the current confinement insulating layer 53 is formed on the side wall 47 side of the mesa structure 41 with respect to the p-type current passage layer 52.
  • the current confinement insulating layer 53 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the p-type current passing layer 52 in plan view.
  • the current confinement insulating layer 53 is formed of an Al oxide layer containing Al (aluminum). More specifically, the current confinement insulating layer 53 is formed by oxidizing a part of the p-type current passing layer 52 from the side wall 47 side of the mesa structure 41. That is, the current confinement insulating layer 53 contains Ga (gallium) and As (arsenic) in the Al oxide.
  • Each mesa structure 41 narrows the current supplied from the external terminal 11 to the semiconductor multilayer structure 21. Therefore, a current having a relatively high current density flows through the n-type semiconductor layer 24, the active layer 25, and the p-type semiconductor layer 26 inside the mesa structure 41. Thereby, the luminous efficiency of the light generated in the active layer 25 is increased.
  • the current density of the mesa structure 41 is inversely proportional to the size of the mesa structure 41. In other words, as the size of the mesa structure 41 is smaller, the current confinement effect increases, and the current density of the mesa structure 41 increases. On the other hand, as the size of the mesa structure 41 increases, the current confinement effect decreases, so that the current density of the mesa structure 41 decreases.
  • each mesa structure 41 further flows into the p-type current passing layer 52 bypassing the current constriction insulating layer 53. Thereby, the density of the current supplied to the active layer 25 via the p-type current passing layer 52 is increased.
  • a region of the active layer 25 facing the p-type current passing layer 52 in the normal direction Z is a light emitting region 54.
  • each active layer 25 The light generated in each active layer 25 is amplified by resonance while reciprocating between the n-type light reflection layer 28 and the p-type light reflection layer 33 in the mesa structure 41 along the normal direction Z.
  • the amplified light is extracted from the top 45 of each mesa structure 41 as laser light.
  • a layer corresponding to the current confinement layer 51 is also formed in the semiconductor multilayer structure 21 outside the mesa structure 41 exposed from the outer peripheral wall 43 of the trench 7.
  • the layer corresponding to the current confinement layer 51 outside the mesa structure 41 has substantially the same structure as the current confinement layer 51 inside the mesa structure 41 except that the current confinement function does not occur.
  • the description of the current confinement layer 51 is applied mutatis mutandis except that the current confinement function is not generated.
  • the layers corresponding to the current confinement layer 51 outside the mesa structure 41 are denoted by the same reference numerals as those of the current confinement layer 51, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 1 includes a sidewall insulating layer 80 formed on a surface portion of sidewall 47 of each mesa structure 41.
  • the side wall insulating layer 80 is exposed from the side wall 47.
  • the sidewall insulating layer 80 extends along the sidewall 47 in a region between the top 45 and the base 46. That is, the side wall 47 of each mesa structure 41 includes a portion formed by the side wall insulating layer 80.
  • the side wall insulating layer 80 faces the current confinement insulating layer 53 in plan view.
  • the sidewall insulating layer 80 exposes the p-type current passage layer 52 in plan view. More specifically, the sidewall insulating layer 80 faces a region between one end and the other end of the current confinement insulating layer 53 in the tangential direction of the top 45.
  • the tangential direction is a direction parallel to the top 45 of the mesa structure 41, and includes the first direction X and the second direction Y.
  • the sidewall insulating layer 80 includes a first portion 81 and a second portion 82 having different lengths along a tangential direction in a cross-sectional view.
  • the first portion 81 of the side wall insulating layer 80 extends tangentially from the side wall 47 of the mesa structure 41 toward the inner region.
  • the first portion 81 has an outer end exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41 and an inner end located inside the mesa structure 41.
  • the second portion 82 of the side wall insulating layer 80 extends tangentially from the side wall 47 of the mesa structure 41 toward the inner region.
  • the second portion 82 has an outer end exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41 and an inner end located inside the mesa structure 41.
  • the inner end of the second portion 82 is located closer to the side wall 47 of the mesa structure 41 than the inner end of the first portion 81.
  • the first portion 81 has a first length LP1 in the tangential direction.
  • the second portion 82 has a second length LP2 in the tangential direction.
  • the second length LP2 is less than the first length LP1 (LP2 ⁇ LP1).
  • the first length LP1 may be 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the first length LP1 is 0.5 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, 3.0 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, or 4.0 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. 0.0 ⁇ m or less.
  • the second length LP2 may be more than 0 ⁇ m and 1.0 ⁇ m or less.
  • the second length LP2 is more than 0 ⁇ m and 0.02 ⁇ m or less, 0.02 ⁇ m or more and 0.04 ⁇ m or less, 0.04 ⁇ m or more and 0.06 ⁇ m or less, 0.06 ⁇ m or more and 0.08 ⁇ m or less, or 0.08 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less. It may be as follows.
  • the second length LP2 may be 0 ⁇ m. That is, the side wall insulating layer 80 that does not have some or all of the plurality of second portions 82 may be formed.
  • the first portion 81 and the second portion 82 are alternately formed along the normal direction Z.
  • the side wall insulating layer 80 is formed in a comb shape in a cross-sectional view.
  • Sidewall insulating layer 80 includes a region formed in n-type semiconductor layer 24 and a region formed in p-type semiconductor layer 26.
  • the n-type high Al composition layer 30 of the n-type light reflection layer 28 includes a first exposed portion 83 exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the n-type low Al composition layer 31 of the n-type light reflection layer 28 includes a second exposed portion 84 exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the n-type cladding layer 29 includes a third exposed portion 85 exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the first exposed portion 83 of the n-type high Al composition layer 30 includes a first Al oxide layer 86.
  • the first Al oxide layer 86 includes the oxide of the first exposed portion 83.
  • the first Al oxide layer 86 extends in a tangential direction.
  • the first Al oxide layer 86 is formed in an annular shape (annular shape in this embodiment) surrounding the inner region of the n-type high Al composition layer 30.
  • the second exposed portion 84 of the n-type low Al composition layer 31 includes a second Al oxide layer 87.
  • the second Al oxide layer 87 includes the oxide of the second exposed portion 84.
  • the second Al oxide layer 87 extends in a tangential direction.
  • the second Al oxide layer 87 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the n-type low Al composition layer 31.
  • the third exposed portion 85 of the n-type clad layer 29 includes a third Al oxide layer 88.
  • the third Al oxide layer 88 includes the oxide of the third exposed portion 85.
  • the third Al oxide layer 88 extends in a tangential direction.
  • the third Al oxide layer 88 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the n-type clad layer 29.
  • the length of the first Al oxide layer 86 exceeds the length of the second Al oxide layer 87 and the length of the third Al oxide layer 88. This is because the Al composition ⁇ of the n-type high Al composition layer 30 exceeds the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 31 and the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 29 ( ⁇ ⁇ ⁇ ). ).
  • the length of the third Al oxide layer 88 exceeds the length of the second Al oxide layer 87. This is because the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 29 exceeds the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 31 ( ⁇ ⁇ ).
  • the first Al oxide layers 86 and the second Al oxide layers 87 are alternately formed along the normal direction Z.
  • the first Al oxide layer 86 forms the first portion 81 of the side wall insulating layer 80.
  • the second Al oxide layer 87 forms the second portion 82 of the sidewall insulating layer 80.
  • the third Al oxide layer 88 forms the second portion 82 of the sidewall insulating layer 80.
  • a region located in the n-type semiconductor layer 24 in the sidewall insulating layer 80 is formed by the first Al oxide layer 86, the second Al oxide layer 87, and the third Al oxide layer 88.
  • the p-type high Al composition layer 35 of the p-type light reflection layer 33 includes a first exposed portion 93 exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the p-type low Al composition layer 36 of the p-type light reflection layer 33 includes a second exposed portion 94 exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the p-type cladding layer 32 includes a third exposed portion 95 exposed from the side wall 47 of the mesa structure 41.
  • the first exposed portion 93 of the p-type high Al composition layer 35 includes a first Al oxide layer 96.
  • the first Al oxide layer 96 includes an oxide of the first exposed portion 93.
  • the first Al oxide layer 96 extends in a tangential direction.
  • the first Al oxide layer 96 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type high Al composition layer 35.
  • the second exposed portion 94 of the p-type low Al composition layer 36 includes a second Al oxide layer 97.
  • the second Al oxide layer 97 includes the oxide of the second exposed portion 94.
  • the second Al oxide layer 97 extends in a tangential direction.
  • the second Al oxide layer 97 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type low Al composition layer 36.
  • the third exposed portion 95 of the p-type cladding layer 32 includes a third Al oxide layer 98.
  • Third Al oxide layer 98 includes an oxide of third exposed portion 95.
  • the third Al oxide layer 98 extends in a tangential direction.
  • the third Al oxide layer 98 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type cladding layer 32.
  • the length of the first Al oxide layer 96 exceeds the length of the second Al oxide layer 97 and the length of the third Al oxide layer 98. This is because the Al composition ⁇ of the p-type high Al composition layer 35 exceeds the Al composition ⁇ of the p-type low Al composition layer 36 and the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 32 ( ⁇ ⁇ ). ⁇ ).
  • the length of the third Al oxide layer 98 exceeds the length of the second Al oxide layer 97. This is because the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 32 exceeds the Al composition ⁇ of the p-type low Al composition layer 36 ( ⁇ ⁇ ).
  • the first Al oxide layers 96 and the second Al oxide layers 97 are alternately formed along the normal direction Z.
  • the first Al oxide layer 96 forms the first portion 81 of the sidewall insulating layer 80.
  • the second Al oxide layer 97 forms the second portion 82 of the sidewall insulating layer 80.
  • the third Al oxide layer 98 forms the second portion 82 of the sidewall insulating layer 80.
  • a region located in the p-type semiconductor layer 26 in the sidewall insulating layer 80 is formed by the first Al oxide layer 96, the second Al oxide layer 97, and the third Al oxide layer 98.
  • the side wall insulating layer 80 (the first Al oxide layer 86, the second Al oxide layer 87, the first Al oxide layer 96, and the second Al oxide layer 97) is a region exposed from the outer peripheral wall 43 of the trench 7 in the semiconductor multilayer structure 21. Is also formed.
  • the sidewall insulating layer 80 formed on the outer peripheral wall 43 of the trench 7 has substantially the same structure as the sidewall insulating layer 80 formed on the inner peripheral wall 42 of the trench 7 (the sidewall 47 of the mesa structure 41).
  • the description of the side wall insulating layer 80 formed on the inner peripheral wall 42 of the trench 7 applies mutatis mutandis. Omitted.
  • insulating layer 8 is formed on the main surface (first main surface 3) of semiconductor multilayer structure 21.
  • the insulating layer 8 includes an insulating material which is transparent to the emission wavelength ⁇ of the active layer 25 or an insulating material having a light transmitting property.
  • the insulating layer 8 includes at least one of a silicon nitride (SiN) layer and a silicon oxide (SiO 2 ) layer.
  • the insulating layer 8 may have a single-layer structure including a silicon nitride layer or a silicon oxide layer.
  • the insulating layer 8 may have a stacked structure including a silicon nitride layer and a silicon oxide layer stacked in any order from the first main surface 3 side.
  • the insulating layer 8 has a single-layer structure made of a silicon nitride layer.
  • the insulating layer 8 enters the trench 7 from above the first main surface 3 and covers the mesa structure 41.
  • the insulating layer 8 includes a main surface covering portion 101, an inner wall covering portion 102, and a top covering portion 103.
  • the main surface covering portion 101 covers the first main surface 3.
  • the inner wall covering portion 102 covers the inner wall (the inner peripheral wall 42, the outer peripheral wall 43, and the bottom wall 44) of the trench 7.
  • the top covering portion 103 covers the top 45 of the mesa structure 41.
  • the inner wall covering portion 102 extends in a film shape along the inner wall of the trench 7, and defines a recess space in the trench 7. That is, the inner wall covering portion 102 covers the side wall 47 of the mesa structure 41. The portion of the inner wall covering portion 102 covering the side wall 47 of the mesa structure 41 is in contact with the side wall insulating layer 80.
  • the top cover 103 has a contact hole 104 for selectively exposing the top 45 of the mesa structure 41. More specifically, the contact hole 104 exposes the p-type contact layer 34.
  • the contact hole 104 is formed in an annular shape (annular in this embodiment) in plan view.
  • top covering portion 103 has a relief portion 103 a in a region located inward of contact hole 104.
  • the relief portion 103a is surrounded by the contact hole 104.
  • the relief 103a includes a recess 105, a first protrusion 106, and a second protrusion 107.
  • the recess 105 is recessed toward the top 45 of the mesa structure 41.
  • the recess 105 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) in plan view.
  • the first protrusion 106 is defined by the recess 105.
  • the first protrusion 106 is surrounded by the recess 105 and is divided into an island shape or a dot shape.
  • the first protrusion 106 is formed in a circular shape in plan view.
  • the first protrusion 106 faces the light emitting region 54 of the active layer 25 in the normal direction Z.
  • the first protrusion 106 faces the p-type current passing layer 52 in the normal direction Z.
  • the second protrusion 107 is formed due to the recess 105. More specifically, the second protrusion 107 is partitioned into a region between the recess 105 and the contact hole 104.
  • the second projecting portion 107 is divided into an annular shape (in this embodiment, an annular shape) by the recess portion 105 and the contact hole 104.
  • the recess 105 has a first side wall 108 that divides the first protrusion 106, a second side wall 109 that divides the second protrusion 107, and a bottom wall 110 that connects the first side wall 108 and the second side wall 109. are doing.
  • the first side wall 108 has an inclined surface that is inclined downward from the main surface of the top covering portion 103 toward the bottom wall 110.
  • the second side wall 109 has an inclined surface that is inclined downward from the main surface of the top covering portion 103 toward the bottom wall 110.
  • the recess portion 105 is formed in a tapered shape in which the opening width on the bottom wall 110 side is smaller than the opening width on the opening side in cross-sectional view.
  • the thickness of the first protrusion 106 is set to (n + 1) ⁇ / 2.
  • the thickness of the second protrusion 107 is set to (n + 1) ⁇ / 2.
  • the thickness of the recess 105 is set to (2n + 1) ⁇ / 4.
  • n is an integer.
  • is the wavelength of light generated in the active layer 25.
  • the laser light emitted from the top 45 is refracted by the first side wall 108 and the second side wall 109 according to Snell's law, and is focused on the first protrusion 106 side. Thereby, the directivity of the laser light is enhanced as compared with the case where the first side wall 108 and the second side wall 109 are vertical surfaces extending in the normal direction Z.
  • first main surface electrode layer 9 is formed in a film shape along insulating layer 8.
  • the first main surface electrode layer 9 selectively covers each mesa structure 41 so that a recess space is defined in each trench 7.
  • the first main surface electrode layer 9 enters the contact hole 104 from above the top 45 of the mesa structure 41.
  • the first main surface electrode layer 9 is electrically connected to the p-type contact layer 34 in the contact hole 104.
  • the portion of the first main surface electrode layer 9 that covers the top 45 of the mesa structure 41 includes a relief opening 111 that exposes the top cover 103 of the insulating layer 8.
  • the relief opening 111 exposes the relief portion 103a of the insulating layer 8. More specifically, the relief opening 111 exposes a part of the second protrusion 107, the recess 105, and the first protrusion 106.
  • the relief opening 111 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the relief opening 111 is arbitrary.
  • the relief opening 111 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape in plan view, or an elliptical shape.
  • the relief opening 111 faces the p-type current passage layer 52 in the normal direction Z.
  • the relief opening 111 faces the light emitting region 54 of the active layer 25 in the normal direction Z.
  • the opening width WO of the relief opening 111 may be not less than 5 ⁇ m and not more than 20 ⁇ m.
  • the opening width WO may be 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, or 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 9 may be not less than 0.05 ⁇ m and not more than 0.5 ⁇ m.
  • the thickness TE1 is 0.05 ⁇ m to 0.1 ⁇ m, 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m, 0.2 ⁇ m to 0.3 ⁇ m, 0.3 ⁇ m to 0.4 ⁇ m, or 0.4 ⁇ m to 0.5 ⁇ m It may be as follows.
  • the first main surface electrode layer 9 has a laminated structure in which a plurality of electrode films are laminated. More specifically, the first main surface electrode layer 9 includes a first electrode film 112 and a second electrode film 113 stacked in this order from the insulating layer 8 side.
  • the first electrode film 112 may include titanium.
  • the second electrode film 113 may include gold.
  • external terminal 11 is formed on first main surface electrode layer 9.
  • the external terminals 11 have a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • the external terminal 11 has a thickness TE2 (TE1 ⁇ TE2) equal to or greater than the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 9. More specifically, the thickness TE2 exceeds the thickness TE1 (TE1 ⁇ TE2).
  • the external terminal 11 may include gold.
  • the thickness TE2 may be 1.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the thickness TE2 may be 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, 3.0 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, or 4.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • surface emitting laser device 1 includes second main surface electrode layer 115 formed on second main surface 4 of chip body 2 (second main surface 23 of substrate 20). including.
  • the second main surface electrode layer 115 covers the entire area of the second main surface 23 of the substrate.
  • the second main surface electrode layer 115 forms an ohmic contact with the second substrate main surface 23.
  • the second main surface electrode layer 115 has a laminated structure in which a plurality of electrode films are laminated. More specifically, the second main surface electrode layer 115 includes a first electrode film 116, a second electrode film 117, and a third electrode film 118 laminated in this order from the second substrate main surface 23 side.
  • the first electrode film 116 may include a gold germanium alloy.
  • the second electrode film 117 may include nickel.
  • the third electrode film 118 may include gold.
  • the plurality of light emitting units 6 are unevenly distributed in the peripheral portion of the first main surface 3 of the chip body 2 (semiconductor laminated structure 21). Thereby, the temperature rise of the chip main body 2 starting from the center of the chip main body 2 can be suppressed. As a result, the temperature distribution of the chip body 2 can be adjusted, so that the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be adjusted.
  • the sparse region 15 is formed in the region where the temperature rise rate is high in the chip body 2, and the dense region 16 is formed in the region where the temperature rise rate is low in the chip body 2.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the temperature rise rate is low is the peripheral edge of the chip body 2 in this embodiment.
  • the bias of the temperature distribution between the central part and the peripheral part of the chip body 2 can be suppressed.
  • the arrangement of the light emitting units 6 and the number of the light emitting units 6 per unit area can be adjusted for each of the sparse region 15 and the dense region 16. Therefore, the temperature distribution of the chip body 2 and the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be appropriately adjusted.
  • FIG. 8A to 8I are views corresponding to FIG. 6 and are views for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device 1 shown in FIG.
  • n-type buffer layer 27 is formed on first substrate main surface 22 of substrate 20.
  • the n-type buffer layer 27 includes n-type GaAs.
  • the n-type buffer layer 27 is formed by an epitaxial growth method.
  • the n-type light reflection layer 28 is formed on the n-type buffer layer 27.
  • the n-type light reflection layer 28 is formed by alternately stacking the n-type high Al composition layers 30 and the n-type low Al composition layers 31 at an arbitrary period.
  • the n-type high Al composition layer 30 contains n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • the n-type low Al composition layer 31 contains n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the n-type high Al composition layer 30 and the n-type low Al composition layer 31 are formed by an epitaxial growth method.
  • the n-type cladding layer 29 includes n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ of n-type cladding layer 29 may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • the n-type cladding layer 29 is formed by an epitaxial growth method.
  • active layer 25 is formed on n-type cladding layer 29.
  • the active layer 25 is formed by alternately stacking quantum well layers and barrier layers at an arbitrary period.
  • the quantum well layer contains GaAs.
  • the barrier layer contains Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.15 or more and 0.5 or less.
  • the quantum well layer and the barrier layer are formed by an epitaxial growth method.
  • p-type cladding layer 32 is formed on active layer 25.
  • the p-type cladding layer 32 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • the p-type cladding layer 32 is formed by an epitaxial growth method.
  • a p-type base layer 122 serving as a base of the p-type current passage layer 52 and the current confinement insulating layer 53 is formed on the p-type cladding layer 32.
  • the p-type base layer 122 contains p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 1.0 or less.
  • the p-type base layer 122 is formed by an epitaxial growth method.
  • the p-type light reflection layer 33 is formed on the p-type base layer 122.
  • the p-type light reflection layer 33 is formed by alternately stacking a p-type high Al composition layer 35 and a p-type low Al composition layer 36 at an arbitrary period.
  • p-type high-Al-composition layer 35 includes a p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • the p-type low Al composition layer 36 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the p-type high Al composition layer 35 and the p-type low Al composition layer 36 are formed by an epitaxial growth method.
  • the p-type contact layer 34 is formed on the p-type light reflection layer 33.
  • the p-type contact layer 34 includes p-type GaAs.
  • the p-type contact layer 34 is formed by an epitaxial growth method.
  • a semiconductor multilayer structure 21 including the n-type semiconductor layer 24, the active layer 25, and the p-type semiconductor layer 26 stacked in this order from the first substrate main surface 22 side is formed.
  • mask 123 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 21.
  • the mask 123 has a plurality of openings 124.
  • the plurality of openings 124 respectively expose regions where the trenches 7 are to be formed.
  • unnecessary portions of the semiconductor multilayer structure 21 are removed by an etching method via the mask 123. Unnecessary portions of the semiconductor multilayer structure 21 may be removed by a wet etching method or a dry etching method. In this step, unnecessary portions of the p-type contact layer 34, the p-type light reflection layer 33, the p-type base layer 122, the p-type cladding layer 32, the active layer 25, the n-type cladding layer 29, and the n-type light reflection layer 28 are removed. Each is removed.
  • a plurality of trenches 7 are formed in the semiconductor multilayer structure 21.
  • the plurality of trenches 7 penetrate the p-type contact layer 34, the p-type light reflection layer 33, the p-type cladding layer 32, the active layer 25, and the n-type cladding layer 29, and expose a part of the n-type light reflection layer 28. ing.
  • a plurality of mesa structures 41 are formed in the semiconductor laminated structure 21. After that, the mask 123 is removed.
  • the n-type high Al composition layer 30 has an etching selectivity different from that of the n-type low Al composition layer 31. Therefore, by appropriately selecting the etching solution and the etching time, the n-type high Al composition layer 30 can be removed while the n-type low Al composition layer 31 remains. Further, by appropriately selecting the etching solution and the etching time, the n-type low Al composition layer 31 can be removed while the n-type high Al composition layer 30 remains.
  • the n-type cladding layer 29 has an etching selectivity different from the etching selectivity of the n-type high Al composition layer 30 and the n-type low Al composition layer 31. Therefore, by appropriately selecting the etching solution and the etching time, the n-type cladding layer 29 can be removed while the n-type high Al composition layer 30 and the n-type low Al composition layer 31 remain.
  • the p-type high Al composition layer 35 has an etching selectivity different from that of the p-type low Al composition layer 36. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the p-type high Al composition layer 35 can be removed while the p-type low Al composition layer 36 remains. Further, by appropriately selecting an etching solution, the p-type low Al composition layer 36 can be removed while the p-type high Al composition layer 35 remains.
  • the p-type cladding layer 32 has an etching selectivity different from that of the p-type high Al composition layer 35 and the p-type low Al composition layer 36. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the p-type cladding layer 32 can be removed while the p-type high Al composition layer 35 and the p-type low Al composition layer 36 remain.
  • sidewall insulating layer 80 is formed in trench 7.
  • the side wall insulating layer 80 is formed by an oxidation treatment method for the semiconductor multilayer structure 21.
  • the oxidation treatment method may be a thermal oxidation treatment method.
  • a portion of the p-type light reflection layer 33 exposed from the trench 7 is oxidized. Further, a portion of the p-type base layer 122 exposed from the trench 7 is oxidized. Further, a portion of the p-type cladding layer 32 exposed from the trench 7 is oxidized. Further, a portion of the n-type cladding layer 29 exposed from the trench 7 is oxidized. Further, a portion of the n-type light reflection layer 28 exposed from the trench 7 is oxidized.
  • the oxidation proceeds greatly from the side wall 47 of the mesa structure 41 toward the inner region of the mesa structure 41.
  • an oxidized portion of the p-type base layer 122 is formed as the current confinement insulating layer 53.
  • the non-oxidized portion of the p-type base layer 122 is formed as the p-type current passing layer 52.
  • insulating layer 8 is formed on semiconductor multilayer structure 21.
  • an insulating layer 8 made of a silicon nitride layer is formed.
  • the insulating layer 8 may include a silicon oxide layer instead of or in addition to the silicon nitride layer.
  • the insulating layer 8 may be formed by a CVD method.
  • mask 125 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 21.
  • the mask 125 has a plurality of openings 126 for exposing regions of the insulating layer 8 where the recesses 105 are to be formed.
  • unnecessary portions of the insulating layer 8 are removed by an etching method (for example, a dry etching method) through the mask 125.
  • a recess 105 is formed in the insulating layer 8. After that, the mask 125 is removed.
  • a mask 127 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 21.
  • the mask 127 has a plurality of openings 128 for exposing regions of the insulating layer 8 where the contact holes 104 are to be formed.
  • unnecessary portions of the insulating layer 8 are removed by an etching method (for example, a wet etching method) through the mask 127. Thereby, a contact hole 104 is formed in the insulating layer 8. Thereafter, the mask 127 is removed.
  • first main surface electrode layer 9 is formed on semiconductor multilayer structure 21.
  • the first main surface electrode layer 9 includes a first electrode film 112 and a second electrode film 113.
  • the first electrode film 112 may include titanium.
  • the second electrode film 113 may include gold.
  • the first electrode film 112 and the second electrode film 113 may be formed by a vapor deposition method or a sputtering method, respectively.
  • a relief opening 111 is formed in the first main surface electrode layer 9.
  • the relief opening 111 is formed by selectively removing a portion covering the top 45 of the mesa structure 41 in the first main surface electrode layer 9. Unnecessary portions of the first main surface electrode layer 9 may be removed by an etching method via a mask (not shown). Thereby, a relief opening 111 for selectively exposing the top covering portion 103 of the insulating layer 8 is formed in the first main surface electrode layer 9.
  • the external terminals 11 are formed on the first main surface electrode layer 9.
  • the external terminal 11 may include gold.
  • the external terminals 11 may be formed by a plating method.
  • a second main surface electrode layer 115 is formed on the second substrate main surface 23.
  • the second main surface electrode layer 115 includes a first electrode film 116, a second electrode film 117, and a third electrode film 118.
  • the first electrode film 116 may include a gold germanium alloy.
  • the second electrode film 117 may include nickel.
  • the third electrode film 118 may include gold.
  • the first electrode film 116, the second electrode film 117, and the third electrode film 118 may be formed by an evaporation method or a sputtering method, respectively.
  • the second main surface electrode layer 115 may be formed prior to the step of forming the first main surface electrode layer 9. Through the steps including the above, the surface emitting laser device 1 is manufactured.
  • FIG. 9 is a plan view showing a surface emitting laser device 131 according to the second embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the plurality of light emitting portions 6 are unevenly distributed on the peripheral portion of first main surface 3 in plan view. More specifically, the plurality of light-emitting portions 6 are arranged in such a manner that the shortest distance L1 gradually decreases from the central portion of the first main surface 3 toward the peripheral portion. The shortest distance L1 gradually decreases from the central portion of the first main surface 3 toward one end (the second side 5B) and the other end (the fourth side 5D) of the first main surface 3. . That is, in this embodiment, the plurality of light emitting units 6 may be arranged in such a manner that the shortest distance L1 along the first direction X gradually decreases from the center of the first main surface 3 toward the peripheral edge.
  • the sparse region 15 in which the plurality of light emitting units 6 are sparsely arranged is formed in the center of the first main surface 3.
  • a dense area 16 (first dense area 17 and second dense area 18) in which a plurality of light emitting units 6 are densely arranged is formed on the peripheral edge of the first main surface 3.
  • the plurality of light emitting units 6 may be arranged in such a manner that the shortest distance L1 along the first direction X and the second direction Y gradually decreases from the center of the first main surface 3 toward the peripheral edge.
  • the sparse region 15 may be surrounded by one dense region 16 formed along the periphery of the first main surface 3.
  • the same effects as those described for the surface emitting laser device 1 can be obtained.
  • FIG. 10 is a plan view showing a surface emitting laser device 141 according to the third embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 141 does not include sparse region 15 and dense region 16.
  • the plurality of light emitting units 6 are unevenly distributed around the external terminals 11 having a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21 in a plan view.
  • the surface emitting laser device 141 more specifically includes a sparse region 142 and a dense region 143 formed on the first main surface 3.
  • the sparse region 142 is a region where the plurality of light emitting units 6 are sparsely arranged on the first main surface 3, and is formed outside the periphery of the external terminal 11 in a plan view.
  • the dense region 143 is a region in which the plurality of light emitting units 6 are densely arranged with respect to the sparse region 142, and is formed around the external terminal 11 in a plan view.
  • the description of the plurality of light emitting units 6 formed in the sparse region 15 according to the first embodiment applies mutatis mutandis to the description of the plurality of light emitting units 6 formed in the sparse region 142.
  • the description of the plurality of light emitting units 6 formed in the dense region 16 according to the first embodiment applies mutatis mutandis to the description of the plurality of light emitting units 6 formed in the dense region 143.
  • the surface emitting laser device 141 As described above, according to the surface emitting laser device 141, the plurality of light emitting units 6 that are unevenly distributed around the external terminal 11 are formed. Thereby, heat generated in the plurality of light emitting units 6 arranged around the external terminal 11 can be efficiently transmitted to the external terminal 11. As a result, the temperature distribution of the chip body 2 (semiconductor laminated structure 21) can be adjusted, so that the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be adjusted.
  • the sparse region 142 is formed in the region where the temperature rise rate is high in the chip body 2, and the dense region 143 is formed in the region where the temperature rise rate is low in the chip body 2.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region having a low temperature rise rate is a region around the external terminal 11 in the chip body 2.
  • the bias of the temperature distribution can be suppressed in the area around the external terminal 11 and the other area in the chip body 2.
  • the arrangement of the light emitting units 6 and the number of the light emitting units 6 per unit area can be adjusted for each of the sparse region 142 and the dense region 143. Therefore, the temperature distribution of the chip body 2 and the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be appropriately adjusted.
  • FIG. 11 is a plan view showing a surface emitting laser device 151 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 151 in this embodiment includes a plurality of light emitting units 6 unevenly distributed on the periphery of first main surface 3 in plan view.
  • the surface emitting laser device 151 includes a sparse region 15 and a dense region 16.
  • the surface emitting laser device 151 further includes a plurality of light emitting units 6 unevenly distributed around the external terminal 11 having a higher thermal conductivity than the semiconductor laminate structure 21. That is, in this embodiment, the dense region 16 includes the third dense region 152 formed around the external terminal 11 in addition to the first dense region 17 and the second dense region 18.
  • the third dense area 152 is an area in which the plurality of light emitting units 6 are densely arranged with respect to the sparse area 15.
  • the description of the plurality of light emitting portions 6 formed in the first dense region 17 and the second dense region 18 applies mutatis mutandis to the description of the plurality of light emitting portions 6 formed in the third dense region 152.
  • the same effects as those described for the surface emitting laser device 1 can be obtained. Further, according to the surface emitting laser device 151, a plurality of light emitting units 6 which are unevenly distributed around the external terminal 11 are formed. Thereby, heat generated in the plurality of light emitting units 6 arranged around the external terminal 11 can be efficiently transmitted to the external terminal 11. As a result, the temperature distribution of the chip body 2 (semiconductor laminated structure 21) can be adjusted, so that the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be adjusted.
  • the sparse region 15 is formed in the region of the chip body 2 where the temperature rise rate is high, and the dense region 16 is formed in the region of the chip body 2 where the temperature rise rate is low.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the rate of temperature rise is low is the peripheral portion of the chip body 2 and the region around the external terminal 11 in the chip body 2.
  • the arrangement of the light emitting units 6 and the number of the light emitting units 6 per unit area can be adjusted for each of the sparse region 15 and the dense region 16. Therefore, the temperature distribution of the chip body 2 and the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be appropriately adjusted.
  • the dense region 16 includes the first dense region 17 and the second dense region 18 has been described.
  • one of the first dense region 17 and the second dense region 18 may be the sparse region 15.
  • FIG. 12 is a plan view showing a surface emitting laser device 161 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 161 includes external terminal 11 formed in a region on one end side (second side surface 5B side) of first main surface 3 in first direction X.
  • the external terminal 11 is formed in a rectangular shape extending in the second direction Y in plan view.
  • the surface emitting laser device 161 includes the sparse region 15 and the dense region 16.
  • the dense region 16 includes a first dense region 17 formed at a peripheral portion on one end side (the second side surface 5B side) of the first main surface 3 in the first direction X.
  • the plurality of light emitting units 6 related to the first dense region 17 are unevenly distributed around the external terminal 11.
  • the same effects as those described for the surface emitting laser device 1 can be obtained. Further, according to the surface emitting laser device 161, a plurality of light emitting portions 6 which are unevenly distributed around the external terminal 11 are formed. More specifically, the surface emitting laser device 161 includes a first dense region 17 that is unevenly distributed around the external terminal 11 formed on one end side of the first main surface 3 in the first direction X.
  • the sparse region 15 is formed in the region where the temperature rise rate is high in the chip body 2, and the dense region 16 is formed in the region where the temperature rise rate is low in the chip body 2.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the rate of temperature rise is low is the peripheral portion of the chip body 2 and the region around the external terminal 11 in the chip body 2.
  • the arrangement of the light emitting units 6 and the number of the light emitting units 6 per unit area can be adjusted for each of the sparse region 15 and the dense region 16. Therefore, the temperature distribution of the chip body 2 and the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be appropriately adjusted.
  • the dense region 16 includes the first dense region 17 and the second dense region 18 has been described.
  • the second dense area 18 may be the sparse area 15.
  • FIG. 13 is a plan view showing a surface emitting laser device 171 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along the line XIV-XIV shown in FIG.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the surface emitting laser device 171 does not include the sparse region 15 and the dense region 16. That is, the plurality of light emitting units 6 are arranged at the same shortest distance L1 in plan view. In this embodiment, the plurality of light emitting units 6 are arranged in a zigzag pattern in plan view.
  • the surface emitting laser device 171 includes an electrode layer 172 formed on the first main surface 3. More specifically, electrode layer 172 is formed on first main surface electrode layer 9. The electrode layer 172 is unevenly distributed at the center of the first main surface 3 in plan view. In this embodiment, the electrode layer 172 exposes the peripheral portion of the first main surface 3 in plan view and covers the central portion of the first main surface 3.
  • the electrode layer 172 includes a plurality of openings 173 that respectively expose the plurality of light emitting units 6. Accordingly, light from the plurality of light emitting units 6 is extracted from the plurality of openings 173.
  • the electrode layer 172 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the electrode layer 172 is arbitrary.
  • the electrode layer 172 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape in plan view, or an elliptical shape.
  • the electrode layer 172 has a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • the electrode layer 172 has a thickness TE3 (TE1 ⁇ TE3) equal to or greater than the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 9. More specifically, the thickness TE3 exceeds the thickness TE1 (TE1 ⁇ TE3).
  • the electrode layer 172 may be formed of the same material as the external terminal 11. That is, the electrode layer 172 may include gold. According to such a structure, the electrode layer 172 can be formed using the process of forming the external terminals 11.
  • the electrode layer 172 which is unevenly distributed in the center of the first main surface 3 is formed. More specifically, the electrode layer 172 exposes the peripheral portion of the first main surface 3 in plan view and covers the central portion of the first main surface 3.
  • the electrode layer 172 has a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • a region having a high temperature rise rate in the chip body 2 is covered by the electrode layer 172, and a region having a low temperature rise rate in the chip body 2 is exposed from the electrode layer 172.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the temperature rise rate is low is the peripheral edge of the chip body 2 in this embodiment.
  • the bias of the temperature distribution in the chip body 2 can be suppressed.
  • the structure of the surface emitting laser device 171 may be combined with the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151 and 161 according to the first to fifth embodiments. That is, the electrode layer 172 may be formed in the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151, and 161.
  • FIG. 15 is a plan view showing a surface emitting laser device 181 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 181 does not include sparse region 15 and dense region 16. That is, the plurality of light emitting units 6 are arranged at the same shortest distance L1 in plan view. In this embodiment, the plurality of light emitting units 6 are arranged in a zigzag pattern in plan view.
  • the surface emitting laser device 181 includes a plurality of electrode layers 182 formed on the first main surface 3.
  • the plurality of electrode layers 182 are formed on the first main surface electrode layer 9.
  • the plurality of electrode layers 182 are unevenly distributed in the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the surface emitting laser device 181 includes a dense region 183 and a sparse region 184 in which the arrangement densities of the plurality of electrode layers 182 are different from each other.
  • the dense region 183 is a region where the plurality of electrode layers 182 are densely arranged.
  • the sparse region 184 is a region in which the plurality of electrode layers 182 are sparsely arranged with respect to the dense region 183.
  • the dense region 183 is formed at the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the sparse region 184 is formed at the periphery of the first main surface 3 in plan view.
  • the sparse region 184 includes a first sparse region 185 and a second sparse region 186 in this embodiment.
  • the first sparse region 185 is formed at the peripheral edge of one end side (the second side surface 5B side) of the first main surface 3 with respect to the dense region 183 in the first direction X.
  • the second sparse region 186 is formed in the first direction X at the peripheral edge on the other end side (the fourth side surface 5D side) of the first main surface 3 with respect to the sparse region 15.
  • the second sparse region 186 faces the first sparse region 185 with the sparse region 15 interposed therebetween.
  • One sparse region 184 surrounding the dense region 183 may be formed.
  • one sparse region 184 is formed in an annular shape surrounding the dense region 183.
  • One of the first sparse region 185 and the second sparse region 186 may be changed to the dense region 183.
  • the plurality of electrode layers 182 include a plurality of first electrode layers 187 formed in the dense region 183 and a plurality of second electrode layers 188 formed in the sparse region 184.
  • the plurality of first electrode layers 187 are formed around the plurality of light emitting units 6 in the dense region 183.
  • the plurality of first electrode layers 187 are arranged so as to surround one light emitting unit 6 with six first electrode layers 187.
  • the six first electrode layers 187 are arranged at equal intervals around one light emitting unit 6.
  • the plurality of first electrode layers 187 expose the first main surface electrode layer 9 from a region therebetween.
  • Each first electrode layer 187 is formed in a region between the three closest trenches 7.
  • each first electrode layer 187 is formed in a triangular shape in plan view. More specifically, each first electrode layer 187 is formed in a triangular shape in which three vertices are cut out by three trenches 7 that are closest in plan view.
  • Each first electrode layer 187 may be formed at an interval from trench 7.
  • Each of the first electrode layers 187 may have one or more sides that bulge in a convex curve shape in plan view.
  • Each first electrode layer 187 may have one or a plurality of sides that are concavely curved in a plan view.
  • the planar shape of each first electrode layer 187 is arbitrary.
  • Each first electrode layer 187 may be formed in a polygonal shape such as a square shape or a hexagonal shape in plan view, or in a circular shape or an elliptical shape.
  • Each first electrode layer 187 has a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • Each first electrode layer 187 has a thickness TE4 (TE1 ⁇ TE4) equal to or greater than the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 9. More specifically, the thickness TE4 exceeds the thickness TE1 (TE1 ⁇ TE4).
  • Each first electrode layer 187 may be formed of the same material as the external terminals 11. That is, each first electrode layer 187 may include gold. According to such a structure, each first electrode layer 187 can be formed by using the process of forming the external terminals 11.
  • the plurality of second electrode layers 188 are formed in the sparse region 184 at an arrangement density lower than the arrangement density of the first electrode layers 187. That is, the number of the second electrode layers 188 for one light emitting unit 6 is less than the number of the first electrode layers 187 for one light emitting unit 6. In this embodiment, the plane area of each second electrode layer 188 is equal to the plane area of each first electrode layer 187.
  • the plurality of second electrode layers 188 are formed around the plurality of light emitting units 6 in the sparse region 184.
  • the plurality of second electrode layers 188 are arranged so as to surround one light emitting portion 6 with less than six (three in this embodiment) second electrode layers 188.
  • the three second electrode layers 188 are arranged at equal intervals around one light emitting unit 6.
  • the plurality of adjacent second electrode layers 188 expose the first main surface electrode layer 9 from a region between them.
  • Each second electrode layer 188 is formed in a region between the three closest trenches 7.
  • each second electrode layer 188 is formed in a triangular shape in plan view. More specifically, each second electrode layer 188 is formed in a triangular shape in which three vertices are cut out by three trenches 7 that are closest in plan view.
  • Each second electrode layer 188 may be formed at an interval from the trench 7.
  • Each second electrode layer 188 may have one or a plurality of sides that bulge in a convex curve shape in a plan view.
  • Each of the second electrode layers 188 may have one or more sides that are concavely concave in plan view.
  • the planar shape of each second electrode layer 188 is arbitrary.
  • Each of the second electrode layers 188 may be formed in a polygonal shape such as a square shape or a hexagonal shape in plan view, or in a circular shape or an elliptical shape, instead of a triangular shape.
  • Each second electrode layer 188 has a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • Each second electrode layer 188 has a thickness TE5 (TE1 ⁇ TE5) equal to or greater than the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 9. More specifically, the thickness TE5 exceeds the thickness TE1 (TE1 ⁇ TE5).
  • Each second electrode layer 188 may be formed of the same material as the external terminal 11. That is, each second electrode layer 188 may include gold. According to such a structure, each second electrode layer 188 can be formed by utilizing the process of forming the external terminals 11.
  • a plurality of electrode layers 182 which are unevenly distributed in the center of the first main surface 3 of the chip body 2 are formed.
  • the plurality of electrode layers 182 have a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • the dense region 183 and the sparse region 184 in which the arrangement densities of the plurality of electrode layers 182 are different from each other are formed.
  • the dense region 183 is a region where the plurality of electrode layers 182 are densely arranged.
  • the sparse region 184 is a region in which the plurality of electrode layers 182 are sparsely arranged with respect to the dense region 183.
  • the dense region 183 is formed at the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the sparse region 184 is formed at the periphery of the first main surface 3 in plan view. That is, according to the surface emitting laser device 181, the dense region 183 is formed in the region of the chip body 2 where the temperature rise rate is high, and the sparse region 184 is formed in the region of the chip body 2 where the temperature rise ratio is low.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the temperature rise rate is low is the peripheral edge of the chip body 2 in this embodiment.
  • the bias of the temperature distribution in the chip body 2 can be suppressed.
  • the output reduction and the output variation of the plurality of light emitting units 6 can be suppressed.
  • the arrangement and the number per unit area of the plurality of electrode layers 182 (the first electrode layer 187 and the second electrode layer 188) can be adjusted for each of the dense region 183 and the sparse region 184. Therefore, the temperature distribution of the chip body 2 and the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be appropriately adjusted.
  • the structure of the surface emitting laser device 181 may be combined with the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151, 161, and 171 according to the first to sixth embodiments. That is, a plurality of electrode layers 182 may be formed in the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151, 161, and 171.
  • FIG. 16 is a plan view showing a surface emitting laser device 191 according to the eighth embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 191 does not include sparse region 15 and dense region 16. That is, the plurality of light emitting units 6 are arranged at the same shortest distance L1 in plan view. In this embodiment, the plurality of light emitting units 6 are arranged in a zigzag pattern in plan view.
  • the surface emitting laser device 191 includes a plurality of electrode layers 192 formed on the first main surface 3. More specifically, the plurality of electrode layers 192 are formed on the first main surface electrode layer 9. The plurality of electrode layers 192 are unevenly distributed in the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the surface emitting laser device 191 includes a dense region 193 and a sparse region 194 in which the occupation densities of the plurality of electrode layers 192 with respect to the first main surface 3 are different from each other.
  • the dense region 193 is a region where a plurality of electrode layers 192 are densely arranged.
  • the sparse region 194 is a region where the plurality of electrode layers 192 are sparsely arranged with respect to the dense region 193 on the first main surface 3.
  • the dense region 193 is formed at the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the sparse region 194 is formed at the periphery of the first main surface 3 in a plan view.
  • the sparse region 194 includes a first sparse region 195 and a second sparse region 196 in this embodiment.
  • the first sparse region 195 is formed at the peripheral edge of one end side (the second side surface 5B side) of the first main surface 3 with respect to the dense region 193 in the first direction X.
  • the second sparse region 196 is formed at the peripheral edge on the other end side (the fourth side surface 5D side) of the first main surface 3 with respect to the dense region 193 in the first direction X.
  • the second sparse region 196 is opposed to the first sparse region 195 with the first sparse region 195 interposed therebetween.
  • One sparse region 194 surrounding the dense region 193 may be formed.
  • one sparse region 194 is formed in an annular shape surrounding the dense region 193.
  • One of the first sparse region 195 and the second sparse region 196 may be changed to the dense region 193.
  • the plurality of electrode layers 192 include a plurality of first electrode layers 197 formed in the dense region 193 and a plurality of second electrode layers 198 formed in the sparse region 194.
  • the plurality of first electrode layers 197 are formed around the plurality of light emitting units 6 in the dense region 193.
  • the plurality of first electrode layers 197 are arranged so as to surround one light emitting unit 6 with six first electrode layers 197.
  • the six first electrode layers 197 are arranged at equal intervals around one light emitting unit 6.
  • the plurality of adjacent first electrode layers 197 expose the first main surface electrode layer 9 from a region between them.
  • Each first electrode layer 197 is formed in a region between the three closest trenches 7.
  • each first electrode layer 197 is formed in a triangular shape in plan view. More specifically, each first electrode layer 197 is formed in a triangular shape in which three vertices are cut out by three trenches 7 which are closest in plan view.
  • Each first electrode layer 197 may be formed at an interval from the trench 7.
  • Each of the first electrode layers 197 may have one or a plurality of sides that bulge in a convex curve in plan view.
  • Each of the first electrode layers 197 may have one or more sides that are concavely curved in plan view.
  • the planar shape of each first electrode layer 197 is arbitrary.
  • Each first electrode layer 197 may be formed in a polygonal shape such as a square shape or a hexagonal shape in plan view, or in a circular shape or an elliptical shape.
  • Each first electrode layer 197 has a higher thermal conductivity than that of the semiconductor multilayer structure 21.
  • Each first electrode layer 197 has a thickness TE4 (TE1 ⁇ TE4) equal to or greater than the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 9. More specifically, the thickness TE4 exceeds the thickness TE1 (TE1 ⁇ TE4).
  • Each first electrode layer 197 may be formed of the same material as the external terminals 11. That is, each first electrode layer 197 may include gold. According to such a structure, each first electrode layer 197 can be formed by utilizing the process of forming the external terminals 11.
  • the plurality of second electrode layers 198 are formed so that the occupation density of the first main surface 3 in the sparse region 194 is less than the occupation density of the plurality of first electrode layers 197 in the first main surface 3.
  • the plane area of each second electrode layer 198 is smaller than the plane area of each first electrode layer 197.
  • the plurality of second electrode layers 198 are formed around the plurality of light emitting units 6 in the sparse region 194.
  • the plurality of second electrode layers 198 are arranged so as to surround one light emitting unit 6 with six second electrode layers 198.
  • the six second electrode layers 198 are arranged at equal intervals around one light emitting unit 6.
  • the plurality of adjacent second electrode layers 198 expose the first main surface electrode layer 9 from a region between them.
  • Each second electrode layer 198 is formed in a region between the three closest trenches 7. Each second electrode layer 198 is formed at an interval from the trench 7. Each second electrode layer 198 is formed in a shape different from each first electrode layer 197 in plan view. In this embodiment, each second electrode layer 198 is formed in a polygonal shape in plan view.
  • Each second electrode layer 198 may have one or more sides that bulge in a convex curve shape in plan view. Each of the second electrode layers 198 may have one or more sides that are concavely curved in plan view.
  • the planar shape of each second electrode layer 198 is arbitrary.
  • Each second electrode layer 198 may be formed in a polygonal shape such as a square shape or a hexagonal shape in plan view, or in a circular shape or an elliptical shape, instead of a triangular shape.
  • Each second electrode layer 198 has a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • Each second electrode layer 198 has a thickness TE5 (TE1 ⁇ TE5) equal to or greater than the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 9. More specifically, the thickness TE5 exceeds the thickness TE1 (TE1 ⁇ TE5).
  • Each second electrode layer 198 may be formed of the same material as the external terminals 11. That is, each second electrode layer 198 may include gold. According to such a structure, each second electrode layer 198 can be formed by utilizing the process of forming the external terminals 11.
  • a plurality of electrode layers 192 which are unevenly distributed in the center of the first main surface 3 of the chip body 2 are formed.
  • the plurality of electrode layers 192 have a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 21.
  • the dense region 193 and the sparse region 194 in which the occupation densities of the plurality of electrode layers 192 with respect to the first main surface 3 are different from each other are formed.
  • the dense region 193 is a region where a plurality of electrode layers 192 are densely arranged.
  • the sparse region 194 is a region in which the plurality of electrode layers 192 are sparsely arranged with respect to the dense region 193.
  • the dense region 193 is formed at the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the sparse region 194 is formed at the periphery of the first main surface 3 in a plan view. That is, according to the surface emitting laser device 191, the dense region 193 is formed in the region where the temperature rise rate is high in the chip body 2, and the sparse region 194 is formed in the region where the temperature rise rate is low in the chip body 2.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the temperature rise rate is low is the peripheral edge of the chip body 2 in this embodiment.
  • the bias of the temperature distribution in the chip body 2 can be suppressed.
  • the plane area of the plurality of electrode layers 192 (the first electrode layer 197 and the second electrode layer 198) can be adjusted for each of the dense region 183 and the sparse region 184. Therefore, the temperature distribution of the chip body 2 and the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be appropriately adjusted.
  • the structure of the surface emitting laser device 191 may be combined with the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151, 161, 171 and 181 according to the first to seventh embodiments. That is, a plurality of electrode layers 192 may be formed in the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151, 161, 171, and 181.
  • FIG. 17 is a plan view showing a surface emitting laser device 201 according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 201 does not include sparse region 15 and dense region 16. That is, the plurality of light emitting units 6 are arranged at the same or different shortest distances L1 in plan view. In this embodiment, the plurality of light emitting units 6 are arranged in a zigzag pattern in plan view.
  • the plurality of light emitting units 6 include a plurality of first light emitting units 202 and a plurality of second light emitting units 203 in this embodiment.
  • Each first light emitting unit 202 has a first size.
  • Each second light emitting unit 203 has a second size different from the first size.
  • the second size of each second light emitting unit 203 is smaller than the first size of each first light emitting unit 202.
  • Each second light emitting unit 203 has a plane area smaller than the plane area of each first light emitting unit 202.
  • each second light emitting unit 203 is smaller than the plane area of the mesa structure 41 forming each first light emitting unit 202. Further, the current density of each second light emitting unit 203 exceeds the current density of each first light emitting unit 202. The designed output of each second light emitting unit 203 exceeds the designed output of each first light emitting unit 202.
  • the plurality of first light emitting units 202 are unevenly distributed in the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the plurality of second light emitting units 203 are unevenly distributed in the peripheral portion of the first main surface 3 in plan view.
  • the surface emitting laser device 201 includes a low current density region 204 and a high current density region 205.
  • the low current density region 204 includes a plurality of first light emitting units 202.
  • the high current density region 205 includes a plurality of second light emitting units 203.
  • the low current density region 204 is formed at the center of the first main surface 3 in plan view.
  • the high current density region 205 is formed at the periphery of the first main surface 3 in a plan view.
  • the high current density region 205 includes a first high current density region 206 and a second high current density region 207.
  • the first high current density region 206 is formed at the peripheral edge of one end side (the second side surface 5B side) of the first main surface 3 with respect to the low current density region 204 in the first direction X.
  • the second high-current-density region 207 is formed at the peripheral edge on the other end side (the fourth side surface 5D side) of the first main surface 3 with respect to the low-current-density region 204 in the first direction X.
  • the second high current density region 207 faces the first high current density region 206 with the low current density region 204 interposed therebetween.
  • One high current density region 205 surrounding the low current density region 204 may be formed.
  • one high current density region 205 is formed in an annular shape surrounding the low current density region 204.
  • One of the first high current density region 206 and the second high current density region 207 may be changed to the low current density region 204.
  • the plurality of light emitting units 6 include the plurality of first light emitting units 202 and the plurality of second light emitting units 203 having different sizes from each other.
  • Each first light emitting unit 202 has a first size.
  • Each second light emitting section 203 has a second size.
  • the second size of each second light emitting unit 203 is smaller than the first size of each first light emitting unit 202. More specifically, each second light-emitting unit 203 has a plane area smaller than the plane area of each first light-emitting unit 202.
  • each first light emitting unit 202 is smaller than the amount of heat generated by each second light emitting unit 203. Thereby, since the temperature distribution of the chip body 2 can be adjusted, the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be adjusted. In particular, according to the surface emitting laser device 201, the plurality of first light emitting units 202 having a relatively large size are unevenly distributed in the center of the first main surface 3. Thereby, the temperature rise of the chip main body 2 starting from the center of the chip main body 2 can be suppressed.
  • the low current density region 204 is formed in the region of the chip body 2 where the temperature rise rate is high
  • the first high current density region 206 is formed in the region of the chip body 2 where the temperature rise rate is low. Is formed.
  • the region with a high temperature rise rate is the central portion of the chip body 2 in this embodiment.
  • the region where the temperature rise rate is low is the peripheral edge of the chip body 2 in this embodiment.
  • the bias of the temperature distribution between the central part and the peripheral part of the chip body 2 can be suppressed.
  • the central portion and the peripheral portion of the chip body 2 that is, between the low current density region 204 and the high current density region 205
  • the arrangement of the light emitting units 6 and the number of the light emitting units 6 per unit area can be adjusted for each of the low current density region 204 and the high current density region 205. Therefore, the temperature distribution of the chip body 2 and the outputs of the plurality of light emitting units 6 can be appropriately adjusted.
  • the structure of the surface emitting laser device 201 may be combined with the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151, 161, 171, 181, and 191 according to the first to eighth embodiments. In other words, even if a plurality of light emitting units 6 including a plurality of first light emitting units 202 and a plurality of second light emitting units 203 are formed in the surface emitting laser devices 1, 131, 141, 151, 161, 171, 181, and 191. Good.
  • FIG. 18 is a plan view showing the surface emitting laser device 301 according to the tenth embodiment of the present invention, and is a plan view showing a first embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • FIG. 19 is an enlarged view of the area XXXVIII shown in FIG.
  • FIG. 20 is a sectional view taken along line XX-XX shown in FIG.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI-XXI shown in FIG.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along the line XXII-XXII shown in FIG.
  • FIG. 23 is an enlarged view of a region XXIII shown in FIG.
  • FIG. 24 is an enlarged view of a region XXIV shown in FIG.
  • the surface emitting laser device 301 is a semiconductor laser device called VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
  • the surface emitting laser device 301 includes a chip body 302 having a rectangular parallelepiped shape.
  • the chip body 302 includes a first main surface 303 on one side, a second main surface 304 on the other side, and side surfaces 305A, 305B, 305C, and 305D connecting the first main surface 303 and the second main surface 304.
  • the first main surface 303 and the second main surface 304 are formed in a quadrangular shape (a rectangular shape in this embodiment) in a plan view (hereinafter, simply referred to as “plan view”) when viewed from the normal direction Z thereof. .
  • the side surfaces 305A to 305D more specifically include a first side surface 305A, a second side surface 305B, a third side surface 305C, and a fourth side surface 305D.
  • the first side surface 305A and the third side surface 305C extend along the first direction X, and face a second direction Y intersecting with the first direction X. More specifically, the second direction Y is orthogonal to the first direction X.
  • the first side surface 305A and the third side surface 305C form a long side of the chip body 302.
  • the second side surface 305B and the fourth side surface 305D extend along the second direction Y and face the first direction X.
  • the second side surface 305B and the fourth side surface 305D form short sides of the chip body 302.
  • the side surfaces 305A to 305D extend in a plane along the normal direction Z.
  • the width W1 of the first side surface 305A (the third side surface 305C) in plan view may be 200 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the width W1 is 200 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 1000 ⁇ m, 1000 ⁇ m to 1200 ⁇ m, 1200 ⁇ m to 1400 ⁇ m, 1400 ⁇ m to 1600 ⁇ m, 1600 ⁇ m to 1800 ⁇ m, or 1800 ⁇ m to 2000 ⁇ m It may be.
  • the width W1 may be 500 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • the width W2 of the second side surface 305B (the fourth side surface 305D) in plan view may be 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the width W2 may be 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 500 ⁇ m, 500 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 700 ⁇ m, 700 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 900 ⁇ m, or 900 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the width W2 may be 340 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • the surface emitting laser device 301 includes a light emitting unit 306 (semiconductor light emitting layer) formed on the first main surface 303 and emitting laser light in the normal direction Z.
  • the plurality of light emitting units 306 are formed at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the plurality of light emitting units 306 may be arranged regularly or irregularly.
  • the plurality of light emitting units 306 are preferably arranged in a staggered, matrix, or radial (concentric) shape in plan view.
  • the plurality of light emitting units 306 are arranged in a staggered manner with a space therebetween in plan view. That is, the plurality of light emitting units 306 are arranged in such a manner that one light emitting unit 306 is located at each of three vertexes of a triangle (an equilateral triangle in this embodiment) in plan view. More specifically, the plurality of light emitting units 306 are arranged such that one light emitting unit 306 is located at each of the six vertices of a hexagon (a regular hexagon in this embodiment) in plan view.
  • the plurality of light-emitting portions 306 each have one light-emitting portion 306 located at each of the six vertices of a hexagon (a regular hexagon in this embodiment) in plan view, and one light-emitting portion at the center of the hexagon.
  • the light emitting units 306 are arranged in a position.
  • the plurality of light emitting units 306 are each formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the light emitting unit 306 is arbitrary.
  • the light emitting unit 306 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the plurality of light emitting units 306 are each partitioned by the trench 307 (groove).
  • the trench 307 is formed by digging the first main surface 303 toward the second main surface 304.
  • the trench 307 is formed in an annular shape (annular shape in this embodiment) surrounding the light emitting unit 306 in plan view. Specific structures of the light emitting unit 306 and the trench 307 will be described later.
  • the shortest distance L1 between two adjacent light emitting units 306 may be not less than 10 ⁇ m and not more than 150 ⁇ m.
  • the shortest distance L1 is a distance between the two closest light emitting units 306.
  • the shortest distance L1 may be 10 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 50 ⁇ m, 50 ⁇ m to 75 ⁇ m, 75 ⁇ m to 100 ⁇ m, 100 ⁇ m to 125 ⁇ m, or 125 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the first farthest distance L2 of the plurality of light emitting units 306 is set according to the width W1 of the first side surface 305A (third side surface 305C).
  • the first furthest distance L2 is a distance between the two farthest light emitting units 306 located at both ends in the first direction X.
  • the first longest distance L2 may be 200 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the first longest distance L2 is 200 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, 400 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, 600 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, 800 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, 1000 ⁇ m or more and 1200 ⁇ m or less, 1200 ⁇ m or more and 1400 ⁇ m or less, 1400 ⁇ m or more and 1600 ⁇ m or less or 1600 ⁇ m or more and 1800 ⁇ m or It may be 1800 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the second farthest distance L3 of the plurality of light emitting units 306 is set according to the width W2 of the second side surface 305B (the fourth side surface 305D).
  • the second furthest distance L3 is a distance between the two farthest light emitting units 306 located at both ends in the second direction Y.
  • the second longest distance L3 may be 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the second longest distance L3 is 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 500 ⁇ m, 500 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 700 ⁇ m, 700 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 900 ⁇ m, or 900 ⁇ m to 1000 ⁇ m. There may be.
  • the surface emitting laser device 301 includes an insulating layer 308 formed on the first main surface 303.
  • the insulating layer 308 is indicated by hatching.
  • the insulating layer 308 covers the plurality of light emitting units 306 collectively.
  • the insulating layer 308 enters each trench 307 from above the first main surface 303.
  • the insulating layer 308 covers the light emitting unit 306 in each trench 307.
  • the insulating layer 308 is formed at an interval inward from the side surfaces 305A to 305D, and exposes a peripheral portion of the first main surface 303.
  • the periphery of the insulating layer 308 partitions the dicing street DS with the side surfaces 305A to 305D.
  • Dicing street DS extends in a belt shape along the peripheral portion (side surfaces 305A to 305D) of first main surface 303.
  • Dicing street DS is formed in an annular shape (square annular shape in this embodiment) surrounding insulating layer 308 in plan view.
  • the width WD of the dicing street DS may be 1 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD may be 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD is a width in a direction perpendicular to the direction in which the dicing street DS extends in a plan view.
  • the insulating layer 308 does not need to be physically cut. Accordingly, cracks in the chip body 302, the insulating layer 308, and the like due to the cutting of the insulating layer 308 can be suppressed. Further, the cutting time can be shortened at the same time as the wear of the dicing blade and the like can be suppressed.
  • the surface emitting laser device 301 includes a first main surface electrode layer 309 formed on the first main surface 303 and electrically connected to the light emitting unit 306. More specifically, the first principal surface electrode layer 309 is formed on the insulating layer 308. The first main surface electrode layer 309 covers the plurality of light emitting units 306 collectively. The first main surface electrode layer 309 enters each trench 307 from above the insulating layer 308. The first main surface electrode layer 309 is electrically connected to each light emitting unit 306 in each trench 307.
  • the first main surface electrode layer 309 is formed at an interval inward from the side surfaces 305A to 305D, and exposes the peripheral portion of the first main surface 303.
  • the first main surface electrode layer 309 is further formed at a distance inward from the periphery of the insulating layer 308 to expose the periphery of the insulating layer 308. According to such a structure, the first main surface electrode layer 309 does not need to be physically cut. Thereby, cracks in the chip main body 302, the first main surface electrode layer 309, and the like due to the cutting of the first main surface electrode layer 309 can be suppressed. Further, the cutting time can be shortened at the same time as the wear of the dicing blade and the like can be suppressed.
  • the surface emitting laser device 301 includes an external terminal 311 formed on the first main surface electrode layer 309.
  • the external terminals 311 are indicated by hatching.
  • a conducting wire such as a bonding wire is externally connected to the external terminal 311.
  • the external terminal 311 is arranged on the periphery of the first main surface electrode layer 309. Accordingly, it is possible to prevent the conducting wire from crossing over the light emitting unit 306, so that light can be appropriately extracted from the first main surface 303.
  • the external terminal 311 is disposed at a corner of the chip body 302 (a corner connecting the first side 305A and the second side 305B). More specifically, the external terminal 311 is arranged in a region along the corner of the chip body 302 at the peripheral portion of the first main surface electrode layer 309. The external terminal 311 faces the first side surface 305A in the second direction Y, and faces the second side surface 305B in the first direction X. The external terminal 311 may be formed in a region along only one of the side surfaces 305A to 305D (for example, the first side surface 305A).
  • the thickness TE of the external terminal 311 may be 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the thickness TE is 0.5 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, 3.0 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, or 4.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m. It may be as follows.
  • the surface emitting laser device 301 further includes a wiring 312 formed on the first main surface electrode layer 309 and connected to the external terminal 311.
  • the wiring 312 extends in a strip shape along the periphery of the first main surface electrode layer 309.
  • the wiring 312 is formed in an annular shape in plan view, and surrounds all the light emitting units 306 collectively.
  • the electric signal input to the external terminal 311 is transmitted to the first main surface electrode layer 309 via the wiring 312 at the same time as being transmitted to the first main surface electrode layer 309.
  • the electric signal transmitted to the first main surface electrode layer 309 is transmitted to the plurality of light emitting units 306. Accordingly, variation in the current supplied to the plurality of light emitting units 306 is suppressed.
  • first main surface electrode layer 309 includes outer electrode layer 313 and a plurality of inner electrode layers 314.
  • the outer electrode layer 313 is a portion formed in a region outside the trench 307 in the first main surface electrode layer 309.
  • the inner electrode layer 314 is a portion formed in the trench 307 in the first main surface electrode layer 309.
  • the external terminal 311 is formed on the outer electrode layer 313.
  • the outer electrode layer 313 has a thickness Tout that exceeds the thickness Tin of the inner electrode layer 314 (Tin ⁇ Tout).
  • the outer electrode layer 313 is formed on the insulating layer 308 so as to expose the plurality of trenches 307.
  • the outer electrode layer 313 partitions the periphery of the first main surface electrode layer 309.
  • the outer electrode layer 313 includes a thick film portion 315 and a thin film portion 316. 18 and 19, the thick film portion 315 is indicated by hatching.
  • the thick film portion 315 has a thickness TL exceeding the thickness Tin of the inner electrode layer 314 (Tin ⁇ TL).
  • the thin film portion 316 has a thickness TT less than the thickness TL of the thick film portion 315 (TT ⁇ TL).
  • the ratio TL / TT of the thickness TL of the thick film portion 315 to the thickness TT of the thin film portion 316 may be more than 1 and 50 or less.
  • the ratio TL / TT is more than 1 and 5 or less, 5 or more and 10 or less, 10 or more and 15 or less, 15 or more and 20 or less, 20 or more and 25 or less, 25 or more and 30 or less, 30 or more and 35 or less, 35 or more and 40 or less, 40 or more It may be 45 or less, or 45 or more and 50 or less.
  • the ratio TL / TT is preferably 5 or more and 20 or less.
  • the thickness TL of the thick film portion 315 may be 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the thickness TL is 0.5 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, 3.0 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, or 4.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less. It may be as follows.
  • the thickness TT of the thin film portion 316 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness TT is 0.05 ⁇ m to 0.1 ⁇ m, 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m, 0.2 ⁇ m to 0.3 ⁇ m, 0.3 ⁇ m to 0.4 ⁇ m, or 0.4 ⁇ m to 0.5 ⁇ m It may be as follows.
  • the outer electrode layer 313 includes a plurality of thick film portions 315 formed at intervals from each other. Further, the outer electrode layer 313 includes a plurality of thin film portions 316 formed in a region between the adjacent plurality of thick film portions 315. The outer electrode layer 313 includes a portion where a plurality of thick film portions 315 and a plurality of thin film portions 316 are alternately formed.
  • One, two, three, four, five or six or more thick film portions 315 may be formed around each light emitting portion 306.
  • a plurality of (more specifically, six) thick film portions 315 are formed around each light emitting portion 306 with a space therebetween.
  • the plurality of thick film portions 315 surround each light emitting unit 306 from a plurality of directions (six directions in this embodiment). Focusing on one light emitting unit 306, it is preferable that the plurality of thick film units 315 are arranged in line symmetry and / or point symmetry with respect to the one light emitting unit 306 in plan view.
  • the plurality of thick film portions 315 are arranged around each light emitting unit 306 in a manner to be point-symmetric with respect to the center of one light emitting unit 306 in plan view.
  • the plurality of thick film portions 315 are arranged around each light emitting unit 306 in a line-symmetric manner with respect to a light emitting unit line LL (see a two-dot chain line in FIG. 19) passing through the center of the light emitting unit 306 in plan view.
  • the light emitting unit line LL is a line connecting the central portions of the two light emitting units 306 closest to each other in a plan view.
  • the plurality of thick film portions 315 are arranged at equal intervals around each light emitting portion 306.
  • the plurality of thick film portions 315 expose the light emitting portion lines LL in plan view.
  • Each thick film part 315 is formed in a triangular area defined by the light emitting part line LL.
  • Each thick film portion 315 is arranged in a region sandwiched between three trenches 307 that are closest to each other.
  • Each thick film portion 315 has a flat upper surface.
  • Each thick film portion 315 may be formed in a polygonal shape in plan view.
  • Each thick film portion 315 is formed in a triangular shape in plan view.
  • each thick film portion 315 is formed in a triangular shape in which three apexes are cut out by three trenches 307 closest to each other.
  • Each thick film portion 315 may include a side that bulges in a convex curve shape in plan view.
  • Each thick film portion 315 may include a side that is concavely curved in plan view.
  • each thick film portion 315 may bulge in a convex curved shape in plan view.
  • the side of one thick film portion 315 facing the other thick film portion 315 expands in a convex curved shape toward the other thick film portion 315. May be out.
  • the side of the other thick film portion 315 facing the one thick film portion 315 may bulge convexly toward the one thick film portion 315.
  • the side not facing the trench 307 among the plurality of sides of each thick film portion 315 may be formed in a straight line.
  • the side facing the trench 307 may be concavely concave in plan view.
  • the side facing the trench 307 among the plurality of sides of each thick film portion 315 may be concavely concave along the inner wall of the trench 307.
  • the side facing the trench 307 may be formed in a straight line.
  • each light emitting unit 306 is surrounded by a pattern in which a plurality (six in this embodiment) of thick film portions 315 and a plurality of (six in this embodiment) thin film portions 316 are alternately arranged.
  • the plurality of thin film portions 316 are located on the light emitting portion line LL.
  • Each thin film portion 316 is formed in a band shape extending along the light emitting portion line LL.
  • Each thin film portion 316 may have a portion that is constricted along the sides of the two closest thick film portions 315 in plan view.
  • each thin film portion 316 may extend with a uniform width in plan view.
  • Each thin film portion 316 has a flat upper surface.
  • Each thin film portion 316 has an area SS equal to or less than the area SL of each thick film portion 315 in plan view (SS ⁇ SL). More specifically, the area SS is smaller than the area SL (SS ⁇ SL).
  • the arrangement of the plurality of thick film portions 315 and the plurality of thin film portions 316 may be interchanged. That is, the plurality of thick film portions 315 may be located on the light emitting unit line LL.
  • the plurality of inner electrode layers 314 are formed in the trench 307 so as to expose part of the inner wall of the corresponding trench 307.
  • Each inner electrode layer 314 covers a corresponding light emitting portion 306 in a corresponding trench 307.
  • Each inner electrode layer 314 is electrically connected to a corresponding light emitting portion 306 and an outer electrode layer 313 in a corresponding trench 307.
  • Each inner electrode layer 314 defines an exposed portion 317 that exposes a part of the inner wall of each trench 307 in each trench 307. More specifically, each inner electrode layer 314 exposes the insulating layer 308 from the exposed portion 317.
  • Each inner electrode layer 314 has a plane area equal to or smaller than the plane area of the exposed part 317.
  • the plane area of each inner electrode layer 314 is preferably smaller than the plane area of the exposed part 317. That is, the plane area of each inner electrode layer 314 is equal to or less than ⁇ of the plane area of each trench 307, and the plane area of each exposed portion 317 is equal to or greater than ⁇ of the area of each trench 307. Further, it is preferable that the plane area of each inner electrode layer 314 is less than 1/2 of the plane area of each trench 307, and the area of each exposed portion 317 exceeds 1/2 of the area of each trench 307.
  • Each inner electrode layer 314 may be continuous with the thick film portion 315. Each inner electrode layer 314 may be continuous with the thin film portion 316. Each inner electrode layer 314 may be continuous with the thick film portion 315 and the thin film portion 316. Each inner electrode layer 314 is connected to one thick film portion 315 and two thin film portions 316 in this embodiment.
  • Each inner electrode layer 314 extends in a band shape in a region between the corresponding light emitting portion 306 and outer electrode layer 313 in plan view.
  • Each inner electrode layer 314 has one end 314a and the other end 314b.
  • One end 314 a of each inner electrode layer 314 is connected to the outer electrode layer 313.
  • the other end 314b of each inner electrode layer 314 is located above and connected to the corresponding light emitting unit 306.
  • Each inner electrode layer 314 extends linearly (strip-like) in a region between one end 314a and the other end 314b.
  • each inner electrode layer 314 is formed in a tapered shape in which the width decreases from one end 314a to the other end 314b in plan view.
  • the width of each inner electrode layer 314 is a width in a direction orthogonal to the direction in which each inner electrode layer 314 extends.
  • Each inner electrode layer 314 may be formed in a linear shape (band shape) extending with a uniform width from one end 314a to the other end 314b in plan view.
  • Each inner electrode layer 314 may be formed in a tapered shape in which the width increases from one end 314a to the other end 314b in plan view.
  • the plurality of inner electrode layers 314 each extend in a common direction. More specifically, each inner electrode layer 314 extends from the corresponding light emitting unit 306 toward the first side surface 305A.
  • the first side surface 305A is a side surface along the external terminal 311 among the side surfaces 305A to 305D.
  • the first main surface electrode layer 309 includes the outer electrode layer 313 having a thickness Tout that exceeds the thickness Tin of the inner electrode layer 314.
  • the external force can be received by the outer electrode layer 313.
  • the external force applied to the first main surface 303 of the chip main body 302 includes a force applied when connecting a conductor to the external terminal 311, a force applied when handling the chip main body 302, and expansion and contraction of the first main surface electrode layer 309.
  • the resulting stress (for example, thermal stress) is exemplified.
  • the outer electrode layer 313 includes a thick film portion 315 and a thin film portion 316.
  • the stress for example, thermal stress
  • the stress applied from the outer electrode layer 313 to the light emitting unit 306 can be appropriately reduced.
  • the plurality of thick film portions 315 are arranged at equal intervals around one light emitting portion 306. Further, it is preferable that the plurality of thick film portions 315 are arranged line-symmetrically and / or point-symmetrically with respect to the center of one light-emitting portion 306. Further, it is preferable that the plurality of thick film portions 315 are respectively formed in the same planar shape. These structures are effective in suppressing undesired stress concentration on the light emitting unit 306.
  • the inner electrode layer 314 has a thickness Tin smaller than the thickness Tout of the outer electrode layer 313.
  • the stress applied to the light emitting unit 306 from the inner electrode layer 314 can be reduced.
  • the deterioration of the light emitting unit 306 due to the stress can be effectively suppressed.
  • the stress applied to the light emitting unit 306 can be appropriately reduced.
  • the plurality of inner electrode layers 314 extend in a common direction in a region between the corresponding light emitting unit 306 and the outer electrode layer 313. According to such a structure, the direction of the stress (for example, thermal stress) applied to each light emitting unit 306 due to the expansion and contraction of each inner electrode layer 314 can be limited to a certain direction. Thereby, since the variation in the stress on each light emitting unit 306 can be suppressed, it is possible to suppress the undesired concentration of stress on each light emitting unit 306.
  • the stress for example, thermal stress
  • the plurality of inner electrode layers 314 extend from the corresponding light emitting unit 306 toward the first side surface 305A along the external terminal 311. According to such a structure, it is possible to suppress a current from flowing in a current path connecting each light emitting unit 306 and the external terminal 311. Therefore, it is possible to suppress an increase in resistance value while suppressing undesired stress concentration on each light emitting unit 306.
  • chip main body 302 includes substrate 320 and semiconductor laminated structure 321 (semiconductor layer) laminated on substrate 320.
  • the first main surface 303 is formed by the semiconductor multilayer structure 321.
  • the second main surface 304 is formed by the substrate 320.
  • the side surfaces 305A to 305D are formed by the substrate 320 and the semiconductor multilayer structure 321.
  • Substrate 320 includes a compound semiconductor material. More specifically, the substrate 320 includes a single crystal of a compound semiconductor material that forms a tetragonal crystal.
  • the compound semiconductor material may be a III-V semiconductor material.
  • the substrate 320 is made of a GaAs single crystal containing an n-type impurity.
  • the n-type impurity concentration of the substrate 320 may be from 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 to 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the n-type impurity of the substrate 320 may be silicon.
  • the substrate 320 includes a first substrate main surface 322 on one side and a second substrate main surface 323 on the other side.
  • the second main surface 323 forms the second main surface 304.
  • the first substrate main surface 322 faces the (100) plane of the GaAs single crystal.
  • the first substrate main surface 322 has an off angle inclined at an angle of 0 ° or more and 5 ° or less with respect to the (100) plane of the GaAs single crystal. When the off angle is 0 °, the first substrate main surface 322 is formed by the (100) plane of GaAs single crystal.
  • the off angle is typically set to 2 ° (more specifically, a range of 2 ° ⁇ 0.2 °).
  • the thickness TS of the substrate 320 may be not less than 50 ⁇ m and not more than 300 ⁇ m.
  • the thickness TS may be 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or more and 200 ⁇ m, 200 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less, or 250 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the semiconductor multilayer structure 321 is formed by growing a compound semiconductor (more specifically, a III-V semiconductor) on the first substrate main surface 322.
  • the semiconductor multilayer structure 321 has a multilayer structure including a plurality of compound semiconductor layers having the same crystal plane as the first substrate main surface 322.
  • the semiconductor multilayer structure 321 includes an n-type semiconductor layer 324, an active layer 325, and a p-type semiconductor layer 326 stacked in this order from the first substrate main surface 322 side.
  • the n-type semiconductor layer 324, the active layer 325, and the p-type semiconductor layer 326 form a double hetero structure.
  • the n-type semiconductor layer 324 supplies electrons to the active layer 325.
  • the p-type semiconductor layer 326 supplies holes to the active layer 325.
  • the active layer 325 generates light by recombination of electrons and holes.
  • ⁇ ⁇ Infrared light may be generated in the active layer 325.
  • the active layer 325 may generate light having an emission wavelength in the range from 800 nm to 1000 nm.
  • the emission wavelength of the active layer 325 may be 900 nm or more and 950 nm or less.
  • the n-type semiconductor layer 324 includes an n-type buffer layer 327, an n-type light reflection layer 328, and an n-type cladding layer 329 stacked in this order from the first substrate main surface 322 side.
  • the n-type buffer layer 327 includes n-type GaAs.
  • the n-type impurity concentration of the n-type buffer layer 327 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the n-type buffer layer 327 may be silicon.
  • the thickness of the n-type buffer layer 327 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the thickness of the n-type buffer layer 327 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.15 ⁇ m or less, or 0.15 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the n-type light reflection layer 328 includes an n-type DBR (Distributed Bragg Reflector) layer.
  • the n-type DBR layer has a refractive index that changes periodically along the normal direction Z, and resonates and reflects a specific wavelength component.
  • the specific wavelength component is a wavelength component of light generated in the active layer 325.
  • the n-type light reflection layer 328 has a laminated structure in which a plurality of Al composition layers including an Al (aluminum) composition are laminated.
  • the plurality of Al composition layers have different refractive indexes from each other.
  • the n-type light reflection layer 328 includes an n-type high Al composition layer 330 having an Al composition ⁇ , and an n-type low Al composition layer 331 having an Al composition ⁇ ( ⁇ ⁇ ) less than the Al composition ⁇ . It has a laminated structure alternately laminated at an arbitrary period.
  • the refractive index of the n-type low Al composition layer 331 is larger than the refractive index of the n-type high Al composition layer 330.
  • the n-type high Al composition layers 330 and the n-type low Al composition layers 331 may be alternately stacked at a period of 1 to 60.
  • the lamination cycle of the n-type high Al composition layer 330 and the n-type low Al composition layer 331 is 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, 40 or more and 50 or less, or 50 or more and 60 or less. It may be as follows.
  • the n-type high Al composition layer 330 may include n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type high Al composition layer 330 may be not less than 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 and not more than 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the n-type impurity of the n-type high Al composition layer 330 may be silicon.
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, 0.65 or more and 0.7 or less, 0.7 or more and 0.75 or less, It may be 0.75 or more and 0.8 or less, 0.8 or more and 0.85 or less, 0.85 or more and 0.9 or less, or 0.9 or more and 0.95 or less.
  • the n-type low Al composition layer 331 may include n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type low Al composition layer 331 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the n-type low Al composition layer 331 may be silicon.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.1 or less, 0.1 or more and 0.15 or less, 0.15 or more and 0.2 or less, or 0.2 or more and 0.25 or less.
  • the thickness of the n-type high Al composition layer 330 may be ⁇ / (4 ⁇ n1) ⁇ .
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 331 may be ⁇ / (4 ⁇ n2) ⁇ .
  • is the wavelength of light generated in the active layer 325.
  • n1 is the refractive index of the n-type high Al composition layer 330.
  • n2 is the refractive index of the n-type low Al composition layer 331.
  • the thickness of the ⁇ n-type high Al composition layer 330 may be not less than 500 ° and not more than 900 °.
  • the thickness of the n-type high Al composition layer 330 may be 500 to 600, 600 to 700, 700 to 800, or 800 to 900.
  • the thickness of the ⁇ n-type low Al composition layer 331 may be not less than 400 and not more than 800.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 331 may be 400 to 500, 500 to 600, 600 to 700, or 700 to 800.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 331 may be equal to or less than the thickness of the n-type high Al composition layer 330.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 331 may be less than the thickness of the n-type high Al composition layer 330.
  • the n-type cladding layer 329 includes n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type cladding layer 329 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the n-type cladding layer 329 may be silicon.
  • the n-type cladding layer 329 may be undoped (undoped).
  • the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 329 may exceed the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 331 and be less than the Al composition ⁇ of the n-type high Al composition layer 330 ( ⁇ ⁇ ⁇ ). .
  • Al composition ⁇ of n-type cladding layer 329 may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.2 to 0.25, 0.25 to 0.3, 0.3 to 0.35, 0.35 to 0.4, 0.4 to 0.45, 0.45 or more and 0.5 or less, 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, or 0.65 or more and 0.7 or less Good.
  • the thickness of the n-type cladding layer 329 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the n-type cladding layer 329 is 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less, 0.2 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less, or 0. It may be 4 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the active layer 325 may have a quantum well structure (QW) including a quantum well layer and a barrier layer.
  • QW quantum well structure
  • the active layer 325 has an MQW (Multi Quantum Well) structure in which quantum well layers and barrier layers are alternately stacked at an arbitrary period.
  • the quantum well layers and the barrier layers may be alternately stacked at a period of 1 to 50.
  • the stacking period of the quantum well layer and the barrier layer may be 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, or 40 or more and 50 or less.
  • the quantum well layer may contain GaAs.
  • the quantum well layer may be undoped.
  • the thickness of the quantum well layer may be not less than 10 ° and not more than 200 °.
  • the thickness of the quantum well layer may be between 10 ° and 50 °, between 50 ° and 100 °, between 100 ° and 150 °, or between 150 ° and 200 °.
  • the barrier layer has a band gap larger than the band gap of the quantum well layer.
  • the barrier layer may include Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.15 or more and 0.5 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.15 or more and 0.2 or less, 0.2 or more and 0.25 or less, 0.25 or more and 0.3 or less, 0.3 or more and 0.35 or less, 0.35 or more and 0.4 or less, It may be 0.4 or more and 0.45 or less, or 0.45 or more and 0.5 or less.
  • the thickness of the barrier layer may be 10 ° or more and 200 ° or less.
  • the thickness of the barrier layer may be between 10 ° and 50 °, between 50 ° and 100 °, between 100 ° and 150 °, or between 150 ° and 200 °.
  • the total thickness TA of the active layer 325 may be not less than 200 ° and not more than 1600 °.
  • the total thickness TA may be 200 to 400, 400 to 600, 600 to 800, 800 to 1000, 1000 to 1200, 1200 to 1400, or 1400 to 1600.
  • the lowermost layer and the uppermost layer of the active layer 325 may be respectively formed by barrier layers.
  • the thickness of the two barrier layers forming the lowermost and uppermost layers of the active layer 325 may exceed the thickness of one or more barrier layers forming the intermediate layer in the active layer 325.
  • the p-type semiconductor layer 326 includes a p-type cladding layer 332, a p-type light reflection layer 333, and a p-type contact layer 334 that are stacked in this order from the active layer 325 side.
  • the p-type cladding layer 332 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type cladding layer 332 may be from 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 to 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type cladding layer 332 may be carbon.
  • Al composition ⁇ may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.2 to 0.25, 0.25 to 0.3, 0.3 to 0.35, 0.35 to 0.4, 0.4 to 0.45, It may be 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, or 0.65 or more and 0.7 or less.
  • the thickness of the p-type cladding layer 332 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the p-type cladding layer 332 is 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less, 0.2 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less, or 0.1 ⁇ m or less. It may be 4 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the p-type light reflecting layer 333 includes a p-type DBR (Distributed Bragg Reflector) layer.
  • the p-type DBR layer has a refractive index that changes periodically in the normal direction Z, and reflects a specific wavelength component resonantly.
  • the specific wavelength component is a wavelength component of light generated in the active layer 325.
  • the p-type light reflection layer 333 has a laminated structure in which a plurality of Al composition layers including an Al (aluminum) composition are laminated.
  • the plurality of Al composition layers have different refractive indexes from each other.
  • the p-type light reflection layer 333 includes a p-type high Al composition layer 335 having an Al composition ⁇ and a p-type low Al composition layer 336 having an Al composition ⁇ ( ⁇ ⁇ ) less than the Al composition ⁇ . It has a laminated structure alternately laminated at an arbitrary period.
  • the refractive index of the p-type low Al composition layer 336 is larger than the refractive index of the p-type high Al composition layer 335.
  • the p-type high Al composition layer 335 and the p-type low Al composition layer 336 may be alternately stacked at a period of 1 to 60.
  • the lamination cycle of the p-type high Al composition layer 335 and the p-type low Al composition layer 336 is 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, 40 or more and 50 or less, or 50 or more and 60 or less. It may be as follows.
  • p-type high-Al-composition layer 335 may include a p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type high Al composition layer 335 may be 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or more and 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 or less.
  • the p-type impurity of the p-type high Al composition layer 335 may be carbon.
  • the ⁇ Al composition ⁇ may exceed the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 332 ( ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, 0.65 or more and 0.7 or less, 0.7 or more and 0.75 or less, It may be 0.75 or more and 0.8 or less, 0.8 or more and 0.85 or less, 0.85 or more and 0.9 or less, or 0.9 or more and 0.95 or less.
  • the p-type low Al composition layer 336 may include p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type low Al composition layer 336 may be 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or more and 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 or less.
  • the p-type impurity of the p-type low Al composition layer 336 may be carbon.
  • the Al composition ⁇ may be less than the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 332 ( ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.1 or less, 0.1 or more and 0.15 or less, 0.15 or more and 0.2 or less, or 0.2 or more and 0.25 or less.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 335 may be ⁇ / (4 ⁇ n3) ⁇ .
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 336 may be ⁇ / (4 ⁇ n4) ⁇ .
  • is the wavelength of light generated in the active layer 325.
  • n3 is the refractive index of the p-type high Al composition layer 335.
  • n4 is the refractive index of the p-type low Al composition layer 336.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 335 may be not less than 500 ° and not more than 900 °.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 335 may be 500 to 600, 600 to 700, 700 to 800, or 800 to 900.
  • the thickness of the ⁇ p-type low Al composition layer 336 may be 400 ° or more and 800 ° or less.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 336 may be 400 to 500, 500 to 600, 600 to 700, or 700 to 800.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 336 may be equal to or less than the thickness of the p-type high Al composition layer 335.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 336 may be less than the thickness of the p-type high Al composition layer 335.
  • the p-type contact layer 334 forms the first main surface 303 of the chip body 302.
  • the p-type contact layer 334 includes p-type GaAs. It is preferable that the p-type impurity concentration of the p-type contact layer 334 exceeds the p-type impurity concentration of the p-type light reflection layer 333.
  • the p-type impurity concentration of the p-type contact layer 334 may be from 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type contact layer 334 may be carbon.
  • the thickness of the p-type contact layer 334 may be not less than 0.02 ⁇ m and not more than 0.2 ⁇ m.
  • the thickness of the p-type contact layer 334 is 0.02 ⁇ m or more and 0.05 ⁇ m or less, 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.15 ⁇ m or less, or 0.15 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less. Is also good.
  • Each light emitting unit 306 has a plate-shaped mesa structure 341 partitioned by a trench 307.
  • the trench 307 is formed on the main surface of the semiconductor multilayer structure 321 (the first main surface 303 of the chip body 302).
  • the trench 307 penetrates the p-type contact layer 334, the p-type light reflection layer 333, and the active layer 325, exposing the n-type semiconductor layer 324.
  • the trench 307 penetrates the n-type cladding layer 329 in the n-type semiconductor layer 324 to expose the n-type light reflecting layer 328.
  • the trench 307 is formed in a ring shape surrounding the light emitting unit 306 in plan view.
  • the trench 307 is formed in a tapered shape (a tapered shape) in which the opening area on the first main surface 303 side is larger than the opening area on the bottom wall side in cross-sectional view.
  • the trench 307 has an inner peripheral wall 342, an outer peripheral wall 343, and a bottom wall 344 connecting the inner peripheral wall 342 and the outer peripheral wall 343.
  • the inner peripheral wall 342 and the outer peripheral wall 343 expose a part of the n-type semiconductor layer 324 and the p-type semiconductor layer 326.
  • a part of the n-type semiconductor layer 324 is a part of the n-type light reflection layer 328 and the n-type cladding layer 329.
  • the bottom wall 344 exposes the n-type light reflection layer 328.
  • the inner peripheral wall 342 partitions the mesa structure 341 (the light emitting unit 306). That is, in this embodiment, the inner peripheral wall 342 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the inner peripheral wall 342 is arbitrary, and is adjusted according to the planar shape of the mesa structure 341 (the light emitting unit 306).
  • the inner peripheral wall 342 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the outer peripheral wall 343 surrounds the inner peripheral wall 342 (the light emitting unit 306) at a distance from the inner peripheral wall 342.
  • the outer peripheral wall 343 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the outer peripheral wall 343 is arbitrary.
  • the outer peripheral wall 343 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the bottom wall 344 may be formed parallel to the first main surface 303.
  • the bottom wall 344 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the light emitting unit 306 (mesa structure 341) in plan view.
  • the planar shape of the bottom wall 344 may be a polygonal annular shape such as a triangular annular shape, a square annular shape, or a hexagonal annular shape, or an elliptical annular shape, depending on the planar shape of the inner peripheral wall 342 and the planar shape of the outer peripheral wall 343.
  • Each mesa structure 341 includes a top 345, a base 346, and sidewalls 347 connecting the top 345 and the base 346.
  • the top 345 extends parallel to the first main surface 303.
  • the top 345 is formed by a part of the first main surface 303 in this embodiment. That is, the top 345 is formed by the p-type semiconductor layer 326.
  • the top 345 is more specifically formed by the p-type contact layer 334.
  • the top 345 is defined by the inner peripheral wall 342 of the trench 307.
  • the top 345 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the top 345 is arbitrary.
  • the top portion 345 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape, or an elliptical shape in a plan view according to the planar shape of the inner peripheral wall 342.
  • the width WM of the top 345 may be 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the width WM may be 10 ⁇ m to 15 ⁇ m, 15 ⁇ m to 20 ⁇ m, 20 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 30 ⁇ m, 30 ⁇ m to 35 ⁇ m, or 35 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the base 346 is formed by the n-type semiconductor layer 324.
  • the base 346 is formed by the n-type light reflection layer 328 in this embodiment.
  • the base 346 is defined by the inner peripheral wall 342 of the trench 307.
  • the base 346 is a connecting portion that connects the bottom wall 344 of the trench 307 and the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the base 346 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the base 346 is arbitrary.
  • the base portion 346 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view according to the planar shape of the top portion 345.
  • the plane area of the base 346 exceeds the plane area of the top 345.
  • each mesa structure 341 is formed in a frustum shape.
  • each mesa structure 341 is formed in a truncated cone shape.
  • Each mesa structure 341 is formed in a polygonal truncated pyramid shape such as a triangular truncated pyramid shape, a quadrangular truncated pyramid shape, or a hexagonal pyramid shape, or an elliptical truncated pyramid shape according to the planar shape of the top 345 and the base 346. Is also good.
  • the angle ⁇ M (absolute value) formed between the side wall 347 and the top 345 may be 90 ° or more and 170 ° or less.
  • the angle ⁇ M is an angle formed by a line connecting the peripheral point of the top 345 and the peripheral point of the base 346 with the top 345 in the mesa structure 341 in a sectional view.
  • the angle ⁇ M is from 90 ° to 100 °, from 100 ° to 110 °, from 110 ° to 120 °, from 120 ° to 130 °, from 130 ° to 140 °, from 140 ° to 150 °, from 150 ° to 160. ° or less, or 160 ° or more and 170 ° or less.
  • the thickness TM of the mesa structure 341 may be 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness TM may be 1 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or more and 4 ⁇ m or less, 4 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less, 6 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, or 8 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness TM is the distance along the normal direction Z between the top 345 and the base 346.
  • surface emitting laser device 301 includes a current confinement layer 351 interposed in an arbitrary region between top 345 and active layer 325 in p-type semiconductor layer 326 according to each mesa structure 341. Including.
  • the current narrowing layer 351 narrows the current supplied to the active layer 325.
  • the current confinement layer 351 is preferably provided in a region between the active layer 325 and the p-type light reflection layer 333. In this embodiment, the current confinement layer 351 is interposed in a region between the p-type cladding layer 332 and the p-type light reflection layer 333. The current confinement layer 351 is exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the current confinement layer 351 may be interposed inside the p-type cladding layer 332.
  • the current confinement layer 351 may be interposed in a region between a plurality (for example, two) of the p-type cladding layers 332. That is, another p-type cladding layer 332 may be formed in a region between the current confinement layer 351 and the p-type light reflection layer 333.
  • the structure of another p-type cladding layer 332 is the same as that of the p-type cladding layer 332 formed in the region between the active layer 325 and the current confinement layer 351, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the thickness TC of the current confinement layer 351 may be 0.01 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less.
  • the thickness TC is 0.01 ⁇ m to 0.02 ⁇ m, 0.02 ⁇ m to 0.04 ⁇ m, 0.04 ⁇ m to 0.06 ⁇ m, 0.06 ⁇ m to 0.08 ⁇ m, or 0.08 ⁇ m to 0.1 ⁇ m It may be as follows.
  • the current confinement layer 351 includes a p-type current passage layer 352 and a current confinement insulating layer 353.
  • the p-type current passage layer 352 is formed in an inner region of the mesa structure 341. More specifically, the p-type current passage layer 352 is formed at the center of the mesa structure 341 in plan view.
  • the p-type current passing layer 352 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type current passing layer 352 may be not less than 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 and not more than 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type current passage layer 352 may be carbon.
  • Al composition ⁇ exceeds Al composition ⁇ of p-type cladding layer 332 ( ⁇ ⁇ ).
  • the Al composition ⁇ exceeds the Al composition ⁇ of the p-type high Al composition layer 335 of the p-type light reflection layer 333 ( ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 1.0 or less.
  • Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 0.95 or less, or 0.95 or more and 1.0 or less.
  • Al composition ⁇ may be less than 1.0.
  • the maximum width TP of the p-type current passage layer 352 in plan view may be 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the maximum width TP may be 1 ⁇ m to 3 ⁇ m, 3 ⁇ m to 5 ⁇ m, 5 ⁇ m to 7 ⁇ m, 7 ⁇ m to 9 ⁇ m, 9 ⁇ m to 11 ⁇ m, 11 ⁇ m to 13 ⁇ m, or 13 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the current confinement insulating layer 353 is formed on the side wall 347 side of the mesa structure 341 with respect to the p-type current passing layer 352.
  • the current confinement insulating layer 353 is formed in an annular shape (annular shape in this embodiment) surrounding the p-type current passing layer 352 in plan view.
  • the current confinement insulating layer 353 is formed of an Al oxide layer containing Al (aluminum). More specifically, the current confinement insulating layer 353 is formed by oxidizing a part of the p-type current passing layer 352 from the side wall 347 side of the mesa structure 341. That is, the current confinement insulating layer 353 includes Ga (gallium) and As (arsenic) in the Al oxide.
  • Each mesa structure 341 narrows the current supplied from the external terminal 311 to the semiconductor multilayer structure 321. Therefore, a current having a relatively high current density flows through the n-type semiconductor layer 324, the active layer 325, and the p-type semiconductor layer 326 inside the mesa structure 341. Thereby, the luminous efficiency of the light generated in the active layer 325 is increased.
  • the current density of the mesa structure 341 is inversely proportional to the size of the mesa structure 341. In other words, as the size of the mesa structure 341 is smaller, the current confinement effect increases, so that the current density of the mesa structure 341 increases. On the other hand, as the size of the mesa structure 341 increases, the current confinement effect decreases, so that the current density of the mesa structure 341 decreases.
  • each mesa structure 341 further flows into the p-type current passing layer 352 bypassing the current confinement insulating layer 353.
  • the density of the current supplied to active layer 325 via p-type current passing layer 352 is increased.
  • a region of the active layer 325 facing the p-type current passing layer 352 in the normal direction Z is a light emitting region 354.
  • each active layer 325 Light generated in each active layer 325 is amplified by resonance while reciprocating between the n-type light reflection layer 328 and the p-type light reflection layer 333 in the mesa structure 341 along the normal direction Z.
  • the amplified light is extracted from the top 345 of each mesa structure 341 as laser light.
  • a layer corresponding to the current confinement layer 351 is also formed on the semiconductor multilayer structure 321 outside the mesa structure 341 exposed from the outer peripheral wall 343 of the trench 307.
  • the layer corresponding to the current confinement layer 351 outside the mesa structure 341 has substantially the same structure as the current confinement layer 351 in the mesa structure 341 except that the current confinement function does not occur.
  • the description of the current confinement layer 351 applies mutatis mutandis, except that the current confinement function is not generated.
  • the layers corresponding to the current confinement layer 351 outside the mesa structure 341 are denoted by the same reference numerals as those of the current confinement layer 351, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 301 includes a sidewall insulating layer 380 formed on a surface layer of sidewall 347 of each mesa structure 341.
  • the side wall insulating layer 380 is exposed from the side wall 347.
  • Sidewall insulating layer 380 extends along sidewall 347 in the region between top 345 and base 346. That is, the side wall 347 of each mesa structure 341 includes a portion formed by the side wall insulating layer 380.
  • the side wall insulating layer 380 faces the current confinement insulating layer 353 in plan view.
  • the side wall insulating layer 380 exposes the p-type current passage layer 352 in plan view. More specifically, the sidewall insulating layer 380 faces a region between one end and the other end of the current confinement insulating layer 353 in the tangential direction of the top 345.
  • the tangential direction is a direction parallel to the top 345 of the mesa structure 341 and includes the first direction X and the second direction Y.
  • the sidewall insulating layer 380 includes a first portion 381 and a second portion 382 whose tangential lengths are different from each other in a cross-sectional view.
  • the first portion 381 of the side wall insulating layer 380 extends tangentially from the side wall 347 of the mesa structure 341 toward the inner region.
  • the first portion 381 has an outer end exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341 and an inner end located inside the mesa structure 341.
  • the second portion 382 of the sidewall insulating layer 380 extends tangentially from the sidewall 347 of the mesa structure 341 toward the inner region.
  • the second portion 382 has an outer end exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341 and an inner end located inside the mesa structure 341.
  • the inner end of the second portion 382 is located closer to the side wall 347 of the mesa structure 341 than the inner end of the first portion 381.
  • the first portion 381 has a first length LP1 in the tangential direction.
  • the second portion 382 has a second length LP2 in the tangential direction.
  • the second length LP2 is less than the first length LP1 (LP2 ⁇ LP1).
  • the first length LP1 may be 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the first length LP1 is 0.5 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, 3.0 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, or 4.0 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. 0.0 ⁇ m or less.
  • the second length LP2 may be more than 0 ⁇ m and 1.0 ⁇ m or less.
  • the second length LP2 is more than 0 ⁇ m and 0.02 ⁇ m or less, 0.02 ⁇ m or more and 0.04 ⁇ m or less, 0.04 ⁇ m or more and 0.06 ⁇ m or less, 0.06 ⁇ m or more and 0.08 ⁇ m or less, or 0.08 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less. It may be as follows.
  • the second length LP2 may be 0 ⁇ m. That is, the sidewall insulating layer 380 which does not have a part or the whole of the plurality of second portions 382 may be formed.
  • the first portion 381 and the second portion 382 are formed alternately along the normal direction Z.
  • the side wall insulating layer 380 is formed in a comb shape in a cross-sectional view.
  • Sidewall insulating layer 380 includes a region formed in n-type semiconductor layer 324 and a region formed in p-type semiconductor layer 326.
  • the n-type high Al composition layer 330 of the n-type light reflection layer 328 includes a first exposed portion 383 exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the n-type low Al composition layer 331 of the n-type light reflection layer 328 includes a second exposed portion 384 exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the n-type cladding layer 329 includes a third exposed portion 385 exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the first exposed portion 383 of the n-type high Al composition layer 330 includes a first Al oxide layer 386.
  • the first Al oxide layer 386 includes an oxide of the first exposed portion 383.
  • the first Al oxide layer 386 extends in a tangential direction.
  • the first Al oxide layer 386 is formed in an annular shape (annular shape in this embodiment) surrounding the inner region of the n-type high Al composition layer 330.
  • the second exposed portion 384 of the n-type low Al composition layer 331 includes a second Al oxide layer 387.
  • the second Al oxide layer 387 includes an oxide of the second exposed portion 384.
  • the second Al oxide layer 387 extends in a tangential direction.
  • the second Al oxide layer 387 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the n-type low Al composition layer 331.
  • the third exposed portion 385 of the n-type clad layer 329 includes a third Al oxide layer 388.
  • the third Al oxide layer 388 includes an oxide of the third exposed portion 385.
  • Third Al oxide layer 388 extends in a tangential direction.
  • the third Al oxide layer 388 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the n-type clad layer 329.
  • the length of the first Al oxide layer 386 exceeds the length of the second Al oxide layer 387 and the length of the third Al oxide layer 388. This is because the Al composition ⁇ of the n-type high Al composition layer 330 exceeds the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 331 and the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 329 ( ⁇ ⁇ ⁇ ). ).
  • the length of the third Al oxide layer 388 exceeds the length of the second Al oxide layer 387. This is because the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 329 exceeds the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 331 ( ⁇ ⁇ ).
  • the first Al oxide layers 386 and the second Al oxide layers 387 are formed alternately along the normal direction Z.
  • the first Al oxide layer 386 forms a first portion 381 of the sidewall insulating layer 380.
  • the second Al oxide layer 387 forms the second portion 382 of the sidewall insulating layer 380.
  • Third Al oxide layer 388 forms second portion 382 of sidewall insulating layer 380.
  • a region located in the n-type semiconductor layer 324 in the sidewall insulating layer 380 is formed by the first Al oxide layer 386, the second Al oxide layer 387, and the third Al oxide layer 388.
  • the p-type high Al composition layer 335 of the p-type light reflection layer 333 includes a first exposed portion 393 exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the p-type low Al composition layer 336 of the p-type light reflection layer 333 includes a second exposed portion 394 exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the p-type cladding layer 332 includes a third exposed portion 395 exposed from the side wall 347 of the mesa structure 341.
  • the first exposed portion 393 of the p-type high Al composition layer 335 includes a first Al oxide layer 396.
  • the first Al oxide layer 396 includes an oxide of the first exposed portion 393.
  • the first Al oxide layer 396 extends in a tangential direction.
  • the first Al oxide layer 396 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type high Al composition layer 335.
  • the second exposed portion 394 of the p-type low Al composition layer 336 includes a second Al oxide layer 397.
  • the second Al oxide layer 397 includes an oxide of the second exposed portion 394.
  • the second Al oxide layer 397 extends in a tangential direction.
  • the second Al oxide layer 397 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type low Al composition layer 336.
  • the third exposed portion 395 of the p-type cladding layer 332 includes a third Al oxide layer 398.
  • the third Al oxide layer 398 contains the oxide of the third exposed portion 395.
  • Third Al oxide layer 398 extends in a tangential direction.
  • the third Al oxide layer 398 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type cladding layer 332.
  • the length of the first Al oxide layer 396 exceeds the length of the second Al oxide layer 397 and the length of the third Al oxide layer 398. This is because the Al composition ⁇ of the p-type high Al composition layer 335 exceeds the Al composition ⁇ of the p-type low Al composition layer 336 and the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 332 ( ⁇ ⁇ ). ⁇ ).
  • the length of the third Al oxide layer 398 exceeds the length of the second Al oxide layer 397. This is because the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 332 exceeds the Al composition ⁇ of the p-type low Al composition layer 336 ( ⁇ ⁇ ).
  • the first Al oxide layers 396 and the second Al oxide layers 397 are alternately formed along the normal direction Z.
  • the first Al oxide layer 396 forms the first portion 381 of the sidewall insulating layer 380.
  • the second Al oxide layer 397 forms the second portion 382 of the sidewall insulating layer 380.
  • the third Al oxide layer 398 forms the second portion 382 of the sidewall insulating layer 380.
  • a region located in the p-type semiconductor layer 326 in the sidewall insulating layer 380 is formed by the first Al oxide layer 396, the second Al oxide layer 397, and the third Al oxide layer 398.
  • the sidewall insulating layer 380 (the first Al oxide layer 386, the second Al oxide layer 387, the first Al oxide layer 396, and the second Al oxide layer 397) is a region exposed from the outer peripheral wall 343 of the trench 307 in the semiconductor multilayer structure 321. Is also formed.
  • the sidewall insulating layer 380 formed on the outer peripheral wall 343 of the trench 307 has substantially the same structure as the sidewall insulating layer 380 formed on the inner peripheral wall 342 of the trench 307 (the sidewall 347 of the mesa structure 341).
  • the description of the sidewall insulating layer 380 formed on the inner peripheral wall 342 of the trench 307 (the sidewall 347 of the mesa structure 341) is applied mutatis mutandis. Omitted.
  • insulating layer 308 is formed on the main surface (first main surface 303) of semiconductor multilayer structure 321.
  • the insulating layer 308 includes an insulating material transparent or transparent to the emission wavelength ⁇ of the active layer 325.
  • the insulating layer 308 includes at least one of a silicon nitride (SiN) layer and a silicon oxide (SiO 2 ) layer.
  • the insulating layer 308 may have a single-layer structure including a silicon nitride layer or a silicon oxide layer.
  • the insulating layer 308 may have a stacked structure including a silicon nitride layer and a silicon oxide layer stacked in any order from the first main surface 303 side.
  • the insulating layer 308 has a single-layer structure including a silicon nitride layer.
  • the insulating layer 308 enters the trench 307 from above the first main surface 303 and covers the mesa structure 341.
  • the insulating layer 308 includes a main surface covering portion 401, an inner wall covering portion 402, and a top covering portion 403.
  • the main surface covering portion 401 covers the first main surface 303.
  • the inner wall covering portion 402 covers the inner wall (the inner peripheral wall 342, the outer peripheral wall 343, and the bottom wall 344) of the trench 307.
  • the top covering section 403 covers the top 345 of the mesa structure 341.
  • the inner wall covering portion 402 extends in a film shape along the inner wall of the trench 307, and defines a recess space in the trench 307. That is, the inner wall covering portion 402 covers the side wall 347 of the mesa structure 341. The portion of the inner wall covering portion 402 covering the side wall 347 of the mesa structure 341 is in contact with the side wall insulating layer 380.
  • the top covering portion 403 has a contact hole 404 for selectively exposing the top 345 of the mesa structure 341. More specifically, the contact hole 404 exposes the p-type contact layer 334.
  • the contact hole 404 is formed in an annular shape (annular in this embodiment) in plan view.
  • top covering portion 403 has a relief portion 403a in a region located inside contact hole 404.
  • the relief portion 403a is surrounded by the contact hole 404.
  • the relief portion 403a includes a recess 405, a first protrusion 406, and a second protrusion 407.
  • the recess 405 is recessed toward the top 345 of the mesa structure 341.
  • the recess 405 is formed in an annular shape (annular in this embodiment) in plan view.
  • the first protrusion 406 is defined by the recess 405.
  • the first protrusion 406 is surrounded by the recess 405 and is divided into an island shape or a dot shape.
  • the first protrusion 406 is formed in a circular shape in plan view.
  • the first protrusion 406 faces the light emitting region 354 of the active layer 325 in the normal direction Z.
  • the first protrusion 406 faces the p-type current passage layer 352 in the normal direction Z.
  • the second protrusion 407 is formed due to the recess 405. More specifically, the second protrusion 407 is partitioned into a region between the recess 405 and the contact hole 404.
  • the second protruding portion 407 is divided into an annular shape (in this embodiment, an annular shape) by the recess portion 405 and the contact hole 404.
  • the recess 405 has a first side wall 408 that divides the first protrusion 406, a second side wall 409 that divides the second protrusion 407, and a bottom wall 410 that connects the first side wall 408 and the second side wall 409. are doing.
  • the first side wall 408 has an inclined surface that is inclined downward from the main surface of the top covering portion 403 toward the bottom wall 410.
  • the second side wall 409 has an inclined surface inclined downward from the main surface of the top covering portion 403 toward the bottom wall 410.
  • the recess 405 is formed in a tapered shape such that the opening width on the bottom wall 410 side is smaller than the opening width on the opening side in cross-sectional view.
  • the thickness of the first protrusion 406 is set to (n + 1) ⁇ / 2.
  • the thickness of the second protrusion 407 is set to (n + 1) ⁇ / 2.
  • the thickness of the recess 405 is set to (2n + 1) ⁇ / 4.
  • n is an integer.
  • is the wavelength of light generated in the active layer 325.
  • the laser beam emitted from the top 345 is refracted by the first side wall 408 and the second side wall 409 according to Snell's law, and is converged on the first protrusion 406 side. Thereby, the directivity of the laser light is enhanced as compared with the case where the first side wall 408 and the second side wall 409 are vertical surfaces extending in the normal direction Z.
  • first main surface electrode layer 309 is formed in a film shape along insulating layer 308.
  • the outer electrode layer 313 of the first main surface electrode layer 309 extends in a film shape along the main surface coating portion 401 of the insulating layer 308.
  • Each thick film portion 315 of the outer electrode layer 313 includes a tapered portion whose width decreases in a direction away from the first main surface 303 in a sectional view.
  • Each inner electrode layer 314 of the first main surface electrode layer 309 extends in a film form from the outer electrode layer 313 along the insulating layer 308 (the inner wall covering portion 402), and defines a recess space in the corresponding trench 307. .
  • Each inner electrode layer 314 extends from the base 346 of the corresponding light emitting portion 306 (mesa structure 341) to the top 345 via the side wall 347, and covers the top 345.
  • each inner electrode layer 314 covers the top 345 of each light emitting unit 306.
  • the other end 314b enters the contact hole 404 from above the insulating layer 308 (top covering portion 403).
  • each inner electrode layer 314 is electrically connected to the p-type contact layer 334 in the contact hole 404.
  • each inner electrode layer 314 includes a relief opening 411 that exposes the top cover 403 of the insulating layer 308.
  • the relief opening 411 exposes the relief portion 403a of the insulating layer 308. More specifically, the relief opening 411 exposes a part of the second protrusion 407, the recess 405, and the first protrusion 406.
  • the relief opening 411 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the relief opening 411 is arbitrary.
  • the relief opening 411 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape in plan view, or an elliptical shape.
  • the relief opening 411 faces the p-type current passage layer 352 in the normal direction Z.
  • the relief opening 411 faces the light emitting region 354 of the active layer 325 in the normal direction Z.
  • the opening width WO of the relief opening 411 may be 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the opening width WO may be 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, or 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the first main surface electrode layer 309 has a laminated structure in which a plurality of electrode films are laminated. More specifically, the first main surface electrode layer 309 includes a first electrode film 412, a second electrode film 413, and a third electrode film 414 stacked in this order from the insulating layer 308 side.
  • the first electrode film 412 and the second electrode film 413 form a base electrode film for the third electrode film 414.
  • the first electrode film 412 may include titanium.
  • the second electrode film 413 may include gold.
  • the third electrode film 414 may include gold.
  • the thickness of the third electrode film 414 is equal to or greater than the thickness of the first electrode film 412. More specifically, the thickness of the third electrode film 414 exceeds the thickness of the first electrode film 412. The thickness of the third electrode film 414 is equal to or greater than the thickness of the second electrode film 413. More specifically, the thickness of the third electrode film 414 exceeds the thickness of the second electrode film 413.
  • the outer electrode layer 313 includes a first electrode film 412, a second electrode film 413, and a third electrode film 414. More specifically, the thick film portion 315 of the outer electrode layer 313 includes a first electrode film 412, a second electrode film 413, and a third electrode film 414. The third electrode film 414 forms a tapered portion of the thick film portion 315.
  • the thin film portion 316 of the outer electrode layer 313 includes a first electrode film 412 and a second electrode film 413.
  • the inner electrode layer 314 includes a first electrode film 412 and a second electrode film 413.
  • external terminal 311 is formed on thin film portion 316 of outer electrode layer 313.
  • the external terminal 311 is an electrode film formed through a process common to the third electrode film 414. Therefore, the external terminal 311 has the same thickness as the third electrode film 414. Further, the external terminal 311 includes the same conductive material as the third electrode film 414 (that is, gold).
  • wiring 312 is formed on thin film portion 316 of outer electrode layer 313.
  • the wiring 312 is an electrode film formed through a process common to the third electrode film 414. Therefore, the wiring 312 has the same thickness as the third electrode film 414.
  • the wiring 312 includes the same conductive material as the third electrode film 414 (that is, gold).
  • surface emitting laser device 301 includes a second main surface electrode layer 415 formed on second main surface 304 of chip body 302 (second main surface 323 of substrate 320). including.
  • the second main surface electrode layer 415 covers the entire area of the second main surface 323 of the substrate.
  • the second main surface electrode layer 415 forms an ohmic contact with the second substrate main surface 323.
  • the second main surface electrode layer 415 has a laminated structure in which a plurality of electrode films are laminated. More specifically, the second main surface electrode layer 415 includes a first electrode film 416, a second electrode film 417, and a third electrode film 418 laminated in this order from the second substrate main surface 323 side.
  • the first electrode film 416 may include a gold germanium alloy.
  • the second electrode film 417 may include nickel.
  • the third electrode film 418 may include gold.
  • the first main surface electrode layer 309 includes the outer electrode layer 313 having a thickness Tout exceeding the thickness Tin of the inner electrode layer 314.
  • the external force can be received by the outer electrode layer 313.
  • the stress on the light emitting unit 306 can be reduced, so that the deterioration of the light emitting unit 306 due to the stress can be suppressed.
  • the outer electrode layer 313 includes a thick film portion 315 and a thin film portion 316.
  • the stress for example, thermal stress
  • the stress applied from the outer electrode layer 313 to the light emitting unit 306 can be appropriately reduced.
  • the inner electrode layer 314 has a thickness Tin smaller than the thickness Tout of the outer electrode layer 313.
  • the stress applied to the light emitting unit 306 from the inner electrode layer 314 can be reduced.
  • the deterioration of the light emitting unit 306 due to the stress can be effectively suppressed.
  • the stress applied to the light emitting unit 306 can be appropriately reduced.
  • the plurality of inner electrode layers 314 extend in a common direction in a region between the corresponding light emitting unit 306 and the outer electrode layer 313. According to such a structure, the direction of the stress (for example, thermal stress) applied to each light emitting unit 306 due to the expansion and contraction of each inner electrode layer 314 can be limited to a certain direction. Thereby, since the variation in the stress on each light emitting unit 306 can be suppressed, it is possible to suppress the undesired concentration of stress on each light emitting unit 306.
  • the stress for example, thermal stress
  • the plurality of inner electrode layers 314 extend from the corresponding light emitting unit 306 toward the first side surface 305A along the external terminal 311. According to such a structure, it is possible to suppress a current from flowing in a current path connecting each light emitting unit 306 and the external terminal 311. Therefore, it is possible to suppress an increase in resistance value while suppressing undesired stress concentration on each light emitting unit 306.
  • the first main surface electrode layer 309 can take various forms shown in FIGS. 25A to 25L.
  • the first main surface electrode layer 309 according to the second to thirteenth embodiments shown in FIGS. 25A to 25L can be obtained by changing the layout of various masks used in the process of forming the first main surface electrode layer 309. .
  • FIG. 25A is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a second embodiment of the first principal surface electrode layer 309.
  • a plurality of inner electrode layers 314 may extend from light emitting unit 306 toward second side surface 305B in a region between corresponding light emitting unit 306 and outer electrode layer 313.
  • the second side surface 305B is a side surface along the external terminal 311 among the side surfaces 305A to 305D of the chip main body 302.
  • FIG. 25B is a correspondence view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a third embodiment of the first principal surface electrode layer 309.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a plurality of inner electrode layers 314 may extend from light emitting unit 306 toward external terminals 311 in a region between corresponding light emitting unit 306 and outer electrode layer 313.
  • FIG. 25C is a view corresponding to FIG. 19 and is an enlarged view showing a fourth embodiment of the first principal surface electrode layer 309.
  • a plurality of sides of each thick film portion 315 may be concavely concave in plan view.
  • the side not facing the trench 307 may be concavely concave in plan view.
  • Each thin film portion 316 may have a convexly curved portion that bulges along the sides of the two thick film portions 315 that are closest to each other in plan view.
  • FIG. 25D is a view corresponding to FIG. 19 and is an enlarged view showing a fifth embodiment of the first principal surface electrode layer 309.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in a triangular shape in plan view.
  • the plurality of thick film portions 315 may be formed in such a manner that three vertexes face three light emitting portions 306 that are closest to each other.
  • the plurality of thick film portions 315 may be formed so as to face the three light emitting portions 306 whose three sides are closest to each other.
  • FIG. 25E is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a sixth embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in a square shape in plan view.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in a square shape in plan view.
  • FIG. 25F is a corresponding view of FIG. 19 and is an enlarged view showing a seventh embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in a square shape in plan view.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in a rectangular shape in plan view.
  • Each thick film portion 315 may be formed in a rectangular shape extending in a direction intersecting the closest direction in a region between the two closest light emitting portions 306.
  • the closest direction is a direction in which the two closest light emitting units 306 face each other.
  • FIG. 25G is a view corresponding to FIG. 19 and is an enlarged view showing an eighth embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in a hexagonal shape in plan view.
  • FIG. 25H is an enlarged view showing a ninth embodiment of the first main surface electrode layer 309, corresponding to FIG.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in a circular shape in plan view.
  • the plurality of thick film portions 315 may each be formed in an elliptical shape in plan view.
  • FIG. 25I is a corresponding view of FIG. 23 and is an enlarged view showing a tenth embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • first main surface electrode layer 309 includes one thick film portion 315 and a plurality of thin film portions 316.
  • Thick film portion 315 includes a plurality of annular portions 419 surrounding a plurality of trenches 307 in a one-to-one correspondence in plan view.
  • the plurality of annular portions 419 are each formed in an annular shape surrounding one trench 307 in plan view.
  • Each annular portion 419 is formed at an interval from each trench 307.
  • the plurality of annular portions 419 are integrally formed on the outer electrode layer 313.
  • one porous thick film portion 315 that exposes the plurality of trenches 307 one by one in a plan view is formed.
  • the plurality of thin film portions 316 are formed in regions between the corresponding trenches 307 and thick film portions 315, respectively.
  • Each thin film portion 316 is formed in an annular shape surrounding the corresponding trench 307 in plan view.
  • the plurality of annular portions 419 may be formed at intervals. In this case, a plurality of annular thick film portions 315 are formed in plan view.
  • the annular portion 419 may surround the plurality (two or more) of the trenches 307.
  • the thin film portion 316 may be formed in a region between the plurality of trenches 307 and the annular portion 419 surrounding the plurality of trenches 307.
  • FIG. 25J is a correspondence view of FIG. 23, and is an enlarged view showing an eleventh embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • first main surface electrode layer 309 includes one thick film portion 315 and a plurality of thin film portions 316.
  • Thick film portion 315 includes a plurality of annular portions 420 surrounding a plurality of trenches 307 in a one-to-one correspondence in plan view.
  • the plurality of annular portions 420 are each formed in a hexagonal annular shape surrounding one trench 307 in plan view.
  • Each annular portion 420 is formed at an interval from each trench 307.
  • the plurality of annular portions 420 are integrally formed on the outer electrode layer 313. Thereby, one honeycomb-shaped thick film portion 315 that exposes the plurality of trenches 307 one by one in a plan view is formed.
  • the plurality of thin film portions 316 are formed in regions between the corresponding trenches 307 and thick film portions 315, respectively.
  • Each thin film portion 316 is formed in a ring shape surrounding the corresponding trench 307 in plan view.
  • each thin film portion 316 is defined by the periphery of the trench 307.
  • the inner peripheral edge of each thin film portion 316 is formed in a shape (a circular shape in this embodiment) corresponding to the peripheral edge of the trench 307 in a plan view.
  • the outer peripheral edge of each thin film portion 316 is partitioned by the annular portion 420.
  • the outer peripheral edge of each thin film portion 316 is formed in a hexagonal shape in plan view.
  • the plurality of annular portions 420 may be formed at intervals from each other. In this case, a plurality of thick film portions 315 having a hexagonal ring shape in plan view are formed.
  • the annular portion 420 may surround the plurality (two or more) of the trenches 307.
  • the thin film portion 316 may be formed in a region between the plurality of trenches 307 and the annular portion 420 surrounding the plurality of trenches 307.
  • FIG. 25K is a corresponding view of FIG. 23, and is an enlarged view showing a twelfth embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • at least one or all of the plurality of thick film portions 315 may have an overlap portion 421 overlapping the inner wall (outer peripheral wall 343) of trench 307.
  • the laminated film including the first electrode film 412 and the second electrode film 413 of the thick film portion 315 may cover the outer peripheral wall 343 of the trench 307. Further, a stacked film including the first electrode film 412, the second electrode film 413, and the third electrode film 414 of the thick film portion 315 may cover the outer peripheral wall 343 of the trench 307.
  • FIG. 25L is a correspondence view of FIG. 23, and is an enlarged view showing a thirteenth embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • the structures described in FIGS. 18 to 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a stacked film including first electrode film 412 and second electrode film 413 may be formed at an interval from trench 307.
  • the third electrode film 414 may cover the side wall of the stacked film including the first electrode film 412 and the second electrode film 413.
  • the third electrode film 414 may cover the inner wall of the trench 307, or may be formed at an interval from the trench 307.
  • the surface emitting laser device 301 including at least two of the first main surface electrode layers 309 according to the above-described first to thirteenth embodiments may be formed.
  • the features of the first main surface electrode layer 309 according to the first to thirteenth embodiments can be combined in any mode and any mode between them. That is, the first main surface electrode layer 309 having a form in which at least two of the characteristics of the first main surface electrode layer 309 according to the first to thirteenth embodiments are combined may be adopted.
  • 26A to 26M are views corresponding to FIG. 22, and are views for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device 301 shown in FIG.
  • n-type buffer layer 327 is formed on first substrate main surface 322 of substrate 320.
  • the n-type buffer layer 327 includes n-type GaAs.
  • the n-type buffer layer 327 is formed by an epitaxial growth method.
  • n-type light reflection layer 328 is formed on n-type buffer layer 327.
  • the n-type light reflection layer 328 is formed by alternately stacking the n-type high Al composition layers 330 and the n-type low Al composition layers 331 at an arbitrary cycle.
  • the n-type high Al composition layer 330 contains n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • the n-type low Al composition layer 331 contains n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the n-type high Al composition layer 330 and the n-type low Al composition layer 331 are formed by an epitaxial growth method.
  • an n-type cladding layer 329 is formed on the n-type light reflection layer 328.
  • the n-type cladding layer 329 contains n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ of n-type cladding layer 329 may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • the n-type cladding layer 329 is formed by an epitaxial growth method.
  • active layer 325 is formed on n-type cladding layer 329.
  • the active layer 325 is formed by alternately stacking quantum well layers and barrier layers at an arbitrary period.
  • the quantum well layer contains GaAs.
  • the barrier layer contains Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.15 or more and 0.5 or less.
  • the quantum well layer and the barrier layer are formed by an epitaxial growth method.
  • a p-type cladding layer 332 is formed on active layer 325.
  • the p-type cladding layer 332 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • the p-type cladding layer 332 is formed by an epitaxial growth method.
  • a p-type base layer 422 serving as a base of the p-type current passage layer 352 and the current confinement insulating layer 353 is formed on the p-type cladding layer 332.
  • the p-type base layer 422 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 1.0 or less.
  • the p-type base layer 422 is formed by an epitaxial growth method.
  • the p-type light reflection layer 333 is formed on the p-type base layer 422.
  • the p-type light reflection layer 333 is formed by alternately stacking the p-type high Al composition layers 335 and the p-type low Al composition layers 336 at an arbitrary cycle.
  • p-type high-Al-composition layer 335 comprises a p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • the p-type low Al composition layer 336 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the p-type high Al composition layer 335 and the p-type low Al composition layer 336 are formed by an epitaxial growth method.
  • a p-type contact layer 334 is formed on the p-type light reflection layer 333.
  • the p-type contact layer 334 includes p-type GaAs.
  • the p-type contact layer 334 is formed by an epitaxial growth method.
  • a semiconductor multilayer structure 321 including the n-type semiconductor layer 324, the active layer 325, and the p-type semiconductor layer 326 stacked in this order from the first substrate main surface 322 side is formed.
  • a mask 423 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 321.
  • the mask 423 has a plurality of openings 424.
  • the plurality of openings 424 respectively expose regions where the trenches 307 are to be formed.
  • unnecessary portions of the semiconductor multilayer structure 321 are removed by an etching method via the mask 423. Unnecessary portions of the semiconductor multilayer structure 321 may be removed by a wet etching method or a dry etching method. In this step, unnecessary portions of the p-type contact layer 334, the p-type light reflection layer 333, the p-type base layer 422, the p-type cladding layer 332, the active layer 325, the n-type cladding layer 329, and the n-type light reflection layer 328 are removed. Each is removed.
  • a plurality of trenches 307 are formed in the semiconductor multilayer structure 321.
  • the plurality of trenches 307 penetrate the p-type contact layer 334, the p-type light reflection layer 333, the p-type cladding layer 332, the active layer 325, and the n-type cladding layer 329 to expose a part of the n-type light reflection layer 328.
  • a plurality of mesa structures 341 are formed in the semiconductor multilayer structure 321. After that, the mask 423 is removed.
  • the n-type high Al composition layer 330 has an etching selectivity different from that of the n-type low Al composition layer 331. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the n-type high Al composition layer 330 can be removed while the n-type low Al composition layer 331 remains. Further, by appropriately selecting the etching solution and the etching time, the n-type low Al composition layer 331 can be removed while the n-type high Al composition layer 330 remains.
  • the n-type cladding layer 329 has an etching selectivity different from that of the n-type high Al composition layer 330 and the n-type low Al composition layer 331. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the n-type cladding layer 329 can be removed while the n-type high Al composition layer 330 and the n-type low Al composition layer 331 remain.
  • the p-type high Al composition layer 335 has an etching selectivity different from that of the p-type low Al composition layer 336. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the p-type high Al composition layer 335 can be removed while the p-type low Al composition layer 336 remains. In addition, by appropriately selecting an etching solution, the p-type low Al composition layer 336 can be removed while the p-type high Al composition layer 335 remains.
  • the p-type cladding layer 332 has an etching selectivity different from the etching selectivity of the p-type high Al composition layer 335 and the p-type low Al composition layer 336. Therefore, by appropriately selecting the etching solution and the etching time, the p-type cladding layer 332 can be removed while the p-type high Al composition layer 335 and the p-type low Al composition layer 336 remain.
  • sidewall insulating layer 380 is formed in trench 307.
  • the sidewall insulating layer 380 is formed by an oxidation treatment method on the semiconductor multilayer structure 321.
  • the oxidation treatment method may be a thermal oxidation treatment method.
  • a portion of the p-type light reflecting layer 333 exposed from the trench 307 is oxidized. Further, a portion of the p-type base layer 422 exposed from the trench 307 is oxidized. Further, a portion of the p-type cladding layer 332 exposed from the trench 307 is oxidized. Further, a portion of the n-type cladding layer 329 exposed from the trench 307 is oxidized. In addition, a portion of the n-type light reflection layer 328 exposed from the trench 307 is oxidized.
  • oxidation proceeds greatly from the side wall 347 of the mesa structure 341 toward the inner region of the mesa structure 341.
  • an oxidized portion of the p-type base layer 422 is formed as the current confinement insulating layer 353.
  • the non-oxidized portion of the p-type base layer 422 is formed as the p-type current passing layer 352.
  • insulating layer 308 is formed on semiconductor multilayer structure 321.
  • an insulating layer 308 made of a silicon nitride layer is formed.
  • the insulating layer 308 may include a silicon oxide layer instead of or in addition to the silicon nitride layer.
  • the insulating layer 308 may be formed by a CVD method.
  • a mask 425 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 321.
  • the mask 425 has a plurality of openings 426 that expose regions of the insulating layer 308 where the recesses 405 are to be formed.
  • an unnecessary portion of the insulating layer 308 is removed by an etching method (for example, a dry etching method) through the mask 425.
  • a recess 405 is formed in the insulating layer 308. After that, the mask 425 is removed.
  • mask 427 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 321.
  • the mask 427 has a plurality of openings 428 for exposing regions of the insulating layer 308 where the contact holes 404 are to be formed.
  • an unnecessary portion of the insulating layer 308 is removed by an etching method (for example, a wet etching method) through the mask 427.
  • a contact hole 404 is formed in the insulating layer 308. After that, the mask 427 is removed.
  • a laminated film 429 including a first electrode film 412 and a second electrode film 413 serving as a base of the first main surface electrode layer 309 is formed on the semiconductor laminated structure 321.
  • the first electrode film 412 may include titanium.
  • the second electrode film 413 may include gold.
  • the first electrode film 412 and the second electrode film 413 may be formed by a vapor deposition method or a sputtering method, respectively.
  • mask 430 having a predetermined pattern is formed on laminated film 429.
  • the mask 430 has an opening 431 that covers a region where the outer electrode layer 313 and the plurality of inner electrode layers 314 are to be formed in the laminated film 429 and exposes other regions.
  • etching method for example, a wet etching method
  • an outer electrode layer 313 and a plurality of inner electrode layers 314 are formed.
  • a relief opening 411 for selectively exposing the top covering portion 403 of the insulating layer 308 is formed in the first main surface electrode layer 309.
  • the mask 430 is removed.
  • third electrode film 414 is formed on laminated film 429.
  • the third electrode film 414 may include gold.
  • the third electrode film 414 is formed by a lift-off method.
  • a mask 432 having a predetermined pattern is formed on the stacked film 429.
  • the mask 432 has a plurality of openings 433 for exposing regions where the external terminals 311, the wirings 312, and the thick film portions 315 are to be formed in the stacked film 429.
  • a third electrode film 414 is formed on the semiconductor multilayer structure 321.
  • the third electrode film 414 may be formed by an evaporation method. In this step, the third electrode film 414 is formed over the mask 432 and over portions of the stacked film 429 exposed from the plurality of openings 433.
  • mask 432 is removed.
  • a portion of the third electrode film 414 formed on the mask 432 is removed simultaneously with the mask 432.
  • portions in the plurality of openings 433 in the third electrode film 414 remain.
  • the external terminals 311 and the wirings 312 are formed.
  • a thick film portion 315 including the first electrode film 412, the second electrode film 413, and the third electrode film 414 is formed.
  • a thin film portion 316 including the first electrode film 412 and the second electrode film 413 is formed.
  • the second main surface electrode layer 415 is formed on the second main surface 323 of the substrate 320.
  • the second main surface electrode layer 415 includes a first electrode film 416, a second electrode film 417, and a third electrode film 418.
  • the first electrode film 416 may include a gold germanium alloy.
  • the second electrode film 417 may include nickel.
  • the third electrode film 418 may include gold.
  • the first electrode film 416, the second electrode film 417, and the third electrode film 418 may be formed by a vapor deposition method or a sputtering method, respectively.
  • the second main surface electrode layer 415 may be formed prior to the step of forming the first main surface electrode layer 309. Through the steps including the above, the surface emitting laser device 301 is manufactured.
  • FIG. 27 is a sectional view corresponding to FIG. 22 and showing a surface emitting laser device 441 according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • Each thick film portion 315 of the surface emitting laser device 301 includes a tapered portion whose width decreases in a direction away from the first main surface 303 of the chip body 302 in a cross-sectional view.
  • each thick film portion 315 of surface emitting laser device 441 has a tapered portion whose width increases in a direction away from first main surface 303 of chip body 302 in a sectional view.
  • each thick film portion 315 is formed by the third electrode film 414.
  • the tapered portion of each thick film portion 315 may overlap the first main surface 303 in plan view.
  • the tapered portion of each thick film portion 315 may overlap the trench 307 (outer peripheral wall 343) in plan view.
  • 28A to 28D are views corresponding to FIG. 27 and are views for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device 441 shown in FIG.
  • mask 442 having a predetermined pattern is formed on laminated film 429.
  • the mask 442 has a plurality of openings 443 that expose regions of the laminated film 429 where the external terminals 311, the wiring 312, and the thick film portion 315 are to be formed.
  • third electrode film 414 is formed on a portion of laminated film 429 exposed from a plurality of openings 433.
  • the third electrode film 414 may be formed by a gold plating method.
  • the gold plating method may be an electrolytic gold plating method or an electroless gold plating method.
  • a thick film portion 315 including the first electrode film 412, the second electrode film 413, and the third electrode film 414 is formed.
  • a thin film portion 316 including the first electrode film 412 and the second electrode film 413 is formed.
  • a second main surface electrode layer 415 is formed on the second substrate main surface 323.
  • the second main surface electrode layer 415 may be formed prior to the step of forming the first main surface electrode layer 309. Through the steps including the above, the surface emitting laser device 441 is manufactured.
  • the surface emitting laser device 441 can provide the same effects as those described for the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 29 is a plan view showing a surface emitting laser device 451 according to a twelfth embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 451 includes a second external terminal 452 in addition to external terminal 311.
  • a conductive wire such as a bonding wire is externally connected to the second external terminal 452.
  • the second external terminal 452 is formed at the periphery of the first main surface electrode layer 309 at a distance from the external terminal 311. Accordingly, it is possible to prevent the conducting wire from crossing over the light emitting unit 306, so that light can be appropriately extracted from the first main surface 303.
  • the second external terminal 452 is disposed at a corner of the chip body 302 (a corner connecting the first side surface 305A and the fourth side surface 305D). More specifically, the second external terminal 452 is arranged in a region along the corner of the chip main body 302 at the periphery of the first main surface electrode layer 309. Thus, the second external terminal 452 faces the external terminal 311 along the first side surface 305A. The second external terminal 452 faces the first side surface 305A in the second direction Y and faces the fourth side surface 305D in the first direction X.
  • the wiring 312 extends in a strip shape along the periphery of the first main surface electrode layer 309, and is connected to the external terminal 311 and the second external terminal 452. That is, the second external terminal 452 is fixed to the same potential as the external terminal 311 via the wiring 312.
  • the wiring 312 is formed in an annular shape in plan view, and surrounds all the light emitting units 306 collectively.
  • the surface emitting laser device 451 can provide the same effects as those described for the surface emitting laser device 301.
  • the surface emitting laser device 451 can be manufactured only by changing the layout of various masks used in the manufacturing process of the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 30 is a plan view showing a surface emitting laser device 461 according to the thirteenth embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 461 includes a second external terminal 462 in addition to external terminal 311.
  • a conductive wire such as a bonding wire is externally connected to the second external terminal 462.
  • the second external terminal 462 is formed at the periphery of the first main surface electrode layer 309 at an interval from the external terminal 311. Accordingly, it is possible to prevent the conducting wire from crossing over the light emitting unit 306, so that light can be appropriately extracted from the first main surface 303.
  • the second external terminal 462 is disposed at a corner of the chip body 302 (a corner connecting the third side surface 305C and the fourth side surface 305D). More specifically, the second external terminal 462 is disposed in a region along the corner of the chip body 302 at the peripheral edge of the first main surface electrode layer 309. Thus, the second external terminal 462 faces the external terminal 311 in the diagonal direction of the chip main body 302. In addition, the second external terminal 452 faces the third side surface 305C in the second direction Y, and faces the fourth side surface 305D in the first direction X.
  • the wiring 312 extends in a band along the periphery of the first main surface electrode layer 309, and is connected to the external terminal 311 and the second external terminal 462. That is, the second external terminal 462 is fixed to the same potential as the external terminal 311 via the wiring 312.
  • the wiring 312 is formed in an annular shape in plan view, and surrounds all the light emitting units 306 collectively.
  • the surface emitting laser device 461 can also provide the same effects as those described for the surface emitting laser device 301.
  • the surface emitting laser device 461 can be manufactured only by changing the layout of various masks used in the manufacturing process of the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 31 is a plan view showing a surface emitting laser device 471 according to a fourteenth embodiment of the present invention.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 471 includes external terminal 311 formed in a region on one end side (second side 305B side) of first main surface 303 in first direction X.
  • the external terminal 311 is formed in a rectangular shape extending along the second direction Y in plan view. More specifically, the external terminal 311 extends from a corner connecting the first side 305A and the second side 305B to a corner connecting the second side 305B and the third side 305C.
  • the wiring 312 extends in a strip shape along the periphery of the first main surface electrode layer 309 and is connected to the external terminal 311. That is, the wiring 312 is formed in an annular shape integrally with the external terminal 311 in a plan view, and collectively surrounds all the light emitting units 306 together with the external terminal 311.
  • the surface emitting laser device 471 can also provide the same effects as those described for the surface emitting laser device 301.
  • the surface emitting laser device 471 can be manufactured only by changing the layout of various masks used in the manufacturing process of the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 32 is a plan view showing a surface emitting laser device 481 according to the fifteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is an enlarged view of a region XXXIII shown in FIG.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 481 includes an external terminal 311 formed in a region on one end side (second side surface 305B side) of first main surface 303 in first direction X.
  • the external terminal 311 is formed in a rectangular shape extending along the second direction Y in plan view. More specifically, the external terminal 311 extends from a corner connecting the first side 305A and the second side 305B to a corner connecting the second side 305B and the third side 305C.
  • the wiring 312 extends in a strip shape along the periphery of the first main surface electrode layer 309 and is connected to the external terminal 311. That is, the wiring 312 is formed in an annular shape integrally with the external terminal 311 in a plan view, and collectively surrounds all the light emitting units 306 together with the external terminal 311.
  • each inner electrode layer 314 extends in a common direction in a region between the corresponding light emitting portion 306 and the outer electrode layer 313.
  • each inner electrode layer 314 extends from the light emitting unit 306 toward the second side surface 305B. That is, each inner electrode layer 314 extends toward the external terminal 311.
  • the surface emitting laser device 481 can also provide the same effects as those described for the surface emitting laser device 301.
  • the surface emitting laser device 481 can be manufactured only by changing the layout of various masks used in the manufacturing process of the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 34 is a plan view showing a surface emitting laser device 491 according to a sixteenth embodiment of the present invention, and is a plan view showing a first embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • FIG. 35 is an enlarged view of the area XXXV shown in FIG.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the surface emitting laser device 301 includes a plurality of light emitting units 306 partitioned by a plurality of trenches 307 in a one-to-one correspondence.
  • surface emitting laser device 491 includes a plurality of light emitting units 306 which are collectively partitioned by one trench 307.
  • the surface emitting laser device 491 includes a plurality (eight in this embodiment) of light emitting unit groups 492 formed on the first main surface 303.
  • the plurality of light emitting unit groups 492 each include a plurality of light emitting units 306 arranged in a line along the first direction X and are formed at intervals in the second direction Y.
  • Each light emitting unit group 492 is defined by one strip-shaped trench 307 extending along the first direction X of the chip body 302. Each light emitting unit group 492 need not necessarily be partitioned by one trench 307. Each light emitting unit group 492 may be partitioned by two or more trenches 307.
  • the outer electrode layer 313 includes a plurality of thick film portions 315 in this embodiment.
  • the plurality of thick film portions 315 are formed in the outer electrode layer 313 in the second direction Y in regions on both ends of each trench 307. That is, the plurality of thick film portions 315 are formed in the outer electrode layer 313 in the region on the first side surface 305A side and the region on the third side surface 305C side of each trench 307, respectively.
  • the plurality of thick film portions 315 are formed at intervals in the first direction X (trench 307) in a region between two adjacent trenches 307.
  • the arrangement of the plurality of thick film portions 315 is arbitrary.
  • the plurality of thick film portions 315 face the light emitting portions 306 formed in the trench 307 on one side (the first side 305A side) in a region between two adjacent trenches 307.
  • the plurality of thin film portions 316 face the light emitting portion 306 formed in the trench 307 on the other side (the third side surface 305C side) in a region between two adjacent trenches 307.
  • the plurality of inner electrode layers 314 extend in a common direction in a region between the corresponding light emitting portion 306 and the outer electrode layer 313.
  • each inner electrode layer 314 extends from the corresponding light emitting unit 306 toward the first side surface 305A.
  • the first side surface 305A is a side surface along the external terminal 311 among the side surfaces 305A to 305D.
  • Each inner electrode layer 314 is connected to each thin film portion 316 in this embodiment.
  • the arrangement of the plurality of thick film portions 315 and the plurality of thin film portions 316 may be exchanged.
  • the plurality of thick film portions 315 may face the light emitting portion 306 formed in the trench 307 on the other side (the third side surface 305C side) in a region between two adjacent trenches 307.
  • the plurality of thin film portions 316 may be opposed to the light emitting portion 306 formed in the trench 307 on one side (the first side 305A side) in a region between two adjacent trenches 307.
  • each inner electrode layer 314 may be connected to each thick film portion 315.
  • FIG. 36 is a view corresponding to FIG. 35 and is an enlarged view showing a second embodiment of the first main surface electrode layer 309.
  • FIG. 36 structures corresponding to the structures described in FIGS. 34 and 35 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • each thick film portion 315 may be formed in a band shape extending in the first direction X (trench 307) in a plan view in a region between two adjacent trenches 307. Each thick film portion 315 may be formed at an interval from each trench 307.
  • Two thin film portions 316 may be formed in a region between two adjacent trenches 307.
  • the two thin film portions 316 sandwich the thick film portion 315 in a region between two adjacent trenches 307.
  • the thin film portion 316 on one side (the first side surface 305A side) is formed in a band shape extending along the first direction X (the trench 307) in plan view.
  • the thin film portion 316 on the other side (the third side surface 305C side) is formed in a band shape extending along the first direction X (trench 307) in plan view.
  • the surface emitting laser device 491 can also provide the same effects as those described for the surface emitting laser device 301.
  • the surface emitting laser device 491 can be manufactured only by changing the layout of various masks used in the manufacturing process of the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 37 is a plan view showing a surface emitting laser device 501 according to a seventeenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 38 is an enlarged view of a region XXXVIII shown in FIG.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface-emitting laser device 501 includes a plurality of inner electrode layers 314 covering the entire inner wall of corresponding trench 307, respectively.
  • the other structure of the surface emitting laser device 501 is the same as the structure of the surface emitting laser device 301.
  • the same effects as those described for the surface emitting laser device 301 can be obtained except for the effect of the inner electrode layer 314.
  • the surface emitting laser device 501 can be manufactured only by changing the layout of various masks used in the manufacturing process of the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 39 is a plan view showing a surface emitting laser device 511 according to the eighteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 is an enlarged view of the area XL shown in FIG.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • surface emitting laser device 511 includes an outer electrode layer 313 having no thick film portion 315. That is, the first main surface electrode layer 309 is formed of the thin film portion 316.
  • the thin film portion 316 includes a first electrode film 412 and a second electrode film 413.
  • the other structure of the surface emitting laser device 511 is the same as the structure of the surface emitting laser device 301.
  • the same effects as the effects described for the surface emitting laser device 301 can be obtained except for the effect of the thick film portion 315.
  • the surface emitting laser device 511 can be manufactured only by changing the layout of various masks used in the manufacturing process of the surface emitting laser device 301.
  • FIG. 41 is a plan view showing a surface emitting laser device 601 according to a nineteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 42 is an enlarged view of the area XLII shown in FIG.
  • FIG. 43 is a sectional view taken along the line XLIII-XLIII shown in FIG.
  • FIG. 44 is a sectional view taken along the line XLIV-XLIV shown in FIG.
  • FIG. 45 is an enlarged view of the area XLV shown in FIG.
  • FIG. 46 is an enlarged view of the area XLVI shown in FIG.
  • FIG. 47 is an enlarged view of the area XLVII shown in FIG.
  • FIG. 48 is an enlarged view of a region XLVIII shown in FIG.
  • surface emitting laser device 601 is a semiconductor laser device called VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
  • the surface emitting laser device 601 includes a rectangular parallelepiped chip body 602.
  • the chip main body 602 includes a first main surface 603 on one side, a second main surface 604 on the other side, and side surfaces 605A, 605B, 605C, and 605D connecting the first main surface 603 and the second main surface 604.
  • the first main surface 603 and the second main surface 604 are formed in a quadrangular shape (a rectangular shape in this embodiment) in a plan view (hereinafter, simply referred to as “plan view”) when viewed from the normal direction Z thereof. .
  • the side surfaces 605A to 605D include a first side surface 605A, a second side surface 605B, a third side surface 605C, and a fourth side surface 605D.
  • the first side surface 605A and the third side surface 605C extend along the first direction X, and face the second direction Y intersecting with the first direction X. More specifically, the second direction Y is orthogonal to the first direction X.
  • the first side surface 605A and the third side surface 605C form a long side of the chip body 602.
  • the second side surface 605B and the fourth side surface 605D extend along the second direction Y and face the first direction X.
  • the second side surface 605B and the fourth side surface 605D form short sides of the chip body 602.
  • the side surfaces 605A to 605D extend in a plane along the normal direction Z.
  • the width W1 of the first side surface 605A (third side surface 605C) in plan view may be 200 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the width W1 is 200 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 1000 ⁇ m, 1000 ⁇ m to 1200 ⁇ m, 1200 ⁇ m to 1400 ⁇ m, 1400 ⁇ m to 1600 ⁇ m, 1600 ⁇ m to 1800 ⁇ m, or 1800 ⁇ m to 2000 ⁇ m It may be.
  • the width W1 may be 500 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • the width W2 of the second side surface 605B (fourth side surface 605D) in plan view may be 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the width W2 may be 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 500 ⁇ m, 500 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 700 ⁇ m, 700 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 900 ⁇ m, or 900 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the width W2 may be 340 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m.
  • surface emitting laser device 601 includes a light emitting unit 606 (semiconductor light emitting layer) formed on first main surface 603 and emitting laser light in normal direction Z.
  • the plurality of light emitting units 606 are formed at intervals in the first direction X and the second direction Y in plan view.
  • the plurality of light emitting units 606 may be arranged regularly or irregularly.
  • the plurality of light emitting units 606 are preferably arranged in a staggered, matrix, or radial (concentric) shape in plan view.
  • the plurality of light emitting units 606 are arranged in a staggered manner at intervals from each other in plan view. That is, the plurality of light emitting units 606 are arranged in such a manner that one light emitting unit 606 is located at each of three vertexes of a triangle (an equilateral triangle in this embodiment) in a plan view. More specifically, the plurality of light emitting units 606 are arranged in such a manner that one light emitting unit 606 is located at each of the six vertices of a hexagon (a regular hexagon in this embodiment) in plan view.
  • the plurality of light-emitting portions 606 each have one light-emitting portion 606 located at each of six vertices of a hexagon (a regular hexagon in this embodiment) in plan view, and one light-emitting portion 606 at a central portion of the hexagon.
  • the light emitting units 606 are arranged in such a manner as to be located.
  • the plurality of light emitting units 606 are each formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the light emitting unit 606 is arbitrary.
  • the light emitting unit 606 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape in a plan view, or an elliptical shape.
  • the plurality of light emitting units 606 are partitioned by the trenches 607 (grooves).
  • the trench 607 is formed by digging the first main surface 603 toward the second main surface 604.
  • the trench 607 is formed in an annular shape (annular shape in this embodiment) surrounding the light emitting portion 606 in plan view. Specific structures of the light emitting unit 606 and the trench 607 will be described later.
  • the shortest distance L1 between two adjacent light emitting units 606 may be 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the shortest distance L1 is a distance between the two closest light emitting units 606.
  • the shortest distance L1 may be 10 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 50 ⁇ m, 50 ⁇ m to 75 ⁇ m, 75 ⁇ m to 100 ⁇ m, 100 ⁇ m to 125 ⁇ m, or 125 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the first farthest distance L2 of the plurality of light emitting units 606 is set according to the width W1 of the first side surface 605A (third side surface 605C).
  • the first furthest distance L2 is a distance between the two farthest light emitting units 606 located at both ends in the first direction X.
  • the first longest distance L2 may be 200 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the first longest distance L2 is 200 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, 400 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, 600 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, 800 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, 1000 ⁇ m or more and 1200 ⁇ m or less, 1200 ⁇ m or more and 1400 ⁇ m or less, 1400 ⁇ m or more and 1600 ⁇ m or less or 1600 ⁇ m or more and 1800 ⁇ m or It may be 1800 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the second longest distance L3 of the plurality of light emitting units 606 is set according to the width W2 of the second side surface 605B (the fourth side surface 605D).
  • the second furthest distance L3 is a distance between the two farthest light emitting units 606 located at both ends in the second direction Y.
  • the second longest distance L3 may be 200 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the second longest distance L3 is 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, 400 ⁇ m to 500 ⁇ m, 500 ⁇ m to 600 ⁇ m, 600 ⁇ m to 700 ⁇ m, 700 ⁇ m to 800 ⁇ m, 800 ⁇ m to 900 ⁇ m, or 900 ⁇ m to 1000 ⁇ m. There may be.
  • surface emitting laser device 601 includes an insulating layer 608 formed on first main surface 603.
  • the insulating layer 608 covers the plurality of light emitting units 606 collectively.
  • the insulating layer 608 enters each trench 607 from above the first main surface 603.
  • the insulating layer 608 covers the light emitting portion 606 in each trench 607.
  • the insulating layer 608 is formed at an interval inward from the side surfaces 605A to 605D, and exposes the peripheral portion of the first main surface 603.
  • the periphery of the insulating layer 608 partitions the dicing street DS with the side surfaces 605A to 605D.
  • Dicing street DS extends in a belt shape along the peripheral portion (side surfaces 605A to 605D) of first main surface 603.
  • the dicing street DS is formed in an annular shape (a square annular shape in this embodiment) surrounding the insulating layer 608 in plan view.
  • the width WD of the dicing street DS may be 1 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD may be 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD is a width in a direction perpendicular to the direction in which the dicing street DS extends in a plan view.
  • the width WD of the dicing street DS may be 1 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD may be 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the width WD is a width in a direction perpendicular to the direction in which the dicing street DS extends in a plan view.
  • the surface emitting laser device 601 includes a first main surface electrode layer 609 formed on the first main surface 603 and electrically connected to the light emitting unit 606. More specifically, the first main surface electrode layer 609 is formed on the insulating layer 608. The first main surface electrode layer 609 collectively covers the plurality of light emitting units 606. The first main surface electrode layer 609 enters each trench 607 from above the insulating layer 608. The first main surface electrode layer 609 is electrically connected to each light emitting unit 606 in each trench 607.
  • the first main surface electrode layer 609 is formed at an interval inward from the side surfaces 605A to 605D, and exposes the peripheral portion of the first main surface 603.
  • the first main surface electrode layer 609 is further formed at an interval inward from the periphery of the insulating layer 608 to expose the periphery of the insulating layer 608. According to such a structure, the first main surface electrode layer 609 does not need to be physically cut. Thus, cracks in the chip main body 602, the first main surface electrode layer 609, and the like due to the cutting of the first main surface electrode layer 609 can be suppressed. Further, the cutting time can be shortened at the same time as the wear of the dicing blade and the like can be suppressed.
  • the surface emitting laser device 601 includes an external terminal 611 formed on the first main surface electrode layer 609.
  • the external terminals 611 are indicated by hatching.
  • a conductive wire such as a bonding wire is externally connected to the external terminal 611.
  • the external terminal 611 is arranged on the periphery of the first main surface electrode layer 609. In this embodiment, the external terminal 611 is arranged in a region along the first side surface 605A at the periphery of the first main surface electrode layer 609. This can prevent the conducting wire from crossing over the light emitting unit 606, so that light can be appropriately extracted from the first main surface 603.
  • chip main body 602 includes a substrate 620 and a semiconductor laminated structure 621 (semiconductor layer) laminated on substrate 620.
  • the first main surface 603 is formed by the semiconductor multilayer structure 621.
  • the second main surface 604 is formed by the substrate 620.
  • the side surfaces 605A to 605D are formed by the substrate 620 and the semiconductor multilayer structure 621.
  • the substrate 620 includes a compound semiconductor material. More specifically, the substrate 620 includes a single crystal of a compound semiconductor material that forms a tetragonal crystal.
  • the compound semiconductor material may be a III-V semiconductor material.
  • substrate 620 is made of a GaAs single crystal containing an n-type impurity.
  • the n-type impurity concentration of the substrate 620 may be from 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 to 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 .
  • the n-type impurity of the substrate 620 may be silicon.
  • the substrate 620 includes a first substrate main surface 622 on one side and a second substrate main surface 623 on the other side.
  • the second main surface 623 forms a second main surface 604.
  • the first substrate main surface 622 faces the (100) plane of the GaAs single crystal.
  • the first substrate main surface 622 has an off angle inclined at an angle of 0 ° or more and 5 ° or less with respect to the (100) plane of the GaAs single crystal. When the off angle is 0 °, first substrate main surface 622 is formed by the (100) plane of GaAs single crystal.
  • the off angle is typically set to 2 ° (more specifically, a range of 2 ° ⁇ 0.2 °).
  • the thickness TS of the substrate 620 may be not less than 50 ⁇ m and not more than 300 ⁇ m.
  • the thickness TS may be 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or more and 200 ⁇ m, 200 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less, or 250 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the semiconductor stacked structure 621 is formed by growing a compound semiconductor (more specifically, a III-V semiconductor) on the first substrate main surface 622.
  • the semiconductor stacked structure 621 has a stacked structure including a plurality of compound semiconductor layers having the same crystal plane as the first substrate main surface 622.
  • the semiconductor multilayer structure 621 includes an n-type semiconductor layer 624, an active layer 625, and a p-type semiconductor layer 626 stacked in this order from the first substrate main surface 622 side.
  • the n-type semiconductor layer 624, the active layer 625, and the p-type semiconductor layer 626 form a double hetero structure.
  • the n-type semiconductor layer 624 supplies electrons to the active layer 625.
  • the p-type semiconductor layer 626 supplies holes to the active layer 625.
  • the active layer 625 generates light by recombination of electrons and holes.
  • infrared light may be generated.
  • the active layer 625 may generate light having an emission wavelength in the range from 800 nm to 1000 nm.
  • the emission wavelength of the active layer 625 may be 900 nm or more and 950 nm or less.
  • the n-type semiconductor layer 624 includes an n-type buffer layer 627, an n-type light reflection layer 628, and an n-type cladding layer 629 stacked in this order from the first substrate main surface 622 side.
  • the n-type buffer layer 627 includes n-type GaAs.
  • the n-type impurity concentration of the n-type buffer layer 627 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the n-type buffer layer 627 may be silicon.
  • the thickness of the n-type buffer layer 627 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the thickness of the n-type buffer layer 627 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.15 ⁇ m or less, or 0.15 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less.
  • the n-type light reflection layer 628 includes an n-type DBR (Distributed Bragg Reflector) layer.
  • the n-type DBR layer has a refractive index that changes periodically along the normal direction Z, and resonates and reflects a specific wavelength component.
  • the specific wavelength component is a wavelength component of light generated in the active layer 625.
  • the n-type light reflection layer 628 has a laminated structure in which a plurality of Al composition layers including an Al (aluminum) composition are laminated.
  • the plurality of Al composition layers have different refractive indexes from each other.
  • the n-type light reflecting layer 628 includes an n-type high Al composition layer 630 having an Al composition ⁇ and an n-type low Al composition layer 631 having an Al composition ⁇ ( ⁇ ⁇ ) less than the Al composition ⁇ . It has a laminated structure alternately laminated at an arbitrary period.
  • the refractive index of the n-type low Al composition layer 631 is larger than the refractive index of the n-type high Al composition layer 630.
  • the n-type high Al composition layer 630 and the n-type low Al composition layer 631 may be alternately stacked at a period of 1 to 60.
  • the lamination cycle of the n-type high Al composition layer 630 and the n-type low Al composition layer 631 is 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, 40 or more and 50 or less, or 50 or more and 60 or less. It may be as follows.
  • the n-type high Al composition layer 630 may include n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type high Al composition layer 630 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the n-type high Al composition layer 630 may be silicon.
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, 0.65 or more and 0.7 or less, 0.7 or more and 0.75 or less, It may be 0.75 or more and 0.8 or less, 0.8 or more and 0.85 or less, 0.85 or more and 0.9 or less, or 0.9 or more and 0.95 or less.
  • the n-type low Al composition layer 631 may include n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type low Al composition layer 631 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the n-type low Al composition layer 631 may be silicon.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.1 or less, 0.1 or more and 0.15 or less, 0.15 or more and 0.2 or less, or 0.2 or more and 0.25 or less.
  • the thickness of the n-type high Al composition layer 630 may be ⁇ / (4 ⁇ n1) ⁇ .
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 631 may be ⁇ / (4 ⁇ n2) ⁇ .
  • is the wavelength of light generated in the active layer 625.
  • n1 is the refractive index of the n-type high Al composition layer 630.
  • n2 is the refractive index of the n-type low Al composition layer 631.
  • the thickness of the ⁇ n-type high Al composition layer 630 may be not less than 500 ° and not more than 900 °.
  • the thickness of the n-type high Al composition layer 630 may be 500 to 600, 600 to 700, 700 to 800, or 800 to 900.
  • the thickness of the ⁇ n-type low Al composition layer 631 may be not less than 400 and not more than 800 ⁇ .
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 631 may be 400 to 500, 500 to 600, 600 to 700, or 700 to 800.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 631 may be equal to or less than the thickness of the n-type high Al composition layer 630.
  • the thickness of the n-type low Al composition layer 631 may be less than the thickness of the n-type high Al composition layer 630.
  • the n-type cladding layer 629 includes n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the n-type impurity concentration of the n-type cladding layer 629 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the n-type impurity of the n-type cladding layer 629 may be silicon.
  • the n-type cladding layer 629 may be undoped (undoped).
  • the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 629 may exceed the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 631 and be less than the Al composition ⁇ of the n-type high Al composition layer 630 ( ⁇ ⁇ ⁇ ). .
  • Al composition ⁇ of n-type cladding layer 629 may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.2 to 0.25, 0.25 to 0.3, 0.3 to 0.35, 0.35 to 0.4, 0.4 to 0.45, 0.45 or more and 0.5 or less, 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, or 0.65 or more and 0.7 or less Good.
  • the thickness of the n-type cladding layer 629 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the n-type cladding layer 629 is 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less, 0.2 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less, or 0.1 ⁇ m or less. It may be 4 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the active layer 625 may have a quantum well structure (QW) including a quantum well layer and a barrier layer.
  • QW quantum well structure
  • the active layer 625 has an MQW (Multi Quantum Well) structure in which quantum well layers and barrier layers are alternately stacked at an arbitrary period.
  • the quantum well layers and the barrier layers may be alternately stacked at a period of 1 to 50.
  • the stacking period of the quantum well layer and the barrier layer may be 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, or 40 or more and 50 or less.
  • the quantum well layer may contain GaAs.
  • the quantum well layer may be undoped.
  • the thickness of the quantum well layer may be not less than 10 ° and not more than 200 °.
  • the thickness of the quantum well layer may be between 10 ° and 50 °, between 50 ° and 100 °, between 100 ° and 150 °, or between 150 ° and 200 °.
  • the barrier layer has a band gap larger than the band gap of the quantum well layer.
  • the barrier layer may include Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.15 or more and 0.5 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.15 or more and 0.2 or less, 0.2 or more and 0.25 or less, 0.25 or more and 0.3 or less, 0.3 or more and 0.35 or less, 0.35 or more and 0.4 or less, It may be 0.4 or more and 0.45 or less, or 0.45 or more and 0.5 or less.
  • the thickness of the barrier layer may be 10 ° or more and 200 ° or less.
  • the thickness of the barrier layer may be between 10 ° and 50 °, between 50 ° and 100 °, between 100 ° and 150 °, or between 150 ° and 200 °.
  • the total thickness TA of the active layer 625 may be not less than 200 and not more than 1600.
  • the total thickness TA may be 200 to 400, 400 to 600, 600 to 800, 800 to 1000, 1000 to 1200, 1200 to 1400, or 1400 to 1600.
  • the lowermost layer and the uppermost layer of the active layer 625 may be formed by barrier layers, respectively.
  • the thickness of the two barrier layers forming the lowermost and uppermost layers of the active layer 625 may exceed the thickness of one or more barrier layers forming the intermediate layer in the active layer 625.
  • the p-type semiconductor layer 626 includes a p-type cladding layer 632, a p-type light reflection layer 633, and a p-type contact layer 634 stacked in this order from the active layer 625 side.
  • the p-type cladding layer 632 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type cladding layer 632 may be 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or more and 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the p-type impurity of the p-type cladding layer 632 may be carbon.
  • Al composition ⁇ may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.2 to 0.25, 0.25 to 0.3, 0.3 to 0.35, 0.35 to 0.4, 0.4 to 0.45, It may be 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, or 0.65 or more and 0.7 or less.
  • the thickness of the p-type cladding layer 632 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the p-type cladding layer 632 is 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less, 0.2 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less, 0.3 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less, or 0.1 ⁇ m or less. It may be 4 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the p-type light reflection layer 633 includes a p-type DBR (Distributed Bragg Reflector) layer.
  • the p-type DBR layer has a refractive index that changes periodically in the normal direction Z, and reflects a specific wavelength component resonantly.
  • the specific wavelength component is a wavelength component of light generated in the active layer 625.
  • the p-type light reflection layer 633 has a laminated structure in which a plurality of Al composition layers including an Al (aluminum) composition are laminated.
  • the plurality of Al composition layers have different refractive indexes from each other.
  • the p-type light reflecting layer 633 includes a p-type high Al composition layer 635 having an Al composition ⁇ and a p-type low Al composition layer 636 having an Al composition ⁇ ( ⁇ ⁇ ) less than the Al composition ⁇ . It has a laminated structure alternately laminated at an arbitrary period.
  • the refractive index of the p-type low Al composition layer 636 is larger than the refractive index of the p-type high Al composition layer 635.
  • the p-type high Al composition layer 635 and the p-type low Al composition layer 636 may be alternately stacked at a period of 1 to 60.
  • the lamination cycle of the p-type high Al composition layer 635 and the p-type low Al composition layer 636 is 1 or more and 10 or less, 10 or more and 20 or less, 20 or more and 30 or less, 30 or more and 40 or less, 40 or more and 50 or less, or 50 or more and 60 or less. It may be as follows.
  • p-type high-Al-composition layer 635 may include a p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type high Al composition layer 635 may be not less than 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 and not more than 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type high Al composition layer 635 may be carbon.
  • the ⁇ Al composition ⁇ may exceed the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 632 ( ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • Al composition ⁇ is 0.5 or more and 0.55 or less, 0.55 or more and 0.6 or less, 0.6 or more and 0.65 or less, 0.65 or more and 0.7 or less, 0.7 or more and 0.75 or less, It may be 0.75 or more and 0.8 or less, 0.8 or more and 0.85 or less, 0.85 or more and 0.9 or less, or 0.9 or more and 0.95 or less.
  • the p-type low Al composition layer 636 may include p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type low Al composition layer 636 may be 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or more and 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 or less.
  • the p-type impurity of the p-type low Al composition layer 636 may be carbon.
  • the Al composition ⁇ may be less than the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 632 ( ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.1 or less, 0.1 or more and 0.15 or less, 0.15 or more and 0.2 or less, or 0.2 or more and 0.25 or less.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 635 may be ⁇ / (4 ⁇ n3) ⁇ .
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 636 may be ⁇ / (4 ⁇ n4) ⁇ .
  • is the wavelength of light generated in the active layer 625.
  • n3 is the refractive index of the p-type high Al composition layer 635.
  • n4 is the refractive index of the p-type low Al composition layer 636.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 635 may be not less than 500 and not more than 900.
  • the thickness of the p-type high Al composition layer 635 may be 500 to 600, 600 to 700, 700 to 800, or 800 to 900.
  • the thickness of the p-type low-Al composition layer 636 may be not less than 400 and not more than 800.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 636 may be 400 to 500, 500 to 600, 600 to 700, or 700 to 800.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 636 may be equal to or less than the thickness of the p-type high Al composition layer 635.
  • the thickness of the p-type low Al composition layer 636 may be less than the thickness of the p-type high Al composition layer 635.
  • the p-type contact layer 634 forms the first main surface 603 of the chip main body 602.
  • the p-type contact layer 634 includes p-type GaAs. It is preferable that the p-type impurity concentration of the p-type contact layer 634 exceeds the p-type impurity concentration of the p-type light reflection layer 633.
  • the p-type impurity concentration of the p-type contact layer 634 may be 1 ⁇ 10 19 cm ⁇ 3 or more and 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 or less.
  • the p-type impurity of the p-type contact layer 634 may be carbon.
  • the thickness of the p-type contact layer 634 may be not less than 0.02 ⁇ m and not more than 0.2 ⁇ m.
  • the thickness of the p-type contact layer 634 is 0.02 ⁇ m or more and 0.05 ⁇ m or less, 0.05 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or more and 0.15 ⁇ m or less, or 0.15 ⁇ m or more and 0.2 ⁇ m or less. Is also good.
  • a plurality of light emitting units 606 are formed in semiconductor laminated structure 621.
  • Each light emitting unit 606 has a plate-shaped mesa structure 641 partitioned by a trench 607.
  • the trench 607 is formed on the main surface of the semiconductor multilayer structure 621 (the first main surface 603 of the chip body 602).
  • the trench 607 penetrates through the p-type contact layer 634, the p-type light reflection layer 633, and the active layer 625 to expose the n-type semiconductor layer 624.
  • the trench 607 penetrates the n-type cladding layer 629 in the n-type semiconductor layer 624 to expose the n-type light reflecting layer 628.
  • the trench 607 is formed in a ring shape surrounding the light emitting unit 606 in plan view.
  • the trench 607 is formed in a tapered shape (a tapered shape) in which the opening area on the first main surface 603 side is larger than the opening area on the bottom wall side in cross-sectional view.
  • the trench 607 has an inner peripheral wall 642, an outer peripheral wall 643, and a bottom wall 644 connecting the inner peripheral wall 642 and the outer peripheral wall 643.
  • the inner peripheral wall 642 and the outer peripheral wall 643 expose a part of the n-type semiconductor layer 624 and the p-type semiconductor layer 626.
  • a part of the n-type semiconductor layer 624 is a part of the n-type light reflection layer 628 and the n-type cladding layer 629.
  • the bottom wall 644 exposes the n-type light reflection layer 628.
  • the inner peripheral wall 642 partitions the mesa structure 641 (light emitting unit 606). That is, in this embodiment, the inner peripheral wall 642 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the inner peripheral wall 642 is arbitrary, and is adjusted according to the planar shape of the mesa structure 641 (light emitting portion 606).
  • the inner peripheral wall 642 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view.
  • the outer peripheral wall 643 surrounds the inner peripheral wall 642 (the light emitting unit 606) at a distance from the inner peripheral wall 642.
  • the outer peripheral wall 643 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the outer peripheral wall 643 is arbitrary.
  • the outer peripheral wall 643 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view.
  • Bottom wall 644 may be formed parallel to first main surface 603.
  • the bottom wall 644 is formed in an annular shape (annular shape in this embodiment) surrounding the light emitting unit 606 (mesa structure 641) in plan view.
  • the planar shape of the bottom wall 644 may be formed in a polygonal ring such as a triangular ring, a quadrangular ring, or a hexagonal ring, or an elliptical ring according to the planar shape of the inner peripheral wall 642 and the planar shape of the outer peripheral wall 643.
  • Each mesa structure 641 includes a top 645, a base 646, and sidewalls 647 connecting the top 645 and the base 646.
  • Top 645 extends parallel to first main surface 603.
  • the top 645 is formed by a part of the first main surface 603 in this embodiment. That is, the top 645 is formed by the p-type semiconductor layer 626. More specifically, the top 645 is formed by the p-type contact layer 634.
  • the top 645 is defined by the inner peripheral wall 642 of the trench 607.
  • the top 645 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the top 645 is arbitrary.
  • the top portion 645 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view according to the planar shape of the inner peripheral wall 642.
  • the width WM of the top 645 may be 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the width WM may be 10 ⁇ m to 15 ⁇ m, 15 ⁇ m to 20 ⁇ m, 20 ⁇ m to 25 ⁇ m, 25 ⁇ m to 30 ⁇ m, 30 ⁇ m to 35 ⁇ m, or 35 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the base 646 is formed by the n-type semiconductor layer 624.
  • the base 646 is formed by the n-type light reflecting layer 628 in this embodiment.
  • the base 646 is defined by the inner peripheral wall 642 of the trench 607.
  • the base 646 is a connection part that connects the bottom wall 644 of the trench 607 and the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the base 646 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the base 646 is arbitrary.
  • the base portion 646 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape, or an elliptical shape in plan view according to the planar shape of the top portion 645.
  • the plane area of the base 646 exceeds the plane area of the top 645.
  • each mesa structure 641 is formed in a frustum shape.
  • each mesa structure 641 is formed in a truncated cone shape.
  • Each mesa structure 641 is formed in a truncated pyramid shape such as a truncated triangular pyramid shape, a truncated pyramid shape, or a truncated hexagonal pyramid shape, or an elliptical truncated pyramid shape according to the planar shape of the top 645 and the base 646. Is also good.
  • the angle ⁇ M (absolute value) formed between the side wall 647 and the top 645 may be 90 ° or more and 170 ° or less.
  • the angle ⁇ M is an angle formed by a line connecting the peripheral point of the top 645 and the peripheral point of the base 646 with the top 645 in the mesa structure 641 in a sectional view.
  • the angle ⁇ M is from 90 ° to 100 °, from 100 ° to 110 °, from 110 ° to 120 °, from 120 ° to 130 °, from 130 ° to 140 °, from 140 ° to 150 °, from 150 ° to 160. ° or less, or 160 ° or more and 170 ° or less.
  • the thickness TM of the mesa structure 641 may be 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness TM may be 1 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or more and 4 ⁇ m or less, 4 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less, 6 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, or 8 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness TM is a distance along the normal direction Z between the top 645 and the base 646.
  • surface emitting laser device 601 includes a current confinement layer 651 interposed in an arbitrary region between top 645 and active layer 625 in p-type semiconductor layer 626 of each mesa structure 641. Including.
  • the current confinement layer 651 constricts the current supplied to the active layer 625.
  • the current confinement layer 651 be interposed between the active layer 625 and the p-type light reflection layer 633.
  • the current confinement layer 651 is interposed in a region between the p-type cladding layer 632 and the p-type light reflection layer 633.
  • the current confinement layer 651 is exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the current confinement layer 651 may be interposed inside the p-type cladding layer 632.
  • the current confinement layer 651 may be interposed in a region between a plurality (for example, two) of the p-type cladding layers 632. That is, another p-type cladding layer 632 may be formed in a region between the current confinement layer 651 and the p-type light reflection layer 633.
  • the structure of another p-type cladding layer 632 is the same as that of the p-type cladding layer 632 formed in the region between the active layer 625 and the current confinement layer 651, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the thickness TC of the current confinement layer 651 may be 0.01 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less.
  • the thickness TC is 0.01 ⁇ m to 0.02 ⁇ m, 0.02 ⁇ m to 0.04 ⁇ m, 0.04 ⁇ m to 0.06 ⁇ m, 0.06 ⁇ m to 0.08 ⁇ m, or 0.08 ⁇ m to 0.1 ⁇ m It may be as follows.
  • the current confinement layer 651 includes a p-type current passage layer 652 and a current confinement insulating layer 653.
  • the p-type current passing layer 652 is formed in a region inside the mesa structure 641. More specifically, the p-type current passing layer 652 is formed at the center of the mesa structure 641 in plan view.
  • the p-type current passing layer 652 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • the p-type impurity concentration of the p-type current passing layer 652 may be not less than 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 and not more than 1 ⁇ 10 20 cm ⁇ 3 .
  • the p-type impurity of the p-type current passing layer 652 may be carbon.
  • Al composition ⁇ exceeds Al composition ⁇ of p-type cladding layer 632 ( ⁇ ⁇ ).
  • the Al composition ⁇ exceeds the Al composition ⁇ of the p-type high Al composition layer 635 of the p-type light reflection layer 633 ( ⁇ ⁇ ).
  • Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 1.0 or less.
  • Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 0.95 or less, or 0.95 or more and 1.0 or less.
  • Al composition ⁇ may be less than 1.0.
  • the maximum width TP of the p-type current passage layer 652 in a plan view may be 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the maximum width TP may be 1 ⁇ m to 3 ⁇ m, 3 ⁇ m to 5 ⁇ m, 5 ⁇ m to 7 ⁇ m, 7 ⁇ m to 9 ⁇ m, 9 ⁇ m to 11 ⁇ m, 11 ⁇ m to 13 ⁇ m, or 13 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the current confinement insulating layer 653 is formed on the side of the side wall 647 of the mesa structure 641 with respect to the p-type current passing layer 652.
  • the current confinement insulating layer 653 is formed in an annular shape (annular shape in this embodiment) surrounding the p-type current passing layer 652 in plan view.
  • the current confinement insulating layer 653 is formed of an Al oxide layer containing Al (aluminum). More specifically, the current confinement insulating layer 653 is formed by oxidizing a part of the p-type current passage layer 652 from the side wall 647 side of the mesa structure 641. That is, the current confinement insulating layer 653 contains Ga (gallium) and As (arsenic) in the Al oxide.
  • Each mesa structure 641 narrows a current supplied from the external terminal 611 to the semiconductor multilayer structure 621. Therefore, a current having a relatively high current density flows through n-type semiconductor layer 624, active layer 625 and p-type semiconductor layer 626 inside mesa structure 641. Thereby, the luminous efficiency of light generated in the active layer 625 is increased.
  • the current density of the mesa structure 641 is inversely proportional to the size of the mesa structure 641. That is, as the size of the mesa structure 641 is smaller, the current confinement effect increases, so that the current density of the mesa structure 641 increases. On the other hand, as the size of the mesa structure 641 is larger, the current confinement effect is reduced, so that the current density of the mesa structure 641 is reduced.
  • each mesa structure 641 further flows into the p-type current passage layer 652 bypassing the current confinement insulating layer 653.
  • the density of the current supplied to active layer 625 via p-type current passing layer 652 is increased.
  • a region of the active layer 625 facing the p-type current passing layer 652 in the normal direction Z is a light emitting region 654.
  • each active layer 625 Light generated in each active layer 625 is amplified by resonance while reciprocating between the n-type light reflection layer 628 and the p-type light reflection layer 633 in the mesa structure 641 along the normal direction Z.
  • the amplified light is extracted from the top 645 of each mesa structure 641 as laser light.
  • a layer corresponding to the current confinement layer 651 is also formed on the semiconductor laminated structure 621 outside the mesa structure 641 exposed from the outer peripheral wall 643 of the trench 607.
  • the layer corresponding to the current confinement layer 651 outside the mesa structure 641 has substantially the same structure as the current confinement layer 651 in the mesa structure 641 except that the current confinement function does not occur.
  • the description of the current confinement layer 651 is applied mutatis mutandis, except that the function of the current confinement does not occur.
  • the layers corresponding to the current confinement layer 651 outside the mesa structure 641 are denoted by the same reference numerals as those of the current confinement layer 651, and description thereof is omitted.
  • each mesa structure 641 includes an uneven structure (Uneven structure) 661.
  • the concavo-convex structure 661 includes a concavo-convex protuberance in the tangential direction of the top 645.
  • the tangential direction is a direction parallel to the top 645 of the mesa structure 641, and includes the first direction X and the second direction Y.
  • the unevenness of the uneven structure 661 is formed continuously along the normal direction Z of the top 645.
  • the uneven structure 661 includes a base region 662 on the base 646 side of the mesa structure 641 and a top region 663 on the top 645 side of the mesa structure 641.
  • the base side region 662 is formed in an exposed portion of the n-type semiconductor layer 624.
  • the top side region 663 is formed in an exposed portion of the p-type semiconductor layer 626.
  • the surface area SP of the p-type semiconductor layer 626 exposed from the side wall 647 is preferably equal to or larger than the surface area SN of the n-type semiconductor layer 624 exposed from the side wall 647 (SN ⁇ SP). More preferably, the surface area SP exceeds the surface area SN (SN ⁇ SP). That is, the surface area ST of the top region 663 is preferably equal to or larger than the surface area SB of the base region 662 (SB ⁇ ST). More preferably, the surface area ST exceeds the surface area SB (SB ⁇ ST).
  • the base side region 662 is defined by an exposed portion of the n-type light reflection layer 628 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the exposed portion of the n-type cladding layer 629 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641 also defines a part of the base region 662.
  • the top side region 663 is defined by an exposed portion of the p-type light reflecting layer 633 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the exposed portion of the p-type contact layer 634 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641 also defines a part of the top region 663.
  • the exposed portion of the current confinement layer 651 (current confinement insulating layer 653) exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641 also defines a part of the top region 663.
  • the base side region 662 includes a plurality of recesses 664 and a plurality of protrusions 665.
  • the base side region 662 includes a portion in which a plurality of recesses 664 and a plurality of protrusions 665 are alternately formed from the top 645 side to the base 646 side.
  • the top region 663 includes a plurality of recesses 664 and a plurality of protrusions 665, similarly to the base region 662.
  • the top region 663 includes a portion in which a plurality of recesses 664 and a plurality of protrusions 665 are alternately formed from the top 645 side to the base 646 side.
  • the recess 664 is a portion that is recessed toward the inside of the mesa structure 641 with respect to the protrusion 665 in the tangential direction of the top 645. That is, the protruding portion 665 is a portion protruding toward the outside of the mesa structure 641 with respect to the recessed portion 664 in the tangential direction of the top portion 645.
  • Each recess 664 is defined as a region between a plurality of protrusions 665 adjacent in the normal direction Z. More specifically, each recess 664 is formed in an inner region of the mesa structure 641 with respect to the apexes of two protrusions 665 adjacent in the normal direction Z.
  • each of the recesses 664 is positioned more inward of the mesa structure 641 than the protrusion line LP. Including the part to be.
  • the protruding portion line LP is indicated by a two-dot chain line. The entirety of each recess 664 may be located inside the mesa structure 641 with respect to the protrusion line LP.
  • the one or more recesses 664 may have a curved surface that is concave toward the inside of the mesa structure 641.
  • the one or more recesses 664 may have an inclined surface inclined at an angle ⁇ RC different from or equal to the angle ⁇ M of the mesa structure 641.
  • 46 and 47 show, as an example, a plurality of recesses 664 having a concave curved surface and one recess 664 having an inclined surface.
  • the angle ⁇ RC (absolute value) of the recess 664 may be 60 ° or more and 170 ° or less.
  • the angle ⁇ RC is an angle formed by the inclined surface of the recess 664 with respect to the top 645 in the mesa structure 641 with reference to the top 645 of the mesa structure 641.
  • the angle ⁇ RC is from 60 ° to 70 °, from 70 ° to 80 °, from 80 ° to 90 °, from 90 ° to 100 °, from 100 ° to 110 °, from 110 ° to 120 °, from 120 ° to 130. ° or less, 130 ° or more and 140 ° or less, 140 ° or more and 150 ° or less, 150 ° or more and 160 ° or less, or 160 ° or more and 170 ° or less.
  • Each recess 664 is linearly formed on the side wall 647 along a direction parallel to the top 645.
  • each recess 664 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the mesa structure 641 on the side wall 647.
  • the plurality of recesses 664 are formed at intervals in a direction away from the top 645 following the inclination of the side wall 647 in plan view.
  • the plurality of recesses 664 are formed radially (concentrically) with the top 645 as a reference.
  • Each recess 664 may be formed in a polygonal ring such as a triangular ring, a square ring, or a hexagonal ring, or an elliptical ring according to the planar shape of the mesa structure 641.
  • the pitch between two recessed portions 664 adjacent in the normal direction Z may be not less than 500 ° and not more than 900 °.
  • the pitch between two adjacent recesses 664 may be between 500 ° and 600 °, between 600 ° and 700 °, between 700 ° and 800 °, or between 800 ° and 900 °.
  • the one or more protrusions 665 may have a curved surface protruding outward from the mesa structure 641.
  • One or more protrusions 665 may have an inclined surface inclined at an angle ⁇ PR different from or equal to angle ⁇ M of mesa structure 641.
  • One or more protrusions 665 may have an inclined surface inclined at an angle ⁇ PR different from or equal to angle ⁇ RC of recess 664.
  • 46 and 47 show, as an example, a plurality of protrusions 665 having a convex curved surface and one protrusion 665 having an inclined surface.
  • the angle ⁇ PR (absolute value) of the protrusion 665 may be not less than 60 ° and not more than 170 °.
  • the angle ⁇ PR is an angle formed by the inclined surface of the protrusion 665 with respect to the top 645 in the mesa structure 641 with reference to the top 645 of the mesa structure 641.
  • the angle ⁇ PR is from 60 ° to 70 °, from 70 ° to 80 °, from 80 ° to 90 °, from 90 ° to 100 °, from 100 ° to 110 °, from 110 ° to 120 °, from 120 ° to 130 °. ° or less, 130 ° or more and 140 ° or less, 140 ° or more and 150 ° or less, 150 ° or more and 160 ° or less, or 160 ° or more and 170 ° or less.
  • Each protruding portion 665 is formed in a line shape on the side wall 647 along a direction parallel to the top portion 645.
  • each protrusion 665 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the mesa structure 641 on the side wall 647.
  • the plurality of protrusions 665 are formed at intervals in a direction away from the top 645 according to the inclination of the side wall 647 in a plan view.
  • the plurality of protrusions 665 are formed radially (concentrically) with the top 645 as a reference.
  • Each protruding portion 665 may be formed in a polygonal ring such as a triangular ring, a quadrangular ring or a hexagonal ring, or an elliptical ring according to the planar shape of the mesa structure 641.
  • the pitch between two protrusions 665 adjacent in the normal direction Z may be not less than 500 ° and not more than 900 °.
  • the pitch between two adjacent protrusions 665 may be 500 ° or more and 600 ° or less, 600 ° or more and 700 ° or less, 700 ° or more and 800 ° or less, or 800 ° or more and 900 ° or less.
  • surface emitting laser device 601 includes a sidewall insulating layer 680 formed on the surface layer of sidewall 647 of each mesa structure 641.
  • the side wall insulating layer 680 is exposed from the side wall 647.
  • the sidewall insulating layer 680 extends along the sidewall 647 in the region between the top 645 and the base 646. That is, the side wall 647 of each mesa structure 641 includes a portion formed by the side wall insulating layer 680.
  • the sidewall insulating layer 680 faces the current confinement insulating layer 653 in plan view.
  • the sidewall insulating layer 680 exposes the p-type current passage layer 652 in a plan view. More specifically, the sidewall insulating layer 680 faces a region between one end and the other end of the current confinement insulating layer 653 in the tangential direction of the top 645.
  • the sidewall insulating layer 680 partitions the uneven structure 661 of the sidewall 647. More specifically, sidewall insulating layer 680 includes a first portion 681 and a second portion 682 whose tangential lengths are different from each other in cross-sectional view.
  • the first portion 681 of the sidewall insulating layer 680 extends tangentially from the sidewall 647 of the mesa structure 641 toward the inner region.
  • the first portion 681 has an outer end exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641 and an inner end located inside the mesa structure 641.
  • the second portion 682 of the side wall insulating layer 680 extends tangentially from the side wall 647 of the mesa structure 641 toward the inner region.
  • the second portion 682 has an outer end exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641 and an inner end located inside the mesa structure 641.
  • the inner end of the second portion 682 is located closer to the side wall 647 of the mesa structure 641 than the inner end of the first portion 681.
  • the first portion 681 has a first length LP1 in the tangential direction.
  • the second portion 682 has a second length LP2 in the tangential direction.
  • the second length LP2 is less than the first length LP1 (LP2 ⁇ LP1).
  • the first length LP1 may be 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the first length LP1 is 0.5 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, 3.0 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, or 4.0 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. 0.0 ⁇ m or less.
  • the second length LP2 may be more than 0 ⁇ m and 1.0 ⁇ m or less.
  • the second length LP2 is more than 0 ⁇ m and 0.02 ⁇ m or less, 0.02 ⁇ m or more and 0.04 ⁇ m or less, 0.04 ⁇ m or more and 0.06 ⁇ m or less, 0.06 ⁇ m or more and 0.08 ⁇ m or less, or 0.08 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less. It may be as follows.
  • the second length LP2 may be 0 ⁇ m. That is, the sidewall insulating layer 680 which does not have a part or the whole of the plurality of second portions 682 may be formed.
  • the first portion 681 and the second portion 682 are formed alternately along the normal direction Z. Thereby, the side wall insulating layer 680 is formed in a comb shape in a sectional view.
  • the uneven structure 661 is defined by the first portion 681 and the second portion 682 of the sidewall insulating layer 680. More specifically, each recess 664 of the concavo-convex structure 661 is partitioned by the first portion 681. Further, each protruding portion 665 of the uneven structure 661 is partitioned by the second portion 682.
  • the base side region 662 of the uneven structure 661 is partitioned by the n-type semiconductor layer 624.
  • the top side region 663 of the uneven structure 661 is partitioned by the p-type semiconductor layer 626.
  • the n-type high Al composition layer 630 of the n-type light reflection layer 628 includes a first exposed portion 683 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the n-type low Al composition layer 631 of the n-type light reflection layer 628 includes a second exposed portion 684 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the n-type cladding layer 629 includes a third exposed portion 685 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the first exposed portion 683 of the n-type high Al composition layer 630 includes the first Al oxide layer 686.
  • the first Al oxide layer 686 includes an oxide of the first exposed portion 683.
  • the first Al oxide layer 686 extends in a tangential direction.
  • the first Al oxide layer 686 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the n-type high Al composition layer 630.
  • the second exposed portion 684 of the n-type low Al composition layer 631 includes a second Al oxide layer 687.
  • the second Al oxide layer 687 includes an oxide of the second exposed portion 684.
  • the second Al oxide layer 687 extends in a tangential direction.
  • the second Al oxide layer 687 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the n-type low Al composition layer 631.
  • the third exposed portion 685 of the n-type cladding layer 629 includes a third Al oxide layer 688.
  • the third Al oxide layer 688 includes an oxide of the third exposed portion 685.
  • the third Al oxide layer 688 extends in a tangential direction.
  • the third Al oxide layer 688 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the n-type cladding layer 629.
  • the length of the first Al oxide layer 686 exceeds the length of the second Al oxide layer 687 and the length of the third Al oxide layer 688. This is because the Al composition ⁇ of the n-type high Al composition layer 630 exceeds the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 631 and the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 629 ( ⁇ ⁇ ⁇ ). ).
  • the length of the third Al oxide layer 688 exceeds the length of the second Al oxide layer 687. This is because the Al composition ⁇ of the n-type cladding layer 629 exceeds the Al composition ⁇ of the n-type low Al composition layer 631 ( ⁇ ⁇ ).
  • the first Al oxide layers 686 and the second Al oxide layers 687 are alternately formed along the normal direction Z.
  • the first Al oxide layer 686 forms a first portion 681 of the sidewall insulating layer 680.
  • the second Al oxide layer 687 forms the second portion 682 of the sidewall insulating layer 680.
  • the third Al oxide layer 688 forms the second portion 682 of the sidewall insulating layer 680.
  • a region of the sidewall insulating layer 680 located at the n-type semiconductor layer 624 is formed by the first Al oxide layer 686, the second Al oxide layer 687, and the third Al oxide layer 688.
  • the p-type high Al composition layer 635 of the p-type light reflection layer 633 includes a first exposed portion 693 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the p-type low Al composition layer 636 of the p-type light reflection layer 633 includes a second exposed portion 694 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the p-type cladding layer 632 includes a third exposed portion 695 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the first exposed portion 693 of the p-type high Al composition layer 635 includes a first Al oxide layer 696.
  • the first Al oxide layer 696 includes an oxide of the first exposed portion 693.
  • the first Al oxide layer 696 extends in a tangential direction.
  • the first Al oxide layer 696 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type high Al composition layer 635.
  • the second exposed portion 694 of the p-type low Al composition layer 636 includes a second Al oxide layer 697.
  • the second Al oxide layer 697 includes an oxide of the second exposed portion 694.
  • the second Al oxide layer 697 extends in a tangential direction.
  • the second Al oxide layer 697 is formed in a ring shape (annular shape in this embodiment) surrounding the inner region of the p-type low Al composition layer 636.
  • the third exposed portion 695 of the p-type cladding layer 632 includes a third Al oxide layer 698.
  • Third Al oxide layer 698 includes an oxide of third exposed portion 695.
  • the third Al oxide layer 698 extends in a tangential direction.
  • the third Al oxide layer 698 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) surrounding the inner region of the p-type cladding layer 632.
  • the length of the first Al oxide layer 696 exceeds the length of the second Al oxide layer 697 and the length of the third Al oxide layer 698. This is because the Al composition ⁇ of the p-type high Al composition layer 635 exceeds the Al composition ⁇ of the p-type low Al composition layer 636 and the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 632 ( ⁇ ⁇ ). ⁇ ).
  • the length of the third Al oxide layer 698 exceeds the length of the second Al oxide layer 697. This is because the Al composition ⁇ of the p-type cladding layer 632 exceeds the Al composition ⁇ of the p-type low Al composition layer 636 ( ⁇ ⁇ ).
  • the first Al oxide layers 696 and the second Al oxide layers 697 are alternately formed along the normal direction Z.
  • the first Al oxide layer 696 forms the first portion 681 of the sidewall insulating layer 680.
  • the second Al oxide layer 697 forms the second portion 682 of the sidewall insulating layer 680.
  • the third Al oxide layer 698 forms the second portion 682 of the sidewall insulating layer 680.
  • a region located in the p-type semiconductor layer 626 in the sidewall insulating layer 680 is formed by the first Al oxide layer 696, the second Al oxide layer 697, and the third Al oxide layer 698.
  • the base side region 662 of the concave-convex structure 661 is partitioned by the exposed portion of the n-type semiconductor layer 624 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641. More specifically, the base side region 662 includes a first exposed portion 683 of the n-type high Al composition layer 630, a second exposed portion 684 of the n-type low Al composition layer 631, and a third exposed portion 684 of the n-type cladding layer 629. It is partitioned by the exposed part 685.
  • the base-side region 662 includes the first Al oxide layer 686 of the n-type high Al composition layer 630, the second Al oxide layer 687 of the n-type low Al composition layer 631, and the n-type cladding layer 629. It is partitioned by the third Al oxide layer 688.
  • the top side region 663 of the concave-convex structure 661 is defined by the exposed portion of the p-type semiconductor layer 626 exposed from the side wall 647 of the mesa structure 641. More specifically, the top region 663 is formed by a first exposed portion 693 of the p-type high Al composition layer 635, a second exposed portion 694 of the p-type low Al composition layer 636, and a third portion of the p-type cladding layer 632. It is partitioned by the exposed part 695.
  • the top side region 663 includes the first Al oxide layer 696 of the p-type high Al composition layer 635, the second Al oxide layer 697 of the p-type low Al composition layer 636, and the p-type cladding layer 632. It is partitioned by the third Al oxide layer 698.
  • the uneven structure 661 and the sidewall insulating layer 680 are also formed on the outer peripheral wall 643 of the trench 607. I have.
  • the uneven structure 661 and the side wall insulating layer 680 formed on the outer peripheral wall 643 of the trench 607 are substantially the same as the uneven structure 661 and the side wall insulating layer 680 formed on the side wall 647 of the mesa structure 641 (the inner circumferential wall 642 of the trench 607). It has a structure.
  • the description of the uneven structure 661 and the side wall insulating layer 680 formed on the outer peripheral wall 643 of the trench 607 is given. The description is omitted as it is applied mutatis mutandis.
  • insulating layer 608 is formed on the main surface (first main surface 603) of semiconductor multilayer structure 621.
  • the insulating layer 608 includes an insulating material transparent or transparent to the emission wavelength ⁇ of the active layer 625.
  • the insulating layer 608 includes at least one of a silicon nitride (SiN) layer and a silicon oxide (SiO 2 ) layer.
  • the insulating layer 608 may have a single-layer structure including a silicon nitride layer or a silicon oxide layer.
  • the insulating layer 608 may have a stacked structure including a silicon nitride layer and a silicon oxide layer stacked in any order from the first main surface 603 side.
  • the insulating layer 608 has a single-layer structure including a silicon nitride layer.
  • the insulating layer 608 enters the trench 607 from above the first main surface 603 and covers the mesa structure 641.
  • the insulating layer 608 covers the side wall 647 and the top 645 of the mesa structure 641 by filling the uneven structure 661.
  • the insulating layer 608 includes a main surface covering portion 701, an inner wall covering portion 702, and a top covering portion 703.
  • the main surface covering portion 701 covers the first main surface 603.
  • the inner wall covering portion 702 covers the inner wall (the inner peripheral wall 642, the outer peripheral wall 643, and the bottom wall 644) of the trench 607.
  • the top covering portion 703 covers the top 645 of the mesa structure 641.
  • the inner wall covering portion 702 extends in a film shape along the inner wall of the trench 607, and defines a recess space in the trench 607. That is, the inner wall covering portion 702 covers the side wall 647 of the mesa structure 641. The inner wall covering portion 702 is in contact with the side wall insulating layer 680 on the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the inner wall covering portion 702 covers the side wall 647 of the mesa structure 641 by filling the uneven structure 661. More specifically, the inner wall covering portion 702 fills the uneven structure 661 and fills the first exposed portion 683 (first Al oxide layer 686) of the n-type high Al composition layer 630 and the second exposed portion 683 of the n-type low Al composition layer 631. The exposed portion 684 (second Al oxide layer 687) and the third exposed portion 685 (third Al oxide layer 688) of the n-type cladding layer 629 are covered.
  • the inner wall covering portion 702 fills the uneven structure 661 to form a first exposed portion 693 (first Al oxide layer 696) of the p-type high Al composition layer 635 and a second exposed portion 694 of the p-type low Al composition layer 636. (The second Al oxide layer 697) and the third exposed portion 695 (the third Al oxide layer 698) of the p-type cladding layer 632.
  • the inner wall covering portion 702 includes a buried portion 702a that has entered the recess 664 of the uneven structure 661 on the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the buried portion 702a is in contact with the side wall insulating layer 680 in the uneven structure 661.
  • the buried portion 702a forms an anchor structure engaged with the uneven structure 661 of the side wall 647.
  • connection area and adhesion of the insulating layer 608 to the inner peripheral wall 642 of the trench 607 are increased by the uneven structure 661. Accordingly, peeling of the insulating layer 608 starting from the inner peripheral wall 642 of the trench 607 is suppressed, so that the mesa structure 641 (light emitting portion 606) can be appropriately protected by the insulating layer 608.
  • a sidewall insulating layer 680 is formed on the surface of the sidewall 647 of the mesa structure 641. Therefore, the insulating property of the mesa structure 641 against the outside (for example, the first main surface electrode layer 609) is enhanced by the stacked structure of the insulating layer 608 and the sidewall insulating layer 680. Therefore, the current confinement effect of the mesa structure 641 can be appropriately maintained.
  • the inner wall covering portion 702 covers the side wall 647 of the mesa structure 641 by filling the uneven structure 661 on the outer peripheral wall 643 of the trench 607 similarly to the portion covering the inner peripheral wall 642 of the trench 607. are doing.
  • the inner wall covering portion 702 fills the uneven structure 661 on the outer peripheral wall 643 of the trench 607, and forms the first exposed portion 683 (first Al oxide layer 686) of the n-type high Al composition layer 630 and the n-type low Al composition layer 631.
  • the second exposed portion 684 (second Al oxide layer 687) and the third exposed portion 685 (third Al oxide layer 688) of the n-type cladding layer 629 are covered.
  • the inner wall covering portion 702 fills the uneven structure 661 in the outer peripheral wall 643 of the trench 607, and the first exposed portion 693 (first Al oxide layer 696) of the p-type high Al composition layer 635 and the p-type low Al composition layer 636, and the third exposed portion 695 (third Al oxide layer 698) of the p-type cladding layer 632.
  • the inner wall covering portion 702 includes a buried portion 702a that has entered the recessed portion 664 of the uneven structure 661 on the outer peripheral wall 643 of the trench 607.
  • the buried portion 702a is in contact with the side wall insulating layer 680 in the uneven structure 661.
  • the buried portion 702a forms an anchor structure that meshes with the uneven structure 661 of the side wall 647 on the outer peripheral wall 643 of the trench 607.
  • connection area and adhesion of the insulating layer 608 to the outer peripheral wall 643 of the trench 607 are increased by the uneven structure 661. Accordingly, the peeling of the insulating layer 608 starting from the outer peripheral wall 643 of the trench 607 is suppressed, so that the mesa structure 641 (the light emitting portion 606) can be appropriately protected.
  • a sidewall insulating layer 680 is formed on the surface layer of the outer peripheral wall 643 of the trench 607. Therefore, the insulating property of outer peripheral wall 643 of trench 607 against the outside (for example, first main surface electrode layer 609) is enhanced by the laminated structure of insulating layer 608 and sidewall insulating layer 680. Therefore, formation of a leak current path on the outer peripheral wall 643 of the trench 607 can be appropriately suppressed.
  • top covering portion 703 has contact hole 704 for selectively exposing top 645 of mesa structure 641. More specifically, the contact hole 704 exposes the p-type contact layer 634.
  • the contact hole 704 is formed in an annular shape (annular in this embodiment) in plan view.
  • the top covering portion 703 has a relief portion 703a in a region located inside the contact hole 704.
  • the relief portion 703a is surrounded by the contact hole 704.
  • the relief portion 703a includes a recess 705, a first protrusion 706, and a second protrusion 707.
  • the recess 705 is recessed toward the top 645 of the mesa structure 641.
  • the recess 705 is formed in an annular shape (in this embodiment, an annular shape) in plan view.
  • the first protrusion 706 is defined by the recess 705.
  • the first protrusion 706 is surrounded by the recess 705 and is divided into an island shape or a dot shape.
  • the first protrusion 706 is formed in a circular shape in plan view.
  • the first protrusion 706 faces the light emitting region 654 of the active layer 625 in the normal direction Z.
  • the first protrusion 706 faces the p-type current passage layer 652 in the normal direction Z.
  • the second projection 707 is formed due to the recess 705. More specifically, the second protrusion 707 is partitioned into a region between the recess 705 and the contact hole 704.
  • the second projecting portion 707 is divided into an annular shape (in this embodiment, an annular shape) by the recess portion 705 and the contact hole 704.
  • the recess 705 has a first side wall 708 that divides the first protrusion 706, a second side wall 709 that divides the second protrusion 707, and a bottom wall 710 that connects the first side wall 708 and the second side wall 709. are doing.
  • the first side wall 708 has an inclined surface that is inclined downward from the main surface of the top covering portion 703 toward the bottom wall 710.
  • the second side wall 709 has an inclined surface inclined downward from the main surface of the top covering portion 703 toward the bottom wall 710.
  • the recess 705 is formed in a tapered shape in which the opening width on the bottom wall 710 side is smaller than the opening width on the opening side in cross-sectional view.
  • the thickness of the first protrusion 706 is set to (n + 1) ⁇ / 2.
  • the thickness of the second protrusion 707 is set to (n + 1) ⁇ / 2.
  • the thickness of the recess 705 is set to (2n + 1) ⁇ / 4.
  • n is an integer.
  • is the wavelength of light generated in the active layer 625.
  • the laser beam emitted from the top 645 is refracted by the first side wall 708 and the second side wall 709 according to Snell's law, and is converged on the first protrusion 706 side. Thereby, the directivity of the laser light is enhanced as compared with the case where the first side wall 708 and the second side wall 709 are vertical surfaces extending in the normal direction Z.
  • first main surface electrode layer 609 is formed in a film shape along insulating layer 608, and defines a recess space in each trench 607.
  • the first main surface electrode layer 609 enters the contact hole 704 from above the top 645 of the mesa structure 641.
  • First main surface electrode layer 609 is electrically connected to p-type contact layer 634 in contact hole 704.
  • the first main surface electrode layer 609 faces the concavo-convex structure 661 with the insulating layer 608 interposed therebetween. More specifically, the first main surface electrode layer 609 faces the base side region 662 and the top side region 663 of the uneven structure 661 with the insulating layer 608 interposed therebetween.
  • the portion of the first main surface electrode layer 609 that covers the top 645 of the mesa structure 641 includes a relief opening 711 that exposes the top cover 703 of the insulating layer 608.
  • the relief opening 711 exposes the relief portion 703a of the insulating layer 608. More specifically, the relief opening 711 exposes a part of the second protrusion 707, the recess 705, and the first protrusion 706.
  • the relief opening 711 is formed in a circular shape in plan view.
  • the planar shape of the relief opening 711 is arbitrary.
  • the relief opening 711 may be formed in a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape in plan view, or an elliptical shape.
  • the relief opening 711 faces the p-type current passage layer 652 in the normal direction Z.
  • the relief opening 711 faces the light emitting region 654 of the active layer 625 in the normal direction Z.
  • the opening width WO of the relief opening 711 may be 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the opening width WO may be 5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, or 15 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 609 may be 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness TE1 is 0.05 ⁇ m to 0.1 ⁇ m, 0.1 ⁇ m to 0.2 ⁇ m, 0.2 ⁇ m to 0.3 ⁇ m, 0.3 ⁇ m to 0.4 ⁇ m, or 0.4 ⁇ m to 0.5 ⁇ m It may be as follows.
  • the first main surface electrode layer 609 has a laminated structure in which a plurality of electrode films are laminated. More specifically, the first main surface electrode layer 609 includes a first electrode film 712 and a second electrode film 713 stacked in this order from the insulating layer 608 side.
  • the first electrode film 712 may include titanium.
  • the second electrode film 713 may include gold.
  • external terminal 611 is formed on first main surface electrode layer 609.
  • the external terminal 611 has a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the semiconductor multilayer structure 621.
  • the external terminal 611 has a thickness TE2 (TE1 ⁇ TE2) equal to or larger than the thickness TE1 of the first main surface electrode layer 609. More specifically, the thickness TE2 exceeds the thickness TE1 (TE1 ⁇ TE2).
  • the external terminal 611 may include gold.
  • the thickness TE2 may be 1.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the thickness TE2 may be 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, 3.0 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less, or 4.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • surface emitting laser device 601 includes a second main surface electrode layer 715 formed on second main surface 604 of chip main body 602 (second main surface 623 of substrate 620). including.
  • the second main surface electrode layer 715 covers the entire area of the second substrate main surface 623.
  • the second main surface electrode layer 715 forms an ohmic contact with the second substrate main surface 623.
  • the second main surface electrode layer 715 has a stacked structure in which a plurality of electrode films are stacked. More specifically, the second main surface electrode layer 715 includes a first electrode film 716, a second electrode film 717, and a third electrode film 718 stacked in this order from the second substrate main surface 623 side.
  • the first electrode film 716 may include a gold germanium alloy.
  • the second electrode film 717 may contain nickel.
  • the third electrode film 718 may include gold.
  • the uneven structure 661 is formed on the side wall 647 of the mesa structure 641. Accordingly, the adhesion of the insulating layer 608 to the side wall 647 of the mesa structure 641 can be improved by increasing the connection area. As a result, peeling of the insulating layer 608 starting from the side wall 647 of the mesa structure 641 can be suppressed, so that the mesa structure 641 (light emitting portion 606) can be appropriately protected by the insulating layer 608.
  • the first main surface electrode layer 609 is formed on the insulating layer 608.
  • stress may be generated in the insulating layer 608 due to the stress generated in the first main surface electrode layer 609.
  • the adhesion of the insulating layer 608 to the mesa structure 641 is increased, so that separation of the insulating layer 608 due to the stress of the first main surface electrode layer 609 can be suppressed.
  • the uneven structure 661 includes the base side region 662 and the top side region 663. Accordingly, even when the first main surface electrode layer 609 covering the top 645 and the base 646 of the mesa structure 641 is formed across the side wall 647 of the mesa structure 641, the first main surface electrode layer 609 is formed. Peeling of the insulating layer 608 due to stress can be appropriately suppressed. Therefore, the insulation of the mesa structure 641 with respect to the first main surface electrode layer 609 can be appropriately improved.
  • the sidewall insulating layer 680 is formed on the surface layer of the sidewall 647 of the mesa structure 641.
  • the side wall insulating layer 680 partitions the uneven structure 661 on the side wall 647 of the mesa structure 641.
  • the insulating layer 608 covers the sidewall insulating layer 680 so as to fill the uneven structure 661. Accordingly, the insulating property of the mesa structure 641 with respect to the first main surface electrode layer 609 can be increased by the stacked structure of the insulating layer 608 and the sidewall insulating layer 680. Therefore, the current confinement effect of the mesa structure 641 can be appropriately maintained.
  • 49A to 49I are views corresponding to FIG. 45 and are views for explaining an example of a method of manufacturing the surface emitting laser device 601 shown in FIG. 41.
  • n-type buffer layer 627 is formed on first substrate main surface 622 of substrate 620.
  • the n-type buffer layer 627 includes n-type GaAs.
  • the n-type buffer layer 627 is formed by an epitaxial growth method.
  • the n-type light reflection layer 628 is formed on the n-type buffer layer 627.
  • the n-type light reflecting layer 628 is formed by alternately stacking the n-type high Al composition layers 630 and the n-type low Al composition layers 631 at an arbitrary period.
  • the n-type high Al composition layer 630 includes n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • the n-type low Al composition layer 631 contains n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the n-type high Al composition layer 630 and the n-type low Al composition layer 631 are formed by an epitaxial growth method.
  • an n-type cladding layer 629 is formed on the n-type light reflecting layer 628.
  • the n-type cladding layer 629 contains n-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ of n-type cladding layer 629 may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • the n-type cladding layer 629 is formed by an epitaxial growth method.
  • active layer 625 is formed on n-type cladding layer 629.
  • the active layer 625 is formed by alternately stacking quantum well layers and barrier layers at an arbitrary period.
  • the quantum well layer contains GaAs.
  • the barrier layer contains Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.15 or more and 0.5 or less.
  • the quantum well layer and the barrier layer are formed by an epitaxial growth method.
  • p-type cladding layer 632 is formed on active layer 625.
  • the p-type cladding layer 632 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.2 or more and 0.7 or less.
  • the p-type cladding layer 632 is formed by an epitaxial growth method.
  • a p-type base layer 722 serving as a base of the p-type current passing layer 652 and the current confinement insulating layer 653 is formed on the p-type cladding layer 632.
  • the p-type base layer 722 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As. Al composition ⁇ may be 0.9 or more and 1.0 or less.
  • the p-type base layer 722 is formed by an epitaxial growth method.
  • the p-type light reflection layer 633 is formed on the p-type base layer 722.
  • the p-type light reflection layer 633 is formed by alternately stacking the p-type high Al composition layers 635 and the p-type low Al composition layers 636 at an arbitrary period.
  • p-type high-Al-composition layer 635 comprises a p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.5 or more and 0.95 or less.
  • the p-type low Al composition layer 636 includes p-type Al ⁇ Ga (1- ⁇ ) As.
  • Al composition ⁇ may be 0.05 or more and 0.25 or less.
  • the p-type high Al composition layer 635 and the p-type low Al composition layer 636 are formed by an epitaxial growth method.
  • a p-type contact layer 634 is formed on the p-type light reflection layer 633.
  • the p-type contact layer 634 includes p-type GaAs.
  • the p-type contact layer 634 is formed by an epitaxial growth method.
  • a semiconductor stacked structure 621 including the n-type semiconductor layer 624, the active layer 625, and the p-type semiconductor layer 626 stacked in this order from the first substrate main surface 622 side is formed.
  • a mask 723 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 621.
  • the mask 723 has a plurality of openings 724.
  • the plurality of openings 724 respectively expose regions where the trenches 607 are to be formed.
  • unnecessary portions of the semiconductor multilayer structure 621 are removed by an etching method via the mask 723. Unnecessary portions of the semiconductor multilayer structure 621 may be removed by a wet etching method or a dry etching method. In this step, unnecessary portions of the p-type contact layer 634, the p-type light reflection layer 633, the p-type base layer 722, the p-type cladding layer 632, the active layer 625, the n-type cladding layer 629, and the n-type light reflection layer 628 are removed. Each is removed.
  • a plurality of trenches 607 are formed in the semiconductor multilayer structure 621.
  • the plurality of trenches 607 penetrate the p-type contact layer 634, the p-type light reflection layer 633, the p-type cladding layer 632, the active layer 625, and the n-type cladding layer 629 to expose a part of the n-type light reflection layer 628. ing.
  • a plurality of mesa structures 641 are formed in the semiconductor multilayer structure 621. After that, the mask 723 is removed.
  • the n-type high Al composition layer 630 has an etching selectivity different from that of the n-type low Al composition layer 631. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the n-type high Al composition layer 630 can be removed while the n-type low Al composition layer 631 remains. In addition, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the n-type low Al composition layer 631 can be removed while the n-type high Al composition layer 630 remains.
  • the n-type cladding layer 629 has an etching selectivity different from that of the n-type high Al composition layer 630 and the n-type low Al composition layer 631. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the n-type cladding layer 629 can be removed while the n-type high Al composition layer 630 and the n-type low Al composition layer 631 remain.
  • the p-type high Al composition layer 635 has an etching selectivity different from that of the p-type low Al composition layer 636. Therefore, by appropriately selecting the etchant and the etching time, the p-type high Al composition layer 635 can be removed while the p-type low Al composition layer 636 remains. Further, by appropriately selecting an etching solution, the p-type low Al composition layer 636 can be removed while the p-type high Al composition layer 635 remains.
  • the p-type cladding layer 632 has an etching selectivity different from that of the p-type high Al composition layer 635 and the p-type low Al composition layer 636. Therefore, by appropriately selecting the etching solution and the etching time, the p-type cladding layer 632 can be removed while the p-type high Al composition layer 635 and the p-type low Al composition layer 636 remain.
  • the unevenness structure 661 can be formed on the side wall 647 of the mesa structure 641 by adjusting the processing conditions of the etching method.
  • the mask 723 is removed.
  • sidewall insulating layer 680 is formed in trench 607.
  • the sidewall insulating layer 680 is formed by an oxidation treatment method on the semiconductor stacked structure 621.
  • the oxidation treatment method may be a thermal oxidation treatment method.
  • a portion of the p-type light reflecting layer 633 exposed from the trench 607 is oxidized. Further, a portion of the p-type base layer 722 exposed from the trench 607 is oxidized. Further, a portion of the p-type cladding layer 632 exposed from the trench 607 is oxidized. Further, a portion of the n-type cladding layer 629 exposed from the trench 607 is oxidized. In addition, a portion of the n-type light reflection layer 628 exposed from the trench 607 is oxidized. Thus, the uneven structure 661 is partitioned by the sidewall insulating layer 680.
  • oxidation proceeds greatly from the side wall 647 of the mesa structure 641 toward the inner region of the mesa structure 641.
  • an oxidized portion of the p-type base layer 722 is formed as the current confinement insulating layer 653.
  • the non-oxidized portion of the p-type base layer 722 is formed as a p-type current passing layer 652.
  • an insulating layer 608 is formed on the semiconductor multilayer structure 621.
  • an insulating layer 608 made of a silicon nitride layer is formed.
  • the insulating layer 608 may include a silicon oxide layer instead of or in addition to the silicon nitride layer.
  • the insulating layer 608 may be formed by a CVD method.
  • a mask 725 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 621.
  • the mask 725 has a plurality of openings 726 that expose regions of the insulating layer 608 where the recesses 705 are to be formed.
  • an unnecessary portion of the insulating layer 608 is removed by an etching method (for example, a dry etching method) through the mask 725.
  • a recess 705 is formed in the insulating layer 608. After that, the mask 725 is removed.
  • a mask 727 having a predetermined pattern is formed on semiconductor multilayer structure 621.
  • the mask 727 has a plurality of openings 728 that expose regions of the insulating layer 608 where the contact holes 704 are to be formed.
  • an unnecessary portion of the insulating layer 608 is removed by an etching method (for example, a wet etching method) through the mask 727.
  • a contact hole 704 is formed in the insulating layer 608. After that, the mask 727 is removed.
  • first main surface electrode layer 609 is formed on semiconductor multilayer structure 621.
  • the first main surface electrode layer 609 includes a first electrode film 712 and a second electrode film 713.
  • the first electrode film 712 may include titanium.
  • the second electrode film 713 may include gold.
  • the first electrode film 712 and the second electrode film 713 may be formed by an evaporation method or a sputtering method, respectively.
  • a relief opening 711 is formed in the first main surface electrode layer 609.
  • the relief opening 711 is formed by selectively removing a portion of the first main surface electrode layer 609 covering the top 645 of the mesa structure 641. Unnecessary portions of the first main surface electrode layer 609 may be removed by an etching method via a mask (not shown). Thus, a relief opening 711 for selectively exposing the top covering portion 703 of the insulating layer 608 is formed in the first main surface electrode layer 609.
  • the external terminals 611 are formed on the first main surface electrode layer 609.
  • the external terminal 611 may include gold.
  • the external terminals 611 may be formed by a plating method.
  • a second main surface electrode layer 715 is formed on the second substrate main surface 623.
  • the second main surface electrode layer 715 includes a first electrode film 716, a second electrode film 717, and a third electrode film 718.
  • the first electrode film 716 may include a gold germanium alloy.
  • the second electrode film 717 may contain nickel.
  • the third electrode film 718 may include gold.
  • the first electrode film 716, the second electrode film 717, and the third electrode film 718 may be formed by a vapor deposition method or a sputtering method, respectively.
  • the second main surface electrode layer 715 may be formed prior to the step of forming the first main surface electrode layer 609. Through the steps including the above, the surface emitting laser device 601 is manufactured.
  • the present invention can be implemented in other forms.
  • the columnar mesa structure 41 may be formed. That is, the mesa structure 41 having the flat area of the top 45 and the flat area of the base 46 equal to each other and having the side wall 47 extending along the normal direction Z between the top 45 and the base 46 may be formed.
  • the mesa structure 41 may be formed in a polygonal column shape such as a triangular column shape, a quadrangular column shape, or a hexagonal column shape, or a columnar shape or an elliptical column shape.
  • FIG. 50 is a sectional view showing a first modification of the trench 7 according to the first to ninth embodiments.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • bottom wall 44 of trench 7 may be formed in a convex curve toward second main surface 4 of chip body 2.
  • the bottom wall 44 of the trench 7 may expose the n-type light reflection layer 28.
  • the bottom wall 44 of the trench 7 may expose a laminated film including the n-type high Al composition layer 30 and the n-type low Al composition layer 31.
  • the base 46 of the mesa structure 41 is formed by a connection portion connecting the inner peripheral wall 42 of the trench 7 (the side wall 47 of the mesa structure 41) and the bottom wall 44 of the trench 7.
  • the deepest portion of the bottom wall 44 of the trench 7 may be located below the base 46 of the mesa structure 41. That is, the deepest portion of the bottom wall 44 may be formed on the second main surface 4 side with respect to the base 46.
  • FIG. 51 is a plan view showing a second modification of the trench 7 according to the first to ninth embodiments.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the planar shape of the inner peripheral wall 42 of the trench 7 and the planar shape of the outer peripheral wall 43 of the trench 7 do not have to match. While the inner peripheral wall 42 of the trench 7 is formed in a circular shape, the outer peripheral wall 43 of the trench 7 may be formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape). Of course, the inner peripheral wall 42 of the trench 7 may be formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape), while the outer peripheral wall 43 of the trench 7 may be formed in a circular shape.
  • the first main surface electrode layer 309 according to the first to thirteenth embodiments may be adopted in the tenth to eighteenth embodiments, respectively. Further, the first main surface electrode layer 309 simultaneously including at least two of the first main surface electrode layers 309 according to the first to thirteenth embodiments may be adopted in the tenth to eighteenth embodiments. In addition, the first main surface electrode layer 309 having a form in which at least two of the characteristics of the first main surface electrode layer 309 according to the first to thirteenth embodiments are combined is the tenth to eighteenth embodiments. May be adopted.
  • the columnar mesa structure 341 may be formed. That is, the mesa structure 341 having the flat area of the top 345 and the flat area of the base 346 equal to each other, and having the side wall 347 extending along the normal direction Z between the top 345 and the base 346 may be formed.
  • the mesa structure 341 may be formed in a polygonal column shape such as a triangular column shape, a quadrangular column shape, or a hexagonal column shape, or a column shape or an elliptical column shape.
  • FIG. 52 is a sectional view showing a first modification of the trench 307 according to the tenth to eighteenth embodiments.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • bottom wall 344 of trench 307 may be formed in a convex curve toward second main surface 304 of chip body 302.
  • the bottom wall 344 of the trench 307 may expose the n-type light reflecting layer 328.
  • the bottom wall 344 of the trench 307 may expose a stacked film including the n-type high Al composition layer 330 and the n-type low Al composition layer 331.
  • the base 346 of the mesa structure 341 is formed by a connection portion connecting the inner peripheral wall 342 of the trench 307 (side wall 347 of the mesa structure 341) and the bottom wall 344 of the trench 307.
  • the deepest portion of the bottom wall 344 of the trench 307 may be located lower than the base 346 of the mesa structure 341. That is, the deepest portion of the bottom wall 344 may be formed on the second main surface 304 side with respect to the base 346.
  • FIG. 53 is a plan view showing a second modification of the trench 307 according to the tenth to eighteenth embodiments.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 301 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the planar shape of inner peripheral wall 342 of trench 307 and the planar shape of outer peripheral wall 343 of trench 307 do not have to match.
  • the inner peripheral wall 342 of the trench 307 may be formed in a circular shape, while the outer peripheral wall 343 of the trench 307 may be formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape).
  • the inner peripheral wall 342 of the trench 307 may be formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape), while the outer peripheral wall 343 of the trench 307 may be formed in a circular shape.
  • the columnar mesa structure 641 may be formed. That is, a mesa structure 641 may be formed in which the plane area of the top 645 and the plane area of the base 646 are formed to be equal, and the side wall 647 extends along the normal direction Z between the top 645 and the base 646.
  • the mesa structure 641 may be formed in a polygonal column shape such as a triangular column shape, a quadrangular column shape, or a hexagonal column shape, or a column shape or an elliptical column shape.
  • FIG. 54 is a sectional view showing a first modification of the trench 607 according to the nineteenth embodiment.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 601 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • bottom wall 644 of trench 607 may be formed in a convex curve toward second main surface 604 of chip body 602.
  • the bottom wall 644 of the trench 607 may expose the n-type light reflecting layer 628.
  • the bottom wall 644 of the trench 607 may expose a stacked film including the n-type high Al composition layer 630 and the n-type low Al composition layer 631.
  • the base 646 of the mesa structure 641 is formed by a connecting portion connecting the inner peripheral wall 642 of the trench 607 (side wall 647 of the mesa structure 641) and the bottom wall 644 of the trench 607.
  • the deepest portion of the bottom wall 644 of the trench 607 may be located lower than the base 646 of the mesa structure 641. That is, the deepest portion of the bottom wall 644 may be formed on the second main surface 604 side with respect to the base 646.
  • FIG. 55 is a plan view showing a second modification of the trench 607 according to the nineteenth embodiment.
  • the structures corresponding to the structures described for the surface emitting laser device 601 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the planar shape of inner peripheral wall 642 of trench 607 and the planar shape of outer peripheral wall 643 of trench 607 may not be identical. While the inner peripheral wall 642 of the trench 607 may be formed in a circular shape, the outer peripheral wall 643 of the trench 607 may be formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape). Of course, the inner peripheral wall 642 of the trench 607 may be formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape), while the outer peripheral wall 643 of the trench 607 may be formed in a circular shape.
  • the p-type portion may be formed to be n-type
  • the n-type portion may be formed to be p-type
  • the first to ninth embodiments can be combined in any mode and any mode between them. That is, a surface emitting laser device in which the features shown in the first to ninth embodiments are combined in an arbitrary mode and an arbitrary mode may be adopted.
  • the tenth to eighteenth embodiments can be combined in any mode and any mode between them. That is, a surface-emitting laser device in which the features shown in the tenth to eighteenth embodiments are combined in any mode and in any mode may be adopted.
  • a semiconductor layer having a main surface, a plurality of light-emitting portions each partitioned by a groove formed in the main surface, and emitting light in a direction normal to the main surface, and a central portion of the main surface. And an electrode layer formed on the main surface so as to expose a plurality of the light emitting portions.
  • this surface emitting laser device heat generated in a plurality of light emitting units arranged at the center of the main surface can be efficiently transmitted to the electrode layer.
  • a temperature increase in the central portion of the semiconductor layer where heat is likely to be concentrated can be suppressed. Therefore, since the temperature distribution of the semiconductor layer can be adjusted, the outputs of the plurality of light emitting units can be adjusted.
  • the surface emitting laser device according to A1, further including a plurality of the electrode layers formed on the main surface so as to be unevenly distributed in a central portion of the main surface so as to expose a plurality of the light emitting units.
  • the plurality of electrode layers are arranged such that the occupation density of the plurality of electrode layers at the peripheral portion of the main surface is less than the occupation density of the plurality of electrode layers at the center of the main surface. , A4.
  • A12 The surface emitting laser device according to any one of A1 to A11, wherein the plurality of light emitting units are arranged in a staggered, matrix, or radial shape in plan view.
  • a semiconductor layer having a main surface, a first light-emitting portion partitioned into a first size by a groove formed in the main surface, and emitting light in a direction normal to the main surface; And a second light-emitting portion that is partitioned into a second size smaller than the first size by the groove formed in the first surface and emits light in a direction normal to the main surface.
  • the temperature distribution of the semiconductor layer can be adjusted by the second light emitting unit having a smaller heating value than the first light emitting unit. Therefore, the outputs of the plurality of light emitting units can be adjusted.
  • A20 The surface emitting laser device according to any one of A14 to A19, including a plurality of the first light emitting units arranged in a staggered, matrix, or radial shape in plan view.
  • the surface emitting laser device according to any one of A14 to A20, including a plurality of the second light emitting units arranged in a staggered, matrix, or radial shape in plan view.
  • the surface-emitting laser device according to any one of A14 to A21, including the first light-emitting portion formed in a triangular, quadrangular, hexagonal, circular, or elliptical shape in plan view.
  • A23 The surface-emitting laser device according to any one of A14 to A22, including the second light-emitting portion formed in a triangular, quadrangular, hexagonal, circular, or elliptical shape in plan view.
  • the surface emitting laser device has a problem of deterioration of the light emitting unit due to stress.
  • Examples of the stress on the light emitting unit include a stress caused by an external force applied to the semiconductor layer, a stress caused by expansion and contraction of an electrode layer covering the light emitting unit, and the like.
  • the following [B1] to [B20] and [C1] to [C33] provide a surface emitting laser device capable of suppressing the deterioration of the light emitting portion due to stress (see also FIGS. 18 to 40 and the like).
  • a surface emitting laser device comprising:
  • the surface emitting laser device when an external force is applied to the main surface side of the semiconductor layer, the external force can be received by the outer electrode layer. Thereby, the stress on the light emitting unit can be reduced.
  • the inner electrode layer since the inner electrode layer has a relatively small thickness, the stress applied to the light emitting portion from the inner electrode layer can be reduced. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the light emitting unit due to the stress.
  • the outer electrode layer has a thick film portion having a thickness exceeding the thickness of the inner electrode layer, and a thin film portion having a thickness less than the thickness of the thick film portion.
  • a surface emitting laser device according to claim 1.
  • the outer electrode layer has a plurality of thick film portions having a thickness exceeding the thickness of the inner electrode layer, and a thin film portion having a thickness less than the thickness of each of the thick film portions.
  • [B9] further comprising an insulating layer formed on the main surface and selectively covering the light emitting unit, wherein the inner electrode layer is formed on the insulating layer, and the outer electrode layer comprises: The surface emitting laser device according to any one of B1 to B8, which is formed on the insulating layer.
  • the semiconductor layer includes a first semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer formed on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer of a second conductivity type formed on the active layer.
  • a semiconductor layer having a main surface, a light emitting portion partitioned by a groove formed in the main surface and emitting light in a direction normal to the main surface, and covering the main surface outside the groove
  • Surface emitting laser device including.
  • the stress applied to the light emitting portion from the inner electrode layer can be reduced. Therefore, the deterioration of the light emitting unit due to the stress can be suppressed.
  • the external terminal is disposed at a peripheral portion of the main surface, and the inner electrode layer extends from the light emitting portion toward a peripheral portion along the external terminal of the peripheral portion of the main surface.
  • the surface emitting laser device according to B15 is disposed at a peripheral portion of the main surface, and the inner electrode layer extends from the light emitting portion toward a peripheral portion along the external terminal of the peripheral portion of the main surface.
  • the external terminal is disposed at a corner of the main surface, and the inner electrode layer is provided at one of two peripheral portions forming a corner of the main surface from the light emitting portion.
  • the surface emitting laser device according to B15 which extends toward the surface emitting laser device.
  • [B19] further comprising an insulating layer formed on the main surface and selectively covering the light emitting unit, wherein the outer electrode layer is formed on the insulating layer, and the inner electrode layer is The surface emitting laser device according to any one of B11 to B18, which is formed on the insulating layer.
  • the semiconductor layer includes a first semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer formed on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer of a second conductivity type formed on the active layer.
  • the surface emitting laser device when an external force is applied to the main surface side of the semiconductor layer, the external force can be received by the outer electrode layer. Thereby, the stress on the plurality of light emitting units can be reduced.
  • the plurality of inner electrode layers have a relatively small thickness, stress applied to the plurality of light emitting units from the plurality of inner electrode layers can be reduced. As a result, deterioration of the plurality of light emitting units due to the stress can be suppressed.
  • the outer electrode layer has a thick film portion having a thickness exceeding the thickness of each of the inner electrode layers, and a thin film portion having a thickness less than the thickness of the thick film portion;
  • the outer electrode layer has a plurality of thick film portions having a thickness exceeding the thickness of each of the inner electrode layers, and a thin film portion having a thickness less than the thickness of each of the thick film portions.
  • each of the inner electrode layers has an area equal to or less than an area of an exposed portion of each of the grooves.
  • each of the inner electrode layers is formed on the insulating layer, and the outer electrode layer is The surface emitting laser device according to any one of C1 to C11, which is formed on the insulating layer.
  • the semiconductor layer includes a first semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer formed on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer of a second conductivity type formed on the active layer.
  • the surface emitting laser device according to any one of C1 to C12, including a semiconductor layer, wherein the groove is formed on the main surface so as to penetrate the second semiconductor layer and the active layer.
  • each of the light emitting units is formed in a triangular shape, a square shape, a hexagonal shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • each of the light-emitting portions includes a top portion, a base portion, and a side portion connecting the top portion and the base portion and inclined downward from the top portion toward the base portion.
  • Surface emitting laser device
  • a surface-emitting laser device comprising:
  • the stress applied to the plurality of light emitting units from the plurality of inner electrode layers can be reduced. As a result, deterioration of the plurality of light emitting units due to the stress can be suppressed.
  • each of the inner electrode layers has an area equal to or less than an area of an exposed portion of each of the grooves.
  • each of the inner electrode layers has an area equal to or less than half the area of the exposed portion of each of the grooves.
  • each of the inner electrode layers has one end connected to the outer electrode layer and the other end connected to the light emitting unit. Light emitting laser device.
  • the external terminals are disposed on a peripheral portion of the main surface, and each of the inner electrode layers extends from each of the light emitting portions toward the peripheral portion on which the external terminals are disposed.
  • a surface emitting laser device according to claim 1.
  • the external terminal is disposed at a corner of the semiconductor layer, and each of the inner electrode layers is one of two peripheral portions forming a corner of the main surface from the light emitting portion.
  • [C28] further comprising an insulating layer formed on the main surface and selectively covering the light emitting unit, wherein the outer electrode layer is formed on the insulating layer, and each of the inner electrode layers is The surface emitting laser device according to any one of C18 to C27, which is formed on the insulating layer.
  • the semiconductor layer is a first semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer formed on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer of a second conductivity type formed on the active layer.
  • the surface emitting laser device according to any one of C18 to C28, further comprising a semiconductor layer, wherein the groove is formed on the main surface so as to penetrate the second semiconductor layer and the active layer.
  • each of the light emitting units is formed in a triangular shape, a square shape, a hexagonal shape, a circular shape, or an elliptical shape in plan view.
  • Each of the light-emitting sections according to any one of C18 to C31 including a top, a base, and a side connecting the top and the base and sloped downward from the top toward the base.
  • Surface emitting laser device
  • the surface emitting laser device has a mesa structure, and covers a semiconductor light emitting layer that emits light in a direction normal to the top of the mesa structure and a side wall of the mesa structure. An insulating layer.
  • the following [D1] to [D21] and [E1] to [E25] provide a surface emitting laser device capable of appropriately protecting a semiconductor light emitting layer with an insulating layer (see also FIGS. 41 to 49 and the like).
  • a semiconductor light emitting layer having a mesa structure including a top portion, a base portion, and a sidewall connecting the top portion and the base portion and having irregularities (unevenness), and emitting light in a normal direction of the top portion;
  • a surface-emitting laser device comprising: an insulating layer that fills the irregularities and covers the side wall of the semiconductor light-emitting layer.
  • the adhesion of the insulating layer to the side wall of the mesa structure can be increased. Thereby, the peeling of the insulating layer from the side wall of the mesa structure can be suppressed, so that the semiconductor light emitting layer can be appropriately protected by the insulating layer.
  • the unevenness includes a plurality of protrusions protruding in a direction perpendicular to the normal direction, and a plurality of recesses recessed inward of the semiconductor light emitting layer with respect to the plurality of protrusions.
  • the surface emitting laser device according to D1 comprising:
  • the semiconductor light emitting layer includes a first conductive type first semiconductor layer, an active layer, and a second conductive type second semiconductor layer stacked in this order from the base side to the top side. And the surface emitting laser device according to any one of D1 to D4.
  • the irregularities are a base-side region formed on the first semiconductor layer on the base side of the semiconductor light-emitting layer, and a top formed on the second semiconductor layer on the top side of the semiconductor light-emitting layer.
  • the insulator has a first portion that forms the protrusion of the unevenness, and a second portion that forms the recess of the unevenness and has a length equal to or less than the length of the first portion in the tangential direction of the top.
  • the surface emitting laser device according to D9 including a portion.
  • the semiconductor light emitting layer includes a first layer having a first aluminum composition, and a second layer having a second aluminum composition less than the first aluminum composition, which are alternately stacked to partition a part of the unevenness.
  • the first layer includes a first aluminum oxide layer that defines a part of the unevenness in the exposed part of the side wall, and the second layer includes a part of the unevenness in the exposed part of the side wall.
  • An inner peripheral wall having irregularities, an outer peripheral wall surrounding the inner peripheral wall, and a groove including a bottom wall connecting the inner peripheral wall and the outer peripheral wall are partitioned into a plateau shape having a top, and a normal direction of the top is defined.
  • a surface emitting laser device comprising: a semiconductor layer including a semiconductor light emitting layer that emits light; and an insulating layer that fills the irregularities and covers the inner peripheral wall.
  • the adhesion of the insulating layer to the inner peripheral wall of the groove can be increased. Thereby, the separation of the insulating layer starting from the inner peripheral wall of the groove can be suppressed, so that the semiconductor light emitting layer can be appropriately protected by the insulating layer.
  • An inner peripheral wall, an outer peripheral wall having projections and depressions, surrounding the inner peripheral wall, and a groove including a bottom wall connecting the inner peripheral wall and the outer peripheral wall are partitioned into a plateau shape having a top, and the method of the top is defined.
  • a surface emitting laser device including: a semiconductor layer including a semiconductor light emitting layer that emits light in a linear direction; and an insulating layer that fills the irregularities and covers the outer peripheral wall.
  • the adhesion of the insulating layer to the outer peripheral wall of the groove can be increased. Thereby, the peeling of the insulating layer starting from the outer peripheral wall of the groove can be suppressed, so that the semiconductor light emitting layer can be appropriately protected by the insulating layer.
  • a mesa structure including a top, a base, and a side wall having irregularities connecting the top and the base, a first semiconductor layer of a first conductivity type forming the base in the mesa, A second semiconductor layer of a second conductivity type forming the top in the mesa structure; an active layer interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer in the mesa structure; A surface-emitting laser device, comprising: an insulating layer covering the side wall of the mesa structure.
  • the adhesion of the insulating layer to the side wall of the mesa structure can be increased. Thereby, the peeling of the insulating layer from the side wall of the mesa structure can be suppressed, so that the mesa structure can be appropriately protected.
  • the unevenness includes a plurality of protrusions protruding in a tangential direction of the top and a plurality of recesses recessed inward of the mesa structure with respect to the plurality of protrusions;
  • the unevenness includes any one of E1 to E5, including a base side region formed in the first semiconductor layer on the base side and a top side region formed in the second semiconductor layer on the top side.
  • the surface emitting laser device according to any one of the above.
  • the insulator has a first portion forming the projections of the unevenness, and a recess forming the unevenness, and has a length not more than the length of the first portion of the insulator with respect to the tangential direction of the top portion.
  • the first semiconductor layer may include a first light-reflective layer of a first conductivity type
  • the second semiconductor layer may include a second light-reflection layer of a second conductivity type.
  • the second light reflection layer has a laminated structure in which a first layer having a first aluminum composition and a second layer having a second aluminum composition less than the first aluminum composition are alternately laminated.
  • the first layer includes a first aluminum oxide layer that defines a part of the unevenness in the exposed part of the side wall
  • the second layer includes a part of the unevenness in the exposed part of the side wall.
  • the surface-emitting laser device according to E14 including a second aluminum oxide layer for partitioning, wherein the insulating layer covers the first aluminum oxide layer and the second aluminum oxide layer by filling the irregularities. .
  • E18 The surface emitting laser device according to any one of E1 to E17, further including a current constriction insulating layer interposed between the top portion and the active layer in the mesa structure.
  • a first light reflection layer of a first conductivity type, an active layer formed on the first light reflection layer, and a second light reflection layer of a second conductivity type formed on the active layer A semiconductor layer having a main surface, an inner peripheral wall having irregularities, an outer peripheral wall surrounding the inner peripheral wall, and a bottom wall connecting the inner peripheral wall and the outer peripheral wall, the second light reflection layer and the A groove formed on the main surface so as to penetrate an active layer, a semiconductor light emitting layer having a mesa structure defined by the inner peripheral wall of the groove, and covering the inner peripheral wall of the groove by filling the irregularities
  • a surface emitting laser device including: an insulating layer.
  • the adhesion of the insulating layer to the inner peripheral wall of the groove can be increased. Thereby, the separation of the insulating layer starting from the inner peripheral wall of the groove can be suppressed, so that the mesa structure can be appropriately protected.
  • the second light reflection layer includes a semiconductor layer having a main surface, an inner peripheral wall, an outer peripheral wall having irregularities and surrounding the inner peripheral wall, and a bottom wall connecting the inner peripheral wall and the outer peripheral wall. And a groove formed on the main surface so as to penetrate the active layer, a semiconductor light emitting layer having a mesa structure defined by the inner peripheral wall of the groove, and an insulating layer for filling the irregularities and covering the outer peripheral wall. And a layer.
  • the adhesion of the insulating layer to the outer peripheral wall of the groove can be increased. Thereby, the separation of the insulating layer starting from the outer peripheral wall of the groove can be suppressed, so that the mesa structure can be appropriately protected.

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Abstract

面発光レーザ装置は、主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、平面視において前記主面の周縁部に偏在するように配列され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、を含む。

Description

面発光レーザ装置
 本発明は、面発光レーザ装置に関する。
 特許文献1は、面発光レーザ装置の一例としての面発光レーザアレイを開示している。この面発光レーザアレイは、主面を有する半導体層と、半導体層を切り欠いて半導体層の主面に形成されたメサ構造をそれぞれ有し、主面の法線方向に光を放出する複数の発光部と、を含む。
特開2007-73585号公報
 特許文献1に記載の面発光レーザ装置では、複数の発光部を均等な行列状の配列で遍在させるという制限が課されている。このような構造では、半導体層の温度分布および複数の発光部の出力を調整できない。
 本発明の一実施形態は、半導体層の温度分布および複数の発光部の出力を調整できる面発光レーザ装置を提供する。
 本発明の一実施形態は、主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、平面視において前記主面の周縁部に偏在するように配列され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、を含む、面発光レーザ装置を提供する。
 この面発光レーザ装置によれば、熱が集中しやすい半導体層の中央部の温度上昇を抑制できる。これにより、半導体層の温度分布を調整できるから、複数の発光部の出力を調整できる。
 本発明の一実施形態は、主面を有する半導体層と、前記主面の上に形成され、前記半導体層の熱伝導率を超える熱伝導率を有する外部端子と、前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、平面視において前記外部端子の周囲に偏在するように配列され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、を含む、面発光レーザ装置を提供する。
 この面発光レーザ装置によれば、外部端子の周囲に配列された複数の発光部で生じた熱を外部端子に効率的に伝達させることができる。これにより、半導体層の温度分布を調整できるから、複数の発光部の出力を調整できる。
 本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図2は、図1に示す領域IIの拡大図である。 図3は、図1に示す領域IIIの拡大図である。 図4は、図1に示すIV-IV線に沿う断面図である。 図5は、図1に示すV-V線に沿う断面図である。 図6は、図4に示す領域VIの拡大図である。 図7は、図6に示す領域VIIの拡大図である。 図8Aは、図6の対応図であって、図1に示す面発光レーザ装置の製造方法の一例を説明するための図である。 図8Bは、図8Aの後の工程を示す図である。 図8Cは、図8Bの後の工程を示す図である。 図8Dは、図8Cの後の工程を示す図である。 図8Eは、図8Dの後の工程を示す図である。 図8Fは、図8Eの後の工程を示す図である。 図8Gは、図8Fの後の工程を示す図である。 図8Hは、図8Gの後の工程を示す図である。 図8Iは、図8Hの後の工程を示す図である。 図9、本発明の第2実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図10は、本発明の第3実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図11は、本発明の第4実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図12は、本発明の第5実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図13は、本発明の第6実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図14は、図13に示すXIV-XIV線に沿う断面図である。 図15は、本発明の第7実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図16は、本発明の第8実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図17は、本発明の第9実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図18は、本発明の第10実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図であって、第1主面電極層の第1形態例を示す平面図である。 図19は、図18に示す領域XIXの拡大図である。 図20は、図18に示すXX-XX線に沿う断面図である。 図21は、図18に示すXXI-XXI線に沿う断面図である。 図22は、図18に示すXXII-XXII線に沿う断面図である。 図23は、図22に示す領域XXIIIの拡大図である。 図24は、図23に示す領域XXIVの拡大図である。 図25Aは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第2形態例を示す拡大図である。 図25Bは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第3形態例を示す拡大図である。 図25Cは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第4形態例を示す拡大図である。 図25Dは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第5形態例を示す拡大図である。 図25Eは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第6形態例を示す拡大図である。 図25Fは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第7形態例を示す拡大図である。 図25Gは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第8形態例を示す拡大図である。 図25Hは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第9形態例を示す拡大図である。 図25Iは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第10形態例を示す拡大図である。 図25Jは、図19の対応図であって、第1主面電極層の第11形態例を示す拡大図である。 図25Kは、図23の対応図であって、第1主面電極層の第12形態例を示す拡大図である。 図25Lは、図23の対応図であって、第1主面電極層の第13形態例を示す拡大図である。 図26Aは、図22の対応図であって、図18に示す面発光レーザ装置の製造方法の一例を説明するための図である。 図26Bは、図26Aの後の工程を示す図である。 図26Cは、図26Bの後の工程を示す図である。 図26Dは、図26Cの後の工程を示す図である。 図26Eは、図26Dの後の工程を示す図である。 図26Fは、図26Eの後の工程を示す図である。 図26Gは、図26Fの後の工程を示す図である。 図26Hは、図26Gの後の工程を示す図である。 図26Iは、図26Hの後の工程を示す図である。 図26Jは、図26Iの後の工程を示す図である。 図26Kは、図26Jの後の工程を示す図である。 図26Lは、図26Kの後の工程を示す図である。 図26Mは、図26Lの後の工程を示す図である。 図27は、図22の対応図であって、本発明の第11実施形態に係る面発光レーザ装置を示す断面図である。 図28Aは、図27の対応図であって、図27に示す面発光レーザ装置の製造方法の一例を説明するための図である。 図28Bは、図28Aの後の工程を示す図である。 図28Cは、図28Bの後の工程を示す図である。 図28Dは、図28Cの後の工程を示す図である。 図29は、本発明の第12実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図30は、本発明の第13実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図31は、本発明の第14実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図32は、本発明の第15実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図33は、図32に示す領域XXXIIIの拡大図である。 図34は、本発明の第16実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図であって、第1主面電極層の第1形態例を示す平面図である。 図35は、図34に示す領域XXXVの拡大図である。 図36は、図35の対応図であって、第1主面電極層の第2形態例を示す拡大図である。 図37は、本発明の第17実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図38は、図37に示す領域XXXVIIIの拡大図である。 図39は、本発明の第18実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図40は、図39に示す領域XLの拡大図である。 図41は、本発明の第19実施形態に係る面発光レーザ装置を示す平面図である。 図42は、図41に示す領域XLIIの拡大図である。 図43は、図41に示すXLIII-XLIII線に沿う断面図である。 図44は、図41に示すXLIV-XLIV線に沿う断面図である。 図45は、図43に示す領域XLVの拡大図である。 図46は、図45に示す領域XLVIの拡大図である。 図47は、図45に示す領域XLVIIの拡大図である。 図48は、図45に示す領域XLVIIIの拡大図である。 図49Aは、図45の対応図であって、図41に示す面発光レーザ装置の製造方法の一例を説明するための図である。 図49Bは、図49Aの後の工程を示す図である。 図49Cは、図49Bの後の工程を示す図である。 図49Dは、図49Cの後の工程を示す図である。 図49Eは、図49Dの後の工程を示す図である。 図49Fは、図49Eの後の工程を示す図である。 図49Gは、図49Fの後の工程を示す図である。 図49Hは、図49Gの後の工程を示す図である。 図49Iは、図49Hの後の工程を示す図である。 図50は、第1~第9実施形態に係るトレンチの第1変形例を示す断面図である。 図51は、第1~第9実施形態に係るトレンチの第2変形例を示す平面図である。 図52は、第10~第18実施形態に係るトレンチの第1変形例を示す断面図である。 図53は、第10~第18実施形態に係るトレンチの第2変形例を示す平面図である。 図54は、第19実施形態に係るトレンチの第1変形例を示す断面図である。 図55は、第19実施形態に係るトレンチの第2変形例を示す平面図である。
 図1は、本発明の第1実施形態に係る面発光レーザ装置1を示す平面図である。図2は、図1に示す領域IIの拡大図である。図3は、図1に示す領域IIIの拡大図である。図4は、図1に示すIV-IV線に沿う断面図である。図5は、図1に示すV-V線に沿う断面図である。図6は、図4に示す領域VIの拡大図である。図7は、図6に示す領域VIIの拡大図である。
 図1~図7を参照して、面発光レーザ装置1は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)と称される半導体レーザ装置である。面発光レーザ装置1は、直方体形状のチップ本体2を含む。
 チップ本体2は、一方側の第1主面3、他方側の第2主面4、ならびに、第1主面3および第2主面4を接続する側面5A,5B,5C,5Dを含む。第1主面3および第2主面4は、それらの法線方向Zから見た平面視(以下、単に「平面視」という。)において四角形状(この形態では長方形状)に形成されている。
 側面5A~5Dは、より具体的には、第1側面5A、第2側面5B、第3側面5Cおよび第4側面5Dを含む。第1側面5Aおよび第3側面5Cは、第1方向Xに沿って延び、第1方向Xに交差する第2方向Yに対向している。第2方向Yは、より具体的には、第1方向Xに直交している。第1側面5Aおよび第3側面5Cは、チップ本体2の長辺を形成している。第2側面5Bおよび第4側面5Dは、第2方向Yに沿って延び、第1方向Xに対向している。第2側面5Bおよび第4側面5Dは、チップ本体2の短辺を形成している。側面5A~5Dは、法線方向Zに沿って平面的に延びている。
 平面視において第1側面5A(第3側面5C)の幅W1は、200μm以上2000μm以下であってもよい。幅W1は、200μm以上400μm以下、400μm以上600μm以下、600μm以上800μm以下、800μm以上1000μm以下、1000μm以上1200μm以下、1200μm以上1400μm以下、1400μm以上1600μm以下、1600μm以上1800μm以下、または、1800μm以上2000μm以下であってもよい。幅W1は、500μm±5μmであってもよい。
 平面視において第2側面5B(第4側面5D)の幅W2は、200μm以上1000μm以下であってもよい。幅W2は、200μm以上300μm以下、300μm以上400μm以下、400μm以上500μm以下、500μm以上600μm以下、600μm以上700μm以下、700μm以上800μm以下、800μm以上900μm以下、または、900μm以上1000μm以下であってもよい。幅W2は、340μm±5μmであってもよい。
 図1~図3を参照して、面発光レーザ装置1は、第1主面3に形成され、法線方向Zに向けてレーザ光を放出する発光部6(半導体発光層)を含む。この形態では、複数の発光部6が、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて形成されている。複数の発光部6は、規則的に配列されていてもよいし、不規則に配列されていてもよい。複数の発光部6は、平面視において千鳥状、行列状または放射状(同心円状)に配列されていることが好ましい。
 複数の発光部6は、この形態では、平面視において互いに間隔を空けて千鳥状に配列されている。つまり、複数の発光部6は、平面視において三角形(この形態では正三角形)の3つの頂点に1つの発光部6がそれぞれ位置する態様で配列されている。複数の発光部6は、より具体的に、平面視において六角形(この形態では正六角形)の6つの頂点に1つの発光部6がそれぞれ位置する態様で配列されている。
 複数の発光部6は、さらに具体的には、平面視において六角形(この形態では正六角形)の6つの頂点に1つの発光部6がそれぞれ位置し、かつ、六角形の中央部に1つの発光部6が位置する態様で配列されている。
 複数の発光部6は、この形態では、平面視において円形状にそれぞれ形成されている。発光部6の平面形状は任意である。発光部6は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 複数の発光部6は、トレンチ7(溝)によってそれぞれ区画されている。トレンチ7は、第1主面3を第2主面4に向けて掘り下げることによって形成されている。トレンチ7は、平面視において発光部6を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。発光部6およびトレンチ7の具体的な構造は、後述される。
 隣り合う2つの発光部6の最短距離L1は、10μm以上150μm以下であってもよい。最短距離L1は、最近接する2つの発光部6の間の距離である。最短距離L1は、10μm以上25μm以下、25μm以上50μm以下、50μm以上75μm以下、75μm以上100μm以下、100μm以上125μm以下、または、125μm以上150μm以下であってもよい。
 複数の発光部6の第1最遠距離L2は、第1側面5A(第3側面5C)の幅W1に応じて設定される。第1最遠距離L2は、第1方向Xの両端部に位置する最も離れた2つの発光部6の間の距離である。
 第1最遠距離L2は、200μm以上2000μm以下であってもよい。第1最遠距離L2は、200μm以上400μm以下、400μm以上600μm以下、600μm以上800μm以下、800μm以上1000μm以下、1000μm以上1200μm以下、1200μm以上1400μm以下、1400μm以上1600μm以下、1600μm以上1800μm以下、または、1800μm以上2000μm以下であってもよい。
 複数の発光部6の第2最遠距離L3は、第2側面5B(第4側面5D)の幅W2に応じて設定される。第2最遠距離L3は、第2方向Yの両端部に位置する最も離れた2つの発光部6の間の距離である。
 第2最遠距離L3は、200μm以上1000μm以下であってもよい。第2最遠距離L3は、200μm以上300μm以下、300μm以上400μm以下、400μm以上500μm以下、500μm以上600μm以下、600μm以上700μm以下、700μm以上800μm以下、800μm以上900μm以下、または、900μm以上1000μm以下であってもよい。
 複数の発光部6は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁部に偏在している。面発光レーザ装置1は、より具体的には、複数の発光部6の配列密度が互いに異なる疎領域15および密領域16を含む。疎領域15は、第1主面3において複数の発光部6が疎に配列された領域である。密領域16は、複数の発光部6が疎領域15に比べて密に配列された領域である。
 疎領域15は、平面視において第1主面3の中央部に形成されている。密領域16は、平面視において第1主面3の周縁部に形成されている。密領域16は、この形態では、第1密領域17および第2密領域18を含む。第1密領域17は、第1方向Xに関して、疎領域15に対して第1主面3の一端部側(第2側面5B側)の周縁部に形成されている。第2密領域18は、第1方向Xに関して、疎領域15に対して第1主面3の他端部側(第4側面5D側)の周縁部に形成されている。第2密領域18は、疎領域15を挟んで第1密領域17に対向している。
 疎領域15を取り囲む1つの密領域16が形成されてもよい。この場合、1つの密領域16は、疎領域15を取り囲む環状に形成される。第1密領域17および第2密領域18のいずれか一方が、疎領域15に変更されてもよい。
 密領域16における単位面積当たりの複数の発光部6の個数P1は、疎領域15における単位面積当たりの複数の発光部6の個数P2を超えている。単位面積当たりの個数P1に対する単位面積当たりの個数P2の比P1/P2は、1.0を超えて4.0以下であってもよい。比P1/P2は、1.0を超えて1.5以下、1.5以上2.0以下、2.0以上2.5以下、2.5以上3.0以下、3.0以上3.5以下、または、3.5以上4.0以下であってもよい。
 密領域16における2つの発光部6の第1最短距離LA1は、疎領域15における2つの発光部6の第2最短距離LB1未満である。第1最短距離LA1に対する第2最短距離LB1の比LA1/LB1は、0.1以上1.0未満であってもよい。比LA1/LB1は、0.1以上0.2以下、0.2以上0.3以下、0.3以上0.4以下、0.4以上0.5以下、0.5以上0.6以下、0.6以上0.7以下、0.7以上0.8以下、0.8以上0.9以下、または、0.9以上1.0未満であってもよい。
 第1最短距離LA1は、50μm以上150μm以下であってもよい。第1最短距離LA1は、50μm以上75μm以下、75μm以上100μm以下、100μm以上125μm以下、または、125μm以上150μm以下であってもよい。第2最短距離LB1は、10μm以上100μm以下であってもよい。第2最短距離LB1は、10μm以上25μm以下、25μm以上50μm以下、50μm以上75μm以下、または、75μm以上100μm以下であってもよい。
 疎領域15における複数の発光部6は、平面視において千鳥状に配列されている。また、密領域16における複数の発光部6は、平面視において千鳥状に配列されている。疎領域15における複数の発光部6が千鳥状に配列されている一方で、密領域16における複数の発光部6が行列状または放射状(同心円状)に配列されていてもよい。また、疎領域15における複数の発光部6が行列状または放射状(同心円状)に配列されている一方で、密領域16における複数の発光部6が千鳥状に配列されていてもよい。
 複数の発光部6が均等な配列で第1主面3に遍在するチップ本体2では、複数の発光部6で生じた熱がチップ本体2の中央部に集中する。そのため、チップ本体2には、周縁部から中央部に向けて温度が漸増する温度分布が形成される。その結果、チップ本体2の温度分布に起因して、複数の発光部6の出力がばらつく。
 これに対して、面発光レーザ装置1によれば、第1主面3の周縁部に複数の発光部6が偏在している。これにより、チップ本体2の中央部を起点とするチップ本体2の温度上昇を抑制できる。その結果、チップ本体2の温度分布の偏りを抑制できると同時に、当該温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置1によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に疎領域15が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に密領域16が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部である。
 これにより、チップ本体2の中央部および周縁部の間において温度分布の偏りを抑制できる。その結果、チップ本体2の中央部および周縁部の間(つまり、疎領域15および密領域16の間)において複数の発光部6の出力ばらつきを抑制できる。
 図1~図7を参照して、面発光レーザ装置1は、第1主面3の上に形成された絶縁層8を含む。絶縁層8は、複数の発光部6を一括して被覆している。絶縁層8は、第1主面3の上から各トレンチ7に入り込んでいる。絶縁層8は、各トレンチ7内において発光部6を被覆している。
 絶縁層8は、側面5A~5Dから内方に間隔を空けて形成され、第1主面3の周縁部を露出させている。絶縁層8の周縁は、側面5A~5Dとの間でダイシングストリートDSを区画している。ダイシングストリートDSは、第1主面3の周縁部(側面5A~5D)に沿って帯状に延びている。ダイシングストリートDSは、平面視において絶縁層8を取り囲む環状(この形態では四角環状)に形成されている。
 ダイシングストリートDSの幅WDは、1μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、1μm以上5μm以下、5μm以上10μm以下、10μm以上15μm以下、15μm以上20μm以下、または、20μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、平面視においてダイシングストリートDSが延びる方向に直交する方向の幅である。
 ダイシングストリートDSによれば、絶縁層8を物理的に切断しなくて済む。これにより、絶縁層8の切断に起因するチップ本体2や絶縁層8等のクラックを抑制できる。また、ダイシングブレード等の摩耗を抑制できると同時に切断時間を短縮できる。
 面発光レーザ装置1は、第1主面3の上に形成され、発光部6に電気的に接続された第1主面電極層9を含む。第1主面電極層9は、より具体的には、絶縁層8の上に形成されている。第1主面電極層9は、複数の発光部6を一括して被覆している。第1主面電極層9は、絶縁層8の上から各トレンチ7に入り込んでいる。第1主面電極層9は、各トレンチ7内において各発光部6に電気的に接続されている。
 第1主面電極層9は、側面5A~5Dから内方に間隔を空けて形成され、第1主面3の周縁部を露出させている。第1主面電極層9は、さらに、絶縁層8の周縁から内方に間隔を空けて形成され、絶縁層8の周縁部を露出させている。このような構造によれば、第1主面電極層9を物理的に切断しなくて済む。これにより、第1主面電極層9の切断に起因するチップ本体2や第1主面電極層9等のクラックを抑制できる。また、ダイシングブレード等の摩耗を抑制できると同時に切断時間を短縮できる。
 面発光レーザ装置1は、第1主面電極層9の上に形成された外部端子11を含む。図1では、外部端子11がハッチングによって示されている。外部端子11には、ボンディングワイヤ等の導線が外部接続される。外部端子11は、第1主面電極層9の周縁部に配置されている。外部端子11は、この形態では、第1主面電極層9の周縁部において第1側面5Aに沿う領域に配置されている。これにより、導線が発光部6の上を横切ることを防止できるから、第1主面3から光を適切に取り出すことができる。
 図4~図7を参照して、チップ本体2は、基板20、および、基板20の上に積層された半導体積層構造21(半導体層)を含む。第1主面3は、半導体積層構造21によって形成されている。第2主面4は、基板20によって形成されている。側面5A~5Dは、基板20および半導体積層構造21によって形成されている。
 基板20は、化合物半導体材料を含む。基板20は、より具体的には、正方晶を形成する化合物半導体材料の単結晶を含む。化合物半導体材料は、III-V族半導体材料であってもよい。基板20は、この形態では、n型不純物を含むGaAs単結晶からなる。基板20のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。基板20のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 基板20は、一方側の第1基板主面22および他方側の第2基板主面23を含む。第2基板主面23は、第2主面4を形成している。第1基板主面22は、GaAs単結晶の(100)面に面している。第1基板主面22は、GaAs単結晶の(100)面に対して0°以上5°以下の角度で傾斜したオフ角を有している。オフ角が0°の場合、第1基板主面22はGaAs単結晶の(100)面によって形成される。オフ角は、典型的には2°(より具体的には2°±0.2°の範囲)に設定される。
 基板20の厚さTSは、50μm以上300μm以下であってもよい。厚さTSは、50μm以上100μm以下、100μm以上150μm以下、150μm以上200μm、200μm以上250μm以下、または、250μm以上300μm以下であってもよい。
 半導体積層構造21は、第1基板主面22の上に化合物半導体(より具体的には、III-V族半導体)を結晶成長させることにより形成されている。半導体積層構造21は、第1基板主面22と同じ結晶面を有する複数の化合物半導体層を含む積層構造を有している。
 半導体積層構造21は、より具体的には、第1基板主面22側からこの順に積層されたn型半導体層24、活性層25およびp型半導体層26を含む。n型半導体層24、活性層25およびp型半導体層26は、ダブルヘテロ構造を形成している。n型半導体層24は、活性層25に電子を供給する。p型半導体層26は、活性層25に正孔を供給する。活性層25は、電子および正孔の再結合によって光を生成する。
 活性層25において赤外光が生成されてもよい。活性層25は、800nm以上1000nm以下の範囲に発光波長を有する光を生成してもよい。活性層25の発光波長は、900nm以上950nm以下であってもよい。
 n型半導体層24は、第1基板主面22側からこの順に積層されたn型バッファ層27、n型光反射層28およびn型クラッド層29を含む。n型バッファ層27は、この形態では、n型のGaAsを含む。n型バッファ層27のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型バッファ層27のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 n型バッファ層27の厚さは、0.05μm以上0.2μm以下であってもよい。n型バッファ層27の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.15μm以下、または、0.15μm以上0.2μm以下であってもよい。
 n型光反射層28は、この形態では、n型DBR(Distributed Bragg Reflector:分布ブラッグ反射)層を含む。n型DBR層は、法線方向Zに沿って周期的に変化する屈折率を有し、特定の波長成分を共振反射させる。特定の波長成分は、活性層25で生成された光の波長成分である。
 n型光反射層28は、Al(アルミニウム)組成を含む複数のAl組成層が積層された積層構造を有している。複数のAl組成層は、互いに異なる屈折率をそれぞれ有している。n型光反射層28は、この形態では、Al組成αを有するn型高Al組成層30、および、Al組成α未満のAl組成β(β<α)を有するn型低Al組成層31が任意の周期で交互に積層された積層構造を有している。n型低Al組成層31の屈折率は、n型高Al組成層30の屈折率よりも大きい。
 n型高Al組成層30およびn型低Al組成層31は、1以上60以下の周期で交互に積層されていてもよい。n型高Al組成層30およびn型低Al組成層31の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、40以上50以下、または、50以上60以下であってもよい。
 n型高Al組成層30は、n型のAlαGa(1-α)Asを含んでいてもよい。n型高Al組成層30のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型高Al組成層30のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 Al組成αは、0.5以上0.95以下であってもよい。Al組成αは、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、0.65以上0.7以下、0.7以上0.75以下、0.75以上0.8以下、0.8以上0.85以下、0.85以上0.9以下、または、0.9以上0.95以下であってもよい。
 n型低Al組成層31は、n型のAlβGa(1-β)Asを含んでいてもよい。n型低Al組成層31のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型低Al組成層31のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 Al組成βは、0.05以上0.25以下であってもよい。Al組成βは、0.05以上0.1以下、0.1以上0.15以下、0.15以上0.2以下、または、0.2以上0.25以下であってもよい。
 n型高Al組成層30の厚さは、λ/(4×n1)Åであってもよい。n型低Al組成層31の厚さは、λ/(4×n2)Åであってもよい。λは、活性層25で生成される光の波長である。n1は、n型高Al組成層30の屈折率である。n2は、n型低Al組成層31の屈折率である。
 n型高Al組成層30の厚さは、500Å以上900Å以下であってもよい。n型高Al組成層30の厚さは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 n型低Al組成層31の厚さは、400Å以上800Å以下であってもよい。n型低Al組成層31の厚さは、400Å以上500Å以下、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、または、700Å以上800Å以下であってもよい。n型低Al組成層31の厚さは、n型高Al組成層30の厚さ以下であってもよい。n型低Al組成層31の厚さは、n型高Al組成層30の厚さ未満であってもよい。
 n型クラッド層29は、この形態では、n型のAlγGa(1-γ)Asを含む。n型クラッド層29のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型クラッド層29のn型不純物は、シリコンであってもよい。n型クラッド層29は、不純物無添加(アンドープ)であってもよい。
 n型クラッド層29のAl組成γは、n型低Al組成層31のAl組成βを超えて、n型高Al組成層30のAl組成α未満(β<γ<α)であってもよい。n型クラッド層29のAl組成γは、0.2以上0.7以下であってもよい。
 Al組成γは、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、0.45以上0.5以下、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、または、0.65以上0.7以下であってもよい。
 n型クラッド層29の厚さは、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。n型クラッド層29の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 活性層25は、量子井戸層および障壁層を含むQW(Quantum Well:量子井戸構造)を有していてもよい。活性層25は、この形態では、量子井戸層および障壁層が任意の周期で交互に積層されたMQW(Multi Quantum Well:多重量子井戸)構造を有している。量子井戸層および障壁層は、1以上50以下の周期で交互に積層されていてもよい。量子井戸層および障壁層の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、または、40以上50以下であってもよい。
 量子井戸層は、GaAsを含んでいてもよい。量子井戸層は、不純物無添加であってもよい。量子井戸層の厚さは、10Å以上200Å以下であってもよい。量子井戸層の厚さは、10Å以上50Å以下、50Å以上100Å以下、100Å以上150Å以下、または、150Å以上200Å以下であってもよい。
 障壁層は、量子井戸層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有している。障壁層は、AlδGa(1-δ)Asを含んでいてもよい。Al組成δは、0.15以上0.5以下であってもよい。Al組成δは、0.15以上0.2以下、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、または、0.45以上0.5以下であってもよい。
 障壁層の厚さは、10Å以上200Å以下であってもよい。障壁層の厚さは、10Å以上50Å以下、50Å以上100Å以下、100Å以上150Å以下、または、150Å以上200Å以下であってもよい。
 活性層25の総厚さTAは200Å以上1600Å以下であってもよい。総厚さTAは、200Å以上400Å以下、400Å以上600Å以下、600Å以上800Å以下、800Å以上1000Å以下、1000Å以上1200Å以下、1200Å以上1400Å以下、または、1400Å以上1600Å以下であってもよい。
 活性層25の最下層および最上層は、障壁層によってそれぞれ形成されていてもよい。活性層25の最下層および最上層を形成する2つ障壁層の厚さは、活性層25において中間層を形成する1つまたは複数の障壁層の厚さを超えていてもよい。
 p型半導体層26は、活性層25側からこの順に積層されたp型クラッド層32、p型光反射層33およびp型コンタクト層34を含む。p型クラッド層32は、この形態では、p型のAlεGa(1-ε)Asを含む。p型クラッド層32のp型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。p型クラッド層32のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成εは、0.2以上0.7以下であってもよい。Al組成εは、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、または、0.65以上0.7以下であってもよい。
 p型クラッド層32の厚さは、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。p型クラッド層32の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 p型光反射層33は、この形態では、p型DBR(Distributed Bragg Reflector:分布ブラッグ反射)層を含む。p型DBR層は、法線方向Zに周期的に変化する屈折率を有し、特定の波長成分を共振反射させる。特定の波長成分は、活性層25で生成された光の波長成分である。
 p型光反射層33は、Al(アルミニウム)組成を含む複数のAl組成層が積層された積層構造を有している。複数のAl組成層は、互いに異なる屈折率をそれぞれ有している。p型光反射層33は、この形態では、Al組成ζを有するp型高Al組成層35、および、Al組成ζ未満のAl組成η(η<ζ)を有するp型低Al組成層36が任意の周期で交互に積層された積層構造を有している。p型低Al組成層36の屈折率は、p型高Al組成層35の屈折率よりも大きい。
 p型高Al組成層35およびp型低Al組成層36は、1以上60以下の周期で交互に積層されていてもよい。p型高Al組成層35およびp型低Al組成層36の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、40以上50以下、または、50以上60以下であってもよい。
 p型高Al組成層35は、p型のAlζGa(1-ζ)Asを含んでいてもよい。p型高Al組成層35のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1019cm-3以下であってもよい。p型高Al組成層35のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成ζは、p型クラッド層32のAl組成εを超えていてもよい(ε<ζ)。Al組成ζは、0.5以上0.95以下であってもよい。Al組成ζは、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、0.65以上0.7以下、0.7以上0.75以下、0.75以上0.8以下、0.8以上0.85以下、0.85以上0.9以下、または、0.9以上0.95以下であってもよい。
 p型低Al組成層36は、p型のAlηGa(1-η)Asを含んでいてもよい。p型低Al組成層36のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1019cm-3以下であってもよい。p型低Al組成層36のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成ηは、p型クラッド層32のAl組成ε未満(η<ε<ζ)であってもよい。Al組成ηは、0.05以上0.25以下であってもよい。Al組成ηは、0.05以上0.1以下、0.1以上0.15以下、0.15以上0.2以下、または、0.2以上0.25以下であってもよい。
 p型高Al組成層35の厚さは、λ/(4×n3)Åであってもよい。p型低Al組成層36の厚さは、λ/(4×n4)Åであってもよい。λは、活性層25で生成される光の波長である。n3は、p型高Al組成層35の屈折率である。n4は、p型低Al組成層36の屈折率である。
 p型高Al組成層35の厚さは、500Å以上900Å以下であってもよい。p型高Al組成層35の厚さは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 p型低Al組成層36の厚さは、400Å以上800Å以下であってもよい。p型低Al組成層36の厚さは、400Å以上500Å以下、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、または、700Å以上800Å以下であってもよい。p型低Al組成層36の厚さは、p型高Al組成層35の厚さ以下であってもよい。p型低Al組成層36の厚さは、p型高Al組成層35の厚さ未満であってもよい。
 p型コンタクト層34は、チップ本体2の第1主面3を形成している。p型コンタクト層34は、この形態では、p型のGaAsを含む。p型コンタクト層34のp型不純物濃度は、p型光反射層33のp型不純物濃度を超えていることが好ましい。p型コンタクト層34のp型不純物濃度は、1×1019cm-3以上1×1020cm-3以下であってもよい。p型コンタクト層34のp型不純物は、炭素であってもよい。
 p型コンタクト層34の厚さは、0.02μm以上0.2μm以下であってもよい。p型コンタクト層34の厚さは、0.02μm以上0.05μm以下、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.15μm以下、または、0.15μm以上0.2μm以下であってもよい。
 図4および図5を参照して、複数の発光部6は、半導体積層構造21に形成されている。各発光部6は、トレンチ7によって区画された台地状のメサ構造41を有している。トレンチ7は、半導体積層構造21の主面(チップ本体2の第1主面3)に形成されている。トレンチ7は、p型コンタクト層34、p型光反射層33および活性層25を貫通し、n型半導体層24を露出させている。トレンチ7は、n型半導体層24においてn型クラッド層29を貫通し、n型光反射層28を露出させている。
 トレンチ7は、平面視において発光部6を取り囲む環状に形成されている。トレンチ7は、この形態では、断面視において第1主面3側の開口面積が底壁側の開口面積よりも大きい先細り形状(テーパ形状)に形成されている。
 トレンチ7は、内周壁42、外周壁43、ならびに、内周壁42および外周壁43を接続する底壁44を有している。内周壁42および外周壁43は、n型半導体層24の一部およびp型半導体層26を露出させている。n型半導体層24の一部は、n型光反射層28の一部およびn型クラッド層29である。底壁44は、n型光反射層28を露出させている。
 内周壁42は、メサ構造41(発光部6)を区画している。つまり、内周壁42は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。内周壁42の平面形状は任意であり、メサ構造41(発光部6)の平面形状に応じて調整される。内周壁42は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 外周壁43は、内周壁42から間隔を空けて内周壁42(発光部6)を取り囲んでいる。外周壁43は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。外周壁43の平面形状は任意である。外周壁43は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 底壁44は、第1主面3に対して平行に形成されていてもよい。底壁44は、平面視において発光部6(メサ構造41)を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。底壁44の平面形状は、内周壁42の平面形状および外周壁43の平面形状に応じて、三角環状、四角環状もしくは六角環状等の多角環状、または、楕円環状に形成されていてもよい。
 各メサ構造41は、頂部45、基部46、ならびに、頂部45および基部46を接続する側壁47を含む。頂部45は、第1主面3に対して平行に延びている。頂部45は、この形態では、第1主面3の一部によって形成されている。つまり、頂部45は、p型半導体層26によって形成されている。頂部45は、より具体的には、p型コンタクト層34によって形成されている。
 頂部45は、トレンチ7の内周壁42によって区画されている。頂部45は、平面視において円形状に形成されている。頂部45の平面形状は任意である。頂部45は、内周壁42の平面形状に応じて、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 頂部45の幅WMは、10μm以上40μm以下であってもよい。幅WMは、10μm以上15μm以下、15μm以上20μm以下、20μm以上25μm以下、25μm以上30μm以下、30μm以上35μm以下、または、35μm以上40μm以下であってもよい。
 基部46は、n型半導体層24によって形成されている。基部46は、この形態では、n型光反射層28によって形成されている。基部46は、トレンチ7の内周壁42によって区画されている。基部46は、トレンチ7の底壁44およびメサ構造41の側壁47を接続する接続部である。
 基部46は、平面視において円形状に形成されている。基部46の平面形状は任意である。基部46は、頂部45の平面形状に応じて、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。基部46の平面積は、頂部45の平面積を超えている。
 側壁47は、トレンチ7の内周壁42によって形成されている。側壁47は、頂部45から基部46に向けて下り傾斜している。これにより、各メサ構造41は、錐台形状に形成されている。各メサ構造41は、この形態では、円錐台形状に形成されている。各メサ構造41は、頂部45および基部46の平面形状に応じて、三角錐台形状、四角錐台形状もしくは六角錐台形状等の多角錐台形状、または、楕円錐台形状に形成されていてもよい。
 側壁47が頂部45との間で成す角度θM(絶対値)は、90°以上170°以下であってもよい。角度θMは、断面視において頂部45の周縁点および基部46の周縁点を結ぶラインが、メサ構造41内において頂部45との間で成す角度である。
 角度θMは、90°以上100°以下、100°以上110°以下、110°以上120°以下、120°以上130°以下、130°以上140°以下、140°以上150°以下、150°以上160°以下、または、160°以上170°以下であってもよい。
 メサ構造41の厚さTMは、1μm以上10μm以下であってもよい。厚さTMは、1μm以上2μm以下、2μm以上4μm以下、4μm以上6μm以下、6μm以上8μm以下、または、8μm以上10μm以下であってもよい。厚さTMは、頂部45および基部46の間の法線方向Zに沿う距離である。
 図4~図6を参照して、面発光レーザ装置1は、各メサ構造41に係るp型半導体層26において頂部45および活性層25の間の任意の領域に介在された電流狭窄層51を含む。電流狭窄層51は、活性層25に供給される電流を狭窄する。
 電流狭窄層51は、活性層25およびp型光反射層33の間の領域に介在されていることが好ましい。電流狭窄層51は、この形態では、p型クラッド層32およびp型光反射層33の間の領域に介在されている。電流狭窄層51は、メサ構造41の側壁47から露出している。
 電流狭窄層51は、p型クラッド層32の内部に介在されていてもよい。この場合、電流狭窄層51は、複数(たとえば2つ)のp型クラッド層32の間の領域に介在されていてもよい。つまり、電流狭窄層51およびp型光反射層33の間の領域に別のp型クラッド層32が形成されていてもよい。別のp型クラッド層32の構造は、活性層25および電流狭窄層51の間の領域に形成されたp型クラッド層32と同様であるので、具体的に説明は省略する。
 電流狭窄層51の厚さTCは、0.01μm以上0.1μm以下であってもよい。厚さTCは、0.01μm以上0.02μm以下、0.02μm以上0.04μm以下、0.04μm以上0.06μm以下、0.06μm以上0.08μm以下、または、0.08μm以上0.1μm以下であってもよい。
 電流狭窄層51は、p型電流通過層52および電流狭窄絶縁層53を含む。p型電流通過層52は、メサ構造41の内方領域に形成されている。p型電流通過層52は、より具体的には、平面視においてメサ構造41の中央部に形成されている。p型電流通過層52は、この形態では、p型のAlσGa(1-σ)Asを含む。p型電流通過層52のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1020cm-3以下であってもよい。p型電流通過層52のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成σは、p型クラッド層32のAl組成εを超えている(ε<σ)。Al組成σは、p型光反射層33のp型高Al組成層35のAl組成ζを超えている(ζ<σ)。Al組成σは、0.9以上1.0以下であってもよい。Al組成σは、0.9以上0.95以下、または、0.95以上1.0以下であってもよい。Al組成σは、1.0未満であってもよい。
 平面視におけるp型電流通過層52の最大幅TPは、1μm以上15μm以下であってもよい。最大幅TPは、1μm以上3μm以下、3μm以上5μm以下、5μm以上7μm以下、7μm以上9μm以下、9μm以上11μm以下、11μm以上13μm以下、または、13μm以上15μm以下であってもよい。
 電流狭窄絶縁層53は、p型電流通過層52に対してメサ構造41の側壁47側に形成されている。電流狭窄絶縁層53は、平面視においてp型電流通過層52を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 電流狭窄絶縁層53は、Al(アルミニウム)を含むAl酸化物層によって形成されている。電流狭窄絶縁層53は、より具体的には、p型電流通過層52の一部をメサ構造41の側壁47側から酸化させることによって形成されている。つまり、電流狭窄絶縁層53は、Al酸化物中にGa(ガリウム)およびAs(砒素)を含む。
 各メサ構造41は、外部端子11から半導体積層構造21に供給される電流を狭窄する。したがって、メサ構造41の内部においてn型半導体層24、活性層25およびp型半導体層26には比較的高い電流密度を有する電流が流れる。これにより、活性層25において生成される光の発光効率が高められている。
 メサ構造41の電流密度は、メサ構造41のサイズに反比例する。つまり、メサ構造41のサイズが小さい程、電流狭窄効果が高まるので、メサ構造41の電流密度は増加する。一方、メサ構造41のサイズが大きい程、電流狭窄効果が低減するので、メサ構造41の電流密度は減少する。
 各メサ構造41の内部を流れる電流は、さらに、電流狭窄絶縁層53を迂回してp型電流通過層52に流れ込む。これにより、p型電流通過層52を介して活性層25に供給される電流の密度が高められる。活性層25において法線方向Zにp型電流通過層52に対向する領域が、発光領域54となる。
 各活性層25において生成された光は、メサ構造41内においてn型光反射層28およびp型光反射層33の間を法線方向Zに沿って往復しながら、共振によって増幅される。増幅された光は、各メサ構造41の頂部45からレーザ光として取り出される。
 トレンチ7の外周壁43から露出するメサ構造41外の半導体積層構造21にも電流狭窄層51に対応した層が形成されている。メサ構造41外の電流狭窄層51に対応した層は、電流狭窄の機能を生じさせない点を除いて、メサ構造41内の電流狭窄層51と略同様の構造を有している。
 メサ構造41外の電流狭窄層51に対応した層については、電流狭窄の機能を生じさせない点を除いて、電流狭窄層51の説明が準用される。メサ構造41外の電流狭窄層51に対応した層については、電流狭窄層51と同一符号を付して説明を省略する。
 図6を参照して、面発光レーザ装置1は、各メサ構造41の側壁47の表層部に形成された側壁絶縁層80を含む。側壁絶縁層80は、側壁47から露出している。側壁絶縁層80は、頂部45および基部46の間の領域を側壁47に沿って延びている。つまり、各メサ構造41の側壁47は、側壁絶縁層80によって形成された部分を含む。
 側壁絶縁層80は、平面視において電流狭窄絶縁層53に対向している。側壁絶縁層80は、平面視においてp型電流通過層52を露出させている。側壁絶縁層80は、より具体的には、頂部45の接線方向に関して、電流狭窄絶縁層53の一端部および他端部の間の領域に対向している。接線方向は、メサ構造41の頂部45に平行な方向であり、第1方向Xおよび第2方向Yを含む。
 側壁絶縁層80は、断面視において接線方向に沿う長さが互いに異なる第1部分81および第2部分82を含む。側壁絶縁層80の第1部分81は、メサ構造41の側壁47から内方領域に向かって接線方向に延びている。第1部分81は、メサ構造41の側壁47から露出する外端部、および、メサ構造41内に位置する内端部を有している。
 側壁絶縁層80の第2部分82は、メサ構造41の側壁47から内方領域に向かって接線方向に延びている。第2部分82は、メサ構造41の側壁47から露出する外端部、および、メサ構造41内に位置する内端部を有している。第2部分82の内端部は、第1部分81の内端部よりもメサ構造41の側壁47側に位置している。
 第1部分81は、接線方向に関して、第1長さLP1を有している。第2部分82は、接線方向に関して、第2長さLP2を有している。第2長さLP2は、第1長さLP1未満(LP2<LP1)である。
 第1長さLP1は、0.5μm以上5.0μm以下であってもよい。第1長さLP1は、0.5μm以上1.0μm以下、1.0μm以上2.0μm以下、2.0μm以上3.0μm以下、3.0μm以上4.0μm以下、または、4.0μm以上5.0μm以下であってもよい。
 第2長さLP2は、0μmを超えて1.0μm以下であってもよい。第2長さLP2は、0μmを超えて0.02μm以下、0.02μm以上0.04μm以下、0.04μm以上0.06μm以下、0.06μm以上0.08μm以下、または、0.08μm以上1μm以下であってもよい。第2長さLP2は、0μmであってもよい。つまり、複数の第2部分82の一部または全部を有さない側壁絶縁層80が形成されていてもよい。
 第1部分81および第2部分82は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。これにより、側壁絶縁層80は、断面視において櫛歯形状に形成されている。側壁絶縁層80は、n型半導体層24に形成された領域、および、p型半導体層26に形成された領域を含む。
 n型半導体層24においてn型光反射層28のn型高Al組成層30は、メサ構造41の側壁47から露出する第1露出部83を含む。また、n型光反射層28のn型低Al組成層31は、メサ構造41の側壁47から露出する第2露出部84を含む。また、n型クラッド層29は、メサ構造41の側壁47から露出する第3露出部85を含む。
 n型高Al組成層30の第1露出部83は、第1Al酸化物層86を含む。第1Al酸化物層86は、第1露出部83の酸化物を含む。第1Al酸化物層86は、接線方向に沿って延びている。第1Al酸化物層86は、n型高Al組成層30の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 n型低Al組成層31の第2露出部84は、第2Al酸化物層87を含む。第2Al酸化物層87は、第2露出部84の酸化物を含む。第2Al酸化物層87は、接線方向に沿って延びている。第2Al酸化物層87は、n型低Al組成層31の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 n型クラッド層29の第3露出部85は、第3Al酸化物層88を含む。第3Al酸化物層88は、第3露出部85の酸化物を含む。第3Al酸化物層88は、接線方向に沿って延びている。第3Al酸化物層88は、n型クラッド層29の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 接線方向に関して、第1Al酸化物層86の長さは、第2Al酸化物層87の長さ、および、第3Al酸化物層88の長さを超えている。これは、n型高Al組成層30のAl組成αが、n型低Al組成層31のAl組成βおよびn型クラッド層29のAl組成γを超えているためである(β<γ<α)。
 接線方向に関して、第3Al酸化物層88の長さは、第2Al酸化物層87の長さを超えている。これは、n型クラッド層29のAl組成γが、n型低Al組成層31のAl組成βを超えているためである(β<γ)。
 第1Al酸化物層86および第2Al酸化物層87は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。第1Al酸化物層86は、側壁絶縁層80の第1部分81を形成している。第2Al酸化物層87は、側壁絶縁層80の第2部分82を形成している。第3Al酸化物層88は、側壁絶縁層80の第2部分82を形成している。側壁絶縁層80においてn型半導体層24に位置する領域は、第1Al酸化物層86、第2Al酸化物層87および第3Al酸化物層88によって形成されている。
 p型半導体層26においてp型光反射層33のp型高Al組成層35は、メサ構造41の側壁47から露出する第1露出部93を含む。また、p型光反射層33のp型低Al組成層36は、メサ構造41の側壁47から露出する第2露出部94を含む。また、p型クラッド層32は、メサ構造41の側壁47から露出する第3露出部95を含む。
 p型高Al組成層35の第1露出部93は、第1Al酸化物層96を含む。第1Al酸化物層96は、第1露出部93の酸化物を含む。第1Al酸化物層96は、接線方向に沿って延びている。第1Al酸化物層96は、p型高Al組成層35の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 p型低Al組成層36の第2露出部94は、第2Al酸化物層97を含む。第2Al酸化物層97は、第2露出部94の酸化物を含む。第2Al酸化物層97は、接線方向に沿って延びている。第2Al酸化物層97は、p型低Al組成層36の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 p型クラッド層32の第3露出部95は、第3Al酸化物層98を含む。第3Al酸化物層98は、第3露出部95の酸化物を含む。第3Al酸化物層98は、接線方向に沿って延びている。第3Al酸化物層98は、p型クラッド層32の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 接線方向に関して、第1Al酸化物層96の長さは、第2Al酸化物層97の長さ、および、第3Al酸化物層98の長さを超えている。これは、p型高Al組成層35のAl組成ζが、p型低Al組成層36のAl組成η、および、p型クラッド層32のAl組成εを超えているためである(η<ε<ζ)。
 接線方向に関して、第3Al酸化物層98の長さは、第2Al酸化物層97の長さを超えている。これは、p型クラッド層32のAl組成εが、p型低Al組成層36のAl組成ηを超えているためである(η<ε)。
 第1Al酸化物層96および第2Al酸化物層97は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。第1Al酸化物層96は、側壁絶縁層80の第1部分81を形成している。第2Al酸化物層97は、側壁絶縁層80の第2部分82を形成している。第3Al酸化物層98は、側壁絶縁層80の第2部分82を形成している。側壁絶縁層80においてp型半導体層26に位置する領域は、第1Al酸化物層96、第2Al酸化物層97および第3Al酸化物層98によって形成されている。
 側壁絶縁層80(第1Al酸化物層86、第2Al酸化物層87、第1Al酸化物層96および第2Al酸化物層97)は、半導体積層構造21においてトレンチ7の外周壁43から露出する領域にも形成されている。トレンチ7の外周壁43に形成された側壁絶縁層80は、トレンチ7の内周壁42(メサ構造41の側壁47)に形成された側壁絶縁層80と略同様の構造を有している。トレンチ7の外周壁43に形成された側壁絶縁層80については、トレンチ7の内周壁42(メサ構造41の側壁47)に形成された側壁絶縁層80の説明が準用されるものとして、説明を省略する。
 図4~図7を参照して、絶縁層8は、半導体積層構造21の主面(第1主面3)の上に形成されている。絶縁層8は、活性層25の発光波長λに対して透明な絶縁材料または透光性を有する絶縁材料を含む。絶縁層8は、窒化シリコン(SiN)層および酸化シリコン(SiO)層のうちの少なくとも1つを含む。
 絶縁層8は、窒化シリコン層または酸化シリコン層からなる単層構造を有していてもよい。絶縁層8は、第1主面3側から任意の順序で積層された窒化シリコン層および酸化シリコン層を含む積層構造を有していてもよい。絶縁層8は、この形態では、窒化シリコン層からなる単層構造を有している。
 絶縁層8は、第1主面3の上からトレンチ7に入り込み、メサ構造41を被覆している。絶縁層8は、主面被覆部101、内壁被覆部102および頂部被覆部103を含む。主面被覆部101は、第1主面3を被覆している。内壁被覆部102は、トレンチ7の内壁(内周壁42、外周壁43および底壁44)を被覆している。頂部被覆部103は、メサ構造41の頂部45を被覆している。
 内壁被覆部102は、より具体的には、トレンチ7の内壁に沿って膜状に延び、トレンチ7内においてリセス空間を区画している。つまり、内壁被覆部102は、メサ構造41の側壁47を被覆している。内壁被覆部102においてメサ構造41の側壁47を被覆する部分は、側壁絶縁層80に接している。
 頂部被覆部103は、メサ構造41の頂部45を選択的に露出させるコンタクト孔104を有している。コンタクト孔104は、より具体的には、p型コンタクト層34を露出させている。コンタクト孔104は、平面視において環状(この形態では円環状)に形成されている。
 図7を参照して、頂部被覆部103は、コンタクト孔104よりも内方に位置する領域にレリーフ部103aを有している。レリーフ部103aは、この形態では、コンタクト孔104によって取り囲まれている。レリーフ部103aは、リセス部105、第1突出部106および第2突出部107を含む。リセス部105は、メサ構造41の頂部45側に向けて窪んでいる。リセス部105は、平面視において環状(この形態では円環状)に形成されている。
 第1突出部106は、リセス部105によって区画されている。第1突出部106は、リセス部105によって取り囲まれ、島状または点状に区画されている。第1突出部106は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。第1突出部106は、法線方向Zに活性層25の発光領域54に対向している。第1突出部106は、法線方向Zにp型電流通過層52に対向している。
 第2突出部107は、リセス部105に起因して形成されている。第2突出部107は、より具体的には、リセス部105およびコンタクト孔104の間の領域に区画されている。第2突出部107は、リセス部105およびコンタクト孔104によって環状(この形態では円環状)に区画されている。
 リセス部105は、第1突出部106を区画する第1側壁108、第2突出部107を区画する第2側壁109、ならびに、第1側壁108および第2側壁109を接続する底壁110を有している。第1側壁108は、頂部被覆部103の主面から底壁110に向けて下り傾斜した傾斜面を有している。第2側壁109は、頂部被覆部103の主面から底壁110に向けて下り傾斜した傾斜面を有している。リセス部105は、断面視において底壁110側の開口幅が開口側の開口幅よりも小さいテーパ形状に形成されている。
 第1突出部106の厚さは、(n+1)λ/2に設定される。第2突出部107の厚さは、(n+1)λ/2に設定される。リセス部105の厚さは、(2n+1)λ/4に設定される。nは、整数である。λは、活性層25で生成される光の波長である。
 頂部45から放出されたレーザ光は、スネルの法則によって、第1側壁108および第2側壁109によって屈折させられ、第1突出部106側に集光される。これにより、第1側壁108および第2側壁109が法線方向Zに延びる垂直面である場合に比べて、レーザ光の指向性が高められる。
 図4~図7を参照して、第1主面電極層9は、絶縁層8に沿って膜状に形成されている。第1主面電極層9は、各トレンチ7内においてリセス空間が区画されるように各メサ構造41を選択的に被覆している。第1主面電極層9は、メサ構造41の頂部45の上からコンタクト孔104に入り込んでいる。第1主面電極層9は、コンタクト孔104内においてp型コンタクト層34に電気的に接続されている。
 第1主面電極層9においてメサ構造41の頂部45を被覆する部分は、絶縁層8の頂部被覆部103を露出させるレリーフ開口111を含む。レリーフ開口111は、絶縁層8のレリーフ部103aを露出させている。レリーフ開口111は、より具体的には、第2突出部107の一部、リセス部105および第1突出部106を露出させている。
 レリーフ開口111は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。レリーフ開口111の平面形状は任意である。レリーフ開口111は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。レリーフ開口111は、法線方向Zにp型電流通過層52に対向している。レリーフ開口111は、法線方向Zに活性層25の発光領域54に対向している。
 レリーフ開口111の開口幅WOは、5μm以上20μm以下であってもよい。開口幅WOは、5μm以上10μm以下、10μm以上15μm以下、または、15μm以上20μm以下であってもよい。
 第1主面電極層9の厚さTE1は、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。厚さTE1は、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 第1主面電極層9は、この形態では、複数の電極膜が積層された積層構造を有している。第1主面電極層9は、より具体的には、絶縁層8側からこの順に積層された第1電極膜112および第2電極膜113を含む。第1電極膜112は、チタンを含んでいてもよい。第2電極膜113は、金を含んでいてもよい。
 図5を参照して、外部端子11は、第1主面電極層9の上に形成されている。外部端子11は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。外部端子11は、第1主面電極層9の厚さTE1以上の厚さTE2(TE1≦TE2)を有している。厚さTE2は、より具体的には、厚さTE1を超えている(TE1<TE2)。外部端子11は、金を含んでいてもよい。
 厚さTE2は、1.0μm以上5.0μm以下であってもよい。厚さTE2は、1.0μm以上2.0μm以下、2.0μm以上3.0μm以下、3.0μm以上4.0μm以下、または、4.0μm以上5.0μm以下であってもよい。
 図4および図5を参照して、面発光レーザ装置1は、チップ本体2の第2主面4(基板20の第2基板主面23)の上に形成された第2主面電極層115を含む。第2主面電極層115は、第2基板主面23の全域を被覆している。第2主面電極層115は、第2基板主面23との間でオーミック接触を形成している。
 第2主面電極層115は、この形態では、複数の電極膜が積層された積層構造を有している。第2主面電極層115は、より具体的には、第2基板主面23側からこの順に積層された第1電極膜116、第2電極膜117および第3電極膜118を含む。第1電極膜116は、金ゲルマニウム合金を含んでいてもよい。第2電極膜117は、ニッケルを含んでいてもよい。第3電極膜118は、金を含んでいてもよい。
 以上、面発光レーザ装置1によれば、チップ本体2(半導体積層構造21)の第1主面3の周縁部に複数の発光部6が偏在している。これにより、チップ本体2の中央部を起点とするチップ本体2の温度上昇を抑制できる。その結果、チップ本体2の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置1によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に疎領域15が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に密領域16が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部である。
 これにより、チップ本体2の中央部および周縁部の間において温度分布の偏りを抑制できる。その結果、チップ本体2の中央部および周縁部の間(つまり、疎領域15および密領域16の間)において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。また、面発光レーザ装置1によれば、発光部6の配列や単位面積当たりの発光部6の個数を疎領域15および密領域16ごとに調整できる。よって、チップ本体2の温度分布や複数の発光部6の出力を適切に調整できる。
 図8A~図8Iは、図6の対応図であって、図1に示す面発光レーザ装置1の製造方法の一例を説明するための図である。
 図8Aを参照して、まず、基板20が用意される。次に、n型バッファ層27が、基板20の第1基板主面22の上に形成される。n型バッファ層27は、n型のGaAsを含む。n型バッファ層27は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、n型光反射層28が、n型バッファ層27の上に形成される。n型光反射層28は、n型高Al組成層30およびn型低Al組成層31を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。
 n型高Al組成層30は、n型のAlαGa(1-α)Asを含む。Al組成αは、0.5以上0.95以下であってもよい。n型低Al組成層31は、n型のAlβGa(1-β)Asを含む。Al組成βは、0.05以上0.25以下であってもよい。n型高Al組成層30およびn型低Al組成層31は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、n型クラッド層29が、n型光反射層28の上に形成される。n型クラッド層29は、n型のAlγGa(1-γ)Asを含む。n型クラッド層29のAl組成γは、0.2以上0.7以下であってもよい。n型クラッド層29は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、図8Bを参照して、活性層25が、n型クラッド層29の上に形成される。活性層25は、量子井戸層および障壁層を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。量子井戸層は、GaAsを含む。障壁層は、AlδGa(1-δ)Asを含む。Al組成δは、0.15以上0.5以下であってもよい。量子井戸層および障壁層は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、図8Cを参照して、p型クラッド層32が、活性層25の上に形成される。p型クラッド層32は、p型のAlεGa(1-ε)Asを含む。Al組成εは、0.2以上0.7以下であってもよい。p型クラッド層32は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型電流通過層52および電流狭窄絶縁層53のベースとなるp型ベース層122が、p型クラッド層32の上に形成される。p型ベース層122は、p型のAlσGa(1-σ)Asを含む。Al組成σは、0.9以上1.0以下であってもよい。p型ベース層122は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型光反射層33が、p型ベース層122の上に形成される。p型光反射層33は、p型高Al組成層35およびp型低Al組成層36を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。
 p型高Al組成層35は、p型のAlζGa(1-ζ)Asを含む。Al組成ζは、0.5以上0.95以下であってもよい。p型低Al組成層36は、p型のAlηGa(1-η)Asを含む。Al組成ηは、0.05以上0.25以下であってもよい。p型高Al組成層35およびp型低Al組成層36は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型コンタクト層34が、p型光反射層33の上に形成される。p型コンタクト層34は、p型のGaAsを含む。p型コンタクト層34は、エピタキシャル成長法によって形成される。これにより、第1基板主面22側からこの順に積層されたn型半導体層24、活性層25およびp型半導体層26を含む半導体積層構造21が形成される。
 次に、図8Dを参照して、所定パターンを有するマスク123が、半導体積層構造21の上に形成される。マスク123は、複数の開口124を有している。複数の開口124は、トレンチ7を形成すべき領域をそれぞれ露出させている。
 次に、半導体積層構造21の不要な部分が、マスク123を介するエッチング法によって除去される。半導体積層構造21の不要な部分は、ウエットエッチング法またはドライエッチング法によって除去されてもよい。この工程では、p型コンタクト層34、p型光反射層33、p型ベース層122、p型クラッド層32、活性層25、n型クラッド層29およびn型光反射層28の不要な部分がそれぞれ除去される。
 これにより、複数のトレンチ7が半導体積層構造21に形成される。複数のトレンチ7は、p型コンタクト層34、p型光反射層33、p型クラッド層32、活性層25およびn型クラッド層29を貫通し、n型光反射層28の一部を露出させている。また、これにより、半導体積層構造21に複数のメサ構造41が形成される。その後、マスク123は除去される。
 n型高Al組成層30は、n型低Al組成層31のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型低Al組成層31を残存させながら、n型高Al組成層30を除去できる。また、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型高Al組成層30を残存させながら、n型低Al組成層31を除去できる。
 また、n型クラッド層29は、n型高Al組成層30およびn型低Al組成層31のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型高Al組成層30およびn型低Al組成層31を残存させながら、n型クラッド層29を除去できる。
 また、p型高Al組成層35は、p型低Al組成層36のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、p型低Al組成層36を残存させながら、p型高Al組成層35を除去できる。また、エッチング液を適切に選択することにより、p型高Al組成層35を残存させながら、p型低Al組成層36を除去できる。
 また、p型クラッド層32は、p型高Al組成層35およびp型低Al組成層36のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、p型高Al組成層35およびp型低Al組成層36を残存させながら、p型クラッド層32を除去できる。
 次に、図8Eを参照して、側壁絶縁層80が、トレンチ7に形成される。側壁絶縁層80は、半導体積層構造21に対する酸化処理法によって形成される。酸化処理法は、熱酸化処理法であってもよい。
 この工程では、p型光反射層33においてトレンチ7から露出する部分が酸化される。また、p型ベース層122においてトレンチ7から露出する部分が酸化される。また、p型クラッド層32においてトレンチ7から露出する部分が酸化される。また、n型クラッド層29においてトレンチ7から露出する部分が酸化される。また、n型光反射層28においてトレンチ7から露出する部分が酸化される。
 比較的高いAl組成ζを有するp型ベース層122では、メサ構造41の側壁47からメサ構造41の内方領域に向けて酸化が大きく進行する。これにより、p型ベース層122の酸化部が電流狭窄絶縁層53として形成される。また、p型ベース層122の非酸化部がp型電流通過層52として形成される。
 次に、図8Fを参照して、絶縁層8が、半導体積層構造21の上に形成される。この工程では、窒化シリコン層からなる絶縁層8が形成される。絶縁層8は、窒化シリコン層に代えてまたはこれに加えて、酸化シリコン層を含んでいてもよい。絶縁層8は、CVD法によって形成されてもよい。
 次に、図8Gを参照して、所定パターンを有するマスク125が、半導体積層構造21の上に形成される。マスク125は、絶縁層8においてリセス部105を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口126を有している。次に、絶縁層8の不要な部分が、マスク125を介するエッチング法(たとえばドライエッチング法)によって除去される。これにより、絶縁層8にリセス部105が形成される。その後、マスク125は除去される。
 次に、図8Hを参照して、所定パターンを有するマスク127が、半導体積層構造21の上に形成される。マスク127は、絶縁層8においてコンタクト孔104を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口128を有している。次に、絶縁層8の不要な部分が、マスク127を介するエッチング法(たとえばウエットエッチング法)によって除去される。これにより、コンタクト孔104が、絶縁層8に形成される。その後、マスク127は除去される。
 次に、図8Iを参照して、第1主面電極層9が、半導体積層構造21の上に形成される。第1主面電極層9は、第1電極膜112および第2電極膜113を含む。第1電極膜112は、チタンを含んでいてもよい。第2電極膜113は、金を含んでいてもよい。第1電極膜112および第2電極膜113は、蒸着法またはスパッタ法によってそれぞれ形成されてもよい。
 次に、レリーフ開口111が、第1主面電極層9に形成される。レリーフ開口111は、第1主面電極層9においてメサ構造41の頂部45を被覆する部分を選択的に除去することによって形成される。第1主面電極層9の不要な部分は、マスク(図示せず)を介するエッチング法によって除去されてもよい。これにより、第1主面電極層9に、絶縁層8の頂部被覆部103を選択的に露出させるレリーフ開口111が形成される。
 次に、外部端子11が、第1主面電極層9の上に形成される。外部端子11は、金を含んでいてもよい。外部端子11は、めっき法によって形成されてもよい。また、第2主面電極層115が、第2基板主面23の上に形成される。第2主面電極層115は、第1電極膜116、第2電極膜117および第3電極膜118を含む。
 第1電極膜116は、金ゲルマニウム合金を含んでいてもよい。第2電極膜117は、ニッケルを含んでいてもよい。第3電極膜118は、金を含んでいてもよい。第1電極膜116、第2電極膜117および第3電極膜118は、蒸着法またはスパッタ法によってそれぞれ形成されてもよい。第2主面電極層115は、第1主面電極層9の形成工程に先立って形成されてもよい。以上を含む工程を経て、面発光レーザ装置1が製造される。
 図9は、本発明の第2実施形態に係る面発光レーザ装置131を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図9を参照して、複数の発光部6は、平面視において第1主面3の周縁部に偏在している。複数の発光部6は、より具体的には、第1主面3の中央部から周縁部に向けて最短距離L1が漸減する態様で配列されている。最短距離L1は、第1主面3の中央部から、第1主面3の一端部側(第2側面5B側)および他端部側(第4側面5D側)に向けて漸減している。つまり、複数の発光部6は、この形態では、第1方向Xに沿う最短距離L1が、第1主面3の中央部から周縁部に向けて漸減する態様で配列されていてもよい。
 これにより、複数の発光部6が疎に配列された疎領域15が、第1主面3の中央部に形成されている。また、複数の発光部6が密に配列された密領域16(第1密領域17および第2密領域18)が、第1主面3の周縁部に形成されている。
 複数の発光部6は、第1方向Xおよび第2方向Yに沿う最短距離L1が、第1主面3の中央部から周縁部に向けて漸減する態様で配列されていてもよい。この場合、疎領域15は、第1主面3の周縁部に沿って形成された1つの密領域16によって取り囲まれていてもよい。
 以上、面発光レーザ装置131によれば、面発光レーザ装置1に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
 図10は、本発明の第3実施形態に係る面発光レーザ装置141を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図10を参照して、面発光レーザ装置141は、疎領域15および密領域16を備えていない。複数の発光部6は、この形態では、平面視において半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する外部端子11の周囲に偏在している。
 面発光レーザ装置141は、より具体的には、第1主面3に形成された疎領域142および密領域143を含む。疎領域142は、第1主面3において複数の発光部6が疎に配列された領域であり、平面視において外部端子11の周囲外の領域に形成されている。密領域143は、複数の発光部6が疎領域142に対して密に配列された領域であり、平面視において外部端子11の周囲に形成されている。
 疎領域142に形成された複数の発光部6の説明は、第1実施形態に係る疎領域15に形成された複数の発光部6の説明が準用される。密領域143に形成された複数の発光部6の説明は、第1実施形態に係る密領域16に形成された複数の発光部6の説明が準用される。
 以上、面発光レーザ装置141によれば、外部端子11の周囲に偏在する複数の発光部6が形成されている。これにより、外部端子11の周囲に配列された複数の発光部6で生じた熱を外部端子11に効率的に伝達させることができる。その結果、チップ本体2(半導体積層構造21)の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置141によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に疎領域142が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に密領域143が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2において外部端子11の周囲の領域である。
 これにより、チップ本体2において外部端子11の周囲の領域およびそれ以外の領域において温度分布の偏りを抑制できる。その結果、疎領域142および密領域143の間において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。また、面発光レーザ装置141によれば、発光部6の配列や単位面積当たりの発光部6の個数を疎領域142および密領域143ごとに調整できる。よって、チップ本体2の温度分布や複数の発光部6の出力を適切に調整できる。
 図11は、本発明の第4実施形態に係る面発光レーザ装置151を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図11を参照して、面発光レーザ装置151は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁部に偏在する複数の発光部6を含む。面発光レーザ装置151は、この形態では、疎領域15および密領域16を含む。面発光レーザ装置151は、さらに、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する外部端子11の周囲に偏在する複数の発光部6を含む。つまり、密領域16は、この形態では、第1密領域17および第2密領域18に加えて、外部端子11の周囲に形成された第3密領域152を含む。
 第3密領域152は、複数の発光部6が疎領域15に対して密に配列された領域である。第3密領域152に形成された複数の発光部6の説明は、第1密領域17および第2密領域18に形成された複数の発光部6の説明が準用される。
 以上、面発光レーザ装置151によれば、面発光レーザ装置1に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。また、面発光レーザ装置151によれば、外部端子11の周囲に偏在する複数の発光部6が形成されている。これにより、外部端子11の周囲に配列された複数の発光部6で生じた熱を外部端子11に効率的に伝達させることができる。その結果、チップ本体2(半導体積層構造21)の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置151によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に疎領域15が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に密領域16が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部およびチップ本体2において外部端子11の周囲の領域である。これにより、チップ本体2における温度分布の偏りを抑制できる。その結果、疎領域15および密領域16の間において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。
 また、面発光レーザ装置151によれば、発光部6の配列や単位面積当たりの発光部6の個数を疎領域15および密領域16ごとに調整できる。よって、チップ本体2の温度分布や複数の発光部6の出力を適切に調整できる。
 面発光レーザ装置151では、密領域16が第1密領域17および第2密領域18を含む例について説明した。しかし、第1密領域17および第2密領域18のいずれか一方が疎領域15とされてもよい。
 図12は、本発明の第5実施形態に係る面発光レーザ装置161を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図12を参照して、面発光レーザ装置161は、第1方向Xに関して第1主面3の一端部側(第2側面5B側)の領域に形成された外部端子11を含む。外部端子11は、この形態では、平面視において第2方向Yに沿って延びる長方形状に形成されている。
 面発光レーザ装置161は、疎領域15および密領域16を含む。密領域16は、第1方向Xに関して第1主面3の一端部側(第2側面5B側)の周縁部に形成された第1密領域17を含む。第1密領域17に係る複数の発光部6は、外部端子11の周囲に偏在している。
 以上、面発光レーザ装置161によれば、面発光レーザ装置1に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。また、面発光レーザ装置161によれば、外部端子11の周囲に偏在する複数の発光部6が形成されている。面発光レーザ装置161は、より具体的には、第1方向Xに関して第1主面3の一端部側に形成された外部端子11の周囲に偏在する第1密領域17を含む。
 これにより、外部端子11の周囲に配列された複数の発光部6で生じた熱を外部端子11に効率的に伝達させることができる。その結果、チップ本体2(半導体積層構造21)の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置161によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に疎領域15が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に密領域16が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部およびチップ本体2において外部端子11の周囲の領域である。これにより、チップ本体2における温度分布の偏りを抑制できる。その結果、疎領域15および密領域16の間において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。
 また、面発光レーザ装置161によれば、発光部6の配列や単位面積当たりの発光部6の個数を疎領域15および密領域16ごとに調整できる。よって、チップ本体2の温度分布や複数の発光部6の出力を適切に調整できる。面発光レーザ装置161では、密領域16が第1密領域17および第2密領域18を含む例について説明した。しかし、第2密領域18が疎領域15とされてもよい。
 図13は、本発明の第6実施形態に係る面発光レーザ装置171を示す平面図である。図14は、図13に示すXIV-XIV線に沿う断面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図13および図14を参照して、面発光レーザ装置171は、疎領域15および密領域16を備えていない。つまり、複数の発光部6は、平面視において等しい最短距離L1で配列されている。複数の発光部6は、この形態では、平面視において千鳥状に配列されている。
 面発光レーザ装置171は、第1主面3の上に形成された電極層172を含む。電極層172は、より具体的には、第1主面電極層9の上に形成されている。電極層172は、平面視において第1主面3の中央部に偏在している。電極層172は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁部を露出させ、第1主面3の中央部を被覆している。電極層172は、複数の発光部6をそれぞれ露出させる複数の開口173を含む。これにより、複数の発光部6からの光が、複数の開口173から取り出される。
 電極層172は、平面視において円形状に形成されている。電極層172の平面形状は任意である。電極層172は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 電極層172は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。電極層172は、第1主面電極層9の厚さTE1以上の厚さTE3(TE1≦TE3)を有している。厚さTE3は、より具体的には、厚さTE1を超えている(TE1<TE3)。
 厚さTE3は、厚さTE2と等しくてもよい(TE2=TE3)。電極層172は、外部端子11と同一の材料によって形成されていてもよい。つまり、電極層172は、金を含んでいてもよい。このような構造によれば、外部端子11の形成工程を利用して電極層172を形成できる。
 以上、面発光レーザ装置171によれば、第1主面3の中央部に偏在する電極層172が形成されている。電極層172は、より具体的には、平面視において第1主面3の周縁部を露出させ、第1主面3の中央部を被覆している。電極層172は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。
 これにより、第1主面3の中央部に配列された複数の発光部6で生じた熱を電極層172に効率的に伝達させることができる。その結果、チップ本体2の中央部を起点とするチップ本体2の温度上昇を抑制できる。よって、チップ本体2(半導体積層構造21)の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置171によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域が電極層172によって被覆され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域が電極層172から露出している。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部である。
 これにより、チップ本体2における温度分布の偏りを抑制できる。その結果、電極層172によって被覆された領域、および、電極層172から露出する領域の間において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。
 面発光レーザ装置171の構造は、第1~第5実施形態に係る面発光レーザ装置1,131,141,151,161に組み合わされてもよい。つまり、面発光レーザ装置1,131,141,151,161において電極層172が形成されていてもよい。
 図15は、本発明の第7実施形態に係る面発光レーザ装置181を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図15を参照して、面発光レーザ装置181は、疎領域15および密領域16を備えていない。つまり、複数の発光部6は、平面視において等しい最短距離L1で配列されている。複数の発光部6は、この形態では、平面視において千鳥状に配列されている。
 面発光レーザ装置181は、第1主面3の上に形成された複数の電極層182を含む。複数の電極層182は、第1主面電極層9の上に形成されている。複数の電極層182は、平面視において第1主面3の中央部に偏在している。
 面発光レーザ装置181は、より具体的には、複数の電極層182の配列密度が互いに異なる密領域183および疎領域184を含む。密領域183は、複数の電極層182が密に配列された領域である。疎領域184は、複数の電極層182が密領域183に対して疎に配列された領域である。
 密領域183は、平面視において第1主面3の中央部に形成されている。疎領域184は、平面視において第1主面3の周縁部に形成されている。疎領域184は、この形態では、第1疎領域185および第2疎領域186を含む。第1疎領域185は、第1方向Xに関して、密領域183に対して第1主面3の一端部側(第2側面5B側)の周縁部に形成されている。第2疎領域186は、第1方向Xに関して、疎領域15に対して第1主面3の他端部側(第4側面5D側)の周縁部に形成されている。第2疎領域186は、疎領域15を挟んで第1疎領域185に対向している。
 密領域183を取り囲む1つの疎領域184が形成されてもよい。この場合、1つの疎領域184は、密領域183を取り囲む環状に形成される。第1疎領域185および第2疎領域186のいずれか一方が、密領域183に変更されてもよい。
 複数の電極層182は、密領域183に形成された複数の第1電極層187、および、疎領域184に形成された複数の第2電極層188を含む。
 複数の第1電極層187は、密領域183において複数の発光部6の周囲に形成されている。複数の第1電極層187は、この形態では、1つの発光部6を6つの第1電極層187で取り囲む態様で配列されている。6つの第1電極層187は、1つの発光部6の周囲に等間隔に配列されている。複数の第1電極層187は、それらの間の領域から第1主面電極層9を露出させている。
 各第1電極層187は、最近接する3つのトレンチ7の間の領域に形成されている。各第1電極層187は、この形態では、平面視において三角形状に形成されている。各第1電極層187は、より具体的には、平面視において最近接する3つのトレンチ7によって3つの頂点が切り欠かれた三角形状に形成されている。
 各第1電極層187は、トレンチ7から間隔を空けて形成されていてもよい。各第1電極層187は、平面視において凸湾曲状に膨出した1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第1電極層187は、平面視において凹湾曲状に窪んだ1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第1電極層187の平面形状は任意である。各第1電極層187は、平面視において四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、円形状もしくは楕円形状に形成されていてもよい。
 各第1電極層187は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。各第1電極層187は、第1主面電極層9の厚さTE1以上の厚さTE4(TE1≦TE4)を有している。厚さTE4は、より具体的には、厚さTE1を超えている(TE1<TE4)。
 厚さTE4は、外部端子11の厚さTE2と等しくてもよい(TE2=TE4)。各第1電極層187は、外部端子11と同一の材料によって形成されていてもよい。つまり、各第1電極層187は、金を含んでいてもよい。このような構造によれば、外部端子11の形成工程を利用して各第1電極層187を形成できる。
 複数の第2電極層188は、疎領域184において第1電極層187の配列密度未満の配列密度で形成されている。つまり、1つの発光部6に対する第2電極層188の個数は、1つの発光部6に対する第1電極層187の個数未満である。各第2電極層188の平面積は、この形態では、各第1電極層187の平面積と等しい。
 複数の第2電極層188は、疎領域184において複数の発光部6の周囲に形成されている。複数の第2電極層188は、この形態では、1つの発光部6の周囲を6つ未満(この形態では3つ)の第2電極層188で取り囲む態様で配列されている。3つの第2電極層188は、1つの発光部6の周囲に等間隔に配列されている。隣り合う複数の第2電極層188は、それらの間の領域から第1主面電極層9を露出させている。
 各第2電極層188は、最近接する3つのトレンチ7の間の領域に形成されている。各第2電極層188は、この形態では、平面視において三角形状に形成されている。各第2電極層188は、より具体的には、平面視において最近接する3つのトレンチ7によって3つの頂点が切り欠かれた三角形状に形成されている。
 各第2電極層188は、トレンチ7から間隔を空けて形成されていてもよい。各第2電極層188は、平面視において凸湾曲状に膨出した1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第2電極層188は、平面視において凹湾曲状に窪んだ1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第2電極層188の平面形状は任意である。各第2電極層188は、三角形状に代えて、平面視において四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、円形状もしくは楕円形状に形成されていてもよい。
 各第2電極層188は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。各第2電極層188は、第1主面電極層9の厚さTE1以上の厚さTE5(TE1≦TE5)を有している。厚さTE5は、より具体的には、厚さTE1を超えている(TE1<TE5)。
 厚さTE5は、外部端子11の厚さTE2と等しくてもよい(TE2=TE5)。各第2電極層188は、外部端子11と同一の材料によって形成されていてもよい。つまり、各第2電極層188は、金を含んでいてもよい。このような構造によれば、外部端子11の形成工程を利用して各第2電極層188を形成できる。
 以上、面発光レーザ装置181によれば、チップ本体2の第1主面3の中央部に偏在する複数の電極層182が形成されている。複数の電極層182は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。
 これにより、第1主面3の中央部に配列された複数の発光部6で生じた熱を複数の電極層182に効率的に伝達させることができる。その結果、チップ本体2の中央部を起点とするチップ本体2の温度上昇を抑制できる。よって、チップ本体2(半導体積層構造21)の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置181によれば、複数の電極層182の配列密度が互いに異なる密領域183および疎領域184が形成されている。密領域183は、複数の電極層182が密に配列された領域である。疎領域184は、複数の電極層182が密領域183に対して疎に配列された領域である。
 密領域183は、平面視において第1主面3の中央部に形成されている。疎領域184は、平面視において第1主面3の周縁部に形成されている。つまり、面発光レーザ装置181によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に密領域183が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に疎領域184が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部である。
 これにより、チップ本体2における温度分布の偏りを抑制できる。その結果、密領域183および疎領域184の間において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。
 また、面発光レーザ装置181によれば、複数の電極層182(第1電極層187および第2電極層188)の配列や単位面積当たりの個数を密領域183および疎領域184ごとに調整できる。よって、チップ本体2の温度分布や複数の発光部6の出力を適切に調整できる。
 面発光レーザ装置181の構造は、第1~第6実施形態に係る面発光レーザ装置1,131,141,151,161,171に組み合わされてもよい。つまり、面発光レーザ装置1,131,141,151,161,171において複数の電極層182が形成されていてもよい。
 図16は、本発明の第8実施形態に係る面発光レーザ装置191を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図16を参照して、面発光レーザ装置191は、疎領域15および密領域16を備えていない。つまり、複数の発光部6は、平面視において等しい最短距離L1で配列されている。複数の発光部6は、この形態では、平面視において千鳥状に配列されている。
 面発光レーザ装置191は、第1主面3の上に形成された複数の電極層192を含む。複数の電極層192は、より具体的には、第1主面電極層9の上に形成されている。複数の電極層192は、平面視において第1主面3の中央部に偏在している。
 面発光レーザ装置191は、第1主面3に対する複数の電極層192の占有密度が互いに異なる密領域193および疎領域194を含む。密領域193は、複数の電極層192が密に配列された領域である。疎領域194は、第1主面3において複数の電極層192が密領域193に対して疎に配列された領域である。
 密領域193は、平面視において第1主面3の中央部に形成されている。疎領域194は、平面視において第1主面3の周縁部に形成されている。疎領域194は、この形態では、第1疎領域195および第2疎領域196を含む。第1疎領域195は、第1方向Xに関して、密領域193に対して第1主面3の一端部側(第2側面5B側)の周縁部に形成されている。第2疎領域196は、第1方向Xに関して、密領域193に対して第1主面3の他端部側(第4側面5D側)の周縁部に形成されている。第2疎領域196は、第1疎領域195を挟んで第1疎領域195に対向している。
 密領域193を取り囲む1つの疎領域194が形成されてもよい。この場合、1つの疎領域194は、密領域193を取り囲む環状に形成される。第1疎領域195および第2疎領域196のいずれか一方が、密領域193に変更されてもよい。
 複数の電極層192は、密領域193に形成された複数の第1電極層197、および、疎領域194に形成された複数の第2電極層198を含む。
 複数の第1電極層197は、密領域193において複数の発光部6の周囲に形成されている。複数の第1電極層197は、この形態では、1つの発光部6を6つの第1電極層197で取り囲む態様で配列されている。6つの第1電極層197は、1つの発光部6の周囲に等間隔に配列されている。隣り合う複数の第1電極層197は、それらの間の領域から第1主面電極層9を露出させている。
 各第1電極層197は、最近接する3つのトレンチ7の間の領域に形成されている。各第1電極層197は、この形態では、平面視において三角形状に形成されている。各第1電極層197は、より具体的には、平面視において最近接する3つのトレンチ7によって3つの頂点が切り欠かれた三角形状に形成されている。
 各第1電極層197は、トレンチ7から間隔を空けて形成されていてもよい。各第1電極層197は、平面視において凸湾曲状に膨出した1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第1電極層197は、平面視において凹湾曲状に窪んだ1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第1電極層197の平面形状は任意である。各第1電極層197は、平面視において四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、円形状もしくは楕円形状に形成されていてもよい。
 各第1電極層197は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。各第1電極層197は、第1主面電極層9の厚さTE1以上の厚さTE4(TE1≦TE4)を有している。厚さTE4は、より具体的には、厚さTE1を超えている(TE1<TE4)。
 厚さTE4は、外部端子11の厚さTE2と等しくてもよい(TE2=TE4)。各第1電極層197は、外部端子11と同一の材料によって形成されていてもよい。つまり、各第1電極層197は、金を含んでいてもよい。このような構造によれば、外部端子11の形成工程を利用して各第1電極層197を形成できる。
 複数の第2電極層198は、疎領域194において、第1主面3に対する占有密度が第1主面3に対する複数の第1電極層197の占有密度未満になるように形成されている。各第2電極層198の平面積は、各第1電極層197の平面積未満である。
 複数の第2電極層198は、疎領域194において複数の発光部6の周囲に形成されている。複数の第2電極層198は、この形態では、1つの発光部6の周囲を6つの第2電極層198で取り囲む態様で配列されている。6つの第2電極層198は、1つの発光部6の周囲に等間隔に配列されている。隣り合う複数の第2電極層198は、それらの間の領域から第1主面電極層9を露出させている。
 各第2電極層198は、最近接する3つのトレンチ7の間の領域に形成されている。各第2電極層198は、トレンチ7から間隔を空けて形成されている。各第2電極層198は、平面視において各第1電極層197とは異なる形状に形成されている。各第2電極層198は、この形態では、平面視において多角形状に形成されている。
 各第2電極層198は、平面視において凸湾曲状に膨出した1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第2電極層198は、平面視において凹湾曲状に窪んだ1つまたは複数の辺を有していてもよい。各第2電極層198の平面形状は任意である。各第2電極層198は、三角形状に代えて、平面視において四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、円形状もしくは楕円形状に形成されていてもよい。
 各第2電極層198は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。各第2電極層198は、第1主面電極層9の厚さTE1以上の厚さTE5(TE1≦TE5)を有している。厚さTE5は、より具体的には、厚さTE1を超えている(TE1<TE5)。
 厚さTE5は、外部端子11の厚さTE2と等しくてもよい(TE2=TE5)。各第2電極層198は、外部端子11と同一の材料によって形成されていてもよい。つまり、各第2電極層198は、金を含んでいてもよい。このような構造によれば、外部端子11の形成工程を利用して各第2電極層198を形成できる。
 以上、面発光レーザ装置191によれば、チップ本体2の第1主面3の中央部に偏在する複数の電極層192が形成されている。複数の電極層192は、半導体積層構造21の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。
 これにより、第1主面3の中央部に配列された複数の発光部6で生じた熱を複数の電極層192に伝達させることができる。その結果、チップ本体2の中央部を起点とするチップ本体2の温度上昇を抑制できる。よって、チップ本体2(半導体積層構造21)の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。
 また、面発光レーザ装置191によれば、第1主面3に対する複数の電極層192の占有密度が互いに異なる密領域193および疎領域194が形成されている。密領域193は、複数の電極層192が密に配列された領域である。疎領域194は、複数の電極層192が密領域193に対して疎に配列された領域である。
 密領域193は、平面視において第1主面3の中央部に形成されている。疎領域194は、平面視において第1主面3の周縁部に形成されている。つまり、面発光レーザ装置191によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に密領域193が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に疎領域194が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部である。
 これにより、チップ本体2における温度分布の偏りを抑制できる。その結果、密領域193および疎領域194の間において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。
 また、面発光レーザ装置191によれば、複数の電極層192(第1電極層197および第2電極層198)の平面積を密領域183および疎領域184ごとに調整できる。よって、チップ本体2の温度分布や複数の発光部6の出力を適切に調整できる。
 面発光レーザ装置191の構造は、第1~第7実施形態に係る面発光レーザ装置1,131,141,151,161,171,181に組み合わされてもよい。つまり、面発光レーザ装置1,131,141,151,161,171,181において複数の電極層192が形成されていてもよい。
 図17は、本発明の第9実施形態に係る面発光レーザ装置201を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図17を参照して、面発光レーザ装置201は、疎領域15および密領域16を備えていない。つまり、複数の発光部6は、平面視において互いに等しいまたは互いに異なる最短距離L1で配列されている。複数の発光部6は、この形態では、平面視において千鳥状に配列されている。
 複数の発光部6は、この形態では、複数の第1発光部202および複数の第2発光部203を含む。各第1発光部202は、第1サイズを有している。各第2発光部203は、第1サイズとは異なる第2サイズを有している。各第2発光部203の第2サイズは、各第1発光部202の第1サイズ未満である。各第2発光部203は、各第1発光部202の平面積未満の平面積を有している。
 つまり、各第2発光部203を形成するメサ構造41の平面積は、各第1発光部202を形成するメサ構造41の平面積未満である。また、各第2発光部203の電流密度は、各第1発光部202の電流密度を超えている。また、各第2発光部203の設計上の出力は、各第1発光部202の設計上の出力を超えている。
 複数の第1発光部202は、この形態では、平面視において第1主面3の中央部に偏在している。複数の第2発光部203は、この形態では、平面視において第1主面3の周縁部に偏在している。面発光レーザ装置201は、より具体的には、低電流密度領域204および高電流密度領域205を含む。低電流密度領域204は、複数の第1発光部202を含む。高電流密度領域205は、複数の第2発光部203を含む。
 低電流密度領域204は、平面視において第1主面3の中央部に形成されている。高電流密度領域205は、平面視において第1主面3の周縁部に形成されている。高電流密度領域205は、この形態では、第1高電流密度領域206および第2高電流密度領域207を含む。
 第1高電流密度領域206は、第1方向Xに関して、低電流密度領域204に対して第1主面3の一端部側(第2側面5B側)の周縁部に形成されている。第2高電流密度領域207は、第1方向Xに関して、低電流密度領域204に対して第1主面3の他端部側(第4側面5D側)の周縁部に形成されている。第2高電流密度領域207は、低電流密度領域204を挟んで第1高電流密度領域206に対向している。
 低電流密度領域204を取り囲む1つの高電流密度領域205が形成されてもよい。この場合、1つの高電流密度領域205は、低電流密度領域204を取り囲む環状に形成される。第1高電流密度領域206および第2高電流密度領域207のいずれか一方が、低電流密度領域204に変更されてもよい。
 以上、面発光レーザ装置201によれば、複数の発光部6が、互いに異なるサイズを有する複数の第1発光部202および複数の第2発光部203を含む。各第1発光部202は、第1サイズを有している。各第2発光部203は、第2サイズを有している。各第2発光部203の第2サイズは、各第1発光部202の第1サイズ未満である。各第2発光部203は、より具体的には、各第1発光部202の平面積未満の平面積を有している。
 各第1発光部202の発熱量は、各第2発光部203の発熱量よりも小さい。これにより、チップ本体2の温度分布を調整できるから、複数の発光部6の出力を調整できる。特に、面発光レーザ装置201によれば、比較的大きいサイズを有する複数の第1発光部202が、第1主面3の中央部に偏在している。これにより、チップ本体2の中央部を起点とするチップ本体2の温度上昇を抑制できる。
 また、面発光レーザ装置201によれば、チップ本体2において温度上昇率の高い領域に低電流密度領域204が形成され、チップ本体2において温度上昇率の低い領域に第1高電流密度領域206が形成されている。温度上昇率の高い領域は、この形態では、チップ本体2の中央部である。温度上昇率の低い領域は、この形態では、チップ本体2の周縁部である。
 これにより、チップ本体2の中央部および周縁部の間において温度分布の偏りを抑制できる。その結果、チップ本体2の中央部および周縁部の間(つまり、低電流密度領域204および高電流密度領域205の間)において複数の発光部6の出力低下や出力ばらつきを抑制できる。
 また、面発光レーザ装置201によれば、発光部6の配列や単位面積当たりの発光部6の個数を低電流密度領域204および高電流密度領域205ごとに調整できる。よって、チップ本体2の温度分布や複数の発光部6の出力を適切に調整できる。
 面発光レーザ装置201の構造は、第1~第8実施形態に係る面発光レーザ装置1,131,141,151,161,171,181,191に組み合わされてもよい。つまり、面発光レーザ装置1,131,141,151,161,171,181,191において複数の第1発光部202および複数の第2発光部203を含む複数の発光部6が形成されていてもよい。
 図18は、本発明の第10実施形態に係る面発光レーザ装置301を示す平面図であって、第1主面電極層309の第1形態例を示す平面図である。図19は、図18に示す領域XXXVIIIの拡大図である。図20は、図18に示すXX-XX線に沿う断面図である。図21は、図18に示すXXI-XXI線に沿う断面図である。図22は、図18に示すXXII-XXII線に沿う断面図である。図23は、図22に示す領域XXIIIの拡大図である。図24は、図22に示す領域XXIVの拡大図である。
 図18~図24を参照して、面発光レーザ装置301は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)と称される半導体レーザ装置である。面発光レーザ装置301は、直方体形状のチップ本体302を含む。
 チップ本体302は、一方側の第1主面303、他方側の第2主面304、ならびに、第1主面303および第2主面304を接続する側面305A,305B,305C,305Dを含む。第1主面303および第2主面304は、それらの法線方向Zから見た平面視(以下、単に「平面視」という。)において四角形状(この形態では長方形状)に形成されている。
 側面305A~305Dは、より具体的には、第1側面305A、第2側面305B、第3側面305Cおよび第4側面305Dを含む。第1側面305Aおよび第3側面305Cは、第1方向Xに沿って延び、第1方向Xに交差する第2方向Yに対向している。第2方向Yは、より具体的には、第1方向Xに直交している。第1側面305Aおよび第3側面305Cは、チップ本体302の長辺を形成している。第2側面305Bおよび第4側面305Dは、第2方向Yに沿って延び、第1方向Xに対向している。第2側面305Bおよび第4側面305Dは、チップ本体302の短辺を形成している。側面305A~305Dは、法線方向Zに沿って平面的に延びている。
 平面視において第1側面305A(第3側面305C)の幅W1は、200μm以上2000μm以下であってもよい。幅W1は、200μm以上400μm以下、400μm以上600μm以下、600μm以上800μm以下、800μm以上1000μm以下、1000μm以上1200μm以下、1200μm以上1400μm以下、1400μm以上1600μm以下、1600μm以上1800μm以下、または、1800μm以上2000μm以下であってもよい。幅W1は、500μm±5μmであってもよい。
 平面視において第2側面305B(第4側面305D)の幅W2は、200μm以上1000μm以下であってもよい。幅W2は、200μm以上300μm以下、300μm以上400μm以下、400μm以上500μm以下、500μm以上600μm以下、600μm以上700μm以下、700μm以上800μm以下、800μm以上900μm以下、または、900μm以上1000μm以下であってもよい。幅W2は、340μm±5μmであってもよい。
 面発光レーザ装置301は、第1主面303に形成され、法線方向Zに向けてレーザ光を放出する発光部306(半導体発光層)を含む。この形態では、複数の発光部306が、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて形成されている。複数の発光部306は、規則的に配列されていてもよいし、不規則に配列されていてもよい。複数の発光部306は、平面視において千鳥状、行列状または放射状(同心円状)に配列されていることが好ましい。
 複数の発光部306は、この形態では、平面視において互いに間隔を空けて千鳥状に配列されている。つまり、複数の発光部306は、平面視において三角形(この形態では正三角形)の3つの頂点に1つの発光部306がそれぞれ位置する態様で配列されている。複数の発光部306は、より具体的に、平面視において六角形(この形態では正六角形)の6つの頂点に1つの発光部306がそれぞれ位置する態様で配列されている。
 複数の発光部306は、さらに具体的には、平面視において六角形(この形態では正六角形)の6つの頂点に1つの発光部306がそれぞれ位置し、かつ、六角形の中央部に1つの発光部306が位置する態様で配列されている。
 複数の発光部306は、この形態では、平面視において円形状にそれぞれ形成されている。発光部306の平面形状は任意である。発光部306は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 複数の発光部306は、トレンチ307(溝)によってそれぞれ区画されている。トレンチ307は、第1主面303を第2主面304に向けて掘り下げることによって形成されている。トレンチ307は、平面視において発光部306を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。発光部306およびトレンチ307の具体的な構造は、後述される。
 隣り合う2つの発光部306の最短距離L1は、10μm以上150μm以下であってもよい。最短距離L1は、最近接する2つの発光部306の間の距離である。最短距離L1は、10μm以上25μm以下、25μm以上50μm以下、50μm以上75μm以下、75μm以上100μm以下、100μm以上125μm以下、または、125μm以上150μm以下であってもよい。
 複数の発光部306の第1最遠距離L2は、第1側面305A(第3側面305C)の幅W1に応じて設定される。第1最遠距離L2は、第1方向Xの両端部に位置する最も離れた2つの発光部306の間の距離である。
 第1最遠距離L2は、200μm以上2000μm以下であってもよい。第1最遠距離L2は、200μm以上400μm以下、400μm以上600μm以下、600μm以上800μm以下、800μm以上1000μm以下、1000μm以上1200μm以下、1200μm以上1400μm以下、1400μm以上1600μm以下、1600μm以上1800μm以下、または、1800μm以上2000μm以下であってもよい。
 複数の発光部306の第2最遠距離L3は、第2側面305B(第4側面305D)の幅W2に応じて設定される。第2最遠距離L3は、第2方向Yの両端部に位置する最も離れた2つの発光部306の間の距離である。
 第2最遠距離L3は、200μm以上1000μm以下であってもよい。第2最遠距離L3は、200μm以上300μm以下、300μm以上400μm以下、400μm以上500μm以下、500μm以上600μm以下、600μm以上700μm以下、700μm以上800μm以下、800μm以上900μm以下、または、900μm以上1000μm以下であってもよい。
 面発光レーザ装置301は、第1主面303の上に形成された絶縁層308を含む。図19では、絶縁層308がハッチングによって示されている。絶縁層308は、複数の発光部306を一括して被覆している。絶縁層308は、第1主面303の上から各トレンチ307に入り込んでいる。絶縁層308は、各トレンチ307内において発光部306を被覆している。
 絶縁層308は、側面305A~305Dから内方に間隔を空けて形成され、第1主面303の周縁部を露出させている。絶縁層308の周縁は、側面305A~305Dとの間でダイシングストリートDSを区画している。ダイシングストリートDSは、第1主面303の周縁部(側面305A~305D)に沿って帯状に延びている。ダイシングストリートDSは、平面視において絶縁層308を取り囲む環状(この形態では四角環状)に形成されている。
 ダイシングストリートDSの幅WDは、1μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、1μm以上5μm以下、5μm以上10μm以下、10μm以上15μm以下、15μm以上20μm以下、または、20μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、平面視においてダイシングストリートDSが延びる方向に直交する方向の幅である。
 ダイシングストリートDSによれば、絶縁層308を物理的に切断しなくて済む。これにより、絶縁層308の切断に起因するチップ本体302や絶縁層308等のクラックを抑制できる。また、ダイシングブレード等の摩耗を抑制できると同時に切断時間を短縮できる。
 面発光レーザ装置301は、第1主面303の上に形成され、発光部306に電気的に接続された第1主面電極層309を含む。第1主面電極層309は、より具体的には、絶縁層308の上に形成されている。第1主面電極層309は、複数の発光部306を一括して被覆している。第1主面電極層309は、絶縁層308の上から各トレンチ307に入り込んでいる。第1主面電極層309は、各トレンチ307内において各発光部306に電気的に接続されている。
 第1主面電極層309は、側面305A~305Dから内方に間隔を空けて形成され、第1主面303の周縁部を露出させている。第1主面電極層309は、さらに、絶縁層308の周縁から内方に間隔を空けて形成され、絶縁層308の周縁部を露出させている。このような構造によれば、第1主面電極層309を物理的に切断しなくて済む。これにより、第1主面電極層309の切断に起因するチップ本体302や第1主面電極層309等のクラックを抑制できる。また、ダイシングブレード等の摩耗を抑制できると同時に切断時間を短縮できる。
 面発光レーザ装置301は、第1主面電極層309の上に形成された外部端子311を含む。図18では、外部端子311がハッチングによって示されている。外部端子311には、ボンディングワイヤ等の導線が外部接続される。外部端子311は、第1主面電極層309の周縁部に配置されている。これにより、導線が発光部306の上を横切ることを防止できるから、第1主面303から光を適切に取り出すことができる。
 外部端子311は、この形態では、チップ本体302の角部(第1側面305Aおよび第2側面305Bを接続する角部)に配置されている。外部端子311は、より具体的には、第1主面電極層309の周縁部においてチップ本体302の角部に沿う領域に配置されている。外部端子311は、第2方向Yに第1側面305Aに対向し、第1方向Xに第2側面305Bに対向している。外部端子311は、側面305A~305Dのうちの1つ(たとえば第1側面305A)だけに沿う領域に形成されていてもよい。
 外部端子311の厚さTEは、0.5μm以上5.0μm以下であってもよい。厚さTEは、0.5μm以上1.0μm以下、1.0μm以上2.0μm以下、2.0μm以上3.0μm以下、3.0μm以上4.0μm以下、または、4.0μm以上5.0μm以下であってもよい。
 面発光レーザ装置301は、第1主面電極層309の上に形成され、外部端子311に接続された配線312をさらに含む。配線312は、第1主面電極層309の周縁に沿って帯状に延びている。配線312は、この形態では、平面視において環状に形成され、全ての発光部306を一括して取り囲んでいる。
 外部端子311に入力された電気信号は、第1主面電極層309に伝達されると同時に、配線312を介して第1主面電極層309に伝達される。第1主面電極層309に伝達された電気信号は、複数の発光部306に伝達される。これにより、複数の発光部306に供給される電流のばらつきが抑制される。
 図19を参照して、第1主面電極層309は、外側電極層313および複数の内側電極層314を含む。外側電極層313は、第1主面電極層309においてトレンチ307外の領域に形成された部分である。内側電極層314は、第1主面電極層309においてトレンチ307内に形成された部分である。外部端子311は、外側電極層313の上に形成されている。
 外側電極層313は、内側電極層314の厚さTinを超える厚さToutを有している(Tin<Tout)。外側電極層313は、複数のトレンチ307を露出させるように絶縁層308の上に形成されている。外側電極層313は、第1主面電極層309の周縁を区画している。
 外側電極層313は、厚膜部315および薄膜部316を含む。図18および図19では、厚膜部315がハッチングによって示されている。厚膜部315は、内側電極層314の厚さTinを超える厚さTLを有している(Tin<TL)。薄膜部316は、厚膜部315の厚さTL未満の厚さTTを有している(TT<TL)。
 法線方向Zに関して、薄膜部316の上面および厚膜部315の上面の間の厚さTBは、外部端子311の厚さTEと等しくてもよい(TB=TE)。薄膜部316の厚さTTは、内側電極層314の厚さTinと等しくてもよい(TT=Tin)。
 薄膜部316の厚さTTに対する厚膜部315の厚さTLの比TL/TTは、1を超えて50以下であってもよい。比TL/TTは、1を超えて5以下、5以上10以下、10以上15以下、15以上20以下、20以上25以下、25以上30以下、30以上35以下、35以上40以下、40以上45以下、または、45以上50以下であってもよい。比TL/TTは、5以上20以下であることが好ましい。
 厚膜部315の厚さTLは、0.5μm以上5μm以下であってもよい。厚さTLは、0.5μm以上1.0μm以下、1.0μm以上2.0μm以下、2.0μm以上3.0μm以下、3.0μm以上4.0μm以下、または、4.0μm以上5.0μm以下であってもよい。
 薄膜部316の厚さTTは、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。厚さTTは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 外側電極層313は、この形態では、互いに間隔を空けて形成された複数の厚膜部315を含む。また、外側電極層313は、隣り合う複数の厚膜部315の間の領域に形成された複数の薄膜部316を含む。外側電極層313は、複数の厚膜部315および複数の薄膜部316が交互に形成された部分を含む。
 各発光部306の周囲には、1個、2個、3個、4個、5個もしくは6個、または、それ以上の厚膜部315が形成されていてもよい。この形態では、複数(より具体的には6個)の厚膜部315が、各発光部306の周囲に間隔を空けて形成されている。
 複数の厚膜部315は、この形態では、各発光部306を複数の方向(この形態では6方向)から取り囲んでいる。1つの発光部306に着目すると、複数の厚膜部315は、平面視において当該1つの発光部306を基準に線対称および/または点対称に配列されていることが好ましい。
 複数の厚膜部315は、この形態では、平面視において1つの発光部306の中心を基準に点対称となる態様で各発光部306の周囲に配列されている。また、複数の厚膜部315は、平面視において発光部306の中心を通る発光部ラインLL(図19の二点鎖線参照)を基準に線対称となる態様で各発光部306の周囲に配列されている。発光部ラインLLは、平面視において最近接する2つの発光部306の中央部を結ぶラインである。
 複数の厚膜部315は、この形態では、各発光部306の周囲に等間隔に配列されている。複数の厚膜部315は、平面視において発光部ラインLLを露出させている。各厚膜部315は、発光部ラインLLによって区画される三角形状の領域内に形成されている。各厚膜部315は、最近接する3つのトレンチ307に挟まれた領域に配列されている。
 各厚膜部315は、平坦な上面を有している。各厚膜部315は、平面視において多角形状に形成されていてもよい。各厚膜部315は、平面視において三角形状に形成されている。各厚膜部315は、この形態では、最近接する3つのトレンチ307によって3つの頂点が切り欠かれた三角形状に形成されている。各厚膜部315は、平面視において凸湾曲状に膨出した辺を含んでいてもよい。各厚膜部315は、平面視において凹湾曲状に窪んだ辺を含んでいてもよい。
 各厚膜部315の複数の辺のうちトレンチ307に面しない辺は、平面視において凸湾曲状に膨出していていてもよい。最近接する2つの厚膜部315について見たとき、一方側の厚膜部315において他方側の厚膜部315に対向する辺は、当該他方側の厚膜部315に向けて凸湾曲状に膨出していてもよい。
 同様に、他方側の厚膜部315において一方側の厚膜部315に対向する辺は、当該一方側の厚膜部315に向けて凸湾曲状に膨出していてもよい。むろん、各厚膜部315の複数の辺のうちトレンチ307に面しない辺は、直線状に形成されていてもよい。
 各厚膜部315の複数の辺のうちトレンチ307に面する辺は、平面視において凹湾曲状に窪んでいてもよい。各厚膜部315の複数の辺のうちトレンチ307に面する辺は、トレンチ307の内壁に沿って凹湾曲状に窪んでいてもよい。むろん、各厚膜部315の複数の辺のうちトレンチ307に面する辺は、直線状に形成されていてもよい。
 複数の薄膜部316は、最近接する2つの厚膜部315の間の領域に区画されている。これにより、各発光部306は、複数(この形態では6個)の厚膜部315および複数(この形態では6個)の薄膜部316が交互に配列されたパターンによって取り囲まれている。
 複数の薄膜部316は、この形態では、発光部ラインLL上に位置している。各薄膜部316は、発光部ラインLLに沿って延びる帯状に形成されている。各薄膜部316は、平面視において最近接する2つの厚膜部315の辺に倣って括れた部分を有していてもよい。各厚膜部315の複数の辺のうちトレンチ307に面しない辺が直線状に形成されている場合、各薄膜部316は、平面視において一様な幅で延びていてもよい。
 各薄膜部316は、平坦な上面を有している。各薄膜部316は、平面視において各厚膜部315の面積SL以下の面積SSを有している(SS≦SL)。面積SSは、より具体的には、面積SL未満である(SS<SL)。
 複数の厚膜部315および複数の薄膜部316の配列は、入れ換えられてもよい。つまり、複数の厚膜部315は、発光部ラインLL上に位置していてもよい。
 一方、複数の内側電極層314は、対応するトレンチ307の内壁の一部をそれぞれ露出させるように当該トレンチ307内に形成されている。各内側電極層314は、対応するトレンチ307内において対応する発光部306を被覆している。各内側電極層314は、対応するトレンチ307内において、対応する発光部306および外側電極層313に電気的に接続されている。各内側電極層314は、各トレンチ307内において当該トレンチ307の内壁の一部を露出させる露出部317を区画している。各内側電極層314は、より具体的には、露出部317から絶縁層308を露出させている。
 各内側電極層314は、露出部317の平面積以下の平面積を有している。各内側電極層314の平面積は、露出部317の平面積未満であることが好ましい。つまり、各内側電極層314の平面積は各トレンチ307の平面積の1/2以下であり、各露出部317の平面積は各トレンチ307の面積の1/2以上である。また、各内側電極層314の平面積は各トレンチ307の平面積の1/2未満であり、各露出部317の面積は各トレンチ307の面積の1/2を超えることが好ましい。
 各内側電極層314は、厚膜部315に連なっていてもよい。各内側電極層314は、薄膜部316に連なっていてもよい。各内側電極層314は、厚膜部315および薄膜部316に連なっていてもよい。各内側電極層314は、この形態では、1つの厚膜部315および2つの薄膜部316に連なっている。
 各内側電極層314は、平面視において対応する発光部306および外側電極層313の間の領域を帯状に延びている。各内側電極層314は、一端部314aおよび他端部314bを有している。各内側電極層314の一端部314aは、外側電極層313に接続されている。各内側電極層314の他端部314bは、対応する発光部306の上に位置し、当該発光部306に接続されている。
 各内側電極層314は、一端部314aおよび他端部314bの間の領域を直線状(帯状)に延びている。各内側電極層314は、この形態では、平面視において一端部314aから他端部314bに向けて幅が狭まる先細り形状に形成されている。各内側電極層314の幅は、各内側電極層314が延びる方向に直交する方向の幅である。
 各内側電極層314は、平面視において一端部314aから他端部314bに向けて一様な幅で延びる直線状(帯状)に形成されていてもよい。各内側電極層314は、平面視において一端部314aから他端部314bに向けて幅が拡がる先太り形状に形成されていてもよい。
 複数の内側電極層314は、共通の方向にそれぞれ延びている。各内側電極層314は、より具体的には、対応する発光部306から第1側面305Aに向けて延びている。第1側面305Aは、側面305A~305Dのうちの外部端子311に沿う側面である。
 このように、第1主面電極層309は、内側電極層314の厚さTinを超える厚さToutを有する外側電極層313を含む。これにより、チップ本体302の第1主面303側に外力が加えられた場合、当該外力を外側電極層313によって受け止めることができる。
 その結果、発光部306に対する応力を緩和できるから、応力に起因する発光部306の劣化を抑制できる。チップ本体302の第1主面303に加えられる外力としては、外部端子311に導線を接続する際に加えられる力、チップ本体302のハンドリング時に加えられる力、第1主面電極層309の伸縮に起因する応力(たとえば熱応力)等が例示される。
 また、外側電極層313は、厚膜部315および薄膜部316を含む。これにより、厚膜部315だけを含む場合に比べて、外側電極層313の伸縮に起因する応力(たとえば熱応力)を低減できる。よって、外側電極層313から発光部306に加えられる応力を適切に低減できる。
 複数の厚膜部315を不規則に配列させた場合、外側電極層313に生じる応力も不規則になる。この場合、発光部306において不所望な応力集中が引き起こされる可能性がある。したがって、1つの発光部306に対して複数の厚膜部315が規則的に配列されていることが好ましい。これにより、発光部306に対する不所望な応力集中を抑制できる。
 複数の厚膜部315は、1つの発光部306の周囲に等間隔に配列されていることが好ましい。また、複数の厚膜部315は、1つの発光部306の中央部に対して線対称および/または点対称に配列されていることが好ましい。また、複数の厚膜部315は、等しい平面形状でそれぞれ形成されていることが好ましい。これらの構造は、発光部306に対する不所望な応力集中を抑制する上で有効である。
 一方、内側電極層314は、外側電極層313の厚さTout未満の厚さTinを有している。これにより、内側電極層314から発光部306に加えられる応力を低減できる。その結果、応力に起因する発光部306の劣化を効果的に抑制できる。特に、トレンチ307の内壁を露出させる内側電極層314によれば、発光部306に加えられる応力を適切に緩和できる。
 また、複数の内側電極層314は、対応する発光部306および外側電極層313の間の領域において共通の方向にそれぞれ延びている。このような構造によれば、各内側電極層314の伸縮に起因して各発光部306に加えられる応力(たとえば熱応力)の方向を一定方向に制限できる。これにより、各発光部306に対する応力のばらつきを抑制できるから、各発光部306に対する不所望な応力集中を抑制できる。
 また、複数の内側電極層314は、対応する発光部306から外部端子311に沿う第1側面305Aに向けて延びている。このような構造によれば、各発光部306および外部端子311を結ぶ電流経路において電流の回り込みを抑制できる。よって、各発光部306に対する不所望な応力集中を抑制しながら、抵抗値の増加を抑制できる。
 図21~図23を参照して、チップ本体302は、基板320、および、基板320の上に積層された半導体積層構造321(半導体層)を含む。第1主面303は、半導体積層構造321によって形成されている。第2主面304は、基板320によって形成されている。側面305A~305Dは、基板320および半導体積層構造321によって形成されている。
 基板320は、化合物半導体材料を含む。基板320は、より具体的には、正方晶を形成する化合物半導体材料の単結晶を含む。化合物半導体材料は、III-V族半導体材料であってもよい。基板320は、この形態では、n型不純物を含むGaAs単結晶からなる。基板320のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。基板320のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 基板320は、一方側の第1基板主面322および他方側の第2基板主面323を含む。第2基板主面323は、第2主面304を形成している。第1基板主面322は、GaAs単結晶の(100)面に面している。第1基板主面322は、GaAs単結晶の(100)面に対して0°以上5°以下の角度で傾斜したオフ角を有している。オフ角が0°の場合、第1基板主面322はGaAs単結晶の(100)面によって形成される。オフ角は、典型的には2°(より具体的には2°±0.2°の範囲)に設定される。
 基板320の厚さTSは、50μm以上300μm以下であってもよい。厚さTSは、50μm以上100μm以下、100μm以上150μm以下、150μm以上200μm、200μm以上250μm以下、または、250μm以上300μm以下であってもよい。
 半導体積層構造321は、第1基板主面322の上に化合物半導体(より具体的には、III-V族半導体)を結晶成長させることにより形成されている。半導体積層構造321は、第1基板主面322と同じ結晶面を有する複数の化合物半導体層を含む積層構造を有している。
 半導体積層構造321は、より具体的には、第1基板主面322側からこの順に積層されたn型半導体層324、活性層325およびp型半導体層326を含む。n型半導体層324、活性層325およびp型半導体層326は、ダブルヘテロ構造を形成している。n型半導体層324は、活性層325に電子を供給する。p型半導体層326は、活性層325に正孔を供給する。活性層325は、電子および正孔の再結合によって光を生成する。
 活性層325において赤外光が生成されてもよい。活性層325は、800nm以上1000nm以下の範囲に発光波長を有する光を生成してもよい。活性層325の発光波長は、900nm以上950nm以下であってもよい。
 n型半導体層324は、第1基板主面322側からこの順に積層されたn型バッファ層327、n型光反射層328およびn型クラッド層329を含む。n型バッファ層327は、この形態では、n型のGaAsを含む。n型バッファ層327のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型バッファ層327のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 n型バッファ層327の厚さは、0.05μm以上0.2μm以下であってもよい。n型バッファ層327の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.15μm以下、または、0.15μm以上0.2μm以下であってもよい。
 n型光反射層328は、この形態では、n型DBR(Distributed Bragg Reflector:分布ブラッグ反射)層を含む。n型DBR層は、法線方向Zに沿って周期的に変化する屈折率を有し、特定の波長成分を共振反射させる。特定の波長成分は、活性層325で生成された光の波長成分である。
 n型光反射層328は、Al(アルミニウム)組成を含む複数のAl組成層が積層された積層構造を有している。複数のAl組成層は、互いに異なる屈折率をそれぞれ有している。n型光反射層328は、この形態では、Al組成αを有するn型高Al組成層330、および、Al組成α未満のAl組成β(β<α)を有するn型低Al組成層331が任意の周期で交互に積層された積層構造を有している。n型低Al組成層331の屈折率は、n型高Al組成層330の屈折率よりも大きい。
 n型高Al組成層330およびn型低Al組成層331は、1以上60以下の周期で交互に積層されていてもよい。n型高Al組成層330およびn型低Al組成層331の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、40以上50以下、または、50以上60以下であってもよい。
 n型高Al組成層330は、n型のAlαGa(1-α)Asを含んでいてもよい。n型高Al組成層330のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型高Al組成層330のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 Al組成αは、0.5以上0.95以下であってもよい。Al組成αは、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、0.65以上0.7以下、0.7以上0.75以下、0.75以上0.8以下、0.8以上0.85以下、0.85以上0.9以下、または、0.9以上0.95以下であってもよい。
 n型低Al組成層331は、n型のAlβGa(1-β)Asを含んでいてもよい。n型低Al組成層331のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型低Al組成層331のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 Al組成βは、0.05以上0.25以下であってもよい。Al組成βは、0.05以上0.1以下、0.1以上0.15以下、0.15以上0.2以下、または、0.2以上0.25以下であってもよい。
 n型高Al組成層330の厚さは、λ/(4×n1)Åであってもよい。n型低Al組成層331の厚さは、λ/(4×n2)Åであってもよい。λは、活性層325で生成される光の波長である。n1は、n型高Al組成層330の屈折率である。n2は、n型低Al組成層331の屈折率である。
 n型高Al組成層330の厚さは、500Å以上900Å以下であってもよい。n型高Al組成層330の厚さは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 n型低Al組成層331の厚さは、400Å以上800Å以下であってもよい。n型低Al組成層331の厚さは、400Å以上500Å以下、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、または、700Å以上800Å以下であってもよい。n型低Al組成層331の厚さは、n型高Al組成層330の厚さ以下であってもよい。n型低Al組成層331の厚さは、n型高Al組成層330の厚さ未満であってもよい。
 n型クラッド層329は、この形態では、n型のAlγGa(1-γ)Asを含む。n型クラッド層329のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型クラッド層329のn型不純物は、シリコンであってもよい。n型クラッド層329は、不純物無添加(アンドープ)であってもよい。
 n型クラッド層329のAl組成γは、n型低Al組成層331のAl組成βを超えて、n型高Al組成層330のAl組成α未満(β<γ<α)であってもよい。n型クラッド層329のAl組成γは、0.2以上0.7以下であってもよい。
 Al組成γは、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、0.45以上0.5以下、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、または、0.65以上0.7以下であってもよい。
 n型クラッド層329の厚さは、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。n型クラッド層329の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 活性層325は、量子井戸層および障壁層を含むQW(Quantum Well:量子井戸構造)を有していてもよい。活性層325は、この形態では、量子井戸層および障壁層が任意の周期で交互に積層されたMQW(Multi Quantum Well:多重量子井戸)構造を有している。量子井戸層および障壁層は、1以上50以下の周期で交互に積層されていてもよい。量子井戸層および障壁層の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、または、40以上50以下であってもよい。
 量子井戸層は、GaAsを含んでいてもよい。量子井戸層は、不純物無添加であってもよい。量子井戸層の厚さは、10Å以上200Å以下であってもよい。量子井戸層の厚さは、10Å以上50Å以下、50Å以上100Å以下、100Å以上150Å以下、または、150Å以上200Å以下であってもよい。
 障壁層は、量子井戸層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有している。障壁層は、AlδGa(1-δ)Asを含んでいてもよい。Al組成δは、0.15以上0.5以下であってもよい。
 Al組成δは、0.15以上0.2以下、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、または、0.45以上0.5以下であってもよい。
 障壁層の厚さは、10Å以上200Å以下であってもよい。障壁層の厚さは、10Å以上50Å以下、50Å以上100Å以下、100Å以上150Å以下、または、150Å以上200Å以下であってもよい。
 活性層325の総厚さTAは200Å以上1600Å以下であってもよい。総厚さTAは、200Å以上400Å以下、400Å以上600Å以下、600Å以上800Å以下、800Å以上1000Å以下、1000Å以上1200Å以下、1200Å以上1400Å以下、または、1400Å以上1600Å以下であってもよい。
 活性層325の最下層および最上層は、障壁層によってそれぞれ形成されていてもよい。活性層325の最下層および最上層を形成する2つ障壁層の厚さは、活性層325において中間層を形成する1つまたは複数の障壁層の厚さを超えていてもよい。
 p型半導体層326は、活性層325側からこの順に積層されたp型クラッド層332、p型光反射層333およびp型コンタクト層334を含む。p型クラッド層332は、この形態では、p型のAlεGa(1-ε)Asを含む。p型クラッド層332のp型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。p型クラッド層332のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成εは、0.2以上0.7以下であってもよい。Al組成εは、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、または、0.65以上0.7以下であってもよい。
 p型クラッド層332の厚さは、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。p型クラッド層332の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 p型光反射層333は、この形態では、p型DBR(Distributed Bragg Reflector:分布ブラッグ反射)層を含む。p型DBR層は、法線方向Zに周期的に変化する屈折率を有し、特定の波長成分を共振反射させる。特定の波長成分は、活性層325で生成された光の波長成分である。
 p型光反射層333は、Al(アルミニウム)組成を含む複数のAl組成層が積層された積層構造を有している。複数のAl組成層は、互いに異なる屈折率をそれぞれ有している。p型光反射層333は、この形態では、Al組成ζを有するp型高Al組成層335、および、Al組成ζ未満のAl組成η(η<ζ)を有するp型低Al組成層336が任意の周期で交互に積層された積層構造を有している。p型低Al組成層336の屈折率は、p型高Al組成層335の屈折率よりも大きい。
 p型高Al組成層335およびp型低Al組成層336は、1以上60以下の周期で交互に積層されていてもよい。p型高Al組成層335およびp型低Al組成層336の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、40以上50以下、または、50以上60以下であってもよい。
 p型高Al組成層335は、p型のAlζGa(1-ζ)Asを含んでいてもよい。p型高Al組成層335のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1019cm-3以下であってもよい。p型高Al組成層335のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成ζは、p型クラッド層332のAl組成εを超えていてもよい(ε<ζ)。Al組成ζは、0.5以上0.95以下であってもよい。Al組成ζは、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、0.65以上0.7以下、0.7以上0.75以下、0.75以上0.8以下、0.8以上0.85以下、0.85以上0.9以下、または、0.9以上0.95以下であってもよい。
 p型低Al組成層336は、p型のAlηGa(1-η)Asを含んでいてもよい。p型低Al組成層336のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1019cm-3以下であってもよい。p型低Al組成層336のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成ηは、p型クラッド層332のAl組成ε未満(η<ε<ζ)であってもよい。Al組成ηは、0.05以上0.25以下であってもよい。Al組成ηは、0.05以上0.1以下、0.1以上0.15以下、0.15以上0.2以下、または、0.2以上0.25以下であってもよい。
 p型高Al組成層335の厚さは、λ/(4×n3)Åであってもよい。p型低Al組成層336の厚さは、λ/(4×n4)Åであってもよい。λは、活性層325で生成される光の波長である。n3は、p型高Al組成層335の屈折率である。n4は、p型低Al組成層336の屈折率である。
 p型高Al組成層335の厚さは、500Å以上900Å以下であってもよい。p型高Al組成層335の厚さは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 p型低Al組成層336の厚さは、400Å以上800Å以下であってもよい。p型低Al組成層336の厚さは、400Å以上500Å以下、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、または、700Å以上800Å以下であってもよい。p型低Al組成層336の厚さは、p型高Al組成層335の厚さ以下であってもよい。p型低Al組成層336の厚さは、p型高Al組成層335の厚さ未満であってもよい。
 p型コンタクト層334は、チップ本体302の第1主面303を形成している。p型コンタクト層334は、この形態では、p型のGaAsを含む。p型コンタクト層334のp型不純物濃度は、p型光反射層333のp型不純物濃度を超えていることが好ましい。p型コンタクト層334のp型不純物濃度は、1×1019cm-3以上1×1020cm-3以下であってもよい。p型コンタクト層334のp型不純物は、炭素であってもよい。
 p型コンタクト層334の厚さは、0.02μm以上0.2μm以下であってもよい。p型コンタクト層334の厚さは、0.02μm以上0.05μm以下、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.15μm以下、または、0.15μm以上0.2μm以下であってもよい。
 図21~図23を参照して、複数の発光部306は、半導体積層構造321に形成されている(図18および図19も併せて参照)。各発光部306は、トレンチ307によって区画された台地状のメサ構造341を有している。トレンチ307は、半導体積層構造321の主面(チップ本体302の第1主面303)に形成されている。トレンチ307は、p型コンタクト層334、p型光反射層333および活性層325を貫通し、n型半導体層324を露出させている。トレンチ307は、n型半導体層324においてn型クラッド層329を貫通し、n型光反射層328を露出させている。
 トレンチ307は、平面視において発光部306を取り囲む環状に形成されている。トレンチ307は、この形態では、断面視において第1主面303側の開口面積が底壁側の開口面積よりも大きい先細り形状(テーパ形状)に形成されている。
 トレンチ307は、内周壁342、外周壁343、ならびに、内周壁342および外周壁343を接続する底壁344を有している。内周壁342および外周壁343は、n型半導体層324の一部およびp型半導体層326を露出させている。n型半導体層324の一部は、n型光反射層328の一部およびn型クラッド層329である。底壁344は、n型光反射層328を露出させている。
 内周壁342は、メサ構造341(発光部306)を区画している。つまり、内周壁342は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。内周壁342の平面形状は任意であり、メサ構造341(発光部306)の平面形状に応じて調整される。内周壁342は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 外周壁343は、内周壁342から間隔を空けて内周壁342(発光部306)を取り囲んでいる。外周壁343は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。外周壁343の平面形状は任意である。外周壁343は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 底壁344は、第1主面303に対して平行に形成されていてもよい。底壁344は、平面視において発光部306(メサ構造341)を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。底壁344の平面形状は、内周壁342の平面形状および外周壁343の平面形状に応じて、三角環状、四角環状もしくは六角環状等の多角環状、または、楕円環状に形成されていてもよい。
 各メサ構造341は、頂部345、基部346、ならびに、頂部345および基部346を接続する側壁347を含む。頂部345は、第1主面303に対して平行に延びている。頂部345は、この形態では、第1主面303の一部によって形成されている。つまり、頂部345は、p型半導体層326によって形成されている。頂部345は、より具体的には、p型コンタクト層334によって形成されている。
 頂部345は、トレンチ307の内周壁342によって区画されている。頂部345は、平面視において円形状に形成されている。頂部345の平面形状は任意である。頂部345は、内周壁342の平面形状に応じて、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 頂部345の幅WMは、10μm以上40μm以下であってもよい。幅WMは、10μm以上15μm以下、15μm以上20μm以下、20μm以上25μm以下、25μm以上30μm以下、30μm以上35μm以下、または、35μm以上40μm以下であってもよい。
 基部346は、n型半導体層324によって形成されている。基部346は、この形態では、n型光反射層328によって形成されている。基部346は、トレンチ307の内周壁342によって区画されている。基部346は、トレンチ307の底壁344およびメサ構造341の側壁347を接続する接続部である。
 基部346は、平面視において円形状に形成されている。基部346の平面形状は任意である。基部346は、頂部345の平面形状に応じて、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。基部346の平面積は、頂部345の平面積を超えている。
 側壁347は、トレンチ307の内周壁342によって形成されている。側壁347は、頂部345から基部346に向けて下り傾斜している。これにより、各メサ構造341は、錐台形状に形成されている。各メサ構造341は、この形態では、円錐台形状に形成されている。各メサ構造341は、頂部345および基部346の平面形状に応じて、三角錐台形状、四角錐台形状もしくは六角錐台形状等の多角錐台形状、または、楕円錐台形状に形成されていてもよい。
 側壁347が頂部345との間で成す角度θM(絶対値)は、90°以上170°以下であってもよい。角度θMは、断面視において頂部345の周縁点および基部346の周縁点を結ぶラインが、メサ構造341内において頂部345との間で成す角度である。
 角度θMは、90°以上100°以下、100°以上110°以下、110°以上120°以下、120°以上130°以下、130°以上140°以下、140°以上150°以下、150°以上160°以下、または、160°以上170°以下であってもよい。
 メサ構造341の厚さTMは、1μm以上10μm以下であってもよい。厚さTMは、1μm以上2μm以下、2μm以上4μm以下、4μm以上6μm以下、6μm以上8μm以下、または、8μm以上10μm以下であってもよい。厚さTMは、頂部345および基部346の間の法線方向Zに沿う距離である。
 図20~図23を参照して、面発光レーザ装置301は、各メサ構造341に係るp型半導体層326において頂部345および活性層325の間の任意の領域に介在された電流狭窄層351を含む。電流狭窄層351は、活性層325に供給される電流を狭窄する。
 電流狭窄層351は、活性層325およびp型光反射層333の間の領域に介在されていることが好ましい。電流狭窄層351は、この形態では、p型クラッド層332およびp型光反射層333の間の領域に介在されている。電流狭窄層351は、メサ構造341の側壁347から露出している。
 電流狭窄層351は、p型クラッド層332の内部に介在されていてもよい。この場合、電流狭窄層351は、複数(たとえば2つ)のp型クラッド層332の間の領域に介在されていてもよい。つまり、電流狭窄層351およびp型光反射層333の間の領域に別のp型クラッド層332が形成されていてもよい。別のp型クラッド層332の構造は、活性層325および電流狭窄層351の間の領域に形成されたp型クラッド層332と同様であるので、具体的に説明は省略する。
 電流狭窄層351の厚さTCは、0.01μm以上0.1μm以下であってもよい。厚さTCは、0.01μm以上0.02μm以下、0.02μm以上0.04μm以下、0.04μm以上0.06μm以下、0.06μm以上0.08μm以下、または、0.08μm以上0.1μm以下であってもよい。
 電流狭窄層351は、p型電流通過層352および電流狭窄絶縁層353を含む。p型電流通過層352は、メサ構造341の内方領域に形成されている。p型電流通過層352は、より具体的には、平面視においてメサ構造341の中央部に形成されている。p型電流通過層352は、この形態では、p型のAlσGa(1-σ)Asを含む。p型電流通過層352のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1020cm-3以下であってもよい。p型電流通過層352のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成σは、p型クラッド層332のAl組成εを超えている(ε<σ)。Al組成σは、p型光反射層333のp型高Al組成層335のAl組成ζを超えている(ζ<σ)。Al組成σは、0.9以上1.0以下であってもよい。Al組成σは、0.9以上0.95以下、または、0.95以上1.0以下であってもよい。Al組成σは、1.0未満であってもよい。
 平面視におけるp型電流通過層352の最大幅TPは、1μm以上15μm以下であってもよい。最大幅TPは、1μm以上3μm以下、3μm以上5μm以下、5μm以上7μm以下、7μm以上9μm以下、9μm以上11μm以下、11μm以上13μm以下、または、13μm以上15μm以下であってもよい。
 電流狭窄絶縁層353は、p型電流通過層352に対してメサ構造341の側壁347側に形成されている。電流狭窄絶縁層353は、平面視においてp型電流通過層352を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 電流狭窄絶縁層353は、Al(アルミニウム)を含むAl酸化物層によって形成されている。電流狭窄絶縁層353は、より具体的には、p型電流通過層352の一部をメサ構造341の側壁347側から酸化させることによって形成されている。つまり、電流狭窄絶縁層353は、Al酸化物中にGa(ガリウム)およびAs(砒素)を含む。
 各メサ構造341は、外部端子311から半導体積層構造321に供給される電流を狭窄する。したがって、メサ構造341の内部においてn型半導体層324、活性層325およびp型半導体層326には比較的高い電流密度を有する電流が流れる。これにより、活性層325において生成される光の発光効率が高められている。
 メサ構造341の電流密度は、メサ構造341のサイズに反比例する。つまり、メサ構造341のサイズが小さい程、電流狭窄効果が高まるので、メサ構造341の電流密度は増加する。一方、メサ構造341のサイズが大きい程、電流狭窄効果が低減するので、メサ構造341の電流密度は減少する。
 各メサ構造341の内部を流れる電流は、さらに、電流狭窄絶縁層353を迂回してp型電流通過層352に流れ込む。これにより、p型電流通過層352を介して活性層325に供給される電流の密度が高められる。活性層325において法線方向Zにp型電流通過層352に対向する領域が、発光領域354となる。
 各活性層325において生成された光は、メサ構造341内においてn型光反射層328およびp型光反射層333の間を法線方向Zに沿って往復しながら、共振によって増幅される。増幅された光は、各メサ構造341の頂部345からレーザ光として取り出される。
 トレンチ307の外周壁343から露出するメサ構造341外の半導体積層構造321にも電流狭窄層351に対応した層が形成されている。メサ構造341外の電流狭窄層351に対応した層は、電流狭窄の機能を生じさせない点を除いて、メサ構造341内の電流狭窄層351と略同様の構造を有している。
 メサ構造341外の電流狭窄層351に対応した層については、電流狭窄の機能を生じさせない点を除いて、電流狭窄層351の説明が準用される。メサ構造341外の電流狭窄層351に対応した層については、電流狭窄層351と同一符号を付して説明を省略する。
 図23を参照して、面発光レーザ装置301は、各メサ構造341の側壁347の表層部に形成された側壁絶縁層380を含む。側壁絶縁層380は、側壁347から露出している。側壁絶縁層380は、頂部345および基部346の間の領域を側壁347に沿って延びている。つまり、各メサ構造341の側壁347は、側壁絶縁層380によって形成された部分を含む。
 側壁絶縁層380は、平面視において電流狭窄絶縁層353に対向している。側壁絶縁層380は、平面視においてp型電流通過層352を露出させている。側壁絶縁層380は、より具体的には、頂部345の接線方向に関して、電流狭窄絶縁層353の一端部および他端部の間の領域に対向している。接線方向は、メサ構造341の頂部345に平行な方向であり、第1方向Xおよび第2方向Yを含む。
 側壁絶縁層380は、断面視において接線方向の長さが互いに異なる第1部分381および第2部分382を含む。側壁絶縁層380の第1部分381は、メサ構造341の側壁347から内方領域に向かって接線方向に延びている。第1部分381は、メサ構造341の側壁347から露出する外端部、および、メサ構造341内に位置する内端部を有している。
 側壁絶縁層380の第2部分382は、メサ構造341の側壁347から内方領域に向かって接線方向に延びている。第2部分382は、メサ構造341の側壁347から露出する外端部、および、メサ構造341内に位置する内端部を有している。第2部分382の内端部は、第1部分381の内端部よりもメサ構造341の側壁347側に位置している。
 第1部分381は、接線方向に関して、第1長さLP1を有している。第2部分382は、接線方向に関して、第2長さLP2を有している。第2長さLP2は、第1長さLP1未満(LP2<LP1)である。
 第1長さLP1は、0.5μm以上5.0μm以下であってもよい。第1長さLP1は、0.5μm以上1.0μm以下、1.0μm以上2.0μm以下、2.0μm以上3.0μm以下、3.0μm以上4.0μm以下、または、4.0μm以上5.0μm以下であってもよい。
 第2長さLP2は、0μmを超えて1.0μm以下であってもよい。第2長さLP2は、0μmを超えて0.02μm以下、0.02μm以上0.04μm以下、0.04μm以上0.06μm以下、0.06μm以上0.08μm以下、または、0.08μm以上1μm以下であってもよい。第2長さLP2は、0μmであってもよい。つまり、複数の第2部分382の一部または全部を有さない側壁絶縁層380が形成されていてもよい。
 第1部分381および第2部分382は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。これにより、側壁絶縁層380は、断面視において櫛歯形状に形成されている。側壁絶縁層380は、n型半導体層324に形成された領域、および、p型半導体層326に形成された領域を含む。
 n型半導体層324においてn型光反射層328のn型高Al組成層330は、メサ構造341の側壁347から露出する第1露出部383を含む。また、n型光反射層328のn型低Al組成層331は、メサ構造341の側壁347から露出する第2露出部384を含む。また、n型クラッド層329は、メサ構造341の側壁347から露出する第3露出部385を含む。
 n型高Al組成層330の第1露出部383は、第1Al酸化物層386を含む。第1Al酸化物層386は、第1露出部383の酸化物を含む。第1Al酸化物層386は、接線方向に沿って延びている。第1Al酸化物層386は、n型高Al組成層330の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 n型低Al組成層331の第2露出部384は、第2Al酸化物層387を含む。第2Al酸化物層387は、第2露出部384の酸化物を含む。第2Al酸化物層387は、接線方向に沿って延びている。第2Al酸化物層387は、n型低Al組成層331の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 n型クラッド層329の第3露出部385は、第3Al酸化物層388を含む。第3Al酸化物層388は、第3露出部385の酸化物を含む。第3Al酸化物層388は、接線方向に沿って延びている。第3Al酸化物層388は、n型クラッド層329の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 接線方向に関して、第1Al酸化物層386の長さは、第2Al酸化物層387の長さ、および、第3Al酸化物層388の長さを超えている。これは、n型高Al組成層330のAl組成αが、n型低Al組成層331のAl組成βおよびn型クラッド層329のAl組成γを超えているためである(β<γ<α)。
 接線方向に関して、第3Al酸化物層388の長さは、第2Al酸化物層387の長さを超えている。これは、n型クラッド層329のAl組成γが、n型低Al組成層331のAl組成βを超えているためである(β<γ)。
 第1Al酸化物層386および第2Al酸化物層387は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。第1Al酸化物層386は、側壁絶縁層380の第1部分381を形成している。第2Al酸化物層387は、側壁絶縁層380の第2部分382を形成している。第3Al酸化物層388は、側壁絶縁層380の第2部分382を形成している。側壁絶縁層380においてn型半導体層324に位置する領域は、第1Al酸化物層386、第2Al酸化物層387および第3Al酸化物層388によって形成されている。
 p型半導体層326においてp型光反射層333のp型高Al組成層335は、メサ構造341の側壁347から露出する第1露出部393を含む。また、p型光反射層333のp型低Al組成層336は、メサ構造341の側壁347から露出する第2露出部394を含む。また、p型クラッド層332は、メサ構造341の側壁347から露出する第3露出部395を含む。
 p型高Al組成層335の第1露出部393は、第1Al酸化物層396を含む。第1Al酸化物層396は、第1露出部393の酸化物を含む。第1Al酸化物層396は、接線方向に沿って延びている。第1Al酸化物層396は、p型高Al組成層335の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 p型低Al組成層336の第2露出部394は、第2Al酸化物層397を含む。第2Al酸化物層397は、第2露出部394の酸化物を含む。第2Al酸化物層397は、接線方向に沿って延びている。第2Al酸化物層397は、p型低Al組成層336の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 p型クラッド層332の第3露出部395は、第3Al酸化物層398を含む。第3Al酸化物層398は、第3露出部395の酸化物を含む。第3Al酸化物層398は、接線方向に沿って延びている。第3Al酸化物層398は、p型クラッド層332の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 接線方向に関して、第1Al酸化物層396の長さは、第2Al酸化物層397の長さ、および、第3Al酸化物層398の長さを超えている。これは、p型高Al組成層335のAl組成ζが、p型低Al組成層336のAl組成η、および、p型クラッド層332のAl組成εを超えているためである(η<ε<ζ)。
 接線方向に関して、第3Al酸化物層398の長さは、第2Al酸化物層397の長さを超えている。これは、p型クラッド層332のAl組成εが、p型低Al組成層336のAl組成ηを超えているためである(η<ε)。
 第1Al酸化物層396および第2Al酸化物層397は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。第1Al酸化物層396は、側壁絶縁層380の第1部分381を形成している。第2Al酸化物層397は、側壁絶縁層380の第2部分382を形成している。第3Al酸化物層398は、側壁絶縁層380の第2部分382を形成している。側壁絶縁層380においてp型半導体層326に位置する領域は、第1Al酸化物層396、第2Al酸化物層397および第3Al酸化物層398によって形成されている。
 側壁絶縁層380(第1Al酸化物層386、第2Al酸化物層387、第1Al酸化物層396および第2Al酸化物層397)は、半導体積層構造321においてトレンチ307の外周壁343から露出する領域にも形成されている。トレンチ307の外周壁343に形成された側壁絶縁層380は、トレンチ307の内周壁342(メサ構造341の側壁347)に形成された側壁絶縁層380と略同様の構造を有している。トレンチ307の外周壁343に形成された側壁絶縁層380については、トレンチ307の内周壁342(メサ構造341の側壁347)に形成された側壁絶縁層380の説明が準用されるものとして、説明を省略する。
 図20~図24を参照して、絶縁層308は、半導体積層構造321の主面(第1主面303)の上に形成されている。絶縁層308は、活性層325の発光波長λに対して透明な絶縁材料または透光性を有する絶縁材料を含む。絶縁層308は、窒化シリコン(SiN)層および酸化シリコン(SiO)層のうちの少なくとも1つを含む。
 絶縁層308は、窒化シリコン層または酸化シリコン層からなる単層構造を有していてもよい。絶縁層308は、第1主面303側から任意の順序で積層された窒化シリコン層および酸化シリコン層を含む積層構造を有していてもよい。絶縁層308は、この形態では、窒化シリコン層からなる単層構造を有している。
 絶縁層308は、第1主面303の上からトレンチ307に入り込み、メサ構造341を被覆している。絶縁層308は、主面被覆部401、内壁被覆部402および頂部被覆部403を含む。主面被覆部401は、第1主面303を被覆している。内壁被覆部402は、トレンチ307の内壁(内周壁342、外周壁343および底壁344)を被覆している。頂部被覆部403は、メサ構造341の頂部345を被覆している。
 内壁被覆部402は、より具体的には、トレンチ307の内壁に沿って膜状に延び、トレンチ307内においてリセス空間を区画している。つまり、内壁被覆部402は、メサ構造341の側壁347を被覆している。内壁被覆部402においてメサ構造341の側壁347を被覆する部分は、側壁絶縁層380に接している。
 頂部被覆部403は、メサ構造341の頂部345を選択的に露出させるコンタクト孔404を有している。コンタクト孔404は、より具体的には、p型コンタクト層334を露出させている。コンタクト孔404は、平面視において環状(この形態では円環状)に形成されている。
 図24を参照して、頂部被覆部403は、コンタクト孔404よりも内方に位置する領域にレリーフ部403aを有している。レリーフ部403aは、この形態では、コンタクト孔404によって取り囲まれている。レリーフ部403aは、リセス部405、第1突出部406および第2突出部407を含む。リセス部405は、メサ構造341の頂部345側に向けて窪んでいる。リセス部405は、平面視において環状(この形態では円環状)に形成されている。
 第1突出部406は、リセス部405によって区画されている。第1突出部406は、リセス部405によって取り囲まれ、島状または点状に区画されている。第1突出部406は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。第1突出部406は、法線方向Zに活性層325の発光領域354に対向している。第1突出部406は、法線方向Zにp型電流通過層352に対向している。
 第2突出部407は、リセス部405に起因して形成されている。第2突出部407は、より具体的には、リセス部405およびコンタクト孔404の間の領域に区画されている。第2突出部407は、リセス部405およびコンタクト孔404によって環状(この形態では円環状)に区画されている。
 リセス部405は、第1突出部406を区画する第1側壁408、第2突出部407を区画する第2側壁409、ならびに、第1側壁408および第2側壁409を接続する底壁410を有している。第1側壁408は、頂部被覆部403の主面から底壁410に向けて下り傾斜した傾斜面を有している。第2側壁409は、頂部被覆部403の主面から底壁410に向けて下り傾斜した傾斜面を有している。リセス部405は、断面視において底壁410側の開口幅が開口側の開口幅よりも小さいテーパ形状に形成されている。
 第1突出部406の厚さは、(n+1)λ/2に設定される。第2突出部407の厚さは、(n+1)λ/2に設定される。リセス部405の厚さは、(2n+1)λ/4に設定される。nは、整数である。λは、活性層325で生成される光の波長である。
 頂部345から放出されたレーザ光は、スネルの法則によって、第1側壁408および第2側壁409によって屈折させられ、第1突出部406側に集光される。これにより、第1側壁408および第2側壁409が法線方向Zに延びる垂直面である場合に比べて、レーザ光の指向性が高められる。
 図20~図24を参照して、第1主面電極層309は、絶縁層308に沿って膜状に形成されている。第1主面電極層309の外側電極層313は、絶縁層308の主面被覆部401に沿って膜状に延びている。外側電極層313の各厚膜部315は、断面視において第1主面303から離れる方向に向かって幅が狭まるテーパ部を含む。
 第1主面電極層309の各内側電極層314は、外側電極層313から絶縁層308(内壁被覆部402)に沿って膜状に延び、対応するトレンチ307内においてリセス空間を区画している。各内側電極層314は、対応する発光部306(メサ構造341)の基部346から側壁347を介して頂部345に向けて延び、頂部345を被覆している。
 各内側電極層314の他端部314bは、各発光部306の頂部345を被覆している。他端部314bは、絶縁層308(頂部被覆部403)の上からコンタクト孔404に入り込んでいる。これにより、各内側電極層314は、コンタクト孔404内においてp型コンタクト層334に電気的に接続されている。
 各内側電極層314の他端部314bは、絶縁層308の頂部被覆部403を露出させるレリーフ開口411を含む。レリーフ開口411は、絶縁層308のレリーフ部403aを露出させている。レリーフ開口411は、より具体的には、第2突出部407の一部、リセス部405および第1突出部406を露出させている。
 レリーフ開口411は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。レリーフ開口411の平面形状は任意である。レリーフ開口411は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。レリーフ開口411は、法線方向Zにp型電流通過層352に対向している。レリーフ開口411は、法線方向Zに活性層325の発光領域354に対向している。
 レリーフ開口411の開口幅WOは、5μm以上20μm以下であってもよい。開口幅WOは、5μm以上10μm以下、10μm以上15μm以下、または、15μm以上20μm以下であってもよい。
 第1主面電極層309は、この形態では、複数の電極膜が積層された積層構造を有している。第1主面電極層309は、より具体的には、絶縁層308側からこの順に積層された第1電極膜412、第2電極膜413および第3電極膜414を含む。
 第1電極膜412および第2電極膜413は、第3電極膜414に対する下地電極膜を形成している。第1電極膜412は、チタンを含んでいてもよい。第2電極膜413は、金を含んでいてもよい。第3電極膜414は、金を含んでいてもよい。
 第3電極膜414の厚さは、第1電極膜412の厚さ以上である。第3電極膜414の厚さは、より具体的には、第1電極膜412の厚さを超えている。第3電極膜414の厚さは、第2電極膜413の厚さ以上である。第3電極膜414の厚さは、より具体的には、第2電極膜413の厚さを超えている。
 外側電極層313は、第1電極膜412、第2電極膜413および第3電極膜414を含む。より具体的には、外側電極層313の厚膜部315は、第1電極膜412、第2電極膜413および第3電極膜414を含む。第3電極膜414は、厚膜部315のテーパ部を形成している。外側電極層313の薄膜部316は、第1電極膜412および第2電極膜413を含む。内側電極層314は、第1電極膜412および第2電極膜413を含む。
 図21を参照して、外部端子311は、外側電極層313の薄膜部316の上に形成されている。外部端子311は、第3電極膜414と共通の工程を経て形成された電極膜である。したがって、外部端子311は、第3電極膜414と等しい厚さを有している。また、外部端子311は、第3電極膜414と同じ導電材料(つまり金)を含む。
 図20を参照して、配線312は、外側電極層313の薄膜部316の上に形成されている。配線312は、第3電極膜414と共通の工程を経て形成された電極膜である。したがって、配線312は、第3電極膜414と等しい厚さを有している。また、配線312は、第3電極膜414と同じ導電材料(つまり金)を含む。
 図20~図22を参照して、面発光レーザ装置301は、チップ本体302の第2主面304(基板320の第2基板主面323)の上に形成された第2主面電極層415を含む。第2主面電極層415は、第2基板主面323の全域を被覆している。第2主面電極層415は、第2基板主面323との間でオーミック接触を形成している。
 第2主面電極層415は、この形態では、複数の電極膜が積層された積層構造を有している。第2主面電極層415は、より具体的には、第2基板主面323側からこの順に積層された第1電極膜416、第2電極膜417および第3電極膜418を含む。第1電極膜416は、金ゲルマニウム合金を含んでいてもよい。第2電極膜417は、ニッケルを含んでいてもよい。第3電極膜418は、金を含んでいてもよい。
 以上、面発光レーザ装置301によれば、第1主面電極層309が内側電極層314の厚さTinを超える厚さToutを有する外側電極層313を含む。これにより、チップ本体302の第1主面303側に外力が加えられた場合、当該外力を外側電極層313によって受け止めることができる。その結果、発光部306に対する応力を緩和できるから、応力に起因する発光部306の劣化を抑制できる。
 また、外側電極層313は、厚膜部315および薄膜部316を含む。これにより、厚膜部315だけを含む場合に比べて、外側電極層313の伸縮に起因する応力(たとえば熱応力)を低減できる。よって、外側電極層313から発光部306に加えられる応力を適切に低減できる。
 複数の厚膜部315を不規則に配列させた場合、外側電極層313に生じる応力も不規則になる。この場合、発光部306において不所望な応力集中が引き起こされる可能性がある。したがって、1つの発光部306に対して複数の厚膜部315が規則的に配列されていることが好ましい。これにより、発光部306に対する不所望な応力集中を抑制できる。
 一方、内側電極層314は、外側電極層313の厚さTout未満の厚さTinを有している。これにより、内側電極層314から発光部306に加えられる応力を低減できる。その結果、応力に起因する発光部306の劣化を効果的に抑制できる。特に、トレンチ307の内壁を露出させる内側電極層314によれば、発光部306に加えられる応力を適切に緩和できる。
 また、複数の内側電極層314は、対応する発光部306および外側電極層313の間の領域において共通の方向にそれぞれ延びている。このような構造によれば、各内側電極層314の伸縮に起因して各発光部306に加えられる応力(たとえば熱応力)の方向を一定方向に制限できる。これにより、各発光部306に対する応力のばらつきを抑制できるから、各発光部306に対する不所望な応力集中を抑制できる。
 また、複数の内側電極層314は、対応する発光部306から外部端子311に沿う第1側面305Aに向けて延びている。このような構造によれば、各発光部306および外部端子311を結ぶ電流経路において電流の回り込みを抑制できる。よって、各発光部306に対する不所望な応力集中を抑制しながら、抵抗値の増加を抑制できる。
 以下、第1主面電極層309の他の形態例について説明する。第1主面電極層309は、図25A~図25Lに示される種々の形態を取り得る。図25A~図25Lに示される第2~第13形態例に係る第1主面電極層309は、第1主面電極層309の形成工程に用いる各種マスクのレイアウト等を変更することによって得られる。
 図25Aは、図19の対応図であって、第1主面電極層309の第2形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Aを参照して、複数の内側電極層314は、対応する発光部306および外側電極層313の間の領域において、発光部306から第2側面305Bに向けて延びていてもよい。第2側面305Bは、チップ本体302の側面305A~305Dのうちの外部端子311に沿う側面である。
 図25Bは、図19の対応図であって、第1主面電極層309の第3形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Bを参照して、複数の内側電極層314は、対応する発光部306および外側電極層313の間の領域において、発光部306から外部端子311に向けて延びていてもよい。
 図25Cは、図19の対応図であって、第1主面電極層309の第4形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Cを参照して、各厚膜部315の複数の辺は、平面視において凹湾曲状に窪んでいてもよい。各厚膜部315の複数の辺のうちトレンチ307に面しない辺は、平面視において凹湾曲状に窪んでいてもよい。各薄膜部316は、平面視において最近接する2つの厚膜部315の辺に倣って膨出した凸湾曲状の部分を有していてもよい。
 図25Dは、図19の対応図であって、第1主面電極層309の第5形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Dを参照して、複数の厚膜部315は、平面視において三角形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数の厚膜部315は、3つの頂点が最近接する3つの発光部306に対向する態様でそれぞれ形成されていてもよい。複数の厚膜部315は、3つの辺が最近接する3つの発光部306に対向する態様でそれぞれ形成されていてもよい。
 図25Eは、図19の対応図であって、第1主面電極層309の第6形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Eを参照して、複数の厚膜部315は、平面視において四角形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数の厚膜部315は、平面視において正方形状にそれぞれ形成されていてもよい。
 図25Fは、図19の対応図であって、第1主面電極層309の第7形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Fを参照して、複数の厚膜部315は、平面視において四角形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数の厚膜部315は、平面視において長方形状にそれぞれ形成されていてもよい。各厚膜部315は、最近接する2つの発光部306の間の領域において最近接方向に交差する方向に延びる長方形状に形成されていてもよい。最近接方向は、最近接する2つの発光部306が互いに対向する方向である。
 図25Gは、図19の対応図であって、第1主面電極層309の第8形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Gを参照して、複数の厚膜部315は、平面視において六角形状にそれぞれ形成されていてもよい。
 図25Hは、図23の対応図であって、第1主面電極層309の第9形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Hを参照して、複数の厚膜部315は、平面視において円形状にそれぞれ形成されていてもよい。複数の厚膜部315は、平面視において楕円形状にそれぞれ形成されていてもよい。
 図25Iは、図23の対応図であって、第1主面電極層309の第10形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Iを参照して、第1主面電極層309は、1つの厚膜部315および複数の薄膜部316を含む。厚膜部315は、平面視において複数のトレンチ307を1対1対応の関係で取り囲む複数の環状部419を含む。複数の環状部419は、平面視において1つのトレンチ307を取り囲む円環状にそれぞれ形成されている。
 各環状部419は、各トレンチ307から間隔を空けて形成されている。複数の環状部419は、この形態例では、外側電極層313の上において一体的に形成されている。これにより、平面視において複数のトレンチ307を1つずつ露出させる多孔状の1つの厚膜部315が形成されている。
 複数の薄膜部316は、対応するトレンチ307および厚膜部315の間の領域にそれぞれ形成されている。各薄膜部316は、平面視において対応するトレンチ307を取り囲む円環状に形成されている。
 複数の環状部419は、互いに間隔を空けて形成されていてもよい。この場合、平面視において円環状の複数の厚膜部315が形成される。環状部419は、複数(2以上)のトレンチ307を取り囲んでいてもよい。この場合、複数のトレンチ307および当該複数のトレンチ307を取り囲む環状部419の間の領域に薄膜部316が形成されていてもよい。
 図25Jは、図23の対応図であって、第1主面電極層309の第11形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Jを参照して、第1主面電極層309は、1つの厚膜部315および複数の薄膜部316を含む。厚膜部315は、平面視において複数のトレンチ307を1対1対応の関係で取り囲む複数の環状部420を含む。複数の環状部420は、平面視において1つのトレンチ307を取り囲む六角環状にそれぞれ形成されている。
 各環状部420は、各トレンチ307から間隔を空けて形成されている。複数の環状部420は、この形態例では、外側電極層313の上において一体的に形成されている。これにより、平面視において複数のトレンチ307を1つずつ露出させるハニカム状の1つの厚膜部315が形成されている。
 複数の薄膜部316は、対応するトレンチ307および厚膜部315の間の領域にそれぞれ形成されている。各薄膜部316は、平面視において対応するトレンチ307を取り囲む環状に形成されている。
 各薄膜部316の内周縁は、トレンチ307の周縁によって区画されている。これにより、各薄膜部316の内周縁は、平面視においてトレンチ307の周縁に応じた形状(この形態例では円形状)に形成されている。一方、各薄膜部316の外周縁は、環状部420によって区画されている。これにより、各薄膜部316の外周縁は、平面視において六角形状に形成されている。
 複数の環状部420は、互いに間隔を空けて形成されていてもよい。この場合、平面視において六角環状の複数の厚膜部315が形成される。環状部420は、複数(2以上)のトレンチ307を取り囲んでいてもよい。この場合、複数のトレンチ307および当該複数のトレンチ307を取り囲む環状部420の間の領域に薄膜部316が形成されていてもよい。
 図25Kは、図23の対応図であって、第1主面電極層309の第12形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Kを参照して、複数の厚膜部315のうちの少なくとも1つまたは全部は、トレンチ307の内壁(外周壁343)にオーバラップしたオーバラップ部421を有していてもよい。
 この場合、厚膜部315の第1電極膜412および第2電極膜413を含む積層膜がトレンチ307の外周壁343を被覆していてもよい。また、厚膜部315の第1電極膜412、第2電極膜413および第3電極膜414を含む積層膜がトレンチ307の外周壁343を被覆していてもよい。
 図25Lは、図23の対応図であって、第1主面電極層309の第13形態例を示す拡大図である。以下では、図18~図24において述べた構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。図25Lを参照して、第1電極膜412および第2電極膜413を含む積層膜は、トレンチ307から間隔を空けて形成されていてもよい。第3電極膜414は、第1電極膜412および第2電極膜413を含む積層膜の側壁を被覆していてもよい。第3電極膜414は、トレンチ307の内壁を被覆していてもよいし、トレンチ307から間隔を空けて形成されていてもよい。
 前述の第1~第13形態例に係る第1主面電極層309のうちの少なくとも2種を同時に含む面発光レーザ装置301が形成されてもよい。また、第1~第13形態例に係る第1主面電極層309の特徴は、それらの間で任意の態様および任意の形態で組み合わされることができる。つまり、第1~第13形態例に係る第1主面電極層309の特徴のうちの少なくとも2つの特徴が組み合わされた形態を有する第1主面電極層309が採用されてもよい。
 図26A~26Mは、図22の対応図であって、図18に示す面発光レーザ装置301の製造方法の一例を説明するための図である。
 図26Aを参照して、まず、基板320が用意される。次に、n型バッファ層327が、基板320の第1基板主面322の上に形成される。n型バッファ層327は、n型のGaAsを含む。n型バッファ層327は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、図26Bを参照して、n型光反射層328が、n型バッファ層327の上に形成される。n型光反射層328は、n型高Al組成層330およびn型低Al組成層331を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。
 n型高Al組成層330は、n型のAlαGa(1-α)Asを含む。Al組成αは、0.5以上0.95以下であってもよい。n型低Al組成層331は、n型のAlβGa(1-β)Asを含む。Al組成βは、0.05以上0.25以下であってもよい。n型高Al組成層330およびn型低Al組成層331は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、n型クラッド層329が、n型光反射層328の上に形成される。n型クラッド層329は、n型のAlγGa(1-γ)Asを含む。n型クラッド層329のAl組成γは、0.2以上0.7以下であってもよい。n型クラッド層329は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、図26Cを参照して、活性層325が、n型クラッド層329の上に形成される。活性層325は、量子井戸層および障壁層を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。量子井戸層は、GaAsを含む。障壁層は、AlδGa(1-δ)Asを含む。Al組成δは、0.15以上0.5以下であってもよい。量子井戸層および障壁層は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、図26Dを参照して、p型クラッド層332が、活性層325の上に形成される。p型クラッド層332は、p型のAlεGa(1-ε)Asを含む。Al組成εは、0.2以上0.7以下であってもよい。p型クラッド層332は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型電流通過層352および電流狭窄絶縁層353のベースとなるp型ベース層422が、p型クラッド層332の上に形成される。p型ベース層422は、p型のAlσGa(1-σ)Asを含む。Al組成σは、0.9以上1.0以下であってもよい。p型ベース層422は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型光反射層333が、p型ベース層422の上に形成される。p型光反射層333は、p型高Al組成層335およびp型低Al組成層336を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。
 p型高Al組成層335は、p型のAlζGa(1-ζ)Asを含む。Al組成ζは、0.5以上0.95以下であってもよい。p型低Al組成層336は、p型のAlηGa(1-η)Asを含む。Al組成ηは、0.05以上0.25以下であってもよい。p型高Al組成層335およびp型低Al組成層336は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型コンタクト層334が、p型光反射層333の上に形成される。p型コンタクト層334は、p型のGaAsを含む。p型コンタクト層334は、エピタキシャル成長法によって形成される。これにより、第1基板主面322側からこの順に積層されたn型半導体層324、活性層325およびp型半導体層326を含む半導体積層構造321が形成される。
 次に、図26Eを参照して、所定パターンを有するマスク423が、半導体積層構造321の上に形成される。マスク423は、複数の開口424を有している。複数の開口424は、トレンチ307を形成すべき領域をそれぞれ露出させている。
 次に、半導体積層構造321の不要な部分が、マスク423を介するエッチング法によって除去される。半導体積層構造321の不要な部分は、ウエットエッチング法またはドライエッチング法によって除去されてもよい。この工程では、p型コンタクト層334、p型光反射層333、p型ベース層422、p型クラッド層332、活性層325、n型クラッド層329およびn型光反射層328の不要な部分がそれぞれ除去される。
 これにより、複数のトレンチ307が半導体積層構造321に形成される。複数のトレンチ307は、p型コンタクト層334、p型光反射層333、p型クラッド層332、活性層325およびn型クラッド層329を貫通し、n型光反射層328の一部を露出させている。また、これにより、半導体積層構造321に複数のメサ構造341が形成される。その後、マスク423は除去される。
 n型高Al組成層330は、n型低Al組成層331のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型低Al組成層331を残存させながら、n型高Al組成層330を除去できる。また、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型高Al組成層330を残存させながら、n型低Al組成層331を除去できる。
 また、n型クラッド層329は、n型高Al組成層330およびn型低Al組成層331のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型高Al組成層330およびn型低Al組成層331を残存させながら、n型クラッド層329を除去できる。
 また、p型高Al組成層335は、p型低Al組成層336のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、p型低Al組成層336を残存させながら、p型高Al組成層335を除去できる。また、エッチング液を適切に選択することにより、p型高Al組成層335を残存させながら、p型低Al組成層336を除去できる。
 また、p型クラッド層332は、p型高Al組成層335およびp型低Al組成層336のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、p型高Al組成層335およびp型低Al組成層336を残存させながら、p型クラッド層332を除去できる。
 次に、図26Fを参照して、側壁絶縁層380が、トレンチ307に形成される。側壁絶縁層380は、半導体積層構造321に対する酸化処理法によって形成される。酸化処理法は、熱酸化処理法であってもよい。
 この工程では、p型光反射層333においてトレンチ307から露出する部分が酸化される。また、p型ベース層422においてトレンチ307から露出する部分が酸化される。また、p型クラッド層332においてトレンチ307から露出する部分が酸化される。また、n型クラッド層329においてトレンチ307から露出する部分が酸化される。また、n型光反射層328においてトレンチ307から露出する部分が酸化される。
 比較的高いAl組成ζを有するp型ベース層422では、メサ構造341の側壁347からメサ構造341の内方領域に向けて酸化が大きく進行する。これにより、p型ベース層422の酸化部が電流狭窄絶縁層353として形成される。また、p型ベース層422の非酸化部がp型電流通過層352として形成される。
 次に、図26Gを参照して、絶縁層308が、半導体積層構造321の上に形成される。この工程では、窒化シリコン層からなる絶縁層308が形成される。絶縁層308は、窒化シリコン層に代えてまたはこれに加えて、酸化シリコン層を含んでいてもよい。絶縁層308は、CVD法によって形成されてもよい。
 次に、図26Hを参照して、所定パターンを有するマスク425が、半導体積層構造321の上に形成される。マスク425は、絶縁層308においてリセス部405を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口426を有している。次に、絶縁層308の不要な部分が、マスク425を介するエッチング法(たとえばドライエッチング法)によって除去される。これにより、絶縁層308にリセス部405が形成される。その後、マスク425は除去される。
 次に、図26Iを参照して、所定パターンを有するマスク427が、半導体積層構造321の上に形成される。マスク427は、絶縁層308においてコンタクト孔404を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口428を有している。次に、絶縁層308の不要な部分が、マスク427を介するエッチング法(たとえばウエットエッチング法)によって除去される。これにより、コンタクト孔404が、絶縁層308に形成される。その後、マスク427は除去される。
 次に、図26Jを参照して、第1主面電極層309のベースとなる第1電極膜412および第2電極膜413を含む積層膜429が、半導体積層構造321の上に形成される。第1電極膜412は、チタンを含んでいてもよい。第2電極膜413は、金を含んでいてもよい。第1電極膜412および第2電極膜413は、蒸着法またはスパッタ法によってそれぞれ形成されてもよい。
 次に、図26Kを参照して、所定パターンを有するマスク430が、積層膜429の上に形成される。マスク430は、積層膜429において外側電極層313および複数の内側電極層314を形成すべき領域を被覆し、それら以外の領域を露出させる開口431を有している。
 次に、積層膜429の不要な部分が、マスク430を介するエッチング法(たとえばウエットエッチング法)によって除去される。これにより、外側電極層313および複数の内側電極層314が形成される。また、これにより、第1主面電極層309に、絶縁層308の頂部被覆部403を選択的に露出させるレリーフ開口411が形成される。その後、マスク430は除去される。
 次に、図26Lを参照して、第3電極膜414が、積層膜429の上に形成される。第3電極膜414は、金を含んでいてもよい。第3電極膜414は、この工程では、リフトオフ法によって形成される。
 この工程では、まず、所定パターンを有するマスク432が、積層膜429の上に形成される。マスク432は、積層膜429において外部端子311、配線312および厚膜部315を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口433を有している。次に、第3電極膜414が、半導体積層構造321の上に形成される。第3電極膜414は、蒸着法によって形成されてもよい。この工程では、マスク432の上、および、積層膜429において複数の開口433から露出する部分の上に第3電極膜414が形成される。
 次に、図26Mを参照して、マスク432が除去される。この工程では、第3電極膜414においてマスク432の上に形成された部分が、マスク432と同時に除去される。一方、第3電極膜414において複数の開口433内の部分が残存する。これにより、外部端子311および配線312が形成される。また、第1電極膜412、第2電極膜413および第3電極膜414を含む厚膜部315が形成される。また、第1電極膜412および第2電極膜413を含む薄膜部316が形成される。
 次に、第2主面電極層415が、基板320の第2基板主面323の上に形成される。第2主面電極層415は、第1電極膜416、第2電極膜417および第3電極膜418を含む。第1電極膜416は、金ゲルマニウム合金を含んでいてもよい。第2電極膜417は、ニッケルを含んでいてもよい。第3電極膜418は、金を含んでいてもよい。
 第1電極膜416、第2電極膜417および第3電極膜418は、蒸着法またはスパッタ法によってそれぞれ形成されてもよい。第2主面電極層415は、第1主面電極層309の形成工程に先立って形成されてもよい。以上を含む工程を経て、面発光レーザ装置301が製造される。
 図27は、図22の対応図であって、本発明の第11実施形態に係る面発光レーザ装置441を示す断面図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 面発光レーザ装置301に係る各厚膜部315は、断面視においてチップ本体302の第1主面303から離れる方向に向かって幅が狭まるテーパ部を含む。これに対して、図27を参照して、面発光レーザ装置441に係る各厚膜部315は、断面視においてチップ本体302の第1主面303から離れる方向に向かって幅が拡がるテーパ部を含む。
 各厚膜部315のテーパ部は、第3電極膜414によって形成されている。各厚膜部315のテーパ部は、平面視において第1主面303に重なっていてもよい。各厚膜部315のテーパ部は、平面視においてトレンチ307(外周壁343)に重なっていてもよい。
 図28A~図28Dは、図27の対応図であって、図27に示す面発光レーザ装置441の製造方法の一例を説明するための図である。
 図28Aを参照して、前述の図26A~図26Kの工程を経て積層膜429がパターニングされた中間体が用意される。
 次に、図28Bを参照して、所定パターンを有するマスク442が、積層膜429の上に形成される。マスク442は、積層膜429において外部端子311、配線312および厚膜部315を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口443を有している。
 次に、図28Cを参照して、第3電極膜414が、積層膜429において複数の開口433から露出する部分の上に形成される。第3電極膜414は、金めっき法によって形成されてもよい。金めっき法は、電解金めっき法であってもよいし、無電解金めっき法であってもよい。
 次に、図28Dを参照して、マスク442が除去される。これにより、外部端子311および配線312が形成される。また、第1電極膜412、第2電極膜413および第3電極膜414を含む厚膜部315が形成される。また、第1電極膜412および第2電極膜413を含む薄膜部316が形成される。その後、第2主面電極層415が第2基板主面323の上に形成される。第2主面電極層415は、第1主面電極層309の形成工程に先立って形成されてもよい。以上を含む工程を経て、面発光レーザ装置441が製造される。
 以上、面発光レーザ装置441によっても面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
 図29は、本発明の第12実施形態に係る面発光レーザ装置451を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図29を参照して、面発光レーザ装置451は、外部端子311に加えて第2外部端子452を含む。第2外部端子452には、ボンディングワイヤ等の導線が外部接続される。第2外部端子452は、外部端子311から間隔を空けて第1主面電極層309の周縁部において形成されている。これにより、導線が発光部306の上を横切ることを防止できるから、第1主面303から光を適切に取り出すことができる。
 第2外部端子452は、この形態では、チップ本体302の角部(第1側面305Aおよび第4側面305Dを接続する角部)に配置されている。第2外部端子452は、より具体的には、第1主面電極層309の周縁部においてチップ本体302の角部に沿う領域に配置されている。これにより、第2外部端子452は、第1側面305Aに沿って外部端子311に対向している。また、第2外部端子452は、第2方向Yに第1側面305Aに対向し、第1方向Xに第4側面305Dに対向している。
 配線312は、第1主面電極層309の周縁に沿って帯状に延び、外部端子311および第2外部端子452に接続されている。つまり、第2外部端子452は、配線312を介して外部端子311と同電位に固定される。配線312は、この形態では、平面視において環状に形成され、全ての発光部306を一括して取り囲んでいる。
 以上、面発光レーザ装置451によっても面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。面発光レーザ装置451は、面発光レーザ装置301の製造工程に使用される各種マスクのレイアウトを変更するだけで製造できる。
 図30は、本発明の第13実施形態に係る面発光レーザ装置461を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図30を参照して、面発光レーザ装置461は、外部端子311に加えて第2外部端子462を含む。第2外部端子462には、ボンディングワイヤ等の導線が外部接続される。第2外部端子462は、外部端子311から間隔を空けて第1主面電極層309の周縁部において形成されている。これにより、導線が発光部306の上を横切ることを防止できるから、第1主面303から光を適切に取り出すことができる。
 第2外部端子462は、この形態では、チップ本体302の角部(第3側面305Cおよび第4側面305Dを接続する角部)に配置されている。第2外部端子462は、より具体的には、第1主面電極層309の周縁部においてチップ本体302の角部に沿う領域に配置されている。これにより、第2外部端子462は、チップ本体302の対角方向に外部端子311に対向している。また、第2外部端子452は、第2方向Yに第3側面305Cに対向し、第1方向Xに第4側面305Dに対向している。
 配線312は、第1主面電極層309の周縁に沿って帯状に延び、外部端子311および第2外部端子462に接続されている。つまり、第2外部端子462は、配線312を介して外部端子311と同電位に固定される。配線312は、この形態では、平面視において環状に形成され、全ての発光部306を一括して取り囲んでいる。
 以上、面発光レーザ装置461によっても面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。面発光レーザ装置461は、面発光レーザ装置301の製造工程に使用される各種マスクのレイアウトを変更するだけで製造できる。
 図31は、本発明の第14実施形態に係る面発光レーザ装置471を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図31を参照して、面発光レーザ装置471は、第1方向Xに関して第1主面303の一端部側(第2側面305B側)の領域に形成された外部端子311を含む。外部端子311は、この形態では、平面視において第2方向Yに沿って延びる長方形状に形成されている。外部端子311は、より具体的には、第1側面305Aおよび第2側面305Bを接続する角部から、第2側面305Bおよび第3側面305Cを接続する角部に向けて延びている。
 配線312は、第1主面電極層309の周縁に沿って帯状に延び、外部端子311に接続されている。つまり、配線312は、平面視において外部端子311と一体となった環状に形成され、外部端子311と共に全ての発光部306を一括して取り囲んでいる。
 以上、面発光レーザ装置471によっても面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。面発光レーザ装置471は、面発光レーザ装置301の製造工程に使用される各種マスクのレイアウトを変更するだけで製造できる。
 図32は、本発明の第15実施形態に係る面発光レーザ装置481を示す平面図である。図33は、図32に示す領域XXXIIIの拡大図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図32および図33を参照して、面発光レーザ装置481は、第1方向Xに関して第1主面303の一端部側(第2側面305B側)の領域に形成された外部端子311を含む。外部端子311は、この形態では、平面視において第2方向Yに沿って延びる長方形状に形成されている。外部端子311は、より具体的には、第1側面305Aおよび第2側面305Bを接続する角部から、第2側面305Bおよび第3側面305Cを接続する角部に向けて延びている。
 配線312は、第1主面電極層309の周縁に沿って帯状に延び、外部端子311に接続されている。つまり、配線312は、平面視において外部端子311と一体となった環状に形成され、外部端子311と共に全ての発光部306を一括して取り囲んでいる。
 複数の内側電極層314は、対応する発光部306および外側電極層313の間の領域において共通の方向にそれぞれ延びている。各内側電極層314は、この形態では、発光部306から第2側面305Bに向けて延びている。つまり、各内側電極層314は、外部端子311に向けて延びている。
 以上、面発光レーザ装置481によっても面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。面発光レーザ装置481は、面発光レーザ装置301の製造工程に使用される各種マスクのレイアウトを変更するだけで製造できる。
 図34は、本発明の第16実施形態に係る面発光レーザ装置491を示す平面図であって、第1主面電極層309の第1形態例を示す平面図である。図35は、図34に示す領域XXXVの拡大図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 面発光レーザ装置301は、1対1対応の関係で複数のトレンチ307によって区画された複数の発光部306を含む。これに対して、図34および図35を参照して、面発光レーザ装置491は、1つのトレンチ307によって一括して区画された複数の発光部306を含む。
 面発光レーザ装置491は、より具体的には、第1主面303に形成された複数(この形態では8個)の発光部群492を含む。複数の発光部群492は、第1方向Xに沿って一列に間隔を空けて配列された複数の発光部306をそれぞれ含み、第2方向Yに間隔を空けて形成されている。
 各発光部群492は、チップ本体302の第1方向Xに沿って延びる1つの帯状のトレンチ307によって区画されている。各発光部群492は、必ずしも1つのトレンチ307によって区画されている必要はない。各発光部群492は、2つ以上のトレンチ307によって区画されていてもよい。
 外側電極層313は、この形態では、複数の厚膜部315を含む。複数の厚膜部315は、第2方向Yに関して、外側電極層313において各トレンチ307の両端部側の領域にそれぞれ形成されている。つまり、複数の厚膜部315は、外側電極層313において各トレンチ307の第1側面305A側の領域および第3側面305C側の領域にそれぞれ形成されている。
 複数の厚膜部315は、隣り合う2つのトレンチ307の間の領域において第1方向X(トレンチ307)に沿って間隔を空けて形成されている。複数の厚膜部315の配列形態は任意である。複数の厚膜部315は、この形態では、隣り合う2つのトレンチ307の間の領域において、一方側(第1側面305A側)のトレンチ307内に形成された発光部306にそれぞれ対向している。つまり、複数の薄膜部316は、隣り合う2つのトレンチ307の間の領域において、他方側(第3側面305C側)のトレンチ307内に形成された発光部306に対向している。
 複数の内側電極層314は、対応する発光部306および外側電極層313の間の領域において共通の方向にそれぞれ延びている。各内側電極層314は、この形態では、対応する発光部306から第1側面305Aに向けて延びている。第1側面305Aは、側面305A~305Dのうちの外部端子311に沿う側面である。各内側電極層314は、この形態では、各薄膜部316に接続されている。
 複数の厚膜部315および複数の薄膜部316の配列が入れ換えられてもよい。つまり、複数の厚膜部315は、隣り合う2つのトレンチ307の間の領域において、他方側(第3側面305C側)のトレンチ307内に形成された発光部306に対向してもよい。また、複数の薄膜部316は、隣り合う2つのトレンチ307の間の領域において、一方側(第1側面305A側)のトレンチ307内に形成された発光部306に対向してもよい。この場合、各内側電極層314は、各厚膜部315に接続されてもよい。
 図36は、図35の対応図であって、第1主面電極層309の第2形態例を示す拡大図である。以下では、図34および図35において述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図36を参照して、各厚膜部315は、隣り合う2つのトレンチ307の間の領域において、平面視において第1方向X(トレンチ307)に沿って延びる帯状に形成されていてもよい。各厚膜部315は、各トレンチ307から間隔を空けて形成されていてもよい。
 隣り合う2つのトレンチ307の間の領域には、2つの薄膜部316が形成されていてもよい。2つの薄膜部316は、隣り合う2つのトレンチ307の間の領域において厚膜部315を挟み込んでいる。一方側(第1側面305A側)の薄膜部316は、平面視において第1方向X(トレンチ307)に沿って延びる帯状に形成されている。他方側(第3側面305C側)の薄膜部316は、平面視において第1方向X(トレンチ307)に沿って延びる帯状に形成されている。
 以上、面発光レーザ装置491によっても面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。面発光レーザ装置491は、面発光レーザ装置301の製造工程に使用される各種マスクのレイアウトを変更するだけで製造できる。
 図37は、本発明の第17実施形態に係る面発光レーザ装置501を示す平面図である。図38は、図37に示す領域XXXVIIIの拡大図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図37および図38を参照して、面発光レーザ装置501は、対応するトレンチ307の内壁の全域をそれぞれ被覆する複数の内側電極層314を含む。面発光レーザ装置501の他の構造は、面発光レーザ装置301の構造と同様である。
 以上、面発光レーザ装置501によれば、内側電極層314による効果以外については、面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。面発光レーザ装置501は、面発光レーザ装置301の製造工程に使用される各種マスクのレイアウトを変更するだけで製造できる。
 図39は、本発明の第18実施形態に係る面発光レーザ装置511を示す平面図である。図40は、図39に示す領域XLの拡大図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図39および図40を参照して、面発光レーザ装置511は、厚膜部315を有さない外側電極層313を含む。つまり、第1主面電極層309は、薄膜部316からなる。薄膜部316は、第1電極膜412および第2電極膜413を含む。面発光レーザ装置511の他の構造は、面発光レーザ装置301の構造と同様である。
 以上、面発光レーザ装置511によれば、厚膜部315による効果以外については、面発光レーザ装置301に対して述べた効果と同様の効果を奏することができる。面発光レーザ装置511は、面発光レーザ装置301の製造工程に使用される各種マスクのレイアウトを変更するだけで製造できる。
 図41は、本発明の第19実施形態に係る面発光レーザ装置601を示す平面図である。図42は、図41に示す領域XLIIの拡大図である。図43は、図41に示すXLIII-XLIII線に沿う断面図である。図44は、図41に示すXLIV-XLIV線に沿う断面図である。図45は、図43に示す領域XLVの拡大図である。図46は、図45に示す領域XLVIの拡大図である。図47は、図45に示す領域XLVIIの拡大図である。図48は、図45に示す領域XLVIIIの拡大図である。
 図41~図48を参照して、面発光レーザ装置601は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)と称される半導体レーザ装置である。面発光レーザ装置601は、直方体形状のチップ本体602を含む。
 チップ本体602は、一方側の第1主面603、他方側の第2主面604、ならびに、第1主面603および第2主面604を接続する側面605A,605B,605C,605Dを含む。第1主面603および第2主面604は、それらの法線方向Zから見た平面視(以下、単に「平面視」という。)において四角形状(この形態では長方形状)に形成されている。
 側面605A~605Dは、より具体的には、第1側面605A、第2側面605B、第3側面605Cおよび第4側面605Dを含む。第1側面605Aおよび第3側面605Cは、第1方向Xに沿って延び、第1方向Xに交差する第2方向Yに対向している。第2方向Yは、より具体的には、第1方向Xに直交している。第1側面605Aおよび第3側面605Cは、チップ本体602の長辺を形成している。第2側面605Bおよび第4側面605Dは、第2方向Yに沿って延び、第1方向Xに対向している。第2側面605Bおよび第4側面605Dは、チップ本体602の短辺を形成している。側面605A~605Dは、法線方向Zに沿って平面的に延びている。
 平面視において第1側面605A(第3側面605C)の幅W1は、200μm以上2000μm以下であってもよい。幅W1は、200μm以上400μm以下、400μm以上600μm以下、600μm以上800μm以下、800μm以上1000μm以下、1000μm以上1200μm以下、1200μm以上1400μm以下、1400μm以上1600μm以下、1600μm以上1800μm以下、または、1800μm以上2000μm以下であってもよい。幅W1は、500μm±5μmであってもよい。
 平面視において第2側面605B(第4側面605D)の幅W2は、200μm以上1000μm以下であってもよい。幅W2は、200μm以上300μm以下、300μm以上400μm以下、400μm以上500μm以下、500μm以上600μm以下、600μm以上700μm以下、700μm以上800μm以下、800μm以上900μm以下、または、900μm以上1000μm以下であってもよい。幅W2は、340μm±5μmであってもよい。
 図41および図42を参照して、面発光レーザ装置601は、第1主面603に形成され、法線方向Zに向けてレーザ光を放出する発光部606(半導体発光層)を含む。この形態では、複数の発光部606が、平面視において第1方向Xおよび第2方向Yに間隔を空けて形成されている。複数の発光部606は、規則的に配列されていてもよいし、不規則に配列されていてもよい。複数の発光部606は、平面視において千鳥状、行列状または放射状(同心円状)に配列されていることが好ましい。
 複数の発光部606は、この形態では、平面視において互いに間隔を空けて千鳥状に配列されている。つまり、複数の発光部606は、平面視において三角形(この形態では正三角形)の3つの頂点に1つの発光部606がそれぞれ位置する態様で配列されている。複数の発光部606は、より具体的に、平面視において六角形(この形態では正六角形)の6つの頂点に1つの発光部606がそれぞれ位置する態様で配列されている。
 複数の発光部606は、さらに具体的には、平面視において六角形(この形態では正六角形)の6つの頂点に1つの発光部606がそれぞれ位置し、かつ、六角形の中央部に1つの発光部606が位置する態様で配列されている。
 複数の発光部606は、この形態では、平面視において円形状にそれぞれ形成されている。発光部606の平面形状は任意である。発光部606は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 複数の発光部606は、トレンチ607(溝)によってそれぞれ区画されている。トレンチ607は、第1主面603を第2主面604に向けて掘り下げることによって形成されている。トレンチ607は、平面視において発光部606を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。発光部606およびトレンチ607の具体的な構造は、後述される。
 隣り合う2つの発光部606の最短距離L1は、10μm以上150μm以下であってもよい。最短距離L1は、最近接する2つの発光部606の間の距離である。最短距離L1は、10μm以上25μm以下、25μm以上50μm以下、50μm以上75μm以下、75μm以上100μm以下、100μm以上125μm以下、または、125μm以上150μm以下であってもよい。
 複数の発光部606の第1最遠距離L2は、第1側面605A(第3側面605C)の幅W1に応じて設定される。第1最遠距離L2は、第1方向Xの両端部に位置する最も離れた2つの発光部606の間の距離である。
 第1最遠距離L2は、200μm以上2000μm以下であってもよい。第1最遠距離L2は、200μm以上400μm以下、400μm以上600μm以下、600μm以上800μm以下、800μm以上1000μm以下、1000μm以上1200μm以下、1200μm以上1400μm以下、1400μm以上1600μm以下、1600μm以上1800μm以下、または、1800μm以上2000μm以下であってもよい。
 複数の発光部606の第2最遠距離L3は、第2側面605B(第4側面605D)の幅W2に応じて設定される。第2最遠距離L3は、第2方向Yの両端部に位置する最も離れた2つの発光部606の間の距離である。
 第2最遠距離L3は、200μm以上1000μm以下であってもよい。第2最遠距離L3は、200μm以上300μm以下、300μm以上400μm以下、400μm以上500μm以下、500μm以上600μm以下、600μm以上700μm以下、700μm以上800μm以下、800μm以上900μm以下、または、900μm以上1000μm以下であってもよい。
 図41~図44を参照して、面発光レーザ装置601は、第1主面603の上に形成された絶縁層608を含む。絶縁層608は、複数の発光部606を一括して被覆している。絶縁層608は、第1主面603の上から各トレンチ607に入り込んでいる。絶縁層608は、各トレンチ607内において発光部606を被覆している。
 絶縁層608は、側面605A~605Dから内方に間隔を空けて形成され、第1主面603の周縁部を露出させている。絶縁層608の周縁は、側面605A~605Dとの間でダイシングストリートDSを区画している。ダイシングストリートDSは、第1主面603の周縁部(側面605A~605D)に沿って帯状に延びている。ダイシングストリートDSは、平面視において絶縁層608を取り囲む環状(この形態では四角環状)に形成されている。
 ダイシングストリートDSの幅WDは、1μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、1μm以上5μm以下、5μm以上10μm以下、10μm以上15μm以下、15μm以上20μm以下、または、20μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、平面視においてダイシングストリートDSが延びる方向に直交する方向の幅である。
 ダイシングストリートDSの幅WDは、1μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、1μm以上5μm以下、5μm以上10μm以下、10μm以上15μm以下、15μm以上20μm以下、または、20μm以上25μm以下であってもよい。幅WDは、平面視においてダイシングストリートDSが延びる方向に直交する方向の幅である。
 面発光レーザ装置601は、第1主面603の上に形成され、発光部606に電気的に接続された第1主面電極層609を含む。第1主面電極層609は、より具体的には、絶縁層608の上に形成されている。第1主面電極層609は、複数の発光部606を一括して被覆している。第1主面電極層609は、絶縁層608の上から各トレンチ607に入り込んでいる。第1主面電極層609は、各トレンチ607内において各発光部606に電気的に接続されている。
 第1主面電極層609は、側面605A~605Dから内方に間隔を空けて形成され、第1主面603の周縁部を露出させている。第1主面電極層609は、さらに、絶縁層608の周縁から内方に間隔を空けて形成され、絶縁層608の周縁部を露出させている。このような構造によれば、第1主面電極層609を物理的に切断しなくて済む。これにより、第1主面電極層609の切断に起因するチップ本体602や第1主面電極層609等のクラックを抑制できる。また、ダイシングブレード等の摩耗を抑制できると同時に切断時間を短縮できる。
 面発光レーザ装置601は、第1主面電極層609の上に形成された外部端子611を含む。図41では、外部端子611がハッチングによって示されている。外部端子611には、ボンディングワイヤ等の導線が外部接続される。外部端子611は、第1主面電極層609の周縁部に配置されている。外部端子611は、この形態では、第1主面電極層609の周縁部において第1側面605Aに沿う領域に配置されている。これにより、導線が発光部606の上を横切ることを防止できるから、第1主面603から光を適切に取り出すことができる。
 図43~図45を参照して、チップ本体602は、基板620、および、基板620の上に積層された半導体積層構造621(半導体層)を含む。第1主面603は、半導体積層構造621によって形成されている。第2主面604は、基板620によって形成されている。側面605A~605Dは、基板620および半導体積層構造621によって形成されている。
 基板620は、化合物半導体材料を含む。基板620は、より具体的には、正方晶を形成する化合物半導体材料の単結晶を含む。化合物半導体材料は、III-V族半導体材料であってもよい。基板620は、この形態では、n型不純物を含むGaAs単結晶からなる。基板620のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。基板620のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 基板620は、一方側の第1基板主面622および他方側の第2基板主面623を含む。第2基板主面623は、第2主面604を形成している。第1基板主面622は、GaAs単結晶の(100)面に面している。第1基板主面622は、GaAs単結晶の(100)面に対して0°以上5°以下の角度で傾斜したオフ角を有している。オフ角が0°の場合、第1基板主面622はGaAs単結晶の(100)面によって形成される。オフ角は、典型的には2°(より具体的には2°±0.2°の範囲)に設定される。
 基板620の厚さTSは、50μm以上300μm以下であってもよい。厚さTSは、50μm以上100μm以下、100μm以上150μm以下、150μm以上200μm、200μm以上250μm以下、または、250μm以上300μm以下であってもよい。
 半導体積層構造621は、第1基板主面622の上に化合物半導体(より具体的には、III-V族半導体)を結晶成長させることにより形成されている。半導体積層構造621は、第1基板主面622と同じ結晶面を有する複数の化合物半導体層を含む積層構造を有している。
 半導体積層構造621は、より具体的には、第1基板主面622側からこの順に積層されたn型半導体層624、活性層625およびp型半導体層626を含む。n型半導体層624、活性層625およびp型半導体層626は、ダブルヘテロ構造を形成している。n型半導体層624は、活性層625に電子を供給する。p型半導体層626は、活性層625に正孔を供給する。活性層625は、電子および正孔の再結合によって光を生成する。
 活性層625において赤外光が生成されてもよい。活性層625は、800nm以上1000nm以下の範囲に発光波長を有する光を生成してもよい。活性層625の発光波長は、900nm以上950nm以下であってもよい。
 n型半導体層624は、第1基板主面622側からこの順に積層されたn型バッファ層627、n型光反射層628およびn型クラッド層629を含む。n型バッファ層627は、この形態では、n型のGaAsを含む。n型バッファ層627のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型バッファ層627のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 n型バッファ層627の厚さは、0.05μm以上0.2μm以下であってもよい。n型バッファ層627の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.15μm以下、または、0.15μm以上0.2μm以下であってもよい。
 n型光反射層628は、この形態では、n型DBR(Distributed Bragg Reflector:分布ブラッグ反射)層を含む。n型DBR層は、法線方向Zに沿って周期的に変化する屈折率を有し、特定の波長成分を共振反射させる。特定の波長成分は、活性層625で生成された光の波長成分である。
 n型光反射層628は、Al(アルミニウム)組成を含む複数のAl組成層が積層された積層構造を有している。複数のAl組成層は、互いに異なる屈折率をそれぞれ有している。n型光反射層628は、この形態では、Al組成αを有するn型高Al組成層630、および、Al組成α未満のAl組成β(β<α)を有するn型低Al組成層631が任意の周期で交互に積層された積層構造を有している。n型低Al組成層631の屈折率は、n型高Al組成層630の屈折率よりも大きい。
 n型高Al組成層630およびn型低Al組成層631は、1以上60以下の周期で交互に積層されていてもよい。n型高Al組成層630およびn型低Al組成層631の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、40以上50以下、または、50以上60以下であってもよい。
 n型高Al組成層630は、n型のAlαGa(1-α)Asを含んでいてもよい。n型高Al組成層630のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型高Al組成層630のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 Al組成αは、0.5以上0.95以下であってもよい。Al組成αは、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、0.65以上0.7以下、0.7以上0.75以下、0.75以上0.8以下、0.8以上0.85以下、0.85以上0.9以下、または、0.9以上0.95以下であってもよい。
 n型低Al組成層631は、n型のAlβGa(1-β)Asを含んでいてもよい。n型低Al組成層631のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型低Al組成層631のn型不純物は、シリコンであってもよい。
 Al組成βは、0.05以上0.25以下であってもよい。Al組成βは、0.05以上0.1以下、0.1以上0.15以下、0.15以上0.2以下、または、0.2以上0.25以下であってもよい。
 n型高Al組成層630の厚さは、λ/(4×n1)Åであってもよい。n型低Al組成層631の厚さは、λ/(4×n2)Åであってもよい。λは、活性層625で生成される光の波長である。n1は、n型高Al組成層630の屈折率である。n2は、n型低Al組成層631の屈折率である。
 n型高Al組成層630の厚さは、500Å以上900Å以下であってもよい。n型高Al組成層630の厚さは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 n型低Al組成層631の厚さは、400Å以上800Å以下であってもよい。n型低Al組成層631の厚さは、400Å以上500Å以下、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、または、700Å以上800Å以下であってもよい。n型低Al組成層631の厚さは、n型高Al組成層630の厚さ以下であってもよい。n型低Al組成層631の厚さは、n型高Al組成層630の厚さ未満であってもよい。
 n型クラッド層629は、この形態では、n型のAlγGa(1-γ)Asを含む。n型クラッド層629のn型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。n型クラッド層629のn型不純物は、シリコンであってもよい。n型クラッド層629は、不純物無添加(アンドープ)であってもよい。
 n型クラッド層629のAl組成γは、n型低Al組成層631のAl組成βを超えて、n型高Al組成層630のAl組成α未満(β<γ<α)であってもよい。n型クラッド層629のAl組成γは、0.2以上0.7以下であってもよい。
 Al組成γは、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、0.45以上0.5以下、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、または、0.65以上0.7以下であってもよい。
 n型クラッド層629の厚さは、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。n型クラッド層629の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 活性層625は、量子井戸層および障壁層を含むQW(Quantum Well:量子井戸構造)を有していてもよい。活性層625は、この形態では、量子井戸層および障壁層が任意の周期で交互に積層されたMQW(Multi Quantum Well:多重量子井戸)構造を有している。量子井戸層および障壁層は、1以上50以下の周期で交互に積層されていてもよい。量子井戸層および障壁層の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、または、40以上50以下であってもよい。
 量子井戸層は、GaAsを含んでいてもよい。量子井戸層は、不純物無添加であってもよい。量子井戸層の厚さは、10Å以上200Å以下であってもよい。量子井戸層の厚さは、10Å以上50Å以下、50Å以上100Å以下、100Å以上150Å以下、または、150Å以上200Å以下であってもよい。
 障壁層は、量子井戸層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを有している。障壁層は、AlδGa(1-δ)Asを含んでいてもよい。Al組成δは、0.15以上0.5以下であってもよい。Al組成δは、0.15以上0.2以下、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、または、0.45以上0.5以下であってもよい。
 障壁層の厚さは、10Å以上200Å以下であってもよい。障壁層の厚さは、10Å以上50Å以下、50Å以上100Å以下、100Å以上150Å以下、または、150Å以上200Å以下であってもよい。
 活性層625の総厚さTAは200Å以上1600Å以下であってもよい。総厚さTAは、200Å以上400Å以下、400Å以上600Å以下、600Å以上800Å以下、800Å以上1000Å以下、1000Å以上1200Å以下、1200Å以上1400Å以下、または、1400Å以上1600Å以下であってもよい。
 活性層625の最下層および最上層は、障壁層によってそれぞれ形成されていてもよい。活性層625の最下層および最上層を形成する2つ障壁層の厚さは、活性層625において中間層を形成する1つまたは複数の障壁層の厚さを超えていてもよい。
 p型半導体層626は、活性層625側からこの順に積層されたp型クラッド層632、p型光反射層633およびp型コンタクト層634を含む。p型クラッド層632は、この形態では、p型のAlεGa(1-ε)Asを含む。p型クラッド層632のp型不純物濃度は、1×1017cm-3以上5×1018cm-3以下であってもよい。p型クラッド層632のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成εは、0.2以上0.7以下であってもよい。Al組成εは、0.2以上0.25以下、0.25以上0.3以下、0.3以上0.35以下、0.35以上0.4以下、0.4以上0.45以下、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、または、0.65以上0.7以下であってもよい。
 p型クラッド層632の厚さは、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。p型クラッド層632の厚さは、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 p型光反射層633は、この形態では、p型DBR(Distributed Bragg Reflector:分布ブラッグ反射)層を含む。p型DBR層は、法線方向Zに周期的に変化する屈折率を有し、特定の波長成分を共振反射させる。特定の波長成分は、活性層625で生成された光の波長成分である。
 p型光反射層633は、Al(アルミニウム)組成を含む複数のAl組成層が積層された積層構造を有している。複数のAl組成層は、互いに異なる屈折率をそれぞれ有している。p型光反射層633は、この形態では、Al組成ζを有するp型高Al組成層635、および、Al組成ζ未満のAl組成η(η<ζ)を有するp型低Al組成層636が任意の周期で交互に積層された積層構造を有している。p型低Al組成層636の屈折率は、p型高Al組成層635の屈折率よりも大きい。
 p型高Al組成層635およびp型低Al組成層636は、1以上60以下の周期で交互に積層されていてもよい。p型高Al組成層635およびp型低Al組成層636の積層周期は、1以上10以下、10以上20以下、20以上30以下、30以上40以下、40以上50以下、または、50以上60以下であってもよい。
 p型高Al組成層635は、p型のAlζGa(1-ζ)Asを含んでいてもよい。p型高Al組成層635のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1019cm-3以下であってもよい。p型高Al組成層635のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成ζは、p型クラッド層632のAl組成εを超えていてもよい(ε<ζ)。Al組成ζは、0.5以上0.95以下であってもよい。Al組成ζは、0.5以上0.55以下、0.55以上0.6以下、0.6以上0.65以下、0.65以上0.7以下、0.7以上0.75以下、0.75以上0.8以下、0.8以上0.85以下、0.85以上0.9以下、または、0.9以上0.95以下であってもよい。
 p型低Al組成層636は、p型のAlηGa(1-η)Asを含んでいてもよい。p型低Al組成層636のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1019cm-3以下であってもよい。p型低Al組成層636のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成ηは、p型クラッド層632のAl組成ε未満(η<ε<ζ)であってもよい。Al組成ηは、0.05以上0.25以下であってもよい。Al組成ηは、0.05以上0.1以下、0.1以上0.15以下、0.15以上0.2以下、または、0.2以上0.25以下であってもよい。
 p型高Al組成層635の厚さは、λ/(4×n3)Åであってもよい。p型低Al組成層636の厚さは、λ/(4×n4)Åであってもよい。λは、活性層625で生成される光の波長である。n3は、p型高Al組成層635の屈折率である。n4は、p型低Al組成層636の屈折率である。
 p型高Al組成層635の厚さは、500Å以上900Å以下であってもよい。p型高Al組成層635の厚さは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 p型低Al組成層636の厚さは、400Å以上800Å以下であってもよい。p型低Al組成層636の厚さは、400Å以上500Å以下、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、または、700Å以上800Å以下であってもよい。p型低Al組成層636の厚さは、p型高Al組成層635の厚さ以下であってもよい。p型低Al組成層636の厚さは、p型高Al組成層635の厚さ未満であってもよい。
 p型コンタクト層634は、チップ本体602の第1主面603を形成している。p型コンタクト層634は、この形態では、p型のGaAsを含む。p型コンタクト層634のp型不純物濃度は、p型光反射層633のp型不純物濃度を超えていることが好ましい。p型コンタクト層634のp型不純物濃度は、1×1019cm-3以上1×1020cm-3以下であってもよい。p型コンタクト層634のp型不純物は、炭素であってもよい。
 p型コンタクト層634の厚さは、0.02μm以上0.2μm以下であってもよい。p型コンタクト層634の厚さは、0.02μm以上0.05μm以下、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.15μm以下、または、0.15μm以上0.2μm以下であってもよい。
 図43~図45を参照して、複数の発光部606は、半導体積層構造621に形成されている。各発光部606は、トレンチ607によって区画された台地状のメサ構造641を有している。トレンチ607は、半導体積層構造621の主面(チップ本体602の第1主面603)に形成されている。トレンチ607は、p型コンタクト層634、p型光反射層633および活性層625を貫通し、n型半導体層624を露出させている。トレンチ607は、n型半導体層624においてn型クラッド層629を貫通し、n型光反射層628を露出させている。
 トレンチ607は、平面視において発光部606を取り囲む環状に形成されている。トレンチ607は、この形態では、断面視において第1主面603側の開口面積が底壁側の開口面積よりも大きい先細り形状(テーパ形状)に形成されている。
 トレンチ607は、内周壁642、外周壁643、ならびに、内周壁642および外周壁643を接続する底壁644を有している。内周壁642および外周壁643は、n型半導体層624の一部およびp型半導体層626を露出させている。n型半導体層624の一部は、n型光反射層628の一部およびn型クラッド層629である。底壁644は、n型光反射層628を露出させている。
 内周壁642は、メサ構造641(発光部606)を区画している。つまり、内周壁642は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。内周壁642の平面形状は任意であり、メサ構造641(発光部606)の平面形状に応じて調整される。内周壁642は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 外周壁643は、内周壁642から間隔を空けて内周壁642(発光部606)を取り囲んでいる。外周壁643は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。外周壁643の平面形状は任意である。外周壁643は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 底壁644は、第1主面603に対して平行に形成されていてもよい。底壁644は、平面視において発光部606(メサ構造641)を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。底壁644の平面形状は、内周壁642の平面形状および外周壁643の平面形状に応じて、三角環状、四角環状もしくは六角環状等の多角環状、または、楕円環状に形成されていてもよい。
 各メサ構造641は、頂部645、基部646、ならびに、頂部645および基部646を接続する側壁647を含む。頂部645は、第1主面603に対して平行に延びている。頂部645は、この形態では、第1主面603の一部によって形成されている。つまり、頂部645は、p型半導体層626によって形成されている。頂部645は、より具体的には、p型コンタクト層634によって形成されている。
 頂部645は、トレンチ607の内周壁642によって区画されている。頂部645は、平面視において円形状に形成されている。頂部645の平面形状は任意である。頂部645は、内周壁642の平面形状に応じて、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。
 頂部645の幅WMは、10μm以上40μm以下であってもよい。幅WMは、10μm以上15μm以下、15μm以上20μm以下、20μm以上25μm以下、25μm以上30μm以下、30μm以上35μm以下、または、35μm以上40μm以下であってもよい。
 基部646は、n型半導体層624によって形成されている。基部646は、この形態では、n型光反射層628によって形成されている。基部646は、トレンチ607の内周壁642によって区画されている。基部646は、トレンチ607の底壁644およびメサ構造641の側壁647を接続する接続部である。
 基部646は、平面視において円形状に形成されている。基部646の平面形状は任意である。基部646は、頂部645の平面形状に応じて、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。基部646の平面積は、頂部645の平面積を超えている。
 側壁647は、トレンチ607の内周壁642によって形成されている。側壁647は、頂部645から基部646に向けて下り傾斜している。これにより、各メサ構造641は、錐台形状に形成されている。各メサ構造641は、この形態では、円錐台形状に形成されている。各メサ構造641は、頂部645および基部646の平面形状に応じて、三角錐台形状、四角錐台形状もしくは六角錐台形状等の多角錐台形状、または、楕円錐台形状に形成されていてもよい。
 側壁647が頂部645との間で成す角度θM(絶対値)は、90°以上170°以下であってもよい。角度θMは、断面視において頂部645の周縁点および基部646の周縁点を結ぶラインが、メサ構造641内において頂部645との間で成す角度である。
 角度θMは、90°以上100°以下、100°以上110°以下、110°以上120°以下、120°以上130°以下、130°以上140°以下、140°以上150°以下、150°以上160°以下、または、160°以上170°以下であってもよい。
 メサ構造641の厚さTMは、1μm以上10μm以下であってもよい。厚さTMは、1μm以上2μm以下、2μm以上4μm以下、4μm以上6μm以下、6μm以上8μm以下、または、8μm以上10μm以下であってもよい。厚さTMは、頂部645および基部646の間の法線方向Zに沿う距離である。
 図43~図45を参照して、面発光レーザ装置601は、各メサ構造641に係るp型半導体層626において頂部645および活性層625の間の任意の領域に介在された電流狭窄層651を含む。電流狭窄層651は、活性層625に供給される電流を狭窄する。
 電流狭窄層651は、活性層625およびp型光反射層633の間の領域に介在されていることが好ましい。電流狭窄層651は、この形態では、p型クラッド層632およびp型光反射層633の間の領域に介在されている。電流狭窄層651は、メサ構造641の側壁647から露出している。
 電流狭窄層651は、p型クラッド層632の内部に介在されていてもよい。この場合、電流狭窄層651は、複数(たとえば2つ)のp型クラッド層632の間の領域に介在されていてもよい。つまり、電流狭窄層651およびp型光反射層633の間の領域に別のp型クラッド層632が形成されていてもよい。別のp型クラッド層632の構造は、活性層625および電流狭窄層651の間の領域に形成されたp型クラッド層632と同様であるので、具体的に説明は省略する。
 電流狭窄層651の厚さTCは、0.01μm以上0.1μm以下であってもよい。厚さTCは、0.01μm以上0.02μm以下、0.02μm以上0.04μm以下、0.04μm以上0.06μm以下、0.06μm以上0.08μm以下、または、0.08μm以上0.1μm以下であってもよい。
 電流狭窄層651は、p型電流通過層652および電流狭窄絶縁層653を含む。p型電流通過層652は、メサ構造641の内方領域に形成されている。p型電流通過層652は、より具体的には、平面視においてメサ構造641の中央部に形成されている。p型電流通過層652は、この形態では、p型のAlσGa(1-σ)Asを含む。p型電流通過層652のp型不純物濃度は、1×1018cm-3以上1×1020cm-3以下であってもよい。p型電流通過層652のp型不純物は、炭素であってもよい。
 Al組成σは、p型クラッド層632のAl組成εを超えている(ε<σ)。Al組成σは、p型光反射層633のp型高Al組成層635のAl組成ζを超えている(ζ<σ)。Al組成σは、0.9以上1.0以下であってもよい。Al組成σは、0.9以上0.95以下、または、0.95以上1.0以下であってもよい。Al組成σは、1.0未満であってもよい。
 平面視におけるp型電流通過層652の最大幅TPは、1μm以上15μm以下であってもよい。最大幅TPは、1μm以上3μm以下、3μm以上5μm以下、5μm以上7μm以下、7μm以上9μm以下、9μm以上11μm以下、11μm以上13μm以下、または、13μm以上15μm以下であってもよい。
 電流狭窄絶縁層653は、p型電流通過層652に対してメサ構造641の側壁647側に形成されている。電流狭窄絶縁層653は、平面視においてp型電流通過層652を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 電流狭窄絶縁層653は、Al(アルミニウム)を含むAl酸化物層によって形成されている。電流狭窄絶縁層653は、より具体的には、p型電流通過層652の一部をメサ構造641の側壁647側から酸化させることによって形成されている。つまり、電流狭窄絶縁層653は、Al酸化物中にGa(ガリウム)およびAs(砒素)を含む。
 各メサ構造641は、外部端子611から半導体積層構造621に供給される電流を狭窄する。したがって、メサ構造641の内部においてn型半導体層624、活性層625およびp型半導体層626には比較的高い電流密度を有する電流が流れる。これにより、活性層625において生成される光の発光効率が高められている。
 メサ構造641の電流密度は、メサ構造641のサイズに反比例する。つまり、メサ構造641のサイズが小さい程、電流狭窄効果が高まるので、メサ構造641の電流密度は増加する。一方、メサ構造641のサイズが大きい程、電流狭窄効果が低減するので、メサ構造641の電流密度は減少する。
 各メサ構造641の内部を流れる電流は、さらに、電流狭窄絶縁層653を迂回してp型電流通過層652に流れ込む。これにより、p型電流通過層652を介して活性層625に供給される電流の密度が高められる。活性層625において法線方向Zにp型電流通過層652に対向する領域が、発光領域654となる。
 各活性層625において生成された光は、メサ構造641内においてn型光反射層628およびp型光反射層633の間を法線方向Zに沿って往復しながら、共振によって増幅される。増幅された光は、各メサ構造641の頂部645からレーザ光として取り出される。
 トレンチ607の外周壁643から露出するメサ構造641外の半導体積層構造621にも電流狭窄層651に対応した層が形成されている。メサ構造641外の電流狭窄層651に対応した層は、電流狭窄の機能を生じさせない点を除いて、メサ構造641内の電流狭窄層651と略同様の構造を有している。
 メサ構造641外の電流狭窄層651に対応した層については、電流狭窄の機能を生じさせない点を除いて、電流狭窄層651の説明が準用される。メサ構造641外の電流狭窄層651に対応した層については、電流狭窄層651と同一符号を付して説明を省略する。
 図45~図47を参照して、各メサ構造641の側壁647は、凹凸構造(Uneven Structure)661を含む。凹凸構造661は、頂部645の接線方向に隆起した凹凸を含む。接線方向は、メサ構造641の頂部645に平行な方向であり、第1方向Xおよび第2方向Yを含む。凹凸構造661の凹凸は、頂部645の法線方向Zに沿って連続的に形成されている。
 凹凸構造661は、メサ構造641の基部646側の基部側領域662、および、メサ構造641の頂部645側の頂部側領域663を含む。基部側領域662は、n型半導体層624の露出部に形成されている。頂部側領域663は、p型半導体層626の露出部に形成されている。
 側壁647から露出するp型半導体層626の表面積SPは、側壁647から露出するn型半導体層624の表面積SN以上であることが好ましい(SN≦SP)。表面積SPは、表面積SNを超えていることがさらに好ましい(SN<SP)。つまり、頂部側領域663の表面積STは、基部側領域662の表面積SB以上であることが好ましい(SB≦ST)。また、表面積STは、表面積SBを超えていることがさらに好ましい(SB<ST)。
 基部側領域662は、メサ構造641の側壁647から露出するn型光反射層628の露出部によって区画されている。この形態では、メサ構造641の側壁647から露出するn型クラッド層629の露出部も、基部側領域662の一部を区画している。
 頂部側領域663は、メサ構造641の側壁647から露出するp型光反射層633の露出部によって区画されている。この形態では、メサ構造641の側壁647から露出するp型コンタクト層634の露出部も、頂部側領域663の一部を区画している。また、この形態では、メサ構造641の側壁647から露出する電流狭窄層651(電流狭窄絶縁層653)の露出部も、頂部側領域663の一部を区画している。
 基部側領域662は、複数のリセス部664および複数の突出部665を含む。基部側領域662は、複数のリセス部664および複数の突出部665が頂部645側から基部646側に向けて交互に形成された部分を含む。頂部側領域663は、基部側領域662と同様に、複数のリセス部664および複数の突出部665を含む。頂部側領域663は、複数のリセス部664および複数の突出部665が頂部645側から基部646側に向けて交互に形成された部分を含む。
 リセス部664は、頂部645の接線方向に関して、突出部665に対してメサ構造641の内側に向けて窪んだ部分である。つまり、突出部665は、頂部645の接線方向に関して、リセス部664に対してメサ構造641の外側に向けて突出した部分である。
 各リセス部664は、法線方向Zに隣り合う複数の突出部665の間の領域に区画されている。各リセス部664は、より具体的には、法線方向Zに隣り合う2つの突出部665の頂点に対してメサ構造641の内方領域に形成されている。
 各リセス部664は、さらに具体的には、法線方向Zに隣り合う複数の突出部665の頂点を結ぶ突出部ラインLPを設定すると、突出部ラインLPよりもメサ構造641の内方に位置する部分を含む。図46および図47では、突出部ラインLPが二点鎖線によって示されている。各リセス部664の全体が、突出部ラインLPよりもメサ構造641の内方に位置していてもよい。
 1つまたは複数のリセス部664は、メサ構造641の内側に向かって窪んだ湾曲面を有していてもよい。1つまたは複数のリセス部664は、メサ構造641の角度θMとは異なるまたは等しい角度θRCで傾斜した傾斜面を有していてもよい。図46および図47では、凹湾曲面を有する複数のリセス部664、および、傾斜面を有する1つのリセス部664が一例として示されている。
 リセス部664が傾斜面を有する場合、リセス部664の角度θRC(絶対値)は、60°以上170°以下であってもよい。角度θRCは、メサ構造641の頂部645を基準としたき、メサ構造641内においてリセス部664の傾斜面が頂部645に対して成す角度である。
 角度θRCは、60°以上70°以下、70°以上80°以下、80°以上90°以下、90°以上100°以下、100°以上110°以下、110°以上120°以下、120°以上130°以下、130°以上140°以下、140°以上150°以下、150°以上160°以下、または、160°以上170°以下であってもよい。
 各リセス部664は、頂部645に平行な方向に沿って側壁647にライン状に形成されている。各リセス部664は、この形態では、側壁647においてメサ構造641を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。複数のリセス部664は、この形態では、平面視において側壁647の傾斜に倣って頂部645から離れる方向に間隔を空けて形成されている。これにより、複数のリセス部664は、頂部645を基準とする放射状(同心円状)に形成されている。各リセス部664は、メサ構造641の平面形状に応じて、三角環状、四角環状もしくは六角環状等の多角環状、または、楕円環状に形成されていてもよい。
 法線方向Zに隣り合う2つのリセス部664の間のピッチは、500Å以上900Å以下であってもよい。隣り合う2つのリセス部664の間のピッチは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 1つまたは複数の突出部665は、メサ構造641の外側に向かって突出した湾曲面を有していてもよい。1つまたは複数の突出部665は、メサ構造641の角度θMとは異なるまたは等しい角度θPRで傾斜した傾斜面を有していてもよい。1つまたは複数の突出部665は、リセス部664の角度θRCとは異なるまたは等しい角度θPRで傾斜した傾斜面を有していてもよい。図46および図47では、凸湾曲面を有する複数の突出部665、および、傾斜面を有する1つの突出部665が一例として示されている。
 突出部665が傾斜面を有する場合、突出部665の角度θPR(絶対値)は、60°以上170°以下であってもよい。角度θPRは、メサ構造641の頂部645を基準としたき、突出部665の傾斜面がメサ構造641内において頂部645に対して成す角度である。
 角度θPRは、60°以上70°以下、70°以上80°以下、80°以上90°以下、90°以上100°以下、100°以上110°以下、110°以上120°以下、120°以上130°以下、130°以上140°以下、140°以上150°以下、150°以上160°以下、または、160°以上170°以下であってもよい。
 各突出部665は、頂部645に平行な方向に沿って側壁647にライン状に形成されている。各突出部665は、この形態では、側壁647においてメサ構造641を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。複数の突出部665は、この形態では、平面視において側壁647の傾斜に倣って頂部645から離れる方向に間隔を空けて形成されている。これにより、複数の突出部665は、頂部645を基準とする放射状(同心円状)に形成されている。各突出部665は、メサ構造641の平面形状に応じて、三角環状、四角環状もしくは六角環状等の多角環状、または、楕円環状に形成されていてもよい。
 法線方向Zに隣り合う2つの突出部665の間のピッチは、500Å以上900Å以下であってもよい。隣り合う2つの突出部665の間のピッチは、500Å以上600Å以下、600Å以上700Å以下、700Å以上800Å以下、または、800Å以上900Å以下であってもよい。
 図45~図47を参照して、面発光レーザ装置601は、各メサ構造641の側壁647の表層部に形成された側壁絶縁層680を含む。側壁絶縁層680は、側壁647から露出している。側壁絶縁層680は、頂部645および基部646の間の領域を側壁647に沿って延びている。つまり、各メサ構造641の側壁647は、側壁絶縁層680によって形成された部分を含む。
 側壁絶縁層680は、平面視において電流狭窄絶縁層653に対向している。側壁絶縁層680は、平面視においてp型電流通過層652を露出させている。側壁絶縁層680は、より具体的には、頂部645の接線方向に関して、電流狭窄絶縁層653の一端部および他端部の間の領域に対向している。
 側壁絶縁層680は、側壁647の凹凸構造661を区画している。側壁絶縁層680は、より具体的には、断面視において接線方向の長さが互いに異なる第1部分681および第2部分682を含む。側壁絶縁層680の第1部分681は、メサ構造641の側壁647から内方領域に向かって接線方向に延びている。第1部分681は、メサ構造641の側壁647から露出する外端部、および、メサ構造641内に位置する内端部を有している。
 側壁絶縁層680の第2部分682は、メサ構造641の側壁647から内方領域に向かって接線方向に延びている。第2部分682は、メサ構造641の側壁647から露出する外端部、および、メサ構造641内に位置する内端部を有している。第2部分682の内端部は、第1部分681の内端部よりもメサ構造641の側壁647側に位置している。
 第1部分681は、接線方向に関して、第1長さLP1を有している。第2部分682は、接線方向に関して、第2長さLP2を有している。第2長さLP2は、第1長さLP1未満(LP2<LP1)である。
 第1長さLP1は、0.5μm以上5.0μm以下であってもよい。第1長さLP1は、0.5μm以上1.0μm以下、1.0μm以上2.0μm以下、2.0μm以上3.0μm以下、3.0μm以上4.0μm以下、または、4.0μm以上5.0μm以下であってもよい。
 第2長さLP2は、0μmを超えて1.0μm以下であってもよい。第2長さLP2は、0μmを超えて0.02μm以下、0.02μm以上0.04μm以下、0.04μm以上0.06μm以下、0.06μm以上0.08μm以下、または、0.08μm以上1μm以下であってもよい。第2長さLP2は、0μmであってもよい。つまり、複数の第2部分682の一部または全部を有さない側壁絶縁層680が形成されていてもよい。
 第1部分681および第2部分682は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。これにより、側壁絶縁層680は、断面視において櫛歯形状に形成されている。
 凹凸構造661は、側壁絶縁層680の第1部分681および第2部分682によって区画されている。より具体的には、凹凸構造661の各リセス部664は、第1部分681によって区画されている。また、凹凸構造661の各突出部665は、第2部分682によって区画されている。凹凸構造661の基部側領域662は、n型半導体層624によって区画されている。凹凸構造661の頂部側領域663は、p型半導体層626によって区画されている。
 n型半導体層624においてn型光反射層628のn型高Al組成層630は、メサ構造641の側壁647から露出する第1露出部683を含む。また、n型光反射層628のn型低Al組成層631は、メサ構造641の側壁647から露出する第2露出部684を含む。また、n型クラッド層629は、メサ構造641の側壁647から露出する第3露出部685を含む。
 n型高Al組成層630の第1露出部683は、第1Al酸化物層686を含む。第1Al酸化物層686は、第1露出部683の酸化物を含む。第1Al酸化物層686は、接線方向に沿って延びている。第1Al酸化物層686は、n型高Al組成層630の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 n型低Al組成層631の第2露出部684は、第2Al酸化物層687を含む。第2Al酸化物層687は、第2露出部684の酸化物を含む。第2Al酸化物層687は、接線方向に沿って延びている。第2Al酸化物層687は、n型低Al組成層631の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 n型クラッド層629の第3露出部685は、第3Al酸化物層688を含む。第3Al酸化物層688は、第3露出部685の酸化物を含む。第3Al酸化物層688は、接線方向に沿って延びている。第3Al酸化物層688は、n型クラッド層629の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 接線方向に関して、第1Al酸化物層686の長さは、第2Al酸化物層687の長さ、および、第3Al酸化物層688の長さを超えている。これは、n型高Al組成層630のAl組成αが、n型低Al組成層631のAl組成βおよびn型クラッド層629のAl組成γを超えているためである(β<γ<α)。
 接線方向に関して、第3Al酸化物層688の長さは、第2Al酸化物層687の長さを超えている。これは、n型クラッド層629のAl組成γが、n型低Al組成層631のAl組成βを超えているためである(β<γ)。
 第1Al酸化物層686および第2Al酸化物層687は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。第1Al酸化物層686は、側壁絶縁層680の第1部分681を形成している。第2Al酸化物層687は、側壁絶縁層680の第2部分682を形成している。第3Al酸化物層688は、側壁絶縁層680の第2部分682を形成している。側壁絶縁層680においてn型半導体層624に位置する領域は、第1Al酸化物層686、第2Al酸化物層687および第3Al酸化物層688によって形成されている。
 p型半導体層626においてp型光反射層633のp型高Al組成層635は、メサ構造641の側壁647から露出する第1露出部693を含む。また、p型光反射層633のp型低Al組成層636は、メサ構造641の側壁647から露出する第2露出部694を含む。また、p型クラッド層632は、メサ構造641の側壁647から露出する第3露出部695を含む。
 p型高Al組成層635の第1露出部693は、第1Al酸化物層696を含む。第1Al酸化物層696は、第1露出部693の酸化物を含む。第1Al酸化物層696は、接線方向に沿って延びている。第1Al酸化物層696は、p型高Al組成層635の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 p型低Al組成層636の第2露出部694は、第2Al酸化物層697を含む。第2Al酸化物層697は、第2露出部694の酸化物を含む。第2Al酸化物層697は、接線方向に沿って延びている。第2Al酸化物層697は、p型低Al組成層636の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 p型クラッド層632の第3露出部695は、第3Al酸化物層698を含む。第3Al酸化物層698は、第3露出部695の酸化物を含む。第3Al酸化物層698は、接線方向に沿って延びている。第3Al酸化物層698は、p型クラッド層632の内方領域を取り囲む環状(この形態では円環状)に形成されている。
 接線方向に関して、第1Al酸化物層696の長さは、第2Al酸化物層697の長さ、および、第3Al酸化物層698の長さを超えている。これは、p型高Al組成層635のAl組成ζが、p型低Al組成層636のAl組成η、および、p型クラッド層632のAl組成εを超えているためである(η<ε<ζ)。
 接線方向に関して、第3Al酸化物層698の長さは、第2Al酸化物層697の長さを超えている。これは、p型クラッド層632のAl組成εが、p型低Al組成層636のAl組成ηを超えているためである(η<ε)。
 第1Al酸化物層696および第2Al酸化物層697は、法線方向Zに沿って交互に形成されている。第1Al酸化物層696は、側壁絶縁層680の第1部分681を形成している。第2Al酸化物層697は、側壁絶縁層680の第2部分682を形成している。第3Al酸化物層698は、側壁絶縁層680の第2部分682を形成している。側壁絶縁層680においてp型半導体層626に位置する領域は、第1Al酸化物層696、第2Al酸化物層697および第3Al酸化物層698によって形成されている。
 このように、凹凸構造661の基部側領域662は、メサ構造641の側壁647から露出するn型半導体層624の露出部によって区画されている。基部側領域662は、より具体的には、n型高Al組成層630の第1露出部683、n型低Al組成層631の第2露出部684、および、n型クラッド層629の第3露出部685によって区画されている。基部側領域662は、さらに具体的には、n型高Al組成層630の第1Al酸化物層686、n型低Al組成層631の第2Al酸化物層687、および、n型クラッド層629の第3Al酸化物層688によって区画されている。
 一方、凹凸構造661の頂部側領域663は、メサ構造641の側壁647から露出するp型半導体層626の露出部によって区画されている。頂部側領域663は、より具体的には、p型高Al組成層635の第1露出部693、p型低Al組成層636の第2露出部694、および、p型クラッド層632の第3露出部695によって区画されている。頂部側領域663は、さらに具体的には、p型高Al組成層635の第1Al酸化物層696、p型低Al組成層636の第2Al酸化物層697、および、p型クラッド層632の第3Al酸化物層698によって区画されている。
 凹凸構造661および側壁絶縁層680(第1Al酸化物層686、第2Al酸化物層687、第1Al酸化物層696および第2Al酸化物層697)は、トレンチ607の外周壁643にも形成されている。トレンチ607の外周壁643に形成された凹凸構造661および側壁絶縁層680は、メサ構造641の側壁647(トレンチ607の内周壁642)に形成された凹凸構造661および側壁絶縁層680と略同様の構造を有している。
 トレンチ607の外周壁643に形成された凹凸構造661および側壁絶縁層680については、メサ構造641の側壁647(トレンチ607の内周壁642)に形成された凹凸構造661および側壁絶縁層680の説明が準用されるものとして、説明を省略する。
 図43~図48を参照して、絶縁層608は、半導体積層構造621の主面(第1主面603)の上に形成されている。絶縁層608は、活性層625の発光波長λに対して透明な絶縁材料または透光性を有する絶縁材料を含む。絶縁層608は、窒化シリコン(SiN)層および酸化シリコン(SiO)層のうちの少なくとも1つを含む。
 絶縁層608は、窒化シリコン層または酸化シリコン層からなる単層構造を有していてもよい。絶縁層608は、第1主面603側から任意の順序で積層された窒化シリコン層および酸化シリコン層を含む積層構造を有していてもよい。絶縁層608は、この形態では、窒化シリコン層からなる単層構造を有している。
 絶縁層608は、第1主面603の上からトレンチ607に入り込み、メサ構造641を被覆している。絶縁層608は、凹凸構造661を埋めてメサ構造641の側壁647および頂部645を被覆している。絶縁層608は、主面被覆部701、内壁被覆部702および頂部被覆部703を含む。主面被覆部701は、第1主面603を被覆している。内壁被覆部702は、トレンチ607の内壁(内周壁642、外周壁643および底壁644)を被覆している。頂部被覆部703は、メサ構造641の頂部645を被覆している。
 内壁被覆部702は、より具体的には、トレンチ607の内壁に沿って膜状に延び、トレンチ607内においてリセス空間を区画している。つまり、内壁被覆部702は、メサ構造641の側壁647を被覆している。内壁被覆部702は、メサ構造641の側壁647において側壁絶縁層680に接している。
 内壁被覆部702は、凹凸構造661を埋めてメサ構造641の側壁647を被覆している。内壁被覆部702は、より具体的には、凹凸構造661を埋めてn型高Al組成層630の第1露出部683(第1Al酸化物層686)、n型低Al組成層631の第2露出部684(第2Al酸化物層687)、および、n型クラッド層629の第3露出部685(第3Al酸化物層688)を被覆している。
 また、内壁被覆部702は、凹凸構造661を埋めて、p型高Al組成層635の第1露出部693(第1Al酸化物層696)、p型低Al組成層636の第2露出部694(第2Al酸化物層697)、および、p型クラッド層632の第3露出部695(第3Al酸化物層698)を被覆している。
 内壁被覆部702は、メサ構造641の側壁647において、凹凸構造661のリセス部664に入り込んだ埋設部702aを含む。埋設部702aは、凹凸構造661において側壁絶縁層680に接している。埋設部702aは、側壁647の凹凸構造661に係合したアンカー構造を形成している。
 トレンチ607の内周壁642に対する絶縁層608の接続面積および密着力は、凹凸構造661によって増加される。これにより、トレンチ607の内周壁642を起点とする絶縁層608の剥離が抑制されるから、絶縁層608によって、メサ構造641(発光部606)を適切に保護できる。
 また、メサ構造641の側壁647の表層部には側壁絶縁層680が形成されている。したがって、外部(たとえば第1主面電極層609)に対するメサ構造641の絶縁性は、絶縁層608および側壁絶縁層680の積層構造によって高められる。よって、メサ構造641による電流狭窄効果を適切に保つことができる。
 具体的な図示は省略するが、内壁被覆部702は、トレンチ607の内周壁642を被覆する部分と同様に、トレンチ607の外周壁643において凹凸構造661を埋めてメサ構造641の側壁647を被覆している。内壁被覆部702は、トレンチ607の外周壁643において凹凸構造661を埋めて、n型高Al組成層630の第1露出部683(第1Al酸化物層686)、n型低Al組成層631の第2露出部684(第2Al酸化物層687)、および、n型クラッド層629の第3露出部685(第3Al酸化物層688)を被覆している。
 また、内壁被覆部702は、トレンチ607の外周壁643において凹凸構造661を埋めて、p型高Al組成層635の第1露出部693(第1Al酸化物層696)、p型低Al組成層636の第2露出部694(第2Al酸化物層697)、および、p型クラッド層632の第3露出部695(第3Al酸化物層698)を被覆している。
 内壁被覆部702は、トレンチ607の外周壁643において凹凸構造661のリセス部664に入り込んだ埋設部702aを含む。埋設部702aは、凹凸構造661において側壁絶縁層680に接している。埋設部702aは、トレンチ607の外周壁643において側壁647の凹凸構造661に噛合うアンカー構造を形成している。
 トレンチ607の外周壁643に対する絶縁層608の接続面積および密着力は、凹凸構造661によって増加される。これにより、トレンチ607の外周壁643を起点とする絶縁層608の剥離が抑制されるから、メサ構造641(発光部606)を適切に保護できる。
 また、トレンチ607の外周壁643の表層部には側壁絶縁層680が形成されている。したがって、外部(たとえば第1主面電極層609)に対するトレンチ607の外周壁643の絶縁性は、絶縁層608および側壁絶縁層680の積層構造によって高められる。よって、トレンチ607の外周壁643にリーク電流パスが形成されることを適切に抑制できる。
 図45および図48を参照して、頂部被覆部703は、メサ構造641の頂部645を選択的に露出させるコンタクト孔704を有している。コンタクト孔704は、より具体的には、p型コンタクト層634を露出させている。コンタクト孔704は、平面視において環状(この形態では円環状)に形成されている。
 頂部被覆部703は、コンタクト孔704よりも内方に位置する領域にレリーフ部703aを有している。レリーフ部703aは、この形態では、コンタクト孔704によって取り囲まれている。レリーフ部703aは、リセス部705、第1突出部706および第2突出部707を含む。リセス部705は、メサ構造641の頂部645側に向けて窪んでいる。リセス部705は、平面視において環状(この形態では円環状)に形成されている。
 第1突出部706は、リセス部705によって区画されている。第1突出部706は、リセス部705によって取り囲まれ、島状または点状に区画されている。第1突出部706は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。第1突出部706は、法線方向Zに活性層625の発光領域654に対向している。第1突出部706は、法線方向Zにp型電流通過層652に対向している。
 第2突出部707は、リセス部705に起因して形成されている。第2突出部707は、より具体的には、リセス部705およびコンタクト孔704の間の領域に区画されている。第2突出部707は、リセス部705およびコンタクト孔704によって環状(この形態では円環状)に区画されている。
 リセス部705は、第1突出部706を区画する第1側壁708、第2突出部707を区画する第2側壁709、ならびに、第1側壁708および第2側壁709を接続する底壁710を有している。第1側壁708は、頂部被覆部703の主面から底壁710に向けて下り傾斜した傾斜面を有している。第2側壁709は、頂部被覆部703の主面から底壁710に向けて下り傾斜した傾斜面を有している。リセス部705は、断面視において底壁710側の開口幅が開口側の開口幅よりも小さいテーパ形状に形成されている。
 第1突出部706の厚さは、(n+1)λ/2に設定される。第2突出部707の厚さは、(n+1)λ/2に設定される。リセス部705の厚さは、(2n+1)λ/4に設定される。nは、整数である。λは、活性層625で生成される光の波長である。
 頂部645から放出されたレーザ光は、スネルの法則によって、第1側壁708および第2側壁709によって屈折させられ、第1突出部706側に集光される。これにより、第1側壁708および第2側壁709が法線方向Zに延びる垂直面である場合に比べて、レーザ光の指向性が高められる。
 図43~図45を参照して、第1主面電極層609は、絶縁層608に沿って膜状に形成され、各トレンチ607内においてリセス空間を区画している。第1主面電極層609は、メサ構造641の頂部645の上からコンタクト孔704に入り込んでいる。第1主面電極層609は、コンタクト孔704内においてp型コンタクト層634に電気的に接続されている。第1主面電極層609は、絶縁層608を挟んで凹凸構造661に対向している。第1主面電極層609は、より具体的には、絶縁層608を挟んで凹凸構造661の基部側領域662および頂部側領域663に対向している。
 第1主面電極層609においてメサ構造641の頂部645を被覆する部分は、絶縁層608の頂部被覆部703を露出させるレリーフ開口711を含む。レリーフ開口711は、絶縁層608のレリーフ部703aを露出させている。レリーフ開口711は、より具体的には、第2突出部707の一部、リセス部705および第1突出部706を露出させている。
 レリーフ開口711は、この形態では、平面視において円形状に形成されている。レリーフ開口711の平面形状は任意である。レリーフ開口711は、平面視において三角形状、四角形状もしくは六角形状等の多角形状、または、楕円形状に形成されていてもよい。レリーフ開口711は、法線方向Zにp型電流通過層652に対向している。レリーフ開口711は、法線方向Zに活性層625の発光領域654に対向している。
 レリーフ開口711の開口幅WOは、5μm以上20μm以下であってもよい。開口幅WOは、5μm以上10μm以下、10μm以上15μm以下、または、15μm以上20μm以下であってもよい。
 第1主面電極層609の厚さTE1は、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。厚さTE1は、0.05μm以上0.1μm以下、0.1μm以上0.2μm以下、0.2μm以上0.3μm以下、0.3μm以上0.4μm以下、または、0.4μm以上0.5μm以下であってもよい。
 第1主面電極層609は、この形態では、複数の電極膜が積層された積層構造を有している。第1主面電極層609は、より具体的には、絶縁層608側からこの順に積層された第1電極膜712および第2電極膜713を含む。第1電極膜712は、チタンを含んでいてもよい。第2電極膜713は、金を含んでいてもよい。
 図44を参照して、外部端子611は、第1主面電極層609の上に形成されている。外部端子611は、半導体積層構造621の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。外部端子611は、第1主面電極層609の厚さTE1以上の厚さTE2(TE1≦TE2)を有している。厚さTE2は、より具体的には、厚さTE1を超えている(TE1<TE2)。外部端子611は、金を含んでいてもよい。
 厚さTE2は、1.0μm以上5.0μm以下であってもよい。厚さTE2は、1.0μm以上2.0μm以下、2.0μm以上3.0μm以下、3.0μm以上4.0μm以下、または、4.0μm以上5.0μm以下であってもよい。
 図43および図44を参照して、面発光レーザ装置601は、チップ本体602の第2主面604(基板620の第2基板主面623)の上に形成された第2主面電極層715を含む。第2主面電極層715は、第2基板主面623の全域を被覆している。第2主面電極層715は、第2基板主面623との間でオーミック接触を形成している。
 第2主面電極層715は、この形態では、複数の電極膜が積層された積層構造を有している。第2主面電極層715は、より具体的には、第2基板主面623側からこの順に積層された第1電極膜716、第2電極膜717および第3電極膜718を含む。第1電極膜716は、金ゲルマニウム合金を含んでいてもよい。第2電極膜717は、ニッケルを含んでいてもよい。第3電極膜718は、金を含んでいてもよい。
 以上、面発光レーザ装置601によれば、メサ構造641の側壁647に凹凸構造661が形成されている。これにより、接続面積の増加によって、メサ構造641の側壁647に対する絶縁層608の密着力を向上できる。その結果、メサ構造641の側壁647を起点とする絶縁層608の剥離を抑制できるから、絶縁層608によってメサ構造641(発光部606)を適切に保護できる。
 また、面発光レーザ装置601によれば、絶縁層608の上に第1主面電極層609が形成されている。絶縁層608の上に第1主面電極層609が形成された構造では、第1主面電極層609に生じた応力に起因して、絶縁層608に応力が生じる場合がある。この点、面発光レーザ装置601では、メサ構造641に対する絶縁層608の密着力が高められているので、第1主面電極層609の応力に起因する絶縁層608の剥離を抑制できる。
 特に、面発光レーザ装置601では、凹凸構造661が基部側領域662および頂部側領域663を含む。これにより、メサ構造641の側壁647を横切ってメサ構造641の頂部645および基部646を被覆する第1主面電極層609が形成されている場合であっても、第1主面電極層609の応力に起因する絶縁層608の剥離を適切に抑制できる。よって、第1主面電極層609に対するメサ構造641の絶縁性を適切に向上できる。
 また、面発光レーザ装置601によれば、メサ構造641の側壁647の表層部に、側壁絶縁層680が形成されている。側壁絶縁層680は、メサ構造641の側壁647において凹凸構造661を区画している。絶縁層608は、凹凸構造661を埋めて側壁絶縁層680を被覆している。これにより、絶縁層608および側壁絶縁層680の積層構造によって、第1主面電極層609に対するメサ構造641の絶縁性を高めることができる。よって、メサ構造641による電流狭窄効果を適切に保つことができる。
 図49A~図49Iは、図45の対応図であって、図41に示す面発光レーザ装置601の製造方法の一例を説明するための図である。
 図49Aを参照して、まず、基板620が用意される。次に、n型バッファ層627が、基板620の第1基板主面622の上に形成される。n型バッファ層627は、n型のGaAsを含む。n型バッファ層627は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、n型光反射層628が、n型バッファ層627の上に形成される。n型光反射層628は、n型高Al組成層630およびn型低Al組成層631を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。
 n型高Al組成層630は、n型のAlαGa(1-α)Asを含む。Al組成αは、0.5以上0.95以下であってもよい。n型低Al組成層631は、n型のAlβGa(1-β)Asを含む。Al組成βは、0.05以上0.25以下であってもよい。n型高Al組成層630およびn型低Al組成層631は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、n型クラッド層629が、n型光反射層628の上に形成される。n型クラッド層629は、n型のAlγGa(1-γ)Asを含む。n型クラッド層629のAl組成γは、0.2以上0.7以下であってもよい。n型クラッド層629は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、図49Bを参照して、活性層625が、n型クラッド層629の上に形成される。活性層625は、量子井戸層および障壁層を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。量子井戸層は、GaAsを含む。障壁層は、AlδGa(1-δ)Asを含む。Al組成δは、0.15以上0.5以下であってもよい。量子井戸層および障壁層は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、図49Cを参照して、活性層625の上に、p型クラッド層632が、活性層625の上に形成される。p型クラッド層632は、p型のAlεGa(1-ε)Asを含む。Al組成εは、0.2以上0.7以下であってもよい。p型クラッド層632は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型電流通過層652および電流狭窄絶縁層653のベースとなるp型ベース層722が、p型クラッド層632の上に形成される。p型ベース層722は、p型のAlσGa(1-σ)Asを含む。Al組成σは、0.9以上1.0以下であってもよい。p型ベース層722は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型光反射層633が、p型ベース層722の上に形成される。p型光反射層633は、p型高Al組成層635およびp型低Al組成層636を任意の周期で交互に積層させることにより形成される。
 p型高Al組成層635は、p型のAlζGa(1-ζ)Asを含む。Al組成ζは、0.5以上0.95以下であってもよい。p型低Al組成層636は、p型のAlηGa(1-η)Asを含む。Al組成ηは、0.05以上0.25以下であってもよい。p型高Al組成層635およびp型低Al組成層636は、エピタキシャル成長法によって形成される。
 次に、p型コンタクト層634が、p型光反射層633の上に形成される。p型コンタクト層634は、p型のGaAsを含む。p型コンタクト層634は、エピタキシャル成長法によって形成される。これにより、第1基板主面622側からこの順に積層されたn型半導体層624、活性層625およびp型半導体層626を含む半導体積層構造621が形成される。
 次に、図49Dを参照して、所定パターンを有するマスク723が、半導体積層構造621の上に形成される。マスク723は、複数の開口724を有している。複数の開口724は、トレンチ607を形成すべき領域をそれぞれ露出させている。
 次に、半導体積層構造621の不要な部分が、マスク723を介するエッチング法によって除去される。半導体積層構造621の不要な部分は、ウエットエッチング法またはドライエッチング法によって除去されてもよい。この工程では、p型コンタクト層634、p型光反射層633、p型ベース層722、p型クラッド層632、活性層625、n型クラッド層629およびn型光反射層628の不要な部分がそれぞれ除去される。
 これにより、複数のトレンチ607が半導体積層構造621に形成される。複数のトレンチ607は、p型コンタクト層634、p型光反射層633、p型クラッド層632、活性層625およびn型クラッド層629を貫通し、n型光反射層628の一部を露出させている。また、これにより、半導体積層構造621に複数のメサ構造641が形成される。その後、マスク723は除去される。
 n型高Al組成層630は、n型低Al組成層631のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型低Al組成層631を残存させながら、n型高Al組成層630を除去できる。また、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型高Al組成層630を残存させながら、n型低Al組成層631を除去できる。
 また、n型クラッド層629は、n型高Al組成層630およびn型低Al組成層631のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、n型高Al組成層630およびn型低Al組成層631を残存させながら、n型クラッド層629を除去できる。
 また、p型高Al組成層635は、p型低Al組成層636のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、p型低Al組成層636を残存させながら、p型高Al組成層635を除去できる。また、エッチング液を適切に選択することにより、p型高Al組成層635を残存させながら、p型低Al組成層636を除去できる。
 また、p型クラッド層632は、p型高Al組成層635およびp型低Al組成層636のエッチング選択比とは異なるエッチング選択比を有している。したがって、エッチング液およびエッチング時間を適切に選択することにより、p型高Al組成層635およびp型低Al組成層636を残存させながら、p型クラッド層632を除去できる。
 したがって、この工程では、エッチング法の処理条件を調節することによって、メサ構造641の側壁647に凹凸構造661を形成できる。メサ構造641(トレンチ607)の形成工程の後、マスク723は除去される。
 次に、図49Eを参照して、側壁絶縁層680が、トレンチ607に形成される。側壁絶縁層680は、半導体積層構造621に対する酸化処理法によって形成される。酸化処理法は、熱酸化処理法であってもよい。
 この工程では、p型光反射層633においてトレンチ607から露出する部分が酸化される。また、p型ベース層722においてトレンチ607から露出する部分が酸化される。また、p型クラッド層632においてトレンチ607から露出する部分が酸化される。また、n型クラッド層629においてトレンチ607から露出する部分が酸化される。また、n型光反射層628においてトレンチ607から露出する部分が酸化される。これにより、凹凸構造661が、側壁絶縁層680によって区画される。
 比較的高いAl組成ζを有するp型ベース層722では、メサ構造641の側壁647からメサ構造641の内方領域に向けて酸化が大きく進行する。これにより、p型ベース層722の酸化部が電流狭窄絶縁層653として形成される。また、p型ベース層722の非酸化部がp型電流通過層652として形成される。
 次に、図49Fを参照して、絶縁層608が、半導体積層構造621の上に形成される。この工程では、窒化シリコン層からなる絶縁層608が形成される。絶縁層608は、窒化シリコン層に代えてまたはこれに加えて、酸化シリコン層を含んでいてもよい。絶縁層608は、CVD法によって形成されてもよい。
 次に、図49Gを参照して、所定パターンを有するマスク725が、半導体積層構造621の上に形成される。マスク725は、絶縁層608においてリセス部705を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口726を有している。次に、絶縁層608の不要な部分が、マスク725を介するエッチング法(たとえばドライエッチング法)によって除去される。これにより、絶縁層608にリセス部705が形成される。その後、マスク725は除去される。
 次に、図49Hを参照して、所定パターンを有するマスク727が、半導体積層構造621の上に形成される。マスク727は、絶縁層608においてコンタクト孔704を形成すべき領域をそれぞれ露出させる複数の開口728を有している。次に、絶縁層608の不要な部分が、マスク727を介するエッチング法(たとえばウエットエッチング法)によって除去される。これにより、コンタクト孔704が、絶縁層608に形成される。その後、マスク727は除去される。
 次に、図49Iを参照して、第1主面電極層609が、半導体積層構造621の上に形成される。第1主面電極層609は、第1電極膜712および第2電極膜713を含む。第1電極膜712は、チタンを含んでいてもよい。第2電極膜713は、金を含んでいてもよい。第1電極膜712および第2電極膜713は、蒸着法またはスパッタ法によってそれぞれ形成されてもよい。
 次に、レリーフ開口711が、第1主面電極層609に形成される。レリーフ開口711は、第1主面電極層609においてメサ構造641の頂部645を被覆する部分を選択的に除去することによって形成される。第1主面電極層609の不要な部分は、マスク(図示せず)を介するエッチング法によって除去されてもよい。これにより、第1主面電極層609に、絶縁層608の頂部被覆部703を選択的に露出させるレリーフ開口711が形成される。
 次に、外部端子611が、第1主面電極層609の上に形成される。外部端子611は、金を含んでいてもよい。外部端子611は、めっき法によって形成されてもよい。また、第2主面電極層715が、第2基板主面623の上に形成される。第2主面電極層715は、第1電極膜716、第2電極膜717および第3電極膜718を含む。
 第1電極膜716は、金ゲルマニウム合金を含んでいてもよい。第2電極膜717は、ニッケルを含んでいてもよい。第3電極膜718は、金を含んでいてもよい。第1電極膜716、第2電極膜717および第3電極膜718は、蒸着法またはスパッタ法によってそれぞれ形成されてもよい。第2主面電極層715は、第1主面電極層609の形成工程に先立って形成されてもよい。以上を含む工程を経て、面発光レーザ装置601が製造される。
 本発明はさらに他の形態で実施することもできる。
 前述の第1~第9実施形態において、柱状のメサ構造41が形成されてもよい。つまり、頂部45の平面積および基部46の平面積が等しく形成され、かつ、頂部45および基部46の間を法線方向Zに沿って延びる側壁47を有するメサ構造41が形成されてもよい。この場合、メサ構造41は、三角柱形状、四角柱形状もしくは六角柱形状等の多角柱形状、または、円柱形状もしくは楕円柱形状に形成されていてもよい。
 前述の第1~第9実施形態において、図50に示されるトレンチ7が形成されてもよい。図50は、第1~第9実施形態に係るトレンチ7の第1変形例を示す断面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図50を参照して、トレンチ7の底壁44は、チップ本体2の第2主面4に向かう凸湾曲状に形成されていてもよい。トレンチ7の底壁44は、n型光反射層28を露出させていてもよい。トレンチ7の底壁44は、n型高Al組成層30およびn型低Al組成層31を含む積層膜を露出させていてもよい。
 メサ構造41の基部46は、トレンチ7の内周壁42(メサ構造41の側壁47)およびトレンチ7の底壁44を接続する接続部によって形成される。トレンチ7の底壁44の最深部は、メサ構造41の基部46よりも下方側に位置していてもよい。つまり、底壁44の最深部は、基部46に対して第2主面4側に形成されていてもよい。
 前述の第1~第9実施形態において、図51に示されるトレンチ7が形成されてもよい。図51は、第1~第9実施形態に係るトレンチ7の第2変形例を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置1に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図51を参照して、トレンチ7の内周壁42の平面形状およびトレンチ7の外周壁43の平面形状は、一致していなくてもよい。トレンチ7の内周壁42が円形状に形成されている一方で、トレンチ7の外周壁43が多角形状(たとえば六角形状)に形成されていてもよい。むろん、トレンチ7の内周壁42が多角形状(たとえば六角形状)に形成されている一方で、トレンチ7の外周壁43が円形状に形成されていてもよい。
 前述の第10~第18実施形態において、第1~第13形態例に係る第1主面電極層309は、第10~第18実施形態にそれぞれ採用されてもよい。また、第1~第13形態例に係る第1主面電極層309のうちの少なくとも2種を同時に含む第1主面電極層309が、第10~第18実施形態に採用されてもよい。また、第1~第13形態例に係る第1主面電極層309の特徴のうちの少なくとも2つの特徴が組み合わされた形態を有する第1主面電極層309が、第10~第18実施形態に採用されてもよい。
 前述の第10~第18実施形態において、柱状のメサ構造341が形成されてもよい。つまり、頂部345の平面積および基部346の平面積が等しく形成され、かつ、頂部345および基部346の間を法線方向Zに沿って延びる側壁347を有するメサ構造341が形成されてもよい。この場合、メサ構造341は、三角柱形状、四角柱形状もしくは六角柱形状等の多角柱形状、または、円柱形状もしくは楕円柱形状に形成されていてもよい。
 前述の第10~第18実施形態において、図52に示されるトレンチ307が形成されてもよい。図52は、第10~第18実施形態に係るトレンチ307の第1変形例を示す断面図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図52を参照して、トレンチ307の底壁344は、チップ本体302の第2主面304に向かう凸湾曲状に形成されていてもよい。トレンチ307の底壁344は、n型光反射層328を露出させていてもよい。トレンチ307の底壁344は、n型高Al組成層330およびn型低Al組成層331を含む積層膜を露出させていてもよい。
 メサ構造341の基部346は、トレンチ307の内周壁342(メサ構造341の側壁347)およびトレンチ307の底壁344を接続する接続部によって形成される。トレンチ307の底壁344の最深部は、メサ構造341の基部346よりも下方側に位置していてもよい。つまり、底壁344の最深部は、基部346に対して第2主面304側に形成されていてもよい。
 前述の第10~第18実施形態において、図53に示されるトレンチ307が形成されてもよい。図53は、第10~第18実施形態に係るトレンチ307の第2変形例を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置301に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図53を参照して、トレンチ307の内周壁342の平面形状およびトレンチ307の外周壁343の平面形状は、一致していなくてもよい。トレンチ307の内周壁342が円形状に形成されている一方で、トレンチ307の外周壁343が多角形状(たとえば六角形状)に形成されていてもよい。むろん、トレンチ307の内周壁342が多角形状(たとえば六角形状)に形成されている一方で、トレンチ307の外周壁343が円形状に形成されていてもよい。
 前述の第19実施形態において、柱状のメサ構造641が形成されてもよい。つまり、頂部645の平面積および基部646の平面積が等しく形成され、かつ、頂部645および基部646の間を法線方向Zに沿って延びる側壁647を有するメサ構造641が形成されてもよい。この場合、メサ構造641は、三角柱形状、四角柱形状もしくは六角柱形状等の多角柱形状、または、円柱形状もしくは楕円柱形状に形成されていてもよい。
 前述の第19実施形態において、図54に示されるトレンチ607が形成されてもよい。図54は、第19実施形態に係るトレンチ607の第1変形例を示す断面図である。以下では、面発光レーザ装置601に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図54を参照して、トレンチ607の底壁644は、チップ本体602の第2主面604に向かう凸湾曲状に形成されていてもよい。トレンチ607の底壁644は、n型光反射層628を露出させていてもよい。トレンチ607の底壁644は、n型高Al組成層630およびn型低Al組成層631を含む積層膜を露出させていてもよい。
 メサ構造641の基部646は、トレンチ607の内周壁642(メサ構造641の側壁647)およびトレンチ607の底壁644を接続する接続部によって形成される。トレンチ607の底壁644の最深部は、メサ構造641の基部646よりも下方側に位置していてもよい。つまり、底壁644の最深部は、基部646に対して第2主面604側に形成されていてもよい。
 前述の第19実施形態において、図55に示されるトレンチ607が形成されてもよい。図55は、第19実施形態に係るトレンチ607の第2変形例を示す平面図である。以下では、面発光レーザ装置601に対して述べた構造に対応する構造については同一の参照符号を付して説明を省略する。
 図55を参照して、トレンチ607の内周壁642の平面形状およびトレンチ607の外周壁643の平面形状は、一致していなくてもよい。トレンチ607の内周壁642が円形状に形成されている一方で、トレンチ607の外周壁643が多角形状(たとえば六角形状)に形成されていてもよい。むろん、トレンチ607の内周壁642が多角形状(たとえば六角形状)に形成されている一方で、トレンチ607の外周壁643が円形状に形成されていてもよい。
 前述の各実施形態において各半導体部分の導電型が反転された構造が採用されてもよい。つまり、p型の部分がn型に形成され、n型の部分がp型に形成されてもよい。
 この明細書は、第1~第9実施形態に示された特徴の如何なる組み合わせ形態をも制限しない。第1~第9実施形態は、それらの間で任意の態様および任意の形態において組み合わせられることができる。つまり、第1~第9実施形態に示された特徴が任意の態様および任意の形態で組み合わされた面発光レーザ装置が採用されてもよい。
 この明細書は、第10~第18実施形態に示された特徴の如何なる組み合わせ形態をも制限しない。第10~第18実施形態は、それらの間で任意の態様および任意の形態において組み合わせられることができる。つまり、第10~第18実施形態に示された特徴が任意の態様および任意の形態で組み合わされた面発光レーザ装置が採用されてもよい。
 この明細書および図面から抽出される特徴の例を以下に示す。
 特許文献(特開2007-73585号公報)に係る面発光レーザ装置では、複数の発光部を均等な行列状の配列で遍在させるという制限が課されている。このような構造では、半導体層の温度分布および複数の発光部の出力を調整できない。以下の[A1]~[A23]は、半導体層の温度分布および複数の発光部の出力を調整できる面発光レーザ装置を提供する(図1~図17等も併せて参照)。
 [A1]主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、前記主面の中央部に偏在し、複数の前記発光部を露出させるように前記主面の上に形成された電極層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、主面の中央部に配列された複数の発光部で生じた熱を電極層に効率的に伝達させることができる。これにより、熱が集中しやすい半導体層の中央部の温度上昇を抑制できる。よって、半導体層の温度分布を調整できるから、複数の発光部の出力を調整できる。
 [A2]前記電極層は、平面視において前記主面の周縁部を露出させ、前記主面の中央部を被覆している、A1に記載の面発光レーザ装置。
 [A3]前記主面の中央部に偏在し、複数の前記発光部を露出させるように前記主面の上に形成された複数の前記電極層を含む、A1に記載の面発光レーザ装置。
 [A4]複数の前記電極層は、前記主面の周縁部において疎に配列され、前記主面の中央部において密に配列されている、A3に記載の面発光レーザ装置。
 [A5]複数の前記電極層は、前記主面の周縁部における単位面積当たりの個数が前記主面の中央部における単位面積当たりの個数未満となるように配列されている、A4に記載の面発光レーザ装置。
 [A6]複数の前記電極層は、前記主面の周縁部における複数の前記電極層の占有密度が前記主面の中央部における複数の前記電極層の占有密度未満となるように配列されている、A4に記載の面発光レーザ装置。
 [A7]複数の前記電極層は、1つの前記発光部の周囲を複数の前記電極層で取り囲む態様で配列されている、A3~A6のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A8]複数の前記電極層は、複数の前記発光部の間の領域に形成されている、A3~A7のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A9]前記主面の上に形成され、複数の前記発光部を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の上に形成され、複数の前記発光部に電気的に接続された主面電極層と、をさらに含み、前記電極層は、前記主面電極層の上に形成されている、A1~A8のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A10]前記電極層は、前記主面電極層の厚さを超える厚さを有している、A9に記載の面発光レーザ装置。
 [A11]複数の前記発光部は、平面視において前記主面の周縁部に偏在するように配列されている、A1~A10のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A12]複数の前記発光部は、平面視において千鳥状、行列状または放射状に配列されている、A1~A11のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A13]複数の前記発光部は、平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、A1~A12のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A14]主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によって第1サイズに区画され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する第1発光部と、前記主面に形成された溝によって前記第1サイズ未満の第2サイズに区画され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する第2発光部と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、第1発光部の発熱量よりも小さい発熱量を有する第2発光部によって半導体層の温度分布を調整できる。よって、複数の発光部の出力を調整できる。
 [A15]複数の前記第1発光部を含む、A14に記載の面発光レーザ装置。
 [A16]複数の前記第2発光部を含む、A14またはA15に記載の面発光レーザ装置。
 [A17]平面視において前記主面の中央部に偏在する複数の前記第1発光部を含む、A14~A16のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A18]平面視において前記主面の中央部に偏在する複数の前記第2発光部を含む、A14~A17のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A19]複数の前記第1発光部、および、前記第1発光部の個数未満の前記第2発光部を含む、A14~A18のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A20]平面視において千鳥状、行列状または放射状に配列された複数の前記第1発光部を含む、A14~A19のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A21]平面視において千鳥状、行列状または放射状に配列された複数の前記第2発光部を含む、A14~A20のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A22]平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成された前記第1発光部を含む、A14~A21のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [A23]平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成された前記第2発光部を含む、A14~A22のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 特許文献(特開2007-73585号公報)に係る面発光レーザ装置は、応力に起因する発光部の劣化の問題を有している。発光部に対する応力としては、半導体層に加えられた外力に起因する応力や、発光部を被覆する電極層の伸縮に起因する応力等を例示できる。以下の[B1]~[B20]および[C1]~[C33]は、応力に起因する発光部の劣化を抑制できる面発光レーザ装置を提供する(図18~図40等も併せて参照)。
 [B1]主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によって区画され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する発光部と、前記溝内で前記発光部を被覆し、前記発光部に電気的に接続された内側電極層と、前記溝外で前記主面を被覆し、前記内側電極層に電気的に接続され、前記内側電極層の厚さを超える厚さを有する外側電極層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、半導体層の主面側に外力が加えられた場合、当該外力を外側電極層によって受け止めることができる。これにより、発光部に対する応力を緩和できる。一方、内側電極層は比較的小さい厚さを有しているので、内側電極層から発光部に加えられる応力を緩和できる。その結果、応力に起因する発光部の劣化を抑制できる。
 [B2]前記外側電極層は、前記内側電極層の厚さを超える厚さを有する厚膜部、および、前記厚膜部の厚さ未満の厚さを有する薄膜部を有している、B1に記載の面発光レーザ装置。
 [B3]前記薄膜部は、前記厚膜部の面積以下の面積を有している、B2に記載の面発光レーザ装置。
 [B4]前記外側電極層は、前記内側電極層の厚さを超える厚さを有する複数の厚膜部、および、各前記厚膜部の厚さ未満の厚さを有する薄膜部を有している、B1に記載の面発光レーザ装置。
 [B5]複数の前記厚膜部は、前記発光部を取り囲むように前記発光部の周囲に間隔を空けて形成されている、B4に記載の面発光レーザ装置。
 [B6]前記薄膜部は、各前記厚膜部の面積以下の面積を有している、B4またはB5に記載の面発光レーザ装置。
 [B7]前記内側電極層は、前記溝の内壁の一部を露出させている、B1~B6のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [B8]前記内側電極層は、前記溝の露出部の面積以下の面積を有している、B7に記載の面発光レーザ装置。
 [B9]前記主面の上に形成され、前記発光部を選択的に被覆する絶縁層をさらに含み、前記内側電極層は、前記絶縁層の上に形成されており、前記外側電極層は、前記絶縁層の上に形成されている、B1~B8のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [B10]前記半導体層は、第1導電型の第1半導体層、前記第1半導体層の上に形成された活性層、および、前記活性層の上に形成された第2導電型の第2半導体層を有し、前記発光部は、前記第2半導体層および前記活性層を貫通するように前記主面に形成された前記溝によって区画されている、B1~B9のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [B11]主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によって区画され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する発光部と、前記溝外で前記主面を被覆する外側電極層と、前記溝の内壁の一部を露出させるように前記溝内で前記発光部を被覆し、前記発光部および前記外側電極層に電気的に接続された内側電極層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、内側電極層から発光部に加えられる応力を緩和できる。よって、応力に起因する発光部の劣化を抑制できる。
 [B12]前記内側電極層は、前記溝の露出部の面積以下の面積を有している、B11に記載の面発光レーザ装置。
 [B13]前記内側電極層は、直線状に延びている、B11またはB12に記載の面発光レーザ装置。
 [B14]前記内側電極層は、前記外側電極層に接続された一端部、および、前記発光部に接続された他端部を有している、B11~B13のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [B15]前記外側電極層の上に形成された外部端子をさらに含む、B11~B14のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [B16]前記外部端子は、前記主面の周縁部に配置されており、前記内側電極層は、前記発光部から前記主面の周縁部のうち前記外部端子に沿う周縁部に向けて延びている、B15に記載の面発光レーザ装置。
 [B17]前記外部端子は、前記主面の角部に配置されており、前記内側電極層は、前記発光部から前記主面の角部を形成する2つの周縁部のうちのいずれか一方に向けて延びている、B15に記載の面発光レーザ装置。
 [B18]前記内側電極層は、前記発光部から前記外部端子に向けて延びている、B15に記載の面発光レーザ装置。
 [B19]前記主面の上に形成され、前記発光部を選択的に被覆する絶縁層をさらに含み、前記外側電極層は、前記絶縁層の上に形成されており、前記内側電極層は、前記絶縁層の上に形成されている、B11~B18のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [B20]前記半導体層は、第1導電型の第1半導体層、前記第1半導体層の上に形成された活性層、および、前記活性層の上に形成された第2導電型の第2半導体層を有し、前記溝は、前記第2半導体層および前記活性層を貫通するように前記主面に形成されている、B11~B19のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C1]主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、対応する前記溝内において対応する前記発光部にそれぞれ電気的に接続された複数の内側電極層と、前記溝外で前記主面を被覆し、各前記内側電極層に電気的に接続され、各前記内側電極層の厚さを超える厚さを有する外側電極層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、半導体層の主面側に外力が加えられた場合、当該外力を外側電極層によって受け止めることができる。これにより、複数の発光部に対する応力を緩和できる。一方、複数の内側電極層は比較的小さい厚さを有しているので、複数の内側電極層から複数の発光部に加えられる応力を緩和できる。その結果、応力に起因する複数の発光部の劣化を抑制できる。
 [C2]前記外側電極層は、各前記内側電極層の厚さを超える厚さを有する厚膜部、および、前記厚膜部の厚さ未満の厚さを有する薄膜部を有している、C1に記載の面発光レーザ装置。
 [C3]前記薄膜部は、前記厚膜部の面積以下の面積を有している、C2に記載の面発光レーザ装置。
 [C4]前記外側電極層は、各前記内側電極層の厚さを超える厚さを有する複数の厚膜部、および、各前記厚膜部の厚さ未満の厚さを有する薄膜部を有している、C1に記載の面発光レーザ装置。
 [C5]複数の前記厚膜部は、各前記発光部を取り囲むように各前記発光部の周囲に間隔を空けて形成されている、C4に記載の面発光レーザ装置。
 [C6]前記薄膜部は、各前記厚膜部の面積以下の面積を有している、C4またはC5に記載の面発光レーザ装置。
 [C7]2つ、3つ、4つ、5つまたは6つの前記厚膜部が、各前記発光部の周囲の領域に形成されている、C4~C6のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C8]各前記厚膜部は、平面視において三角形状、四角形状、五角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、C4~C7のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C9]各前記厚膜部は、平面視において外側に向かう凸湾曲状の周縁部、または、平面視において内側に向かう凹湾曲状の周縁部を有している、C4~C8のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C10]各前記内側電極層は、各前記溝の内壁の一部を露出させている、C1~C9のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C11]各前記内側電極層は、各前記溝の露出部の面積以下の面積を有している、C10に記載の面発光レーザ装置。
 [C12]前記主面の上に形成され、前記発光部を選択的に被覆する絶縁層をさらに含み、各前記内側電極層は、前記絶縁層の上に形成されており、前記外側電極層は、前記絶縁層の上に形成されている、C1~C11のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C13]前記半導体層は、第1導電型の第1半導体層、前記第1半導体層の上に形成された活性層、および、前記活性層の上に形成された第2導電型の第2半導体層を有し、前記溝は、前記第2半導体層および前記活性層を貫通するように前記主面に形成されている、C1~C12のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C14]各前記発光部は、平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、C1~C13のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C15]複数の前記発光部は、平面視において千鳥状、行列状または放射状に配列されている、C1~C14のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C16]各前記発光部は、頂部、基部、ならびに、前記頂部および前記基部を接続し、前記頂部から前記基部に向けて下り傾斜した側部を含む、C1~C15のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C17]前記溝の外周壁は、平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、C1~C16のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C18]主面を有する半導体層と、前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、前記溝外で前記主面を被覆する外側電極層と、前記溝の内壁の一部を露出させるように対応する前記溝内にそれぞれ形成され、対応する前記発光部および前記外側電極層にそれぞれ電気的に接続された複数の内側電極層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、複数の内側電極層から複数の発光部に加えられる応力を緩和できる。その結果、応力に起因する複数の発光部の劣化を抑制できる。
 [C19]各前記内側電極層は、各前記溝の露出部の面積以下の面積を有している、C18に記載の面発光レーザ装置。
 [C20]各前記内側電極層は、各前記溝の露出部の面積の2分の1以下の面積を有している、C18またはC19に記載の面発光レーザ装置。
 [C21]各前記内側電極層は、直線状に延びている、C18~C20のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C22]各前記内側電極層は、前記外側電極層に接続された一端部、および、前記発光部に接続された他端部を有している、C18~C21いずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C23]複数の前記内側電極層は、共通の方向に延びている、C18~C22のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C24]前記外側電極層の上に形成された外部端子をさらに含む、C18~C23のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C25]前記外部端子は、前記主面の周縁部に配置されており、各前記内側電極層は、各前記発光部から前記外部端子が配置された前記周縁部に向けて延びている、C24に記載の面発光レーザ装置。
 [C26]前記外部端子は、前記半導体層の角部に配置されており、各前記内側電極層は、前記発光部から前記主面の角部を形成する2つの周縁部のうちのいずれか一方に向けて延びている、C24に記載の面発光レーザ装置。
 [C27]各前記内側電極層は、各前記発光部から前記外部端子に向けて延びている、C24に記載の面発光レーザ装置。
 [C28]前記主面の上に形成され、前記発光部を選択的に被覆する絶縁層をさらに含み、前記外側電極層は、前記絶縁層の上に形成されており、各前記内側電極層は、前記絶縁層の上に形成されている、C18~C27のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C29]前記半導体層は、第1導電型の第1半導体層、前記第1半導体層の上に形成された活性層、および、前記活性層の上に形成された第2導電型の第2半導体層を有し、前記溝は、前記第2半導体層および前記活性層を貫通するように前記主面に形成されている、C18~C28のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C30]各前記発光部は、平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、C18~CC29のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C31]複数の前記発光部は、平面視において千鳥状、行列状または放射状に配列されている、C18~C30のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C32]各前記発光部は、頂部、基部、ならびに、前記頂部および前記基部を接続し、前記頂部から前記基部に向けて下り傾斜した側部を含む、C18~C31のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [C33]前記溝の外周壁は、平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、C18~C32のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 特許文献(特開2007-73585号公報)に係る面発光レーザ装置は、メサ構造を有し、メサ構造の頂部の法線方向に光を放出する半導体発光層と、メサ構造の側壁を被覆する絶縁層と、を含む。以下の[D1]~[D21]および[E1]~[E25]は、絶縁層によって半導体発光層を適切に保護できる面発光レーザ装置を提供する(図41~図49等も併せて参照)。
 [D1]頂部、基部、ならびに、前記頂部および前記基部を接続し、凹凸(unevenness)を有する側壁を含むメサ構造を有し、前記頂部の法線方向に光を放出する半導体発光層と、前記凹凸を埋めて前記半導体発光層の前記側壁を被覆する絶縁層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、メサ構造の側壁に対する絶縁層の密着力を高めることができる。これにより、メサ構造の側壁を起点とする絶縁層の剥離を抑制できるから、絶縁層によって半導体発光層を適切に保護できる。
 [D2]前記凹凸は、前記法線方向の直交方向に向けて突出した複数の突出部、および、複数の前記突出部に対して前記半導体発光層の内方に向けて窪んだ複数のリセス部を含む、D1に記載の面発光レーザ装置。
 [D3]前記凹凸は、前記法線方向に隣り合う2つの前記突出部の間の領域に区画された前記リセス部を含む、D2に記載の面発光レーザ装置。
 [D4]前記凹凸は、複数の前記突出部および複数の前記リセス部が交互に形成された領域を含む、D2またはD3に記載の面発光レーザ装置。
 [D5]前記半導体発光層は、前記基部側から前記頂部側に向けてこの順に積層された第1導電型の第1半導体層、活性層、および、第2導電型の第2半導体層を含む、D1~D4のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [D6]前記半導体発光層の前記側壁から露出する前記第2半導体層の表面積は、前記半導体発光層の前記側壁から露出する前記第1半導体層の表面積以上である、D5に記載の面発光レーザ装置。
 [D7]前記凹凸は、前記半導体発光層の前記基部側において前記第1半導体層に形成された基部側領域、および、前記半導体発光層の前記頂部側において前記第2半導体層に形成された頂部側領域を含む、D5またはD6に記載の面発光レーザ装置。
 [D8]前記頂部側領域の表面積は、前記基部側領域の表面積以上である、D7に記載の面発光レーザ装置。
 [D9]前記側壁の表層部に形成され、前記半導体発光層の前記側壁の露出部において前記凹凸を区画する絶縁体をさらに含み、前記絶縁層は、前記凹凸を埋めて前記絶縁体を被覆している、D1~D8のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [D10]前記絶縁体は、前記凹凸の凸を形成する第1部分、および、前記凹凸の凹を形成し、前記頂部の接線方向に関して前記第1部分の長さ以下の長さを有する第2部分を含む、D9に記載の面発光レーザ装置。
 [D11]前記絶縁体は、酸化物を含む、D9またはD10に記載の面発光レーザ装置。
 [D12]前記半導体発光層は、アルミニウム組成を有する化合物半導体を含み、前記絶縁体は、アルミニウム酸化物を含む、D9~D11のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [D13]前記半導体発光層は、第1アルミニウム組成を有する第1層、および、前記第1アルミニウム組成未満の第2アルミニウム組成を有する第2層が交互に積層され、前記凹凸の一部を区画する積層部を含む、D1~D4のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [D14]前記第1層は、前記側壁の露出部において前記凹凸の一部を区画する第1アルミニウム酸化物層を含み、前記第2層は、前記側壁の露出部において前記凹凸の一部を区画する第2アルミニウム酸化物層を含み、前記絶縁層は、前記凹凸を埋めて前記第1アルミニウム酸化物層および前記第2アルミニウム酸化物層を被覆している、D13に記載の面発光レーザ装置。
 [D15]前記第2アルミニウム酸化物層は、前記頂部の接線方向に関して前記第1アルミニウム酸化物層の長さ以下の長さを有している、D14に記載の面発光レーザ装置。
 [D16]前記半導体発光層内において前記側壁が前記頂部との間で成す角度は、90°以上170°以下である、D1~D15のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [D17]凹凸を有する内周壁、前記内周壁を取り囲む外周壁、ならびに、前記内周壁および前記外周壁を接続する底壁を含む溝によって頂部を有する台地状に区画され、前記頂部の法線方向に光を放出する半導体発光層を含む半導体層と、前記凹凸を埋めて前記内周壁を被覆する絶縁層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、溝の内周壁に対する絶縁層の密着力を高めることができる。これにより、溝の内周壁を起点とする絶縁層の剥離を抑制できるから、絶縁層によって半導体発光層を適切に保護できる。
 [D18]前記外周壁は、凹凸を有し、前記絶縁層は、前記凹凸を埋めて前記外周壁を被覆している、D17に記載の面発光レーザ装置。
 [D19]内周壁、凹凸を有し、前記内周壁を取り囲む外周壁、ならびに、前記内周壁および前記外周壁を接続する底壁を含む溝によって頂部を有する台地状に区画され、前記頂部の法線方向に光を放出する半導体発光層を含む半導体層と、前記凹凸を埋めて前記外周壁を被覆する絶縁層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、溝の外周壁に対する絶縁層の密着力を高めることができる。これにより、溝の外周壁を起点とする絶縁層の剥離を抑制できるから、絶縁層によって半導体発光層を適切に保護できる。
 [D20]前記底壁は、前記頂部の接線方向に沿って延びている、D17~D19のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [D21]前記底壁は、前記半導体層の厚さ方向に向かって窪んだ湾曲状に形成されている、D17~D19のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E1]頂部、基部、ならびに、前記頂部および前記基部を接続し、凹凸を有する側壁を含むメサ構造と、前記メサ構造内で前記基部を形成する第1導電型の第1半導体層と、前記メサ構造内で前記頂部を形成する第2導電型の第2半導体層と、前記メサ構造内で前記第1半導体層および前記第2半導体層の間に介在する活性層と、前記凹凸を埋めて前記メサ構造の前記側壁を被覆する絶縁層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、メサ構造の側壁に対する絶縁層の密着力を高めることができる。これにより、メサ構造の側壁を起点とする絶縁層の剥離を抑制できるから、メサ構造を適切に保護できる。
 [E2]前記凹凸は、前記頂部の接線方向に向けて突出した複数の突出部、および、複数の前記突出部に対して前記メサ構造の内方に向けて窪んだ複数のリセス部を含む、E1に記載の面発光レーザ装置。
 [E3]前記凹凸は、前記頂部の法線方向に隣り合う2つの前記突出部の間の領域に区画された前記リセス部を含む、E2に記載の面発光レーザ装置。
 [E4]前記凹凸は、複数の前記突出部および複数の前記リセス部が交互に形成された領域を含む、E2またはE3に記載の面発光レーザ装置。
 [E5]前記側壁から露出する前記第2半導体層の表面積は、前記側壁から露出する前記第1半導体層の表面積以上である、E1~E4のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E6]前記凹凸は、前記基部側において前記第1半導体層に形成された基部側領域、および、前記頂部側において前記第2半導体層に形成された頂部側領域を含む、E1~E5のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E7]前記頂部側領域の表面積は、前記基部側領域の表面積以上である、E6に記載の面発光レーザ装置。
 [E8]前記側壁の表層部に形成され、前記側壁の露出部において前記凹凸を区画する絶縁体をさらに含み、前記絶縁層は、前記凹凸を埋めて前記絶縁体を被覆している、E1~E7のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E9]前記絶縁体は、前記凹凸の凸を形成する第1部分、および、前記凹凸の凹を形成し、前記頂部の接線方向に関して前記絶縁体の前記第1部分の長さ以下の長さを有する第2部分を含む、E8に記載の面発光レーザ装置。
 [E10]前記絶縁体は、酸化物を含む、E8またはE9に記載の面発光レーザ装置。
 [E11]前記絶縁体は、アルミニウム酸化物を含む、E8~E10のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E12]前記第1半導体層は、第1導電型の第1光反射層を含み、前記第2半導体層は、第2導電型の第2光反射層を含む、E1~E11のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E13]前記第2光反射層は、前記側壁から露出し、前記凹凸の一部を区画している、E12に記載の面発光レーザ装置。
 [E14]前記第2光反射層は、第1アルミニウム組成を有する第1層、および、前記第1アルミニウム組成未満の第2アルミニウム組成を有する第2層が交互に積層された積層構造を有している、E12またはE13に記載の面発光レーザ装置。
 [E15]前記第1層は、前記側壁の露出部において前記凹凸の一部を区画する第1アルミニウム酸化物層を含み、前記第2層は、前記側壁の露出部において前記凹凸の一部を区画する第2アルミニウム酸化物層を含み、前記絶縁層は、前記凹凸を埋めて前記第1アルミニウム酸化物層および前記第2アルミニウム酸化物層を被覆している、E14に記載の面発光レーザ装置。
 [E16]前記第2アルミニウム酸化物層は、前記頂部の接線方向に関して前記第1アルミニウム酸化物層の長さ以下の長さを有している、E15に記載の面発光レーザ装置。
 [E17]前記メサ構造内において前記側壁が前記頂部との間で成す角度は、90°以上170°以下である、E1~E16のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E18]前記メサ構造内で前記頂部および前記活性層の間に介在する電流狭窄絶縁層をさらに含む、E1~E17のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E19]前記電流狭窄絶縁層は、前記凹凸の一部を区画している、E18に記載の面発光レーザ装置。
 [E20]前記電流狭窄絶縁層は、アルミニウム酸化物を含む、E18またはE19に記載の面発光レーザ装置。
 [E20]第1導電型の第1光反射層、前記第1光反射層の上に形成された活性層、および、前記活性層の上に形成された第2導電型の第2光反射層を含み、主面を有する半導体層と、凹凸を有する内周壁、前記内周壁を取り囲む外周壁、ならびに、前記内周壁および前記外周壁を接続する底壁を含み、前記第2光反射層および前記活性層を貫通するように前記主面に形成された溝と、前記溝の前記内周壁によって区画されたメサ構造を有する半導体発光層と、前記凹凸を埋めて前記溝の前記内周壁を被覆する絶縁層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、溝の内周壁に対する絶縁層の密着力を高めることができる。これにより、溝の内周壁を起点とする絶縁層の剥離を抑制できるから、メサ構造を適切に保護できる。
 [E21]前記外周壁は、凹凸を有し、前記絶縁層は、前記凹凸を埋めて前記外周壁を被覆している、E20に記載の面発光レーザ装置。
 [E22]第1導電型の第1光反射層、前記第1光反射層の上に形成された活性層、および、前記活性層の上に形成された第2導電型の第2光反射層を含み、主面を有する半導体層と、内周壁、凹凸を有し、前記内周壁を取り囲む外周壁、ならびに、前記内周壁および前記外周壁を接続する底壁を含み、前記第2光反射層および前記活性層を貫通するように前記主面に形成された溝と、前記溝の前記内周壁によって区画されたメサ構造を有する半導体発光層と、前記凹凸を埋めて前記外周壁を被覆する絶縁層と、を含む、面発光レーザ装置。
 この面発光レーザ装置によれば、溝の外周壁に対する絶縁層の密着力を高めることができる。これにより、溝の外周壁を起点とする絶縁層の剥離を抑制できるから、メサ構造を適切に保護できる。
 [E23]複数の前記メサ構造を含む、E20~E22のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E24]前記底壁は、前記主面に対して平行に延びている、E20~E23のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 [E25]前記底壁は、前記底壁は、前記半導体層の厚さ方向に向かって窪んだ湾曲状に形成されている、E20~E23のいずれか一つに記載の面発光レーザ装置。
 この出願は、2018年8月2日に日本国特許庁に提出された特願2018-146113号、2018年8月2日に日本国特許庁に提出された特願2018-146114号、および、2018年8月2日に日本国特許庁に提出された特願2018-146116号に対応しており、これらの出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
 本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
1   面発光レーザ装置
3   第1主面
6   発光部
7   トレンチ
8   絶縁層
9   第1主面電極層
11  外部端子
21  半導体積層構造
41  メサ構造
131 面発光レーザ装置
141 面発光レーザ装置
151 面発光レーザ装置
161 面発光レーザ装置
171 面発光レーザ装置
172 電極層
181 面発光レーザ装置
182 電極層
186 第1電極層
187 第2電極層
191 面発光レーザ装置
192 電極層
197 第1電極層
198 第2電極層
201 面発光レーザ装置

Claims (20)

  1.  主面を有する半導体層と、
     前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、平面視において前記主面の周縁部に偏在するように配列され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、を含む、面発光レーザ装置。
  2.  複数の前記発光部は、前記主面の周縁部において密に配列され、前記主面の中央部において疎に配列されている、請求項1に記載の面発光レーザ装置。
  3.  複数の前記発光部は、前記主面の周縁部における単位面積当たりの個数が前記主面の中央部における単位面積当たりの個数を超えるように配列されている、請求項1または2に記載の面発光レーザ装置。
  4.  複数の前記発光部は、前記主面の周縁部に位置する複数の前記発光部の間の距離が前記主面の中央部に位置する複数の前記発光部の間の距離未満となるように配列されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  5.  複数の前記発光部は、複数の前記発光部の間の距離が前記主面の中央部から前記主面の周縁部に向けて漸減する態様で配列されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  6.  複数の前記発光部は、平面視において千鳥状、行列状または放射状に配列されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  7.  複数の前記発光部は、平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  8.  前記主面の上に形成され、複数の前記発光部を被覆する絶縁層と、
     前記絶縁層の上に形成され、複数の前記発光部に電気的に接続された主面電極層と、をさらに含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  9.  前記主面電極層の上において複数の前記発光部の間の領域に形成され、前記主面電極層の厚さを超える厚さを有する電極層をさらに含む、請求項8に記載の面発光レーザ装置。
  10.  主面を有する半導体層と、
     前記主面の上に形成され、前記半導体層の熱伝導率を超える熱伝導率を有する外部端子と、
     前記主面に形成された溝によってそれぞれ区画され、平面視において前記外部端子の周囲に偏在するように配列され、前記主面の法線方向に向けて光を放出する複数の発光部と、を含む、面発光レーザ装置。
  11.  複数の前記発光部は、平面視において前記外部端子の周囲および前記主面の周縁部に偏在している、請求項10に記載の面発光レーザ装置。
  12.  前記外部端子は、平面視において前記主面の周縁部の上に形成されており、
     複数の前記発光部は、平面視において前記主面の周縁部において前記外部端子の周囲に偏在している、請求項10または11に記載の面発光レーザ装置。
  13.  複数の前記発光部は、前記主面の周縁部において密に配列され、前記主面の中央部において疎に配列されている、請求項10~12のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  14.  複数の前記発光部は、前記外部端子の周囲における単位面積当たりの個数が前記主面の中央部における単位面積当たりの個数を超えるように配列されている、請求項10~13のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  15.  複数の前記発光部は、前記外部端子の周囲に位置する複数の前記発光部の間の距離が前記外部端子の周囲外の領域に位置する複数の前記発光部の間の距離未満となるように配列されている、請求項10~14のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  16.  複数の前記発光部は、平面視において千鳥状、行列状または放射状に配列されている、請求項10~15のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  17.  複数の前記発光部は、平面視において三角形状、四角形状、六角形状、円形状または楕円形状に形成されている、請求項10~16のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  18.  前記主面の上に形成され、複数の前記発光部を被覆する絶縁層と、
     前記絶縁層の上に形成され、複数の前記発光部に電気的に接続された主面電極層と、をさらに含み、
     前記外部端子は、前記主面電極層の上に形成されている、請求項10~17のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
  19.  前記主面電極層の上において複数の前記発光部の間の領域に形成され、前記主面電極層の厚さを超える厚さを有する電極層をさらに含む、請求項18に記載の面発光レーザ装置。
  20.  前記外部端子に接続された導線をさらに含む、請求項10~19のいずれか一項に記載の面発光レーザ装置。
     
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