JPH04363085A - 面発光半導体レーザ - Google Patents
面発光半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH04363085A JPH04363085A JP24586291A JP24586291A JPH04363085A JP H04363085 A JPH04363085 A JP H04363085A JP 24586291 A JP24586291 A JP 24586291A JP 24586291 A JP24586291 A JP 24586291A JP H04363085 A JPH04363085 A JP H04363085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- current
- type
- semiconductor laser
- active layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction 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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2211—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on II-VI materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2222—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
- H01S5/2224—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties semi-insulating semiconductors
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の垂直方向にレー
ザ光を発振する、面発光型の半導体レーザに関する。
ザ光を発振する、面発光型の半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】基板の垂直方向に共振器を持つ面発光型
の半導体レーザ（以下、「面発光半導体レーザ」と記す
）としては、例えば、第５０回応用物理学会学術講演会
の講演予稿集 第３分冊ｐ．９０９ ２９ａ−ＺＧ
−７（１９８９年９月２７日発行）に開示されたものが
知られている。
の半導体レーザ（以下、「面発光半導体レーザ」と記す
）としては、例えば、第５０回応用物理学会学術講演会
の講演予稿集 第３分冊ｐ．９０９ ２９ａ−ＺＧ
−７（１９８９年９月２７日発行）に開示されたものが
知られている。
【０００３】かかる面発光半導体レーザでは、埋込み層
をｐ型ＡｌＧａＡｓ層およびｎ型ＡｌＧａＡｓ層からな
るｐ−ｎ接合層で構成している。これは、ｐ型ＧａＡｓ
活性層以外の部分に電流が流れるのを防止するためであ
る。
をｐ型ＡｌＧａＡｓ層およびｎ型ＡｌＧａＡｓ層からな
るｐ−ｎ接合層で構成している。これは、ｐ型ＧａＡｓ
活性層以外の部分に電流が流れるのを防止するためであ
る。
【０００４】これに対して、本願出願人は、かかる埋込
み層を一層のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層のみによって
形成した面発光半導体レーザを、既に提案している（特
願平２−２４２０００号）。かかる面発光半導体レーザ
は、埋込み層の抵抗を大きくすることができるので十分
な電流狭窄が得られること、円柱状領域との界面位置の
整合が不要となること等の利点を有している。
み層を一層のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層のみによって
形成した面発光半導体レーザを、既に提案している（特
願平２−２４２０００号）。かかる面発光半導体レーザ
は、埋込み層の抵抗を大きくすることができるので十分
な電流狭窄が得られること、円柱状領域との界面位置の
整合が不要となること等の利点を有している。
【０００５】このような面発光半導体レーザの一例を図
６に示す。図に示したように、かかる面発光半導体レー
ザは、先ず、 （６０２）ｐ型ＧａＡｓ基板に （６０
３）ｐ型ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜、 （６０
４）ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、 （６０５）ｎ型Ｇ
ａＡｓ活性層、 （６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層および （６０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層を
順次成長させ、その後、これら （６０４）ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層、 （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層、
（６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層および （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層を円柱状の領域を
残して垂直にエッチングし、さらに、この円柱状領域の
周囲に（６０８）半絶縁性ＺｎＳＳｅ層（埋込み層）を
形成して埋込み、しかる後に、 （６０７）ｎ型ＡｌＧ
ａＡｓコンタクト層の上面の、円柱径よりもやや小さい
領域に （６０９）誘電体多層反射膜を蒸着し、最後に
、 （６１０）ｎ型オーミック電極および （６０１）
ｐ型オーミック電極を形成することにより構成されてい
る。
６に示す。図に示したように、かかる面発光半導体レー
ザは、先ず、 （６０２）ｐ型ＧａＡｓ基板に （６０
３）ｐ型ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜、 （６０
４）ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、 （６０５）ｎ型Ｇ
ａＡｓ活性層、 （６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層および （６０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層を
順次成長させ、その後、これら （６０４）ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層、 （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層、
（６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層および （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層を円柱状の領域を
残して垂直にエッチングし、さらに、この円柱状領域の
周囲に（６０８）半絶縁性ＺｎＳＳｅ層（埋込み層）を
形成して埋込み、しかる後に、 （６０７）ｎ型ＡｌＧ
ａＡｓコンタクト層の上面の、円柱径よりもやや小さい
領域に （６０９）誘電体多層反射膜を蒸着し、最後に
、 （６１０）ｎ型オーミック電極および （６０１）
ｐ型オーミック電極を形成することにより構成されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような面発光半導
体レーザにおいて、 （６１０）ｎ型オーミック電極か
ら （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層への電流の導入は、
（６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層および （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層を介して行われる
。すなわち、 （６１０）ｎ型オーミック電極と （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層との （６１１）
接触領域から （６０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト
層に供給された電流は、 （６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層を通過して、 （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性
層へ導入される。
体レーザにおいて、 （６１０）ｎ型オーミック電極か
ら （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層への電流の導入は、
（６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層および （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層を介して行われる
。すなわち、 （６１０）ｎ型オーミック電極と （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層との （６１１）
接触領域から （６０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト
層に供給された電流は、 （６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層を通過して、 （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性
層へ導入される。
【０００７】しかしながら、図６に示したような従来の
面発光半導体レーザにおいては、 （６１１）接触領域
の面積の素子ごとのばらつきが大きく、このため、 （
６１０）ｎ型オーミック電極から （６０５）ｎ型Ｇａ
Ａｓ活性層へ電流を導入する経路の電気抵抗の素子ごと
のばらつきが大きくなってしまうという課題を有してい
た。
面発光半導体レーザにおいては、 （６１１）接触領域
の面積の素子ごとのばらつきが大きく、このため、 （
６１０）ｎ型オーミック電極から （６０５）ｎ型Ｇａ
Ａｓ活性層へ電流を導入する経路の電気抵抗の素子ごと
のばらつきが大きくなってしまうという課題を有してい
た。
【０００８】（６１１）接触領域の面積にばらつきが生
じるのは、微細な（６０９）誘電体多層反射膜を （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層の表面に常に正確
に形成することは必ずしも容易ではなく、充分な再現性
を得ることが困難だからである。
じるのは、微細な（６０９）誘電体多層反射膜を （６
０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層の表面に常に正確
に形成することは必ずしも容易ではなく、充分な再現性
を得ることが困難だからである。
【０００９】かかる電気抵抗が大きいと、この電流によ
って発生するジュール熱が増大し、これによって出射効
率や寿命が低下するため、歩留まりの悪化や信頼性の悪
化の原因となる。
って発生するジュール熱が増大し、これによって出射効
率や寿命が低下するため、歩留まりの悪化や信頼性の悪
化の原因となる。
【００１０】なお、図６に示したような従来の面発光半
導体レーザにおいては、かかる面発光半導体レーザの特
性を向上させるためには、図に示した円柱状領域をなる
べく小さく形成することが望ましいが、 （６１１）接
触領域の面積のばらつきは、この円柱状領域を小さく形
成する程、顕著となる。
導体レーザにおいては、かかる面発光半導体レーザの特
性を向上させるためには、図に示した円柱状領域をなる
べく小さく形成することが望ましいが、 （６１１）接
触領域の面積のばらつきは、この円柱状領域を小さく形
成する程、顕著となる。
【００１１】かかる課題を解決する方法として、本発明
者は、 （６０８）半絶縁性ＺｎＳＳｅ層の電気抵抗を
小さくすることを検討した。これにより、（６１０）ｎ
型オーミック電極から、 （６０８）半絶縁性ＺｎＳＳ
ｅ層を介して、 （６０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタク
ト層や （６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層へ導入
され或いは直接 （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ導入
される電流（すなわち、 （６１１）接触領域を経ずし
て（６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ達する電流）を増加
させることができ、したがって、 （６１０）ｎ型オー
ミック電極から （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ電流
を導入する経路の電気抵抗を全体として低下させること
ができるとともに、 （６０９）誘電体多層反射膜の位
置ずれの影響を軽減できると考えたからである。
者は、 （６０８）半絶縁性ＺｎＳＳｅ層の電気抵抗を
小さくすることを検討した。これにより、（６１０）ｎ
型オーミック電極から、 （６０８）半絶縁性ＺｎＳＳ
ｅ層を介して、 （６０７）ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタク
ト層や （６０６）ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層へ導入
され或いは直接 （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ導入
される電流（すなわち、 （６１１）接触領域を経ずし
て（６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ達する電流）を増加
させることができ、したがって、 （６１０）ｎ型オー
ミック電極から （６０５）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ電流
を導入する経路の電気抵抗を全体として低下させること
ができるとともに、 （６０９）誘電体多層反射膜の位
置ずれの影響を軽減できると考えたからである。
【００１２】しかし、この場合には、 （６０８）半絶
縁性ＺｎＳＳｅ層から （６０３）ｐ型ＡｌＧａＡｓ／
ＡｌＡｓ多層反射膜へ流出してしまう電流（リーク電流
）が増加してしまい、有効に （６０５）ｎ型ＧａＡｓ
活性層に導入することができなかった。
縁性ＺｎＳＳｅ層から （６０３）ｐ型ＡｌＧａＡｓ／
ＡｌＡｓ多層反射膜へ流出してしまう電流（リーク電流
）が増加してしまい、有効に （６０５）ｎ型ＧａＡｓ
活性層に導入することができなかった。
【００１３】本発明はこのような従来技術の課題を解決
するもので、電極から活性層に電流を導入する経路の電
気抵抗が充分に低く、この電気抵抗の素子ごとのばらつ
きが小さく、且つ、リーク電流が少ない面発光半導体レ
ーザを提供することを目的とする。
するもので、電極から活性層に電流を導入する経路の電
気抵抗が充分に低く、この電気抵抗の素子ごとのばらつ
きが小さく、且つ、リーク電流が少ない面発光半導体レ
ーザを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の面発光半導体レ
ーザは、半導体若しくは誘電体からなる基板と、この基
板上の主面に垂直な方向に積層された、 ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体からなる基板側リフレクタと、 ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体からなる活性層と、半導体、誘電体ま
たは金属からなる表面側リフレクタとを有し、少なくと
も前記活性層の一部およびこの活性層上の層が柱状に形
成された共振器と、この共振器の柱状に形成された部分
の周面を囲み、且つ、上面が前記活性層の上面よりも表
面側に位置するように、比抵抗５００Ω・ｃｍ以上のＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層によって形成された、第１の
埋込み層と、前記共振器の柱状に形成された部分の周面
を囲むように、前記第１の埋込み層上に、比抵抗２００
Ω・ｃｍ以下のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層によって形
成された、第２の埋込み層と、少なくとも前記基板側リ
フレクタを形成した領域を除く前記第２の埋込み層上に
形成された電極層と、を具備することを特徴とする。
ーザは、半導体若しくは誘電体からなる基板と、この基
板上の主面に垂直な方向に積層された、 ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体からなる基板側リフレクタと、 ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体からなる活性層と、半導体、誘電体ま
たは金属からなる表面側リフレクタとを有し、少なくと
も前記活性層の一部およびこの活性層上の層が柱状に形
成された共振器と、この共振器の柱状に形成された部分
の周面を囲み、且つ、上面が前記活性層の上面よりも表
面側に位置するように、比抵抗５００Ω・ｃｍ以上のＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層によって形成された、第１の
埋込み層と、前記共振器の柱状に形成された部分の周面
を囲むように、前記第１の埋込み層上に、比抵抗２００
Ω・ｃｍ以下のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層によって形
成された、第２の埋込み層と、少なくとも前記基板側リ
フレクタを形成した領域を除く前記第２の埋込み層上に
形成された電極層と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
【作用】比抵抗２００Ω・ｃｍ以下の第２の埋込み層を
設けたことにより、電極層から活性層への電流の導入を
、かかる電極層と共振器との接合面のみならず、第２の
埋込み層をも介して行うことができる。これにより、電
極層から活性層に至る電流経路の電気抵抗を全体として
小さくすることができ、併せて、光出射部の位置ずれ等
によって電極層と共振器との接合面の面積等に素子ごと
のばらつきがあった場合の、かかる電気抵抗のばらつき
を小さくすることができる。
設けたことにより、電極層から活性層への電流の導入を
、かかる電極層と共振器との接合面のみならず、第２の
埋込み層をも介して行うことができる。これにより、電
極層から活性層に至る電流経路の電気抵抗を全体として
小さくすることができ、併せて、光出射部の位置ずれ等
によって電極層と共振器との接合面の面積等に素子ごと
のばらつきがあった場合の、かかる電気抵抗のばらつき
を小さくすることができる。
【００１６】また、半絶縁性の第１の埋込み層を設けた
ことにより、電極層から活性層への電流の導入を行う際
に基板側に流出する電流を非常に少なくすることができ
るので、電極層から活性層への電流の供給を有効に行う
ことができる。
ことにより、電極層から活性層への電流の導入を行う際
に基板側に流出する電流を非常に少なくすることができ
るので、電極層から活性層への電流の供給を有効に行う
ことができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を用い
て説明する。
て説明する。
【００１８】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
における （１００）半導体レーザの発光部の断面を示
す斜視図であり、また、図２（ａ）〜（ｅ）は当該実施
例における半導体レーザの製造工程を示す断面図である
。
における （１００）半導体レーザの発光部の断面を示
す斜視図であり、また、図２（ａ）〜（ｅ）は当該実施
例における半導体レーザの製造工程を示す断面図である
。
【００１９】以下、本実施例に係わる （１００）半導
体レーザの構成および製造工程について、図２（ａ）〜
（ｅ）にしたがって説明する。
体レーザの構成および製造工程について、図２（ａ）〜
（ｅ）にしたがって説明する。
【００２０】■まず、 （１０２）ｐ型ＧａＡｓ基板上
に、 （１０３）ｐ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、さ
らに、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓ層とｐ型Ａｌ
０．１ Ｇａ０．９ Ａｓ層からなり波長８７０ｎｍ付
近の光に対し９８％以上の反射率を持つ３０ペアの（１
０４）分布反射型多層膜（基板側リフレクタ）を形成す
る。続いて、 （１０５）ｐ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６
Ａｓクラッド層、 （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層、
（１０７）ｎ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッ
ド層、 （１０８）ｎ型Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓ
コンタクト層を、順次、ＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル
成長させる（図２（ａ））。このとき、本実施例では、
成長温度を７００℃とし、成長圧力を１５０Ｔｏｒｒと
し、ＩＩＩ 族原料としてはＴＭＧａ（トリメチルガリ
ウム）およびＴＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）の有
機金属を、Ｖ族原料としてはＡｓＨ３ を、ｎ型ドーパ
ントとしてはＨ２ Ｓｅを、ｐ型ドーパントとしてはＤ
ＥＺｎ（ジエチルジンク）を、それぞれ用いる。
に、 （１０３）ｐ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、さ
らに、ｐ型Ａｌ０．７ Ｇａ０．３ Ａｓ層とｐ型Ａｌ
０．１ Ｇａ０．９ Ａｓ層からなり波長８７０ｎｍ付
近の光に対し９８％以上の反射率を持つ３０ペアの（１
０４）分布反射型多層膜（基板側リフレクタ）を形成す
る。続いて、 （１０５）ｐ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６
Ａｓクラッド層、 （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層、
（１０７）ｎ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッ
ド層、 （１０８）ｎ型Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓ
コンタクト層を、順次、ＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル
成長させる（図２（ａ））。このとき、本実施例では、
成長温度を７００℃とし、成長圧力を１５０Ｔｏｒｒと
し、ＩＩＩ 族原料としてはＴＭＧａ（トリメチルガリ
ウム）およびＴＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）の有
機金属を、Ｖ族原料としてはＡｓＨ３ を、ｎ型ドーパ
ントとしてはＨ２ Ｓｅを、ｐ型ドーパントとしてはＤ
ＥＺｎ（ジエチルジンク）を、それぞれ用いる。
【００２１】■その後、熱ＣＶＤ法によって、表面に
（１１２）ＳｉＯ２ 層および円形の （１１３）ハー
ドベイクレジストを順次形成し、さらに、反応性イオン
ビームエッチング法（以下、「ＲＩＢＥ法」と記す）に
より、かかる （１１３）ハードベイクレジストで覆わ
れた円柱状の発光部を残して、 （１０５）ｐ型Ａｌ０
．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッド層の途中まで、エッチ
ングを行う（図２（ｂ））。この際、本実施例では、エ
ッチングガスとしては塩素とアルゴンの混合ガスを用い
ることとし、ガス圧を１×１０−３Ｔｏｒｒとし、引出
し電圧を４００Ｖとする。
（１１２）ＳｉＯ２ 層および円形の （１１３）ハー
ドベイクレジストを順次形成し、さらに、反応性イオン
ビームエッチング法（以下、「ＲＩＢＥ法」と記す）に
より、かかる （１１３）ハードベイクレジストで覆わ
れた円柱状の発光部を残して、 （１０５）ｐ型Ａｌ０
．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッド層の途中まで、エッチ
ングを行う（図２（ｂ））。この際、本実施例では、エ
ッチングガスとしては塩素とアルゴンの混合ガスを用い
ることとし、ガス圧を１×１０−３Ｔｏｒｒとし、引出
し電圧を４００Ｖとする。
【００２２】■次に、 （１１３）ハードベイクレジス
トを取り除き、 （１０７）ｐ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．
６ Ａｓクラッド層上に、ＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法
等で、比抵抗が１ＭΩ・ｃｍの半絶縁性ＺｎＳ０．０６
Ｓｅ０．９４層を埋込み成長させることにより、 （１
０９）電流ブロック層（第１の埋込み層）を形成し、さ
らに、同じくＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法等で、比抵抗
が１Ω・ｃｍの導電性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４層を
埋込み成長させることにより、 （１１４）電流導入層
（第２の埋込み層）を形成する（図２（ｃ））。
トを取り除き、 （１０７）ｐ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．
６ Ａｓクラッド層上に、ＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法
等で、比抵抗が１ＭΩ・ｃｍの半絶縁性ＺｎＳ０．０６
Ｓｅ０．９４層を埋込み成長させることにより、 （１
０９）電流ブロック層（第１の埋込み層）を形成し、さ
らに、同じくＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法等で、比抵抗
が１Ω・ｃｍの導電性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４層を
埋込み成長させることにより、 （１１４）電流導入層
（第２の埋込み層）を形成する（図２（ｃ））。
【００２３】■その後、 （１１２）ＳｉＯ２ 層を除
去し、続いて、表面に４ペアの （１１１）ＳｉＯ２
／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜（表面側リフレクタ）を電
子ビーム蒸着により形成し、反応性イオンエッチング法
（以下、「ＲＩＥ法」と記す）を用いたドライエッチン
グで、発光部の径よりやや小さい領域を残して取り去る
（図２（ｄ））。 この （１１１）誘電体反射多層膜の、波長８７０ｎｍ
での反射率は、９４％である。
去し、続いて、表面に４ペアの （１１１）ＳｉＯ２
／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜（表面側リフレクタ）を電
子ビーム蒸着により形成し、反応性イオンエッチング法
（以下、「ＲＩＥ法」と記す）を用いたドライエッチン
グで、発光部の径よりやや小さい領域を残して取り去る
（図２（ｄ））。 この （１１１）誘電体反射多層膜の、波長８７０ｎｍ
での反射率は、９４％である。
【００２４】なお、本実施例では、後述する理由により
、この （１１１）誘電体反射多層膜の面積や位置に多
少のずれがあってもさしつかえない。
、この （１１１）誘電体反射多層膜の面積や位置に多
少のずれがあってもさしつかえない。
【００２５】■しかる後、 （１１１）誘電体反射多層
膜以外の表面に （１１０）ｎ型オーミック電極（電極
層）を蒸着し、さらに （１０２）ｐ型ＧａＡｓ基板側
に （１０１）ｎ型オーミック電極を蒸着する（図２（
ｅ））。そして、最後に、Ｎ２ 雰囲気中で、４００℃
のアロイングを行う。
膜以外の表面に （１１０）ｎ型オーミック電極（電極
層）を蒸着し、さらに （１０２）ｐ型ＧａＡｓ基板側
に （１０１）ｎ型オーミック電極を蒸着する（図２（
ｅ））。そして、最後に、Ｎ２ 雰囲気中で、４００℃
のアロイングを行う。
【００２６】以上の工程により、図１に示したような、
（１００）面発光半導体レーザを得ることができる。
（１００）面発光半導体レーザを得ることができる。
【００２７】このようにして作成した本実施例の （１
００）面発光半導体レーザによれば、 （１１０）ｐ型
オーミック電極と （１０８）ｎ型Ａｌ０．１ Ｇａ０
．９ Ａｓコンタクト層との （１１２）接合面のみな
らず、 （１１４）電流導入層からも、 （１０７）ｐ
型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッド層を介して、
或いは直接、 （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層への電流
の供給が行われる。したがって、 （１１１）ＳｉＯ２
／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜の製造ばらつきによって
、 （１１０）ｐ型オーミック電極と （１０８）ｎ型
Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓコンタクト層との接合位
置や接合面積に素子ごとのばらつきが生じた際の、上述
の （１１０）ｐ型オーミック電極から （１０６）ｎ
型ＧａＡｓ活性層へ至る電流経路の電気抵抗の素子ごと
のばらつきを、小さくすることができる。さらには、
（１１１）ＳｉＯ２ ／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜が
（１０８）ｎ型Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓコンタク
ト層の表面を完全に覆ってしまい、この （１０８）ｎ
型Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓコンタクト層と （１
１０）ｐ型オーミック電極との接合が行われないように
製造されてしまった素子（すなわち、 （１１０）ｐ型
オーミック電極が （１１４）電流導入層のみと接触し
ている素子）であっても、 （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活
性層への電流の導入が可能である。このような理由によ
り、本実施例の （１００）面発光半導体レーザによれ
ば、諸特性（出射効率等）や寿命などの素子ごとのばら
つきを低減することができ、歩留まりや信頼性を向上さ
せることができる。
００）面発光半導体レーザによれば、 （１１０）ｐ型
オーミック電極と （１０８）ｎ型Ａｌ０．１ Ｇａ０
．９ Ａｓコンタクト層との （１１２）接合面のみな
らず、 （１１４）電流導入層からも、 （１０７）ｐ
型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッド層を介して、
或いは直接、 （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層への電流
の供給が行われる。したがって、 （１１１）ＳｉＯ２
／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜の製造ばらつきによって
、 （１１０）ｐ型オーミック電極と （１０８）ｎ型
Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓコンタクト層との接合位
置や接合面積に素子ごとのばらつきが生じた際の、上述
の （１１０）ｐ型オーミック電極から （１０６）ｎ
型ＧａＡｓ活性層へ至る電流経路の電気抵抗の素子ごと
のばらつきを、小さくすることができる。さらには、
（１１１）ＳｉＯ２ ／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜が
（１０８）ｎ型Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓコンタク
ト層の表面を完全に覆ってしまい、この （１０８）ｎ
型Ａｌ０．１ Ｇａ０．９ Ａｓコンタクト層と （１
１０）ｐ型オーミック電極との接合が行われないように
製造されてしまった素子（すなわち、 （１１０）ｐ型
オーミック電極が （１１４）電流導入層のみと接触し
ている素子）であっても、 （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活
性層への電流の導入が可能である。このような理由によ
り、本実施例の （１００）面発光半導体レーザによれ
ば、諸特性（出射効率等）や寿命などの素子ごとのばら
つきを低減することができ、歩留まりや信頼性を向上さ
せることができる。
【００２８】さらに、 （１１４）電流導入層を設けた
ことにより、 （１１０）ｐ型オーミック電極から （
１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ至る電流経路の電気抵抗
を低下させることも可能である。例えば、上述のように
して作成した面発光半導体レーザでは、素子の直流抵抗
を１５０Ω以下とすることができ、従来の面発光半導体
レーザ（直流抵抗１０００Ω以上）と比較して、電気抵
抗を飛躍的に低減することができた。これにより、面発
光半導体レーザを駆動させる際のジュール熱の発生を低
減させることができる。
ことにより、 （１１０）ｐ型オーミック電極から （
１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層へ至る電流経路の電気抵抗
を低下させることも可能である。例えば、上述のように
して作成した面発光半導体レーザでは、素子の直流抵抗
を１５０Ω以下とすることができ、従来の面発光半導体
レーザ（直流抵抗１０００Ω以上）と比較して、電気抵
抗を飛躍的に低減することができた。これにより、面発
光半導体レーザを駆動させる際のジュール熱の発生を低
減させることができる。
【００２９】また、本実施例の （１００）面発光レー
ザでは、 （１０９）電流ブロック層を設けたので、
（１１４）電流導入層を設けたにもかかわらず、 （１
０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層以外へ流出する電流量が増加
することを防止できる。 すなわち、本実施例の （１００）面発光レーザでは、
リーク電流を、従来の面発光レーザと同等或いはそれ以
下に抑えることができ、 （１１０）ｐ型オーミック電
極から （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層への電流の供給
を有効に行うことができる。
ザでは、 （１０９）電流ブロック層を設けたので、
（１１４）電流導入層を設けたにもかかわらず、 （１
０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層以外へ流出する電流量が増加
することを防止できる。 すなわち、本実施例の （１００）面発光レーザでは、
リーク電流を、従来の面発光レーザと同等或いはそれ以
下に抑えることができ、 （１１０）ｐ型オーミック電
極から （１０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層への電流の供給
を有効に行うことができる。
【００３０】さらに、 （１０９）電流ブロック層（第
１の埋込み層）をＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４によって
形成したことにより、活性層を囲む埋込み層をＧａＡｓ
で形成した場合と比較して、この埋込み層の屈折率を十
分に小さくすることができるので、 （１０６）ｎ型Ｇ
ａＡｓ活性層の周面の全域で、光および電流の効果的な
閉じ込めを実現することができる。
１の埋込み層）をＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４によって
形成したことにより、活性層を囲む埋込み層をＧａＡｓ
で形成した場合と比較して、この埋込み層の屈折率を十
分に小さくすることができるので、 （１０６）ｎ型Ｇ
ａＡｓ活性層の周面の全域で、光および電流の効果的な
閉じ込めを実現することができる。
【００３１】このように、本実施例の （１００）面発
光半導体レーザによれば、リーク電流が少なく且つ光お
よび電流の効果的な閉じ込めを行えることにより、レー
ザ発振のしきい値を低くすることができる。図３に、上
述のようにして作成した本実施例の面発光半導体レーザ
における、駆動電流と発振光出力との関係を示す。この
ように本実施例の面発光半導体レーザによれば、しきい
値１ｍＡと、極めて低い値を実現することができた。ま
た、外部微分量子効率も向上した。
光半導体レーザによれば、リーク電流が少なく且つ光お
よび電流の効果的な閉じ込めを行えることにより、レー
ザ発振のしきい値を低くすることができる。図３に、上
述のようにして作成した本実施例の面発光半導体レーザ
における、駆動電流と発振光出力との関係を示す。この
ように本実施例の面発光半導体レーザによれば、しきい
値１ｍＡと、極めて低い値を実現することができた。ま
た、外部微分量子効率も向上した。
【００３２】併せて、埋込み層（すなわち （１０９）
電流ブロック層および （１１４）電流導入層）をＺｎ
Ｓ０．０６Ｓｅ０．９４によって形成したことにより、
従来のごときＡｌＧａＡｓ混晶によって形成した場合と
比較して、熱抵抗を半分以下とすることができ、実働時
の放熱特性を飛躍的に向上させることができた。これは
、ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４がＡｌＧａＡｓ混晶の約
３倍の熱伝導率を有するためである。
電流ブロック層および （１１４）電流導入層）をＺｎ
Ｓ０．０６Ｓｅ０．９４によって形成したことにより、
従来のごときＡｌＧａＡｓ混晶によって形成した場合と
比較して、熱抵抗を半分以下とすることができ、実働時
の放熱特性を飛躍的に向上させることができた。これは
、ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４がＡｌＧａＡｓ混晶の約
３倍の熱伝導率を有するためである。
【００３３】本実施例では、このように放熱特性が向上
したこと、および、上述のように直流抵抗が減少したこ
と（ジュール熱の発生を低減させたこと）により、７０
℃まででの連続発振が可能となった。
したこと、および、上述のように直流抵抗が減少したこ
と（ジュール熱の発生を低減させたこと）により、７０
℃まででの連続発振が可能となった。
【００３４】さらに、上述したように直流抵抗が減少し
たことおよび活性層の電流の有効な導入が可能となった
ことにより、消費電力を５分の１以下にすることが可能
となった。
たことおよび活性層の電流の有効な導入が可能となった
ことにより、消費電力を５分の１以下にすることが可能
となった。
【００３５】（実施例２）図４は本発明の第２の実施例
における半導体レーザ（２００）の発光部の断面を示す
斜視図であり、図５（ａ）〜（ｅ）は当該実施例におけ
る （２００）半導体レーザの製造工程を示す断面図で
ある。
における半導体レーザ（２００）の発光部の断面を示す
斜視図であり、図５（ａ）〜（ｅ）は当該実施例におけ
る （２００）半導体レーザの製造工程を示す断面図で
ある。
【００３６】本実施例の （２００）半導体レーザは、
（２０７）ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッ
ド層および （２０６）ｐ型Ａｌ０．１３Ｇａ０．８７
Ａｓ活性層に、互いに分離溝で分離された複数の柱状部
を形成した点で、上述の実施例１と異なる。
（２０７）ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッ
ド層および （２０６）ｐ型Ａｌ０．１３Ｇａ０．８７
Ａｓ活性層に、互いに分離溝で分離された複数の柱状部
を形成した点で、上述の実施例１と異なる。
【００３７】以下、本実施例の構成および製造工程につ
いて、図５（ａ）〜（ｆ）にしたがって説明する。
いて、図５（ａ）〜（ｆ）にしたがって説明する。
【００３８】■まず、 （２０２）ｎ型ＧａＡｓ基板上
に、 （２０３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、さ
らに、ｎ型Ａｌ０．９ Ｇａ０．１ Ａｓ層とｎ型Ａｌ
０．２ Ｇａ０．８ Ａｓ層からなり波長７８０ｎｍを
中心に±３０ｎｍの光に対して９８％以上の反射率を持
つ２５ペアの （２０４）半導体多層膜ミラー（基板側
リフレクタ）を形成する。続いて、（２０５）ｎ型Ａｌ
０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッド層、 （２０６）ｐ
型Ａｌ０．１３Ｇａ０．８７Ａｓ活性層、 （２０７）
ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５Ａｓクラッド層、 （２０
８）ｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓコンタクト層を
、順次、ＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル成長させる（図
５（ａ））。本実施例では、このときの成長条件を、成
長温度を７２０℃、成長圧力を１５０Ｔｏｒｒとすると
ともに、ＩＩＩ 族原料としてはＴＭＧａ（トリメチル
ガリウム）およびＴＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）
の有機金属を、Ｖ族原料としてはＡｓＨ３ 、ｎ型ドー
パントにＨ２ Ｓｅ、ｐ型ドーパントにＤＥＺｎ（ジエ
チルジンク）を、それぞれ用いる。
に、 （２０３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層を形成し、さ
らに、ｎ型Ａｌ０．９ Ｇａ０．１ Ａｓ層とｎ型Ａｌ
０．２ Ｇａ０．８ Ａｓ層からなり波長７８０ｎｍを
中心に±３０ｎｍの光に対して９８％以上の反射率を持
つ２５ペアの （２０４）半導体多層膜ミラー（基板側
リフレクタ）を形成する。続いて、（２０５）ｎ型Ａｌ
０．５ Ｇａ０．５ Ａｓクラッド層、 （２０６）ｐ
型Ａｌ０．１３Ｇａ０．８７Ａｓ活性層、 （２０７）
ｐ型Ａｌ０．５ Ｇａ０．５Ａｓクラッド層、 （２０
８）ｐ型Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓコンタクト層を
、順次、ＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル成長させる（図
５（ａ））。本実施例では、このときの成長条件を、成
長温度を７２０℃、成長圧力を１５０Ｔｏｒｒとすると
ともに、ＩＩＩ 族原料としてはＴＭＧａ（トリメチル
ガリウム）およびＴＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）
の有機金属を、Ｖ族原料としてはＡｓＨ３ 、ｎ型ドー
パントにＨ２ Ｓｅ、ｐ型ドーパントにＤＥＺｎ（ジエ
チルジンク）を、それぞれ用いる。
【００３９】■その後、熱ＣＶＤ法によって、表面に
（２１２）ＳｉＯ２ 層および円形の （２１３）ハー
ドベイクレジストを順次形成し、さらに、ＲＩＢＥ法に
より、かかる （２１３）ハードベイクレジストで覆わ
れた部分を残して、 （２０６）ｐ型Ａｌ０．１ ３Ｇ
ａ０．８７Ａｓ活性層の途中まで、エッチングを行う（
図５（ｂ））。これにより、分離溝で分離された複数の
円柱状の発光部を形成することができる。なお、本実施
例では、エッチングガスとしては塩素とアルゴンの混合
ガスを用いることとし、ガス圧を１×１０−３Ｔｏｒｒ
とし、引出し電圧を４００Ｖとする。
（２１２）ＳｉＯ２ 層および円形の （２１３）ハー
ドベイクレジストを順次形成し、さらに、ＲＩＢＥ法に
より、かかる （２１３）ハードベイクレジストで覆わ
れた部分を残して、 （２０６）ｐ型Ａｌ０．１ ３Ｇ
ａ０．８７Ａｓ活性層の途中まで、エッチングを行う（
図５（ｂ））。これにより、分離溝で分離された複数の
円柱状の発光部を形成することができる。なお、本実施
例では、エッチングガスとしては塩素とアルゴンの混合
ガスを用いることとし、ガス圧を１×１０−３Ｔｏｒｒ
とし、引出し電圧を４００Ｖとする。
【００４０】■次に、 （２１３）ハードベイクレジス
トを取り除き、 （２０６）ｐ型Ａｌ０．１ Ｇａ０．
８７Ａｓ活性層上に、ＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法等で
、比抵抗が１ＭΩ・ｃｍの半絶縁性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ
０．９４層を埋込み成長させることにより、 （２０９
）電流ブロック層（第１の埋込み層）を形成し、さらに
、同じくＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法等で、比抵抗が１
Ω・ｃｍの導電性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４層を埋込
み成長させることにより、 （２１４）電流導入層（第
２の埋込み層）を形成する（図５（ｃ））。
トを取り除き、 （２０６）ｐ型Ａｌ０．１ Ｇａ０．
８７Ａｓ活性層上に、ＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法等で
、比抵抗が１ＭΩ・ｃｍの半絶縁性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ
０．９４層を埋込み成長させることにより、 （２０９
）電流ブロック層（第１の埋込み層）を形成し、さらに
、同じくＭＢＥ法或いはＭＯＣＶＤ法等で、比抵抗が１
Ω・ｃｍの導電性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４層を埋込
み成長させることにより、 （２１４）電流導入層（第
２の埋込み層）を形成する（図５（ｃ））。
【００４１】■その後、 （２１２）ＳｉＯ２ 層を除
去し、続いて、表面に４ペアの （２１１）ＳｉＯ２
／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜（表面側リフレクタ）を電
子ビーム蒸着により形成し、ＲＩＥ法を用いたドライエ
ッチングで、発光部の径よりやや小さい領域を残して取
り去る（図５（ｄ））。この （２１１）誘電体反射多
層膜の、波長８７０ｎｍでの反射率は、９４％である。
去し、続いて、表面に４ペアの （２１１）ＳｉＯ２
／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜（表面側リフレクタ）を電
子ビーム蒸着により形成し、ＲＩＥ法を用いたドライエ
ッチングで、発光部の径よりやや小さい領域を残して取
り去る（図５（ｄ））。この （２１１）誘電体反射多
層膜の、波長８７０ｎｍでの反射率は、９４％である。
【００４２】なお、本実施例でも、上述の実施例１と同
様、この （１１１）誘電体反射多層膜の面積や位置に
多少のずれがあってもさしつかえない。
様、この （１１１）誘電体反射多層膜の面積や位置に
多少のずれがあってもさしつかえない。
【００４３】ここで、本実施例の （２００）半導体レ
ーザでは、ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４で埋め込んだ
（２１５）分離溝上にも （２１１）誘電体反射多層膜
を作成することとしたので、発光部に挟まれた領域にも
垂直共振器構造が形成され、したがって、 （２１５）
分離溝にもれた光も有効にレーザ発振に寄与し、また、
漏れた光を利用するので発光部の位相に同期した発光と
なる。
ーザでは、ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４で埋め込んだ
（２１５）分離溝上にも （２１１）誘電体反射多層膜
を作成することとしたので、発光部に挟まれた領域にも
垂直共振器構造が形成され、したがって、 （２１５）
分離溝にもれた光も有効にレーザ発振に寄与し、また、
漏れた光を利用するので発光部の位相に同期した発光と
なる。
【００４４】■しかる後、 （２１１）誘電体多層膜ミ
ラー以外の表面に（２１０）ｐ型オーミック電極を蒸着
し、さらに、 （２０２）ｎ型ＧａＡｓ基板側に （２
０１）ｎ型オーミック電極を蒸着する（図５（ｅ））。 ここで、出射側の （２１０）ｐ型オーミック電極は、
各発光部の各 （２０８）コンタクト層に導通するよう
に形成される。そして、最後に、Ｎ２ 雰囲気中で、４
００℃でアロイングを行う。
ラー以外の表面に（２１０）ｐ型オーミック電極を蒸着
し、さらに、 （２０２）ｎ型ＧａＡｓ基板側に （２
０１）ｎ型オーミック電極を蒸着する（図５（ｅ））。 ここで、出射側の （２１０）ｐ型オーミック電極は、
各発光部の各 （２０８）コンタクト層に導通するよう
に形成される。そして、最後に、Ｎ２ 雰囲気中で、４
００℃でアロイングを行う。
【００４５】以上の工程により、図４に示したような
（２００）面発光半導体レーザを得ることができる。
（２００）面発光半導体レーザを得ることができる。
【００４６】このようにして作成した本実施例の （２
００）面発光半導体レーザにおいても、上述した実施例
１と同様、諸特性（出射効率等）や寿命などの素子ごと
のばらつきを軽減することができ、歩留まりや信頼性を
向上させることができる。
００）面発光半導体レーザにおいても、上述した実施例
１と同様、諸特性（出射効率等）や寿命などの素子ごと
のばらつきを軽減することができ、歩留まりや信頼性を
向上させることができる。
【００４７】また、電気抵抗を飛躍的に低減することが
でき、さらには、 （２０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層以外
へ流出する電流を非常に少なくすることができる。加え
て、これにより、実施例１と同様、レーザ発振のしきい
値を低くすることができる。併せて、７０℃まででの連
続発振が可能である。
でき、さらには、 （２０６）ｎ型ＧａＡｓ活性層以外
へ流出する電流を非常に少なくすることができる。加え
て、これにより、実施例１と同様、レーザ発振のしきい
値を低くすることができる。併せて、７０℃まででの連
続発振が可能である。
【００４８】なお、以上説明した各実施例では、第１の
埋込み層（電流ブロック層 （１０９），（２０９）
）として比抵抗１ＭΩ・ｃｍの半絶縁性ＺｎＳ０．０６
Ｓｅ０．９４層を用いたが、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層でありさえすれば、他の組成の層を用いても同様の効
果を得ることができる。また、超格子（歪超格子を含む
）構造のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を用いることも可
能である。
埋込み層（電流ブロック層 （１０９），（２０９）
）として比抵抗１ＭΩ・ｃｍの半絶縁性ＺｎＳ０．０６
Ｓｅ０．９４層を用いたが、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層でありさえすれば、他の組成の層を用いても同様の効
果を得ることができる。また、超格子（歪超格子を含む
）構造のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を用いることも可
能である。
【００４９】但し、十分な電流ブロックを行うためには
、比抵抗が５００Ω・ｃｍ以上であることが望ましい。 比抵抗が５００Ω・ｃｍ未満であると、漏れ電流の大き
さが無視できなくなり、実動作時の消費電力が大きくな
りすぎるためである。
、比抵抗が５００Ω・ｃｍ以上であることが望ましい。 比抵抗が５００Ω・ｃｍ未満であると、漏れ電流の大き
さが無視できなくなり、実動作時の消費電力が大きくな
りすぎるためである。
【００５０】一方、第２の埋込み層（電流導入層 （１
１４），（２１４） ）として比抵抗１Ω・ｃｍの導電
性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４層を用いたが、これも、
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層でありさえすれば、他の組
成の層を用いても同様の効果を得ることができる。また
、超格子（歪超格子を含む）構造のＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層を用いることが可能であるのも同様である。
１４），（２１４） ）として比抵抗１Ω・ｃｍの導電
性ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４層を用いたが、これも、
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層でありさえすれば、他の組
成の層を用いても同様の効果を得ることができる。また
、超格子（歪超格子を含む）構造のＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層を用いることが可能であるのも同様である。
【００５１】但し、十分な電流導入を行うためには、比
抵抗が２００Ω・ｃｍ以下であることが望ましい。比抵
抗が２００Ω・ｃｍを超えると、コンタクト抵抗を低減
することができないため、素子抵抗も大きくなるためで
ある。
抵抗が２００Ω・ｃｍ以下であることが望ましい。比抵
抗が２００Ω・ｃｍを超えると、コンタクト抵抗を低減
することができないため、素子抵抗も大きくなるためで
ある。
【００５２】また、実施例１および実施例２では、この
第２の埋込み層をｎ型としたが、これは、他の構成部の
導電型との関係で定められるものであり、特にｎ型に限
定されるものでないことはもちろんである。
第２の埋込み層をｎ型としたが、これは、他の構成部の
導電型との関係で定められるものであり、特にｎ型に限
定されるものでないことはもちろんである。
【００５３】さらに、上述の実施例１および実施例２で
は、 ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体として、ＡｌＧａＡｓ
系の半導体材料を使用したが、他の ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体材料を使用してもよい。例えば、ＩｎＰ系の材
料を用いることとすれば、光通信に最適な、発振波長が
１．３μｍ帯の分布帰還型面発光半導体レーザを得るこ
とができる。
は、 ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体として、ＡｌＧａＡｓ
系の半導体材料を使用したが、他の ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体材料を使用してもよい。例えば、ＩｎＰ系の材
料を用いることとすれば、光通信に最適な、発振波長が
１．３μｍ帯の分布帰還型面発光半導体レーザを得るこ
とができる。
【００５４】併せて、実施例１および実施例２では、基
板 （１０２），（２０２）をＧａＡｓで形成したが、
例えばＳｉやＩｎＰ等の他の半導体材料で形成してもよ
く、さらには、例えばサファイア等の材料で形成しても
よい。
板 （１０２），（２０２）をＧａＡｓで形成したが、
例えばＳｉやＩｎＰ等の他の半導体材料で形成してもよ
く、さらには、例えばサファイア等の材料で形成しても
よい。
【００５５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の面
発光半導体レーザによれば、活性層に電流を導入する経
路の電気抵抗を充分に低くし、且つ、活性層以外の領域
に流出する電流を低減させることができる。したがって
、面発光半導体レーザの特性を向上させることができる
。
発光半導体レーザによれば、活性層に電流を導入する経
路の電気抵抗を充分に低くし、且つ、活性層以外の領域
に流出する電流を低減させることができる。したがって
、面発光半導体レーザの特性を向上させることができる
。
【００５６】また、電極層と共振器との接合面だけでな
く、第２の埋込み層からも、活性層への電流の導入が行
われる構成としたので、かかる接合位置や接合面積の製
造ばらつきによる影響を軽減することができる。したが
って、素子ごとの出射効率等の特性や寿命のばらつきを
軽減することができ、歩留まりや信頼性の向上に有効で
ある。
く、第２の埋込み層からも、活性層への電流の導入が行
われる構成としたので、かかる接合位置や接合面積の製
造ばらつきによる影響を軽減することができる。したが
って、素子ごとの出射効率等の特性や寿命のばらつきを
軽減することができ、歩留まりや信頼性の向上に有効で
ある。
【図１】実施例１に係わる半導体レーザの発光部の断面
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）ともに、実施例１に係わる半導
体レーザの製造工程を示す断面図である。
体レーザの製造工程を示す断面図である。
【図３】実施例１に係わる半導体レーザの、駆動電流と
発振光出力との関係を示すグラフである。
発振光出力との関係を示すグラフである。
【図４】実施例２に係わる半導体レーザの発光部の断面
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）ともに、実施例２に係わる半導
体レーザの製造工程を示す断面図である。
体レーザの製造工程を示す断面図である。
【図６】従来の半導体レーザの発光部の一例を示す斜視
図である。
図である。
１０１，２１０ ｐ型オーミック電極１０２
ｐ型ＧａＡｓ基板１０３
ｐ型ＧａＡｓバッファ層１０４，２０
４ 分布反射型多層膜１０５
ｐ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッド層 １０６ ｎ型ＧａＡｓ活性層１
０７ ｎ型Ａｌ０．４ Ｇａ０
．６ Ａｓクラッド層 １０８ ｎ型ＧａＡｓコンタク
ト層１０９，２０９ ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９
４電流ブロック層（第１の埋込み層） １１０，２０１ ｎ型オーミック電極１１１，２
１１ ＳｉＯ２ ／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜 １１２，２１２ ＳｉＯ２ 層 １１４，２１４ ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４電
流導入層（第２の埋込み層） ２０２ ｎ型ＧａＡｓ基板
ｐ型ＧａＡｓ基板１０３
ｐ型ＧａＡｓバッファ層１０４，２０
４ 分布反射型多層膜１０５
ｐ型Ａｌ０．４ Ｇａ０．６ Ａｓクラッド層 １０６ ｎ型ＧａＡｓ活性層１
０７ ｎ型Ａｌ０．４ Ｇａ０
．６ Ａｓクラッド層 １０８ ｎ型ＧａＡｓコンタク
ト層１０９，２０９ ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９
４電流ブロック層（第１の埋込み層） １１０，２０１ ｎ型オーミック電極１１１，２
１１ ＳｉＯ２ ／α−Ｓｉ誘電体反射多層膜 １１２，２１２ ＳｉＯ２ 層 １１４，２１４ ＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４電
流導入層（第２の埋込み層） ２０２ ｎ型ＧａＡｓ基板
Claims (1)
- 【請求項１】半導体若しくは誘電体からなる基板と、こ
の基板上の主面に垂直な方向に積層された、 ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体からなる基板側リフレクタと、 ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体からなる活性層と、半導体、誘電
体または金属からなる表面側リフレクタとを有し、少な
くとも前記活性層の一部およびこの活性層上の層が柱状
に形成された共振器と、この共振器の柱状に形成された
部分の周面を囲み、且つ、上面が前記活性層の上面より
も表面側に位置するように、比抵抗５００Ω・ｃｍ以上
のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層によって形成された、第
１の埋込み層と、前記共振器の柱状に形成された部分の
周面を囲むように、前記第１の埋込み層上に、比抵抗２
００Ω・ｃｍ以下のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層によっ
て形成された、第２の埋込み層と、少なくとも前記基板
側リフレクタを形成した領域を除く前記第２の埋込み層
上に形成された電極層と、を具備することを特徴とする
面発光半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24586291A JPH04363085A (ja) | 1990-11-05 | 1991-09-25 | 面発光半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-299174 | 1990-11-05 | ||
| JP29917490 | 1990-11-05 | ||
| JP24586291A JPH04363085A (ja) | 1990-11-05 | 1991-09-25 | 面発光半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04363085A true JPH04363085A (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=26537448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24586291A Pending JPH04363085A (ja) | 1990-11-05 | 1991-09-25 | 面発光半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04363085A (ja) |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24586291A patent/JPH04363085A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5837561A (en) | Fabrication of transparent substrate vertical cavity surface emitting lasers by semiconductor wafer bonding | |
| EP0475372B1 (en) | Surface emission type semiconductor laser | |
| JP4265875B2 (ja) | 面発光半導体レーザの製造方法 | |
| EP0989643B1 (en) | Semiconductor light-emitting device and manufacturing method for the same | |
| JPS61127192A (ja) | 表面放射発光装置 | |
| EP0378919B1 (en) | High band-gap opto-electronic device and method for making same | |
| JPH03236295A (ja) | 縦方向空洞半導体レーザ装置 | |
| JPH0685405A (ja) | 埋込みヘテロ構造レーザ | |
| JP2628801B2 (ja) | 半導体レーザ構造体 | |
| US5587335A (en) | Method of making surface emission type semiconductor laser | |
| JP3395194B2 (ja) | 面発光型半導体レーザ | |
| JP3206097B2 (ja) | 面発光型半導体レーザ | |
| US5625637A (en) | Surface emitting semiconductor laser and its manufacturing process | |
| US5075742A (en) | Semiconductor structure for optoelectronic components with inclusions | |
| JP3206080B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| US6696308B1 (en) | Electrically pumped long-wavelength VCSEL with air gap DBR and methods of fabrication | |
| WO2015011966A1 (ja) | 垂直共振器型面発光レーザおよびその製造方法 | |
| KR100323237B1 (ko) | 구동회로의변동을억제할수있는발광반도체소자 | |
| JPH0629612A (ja) | 表面放出型半導体レーザの製造方法と、その方法で得られるレーザ | |
| US5436922A (en) | Surface emission type semiconductor laser | |
| GB2347558A (en) | Array of wafer bonded vertical cavity surface emitting lasers | |
| US20200028328A1 (en) | Vertical cavity surface emitting laser | |
| US7672347B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JPH0629611A (ja) | 面発光半導体レーザ | |
| JPH04363085A (ja) | 面発光半導体レーザ |