JPH10303515A - 長波長ｖｃｓｅｌ - Google Patents
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- JPH10303515A JPH10303515A JP10126809A JP12680998A JPH10303515A JP H10303515 A JPH10303515 A JP H10303515A JP 10126809 A JP10126809 A JP 10126809A JP 12680998 A JP12680998 A JP 12680998A JP H10303515 A JPH10303515 A JP H10303515A
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- 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
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
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-
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- H01S5/32366—(In)GaAs with small amount of N
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高い長波長ＶＣＳＥＬを提供する。
【解決手段】 長波長光を放出するＶＣＳＥＬは、Ｇａ
Ａｓ（１１１）基板素子（１２），ＧａＡｓ／ＡｌＧａ
Ａｓ物質系のミラー対から成り、ＧａＩｎＡｓＮ活性領
域（２０）と格子を一致させた第１ミラー・スタック
（１４），第１ミラー・スタック（１４）に隣接する第
１クラッディング領域（２４）および第２クラッディン
グ領域（２５）間に挟持された活性構造（２３）を有
し、活性構造（２３）が、窒化物を基本とする量子井戸
（３５，３６，３７）を含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域
（２０），ならびに第２クラッディング領域（２５）に
格子を一致させ、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系のミラ
ー対を有する第２ミラー・スタック（２６）を含む。
Ａｓ（１１１）基板素子（１２），ＧａＡｓ／ＡｌＧａ
Ａｓ物質系のミラー対から成り、ＧａＩｎＡｓＮ活性領
域（２０）と格子を一致させた第１ミラー・スタック
（１４），第１ミラー・スタック（１４）に隣接する第
１クラッディング領域（２４）および第２クラッディン
グ領域（２５）間に挟持された活性構造（２３）を有
し、活性構造（２３）が、窒化物を基本とする量子井戸
（３５，３６，３７）を含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域
（２０），ならびに第２クラッディング領域（２５）に
格子を一致させ、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系のミラ
ー対を有する第２ミラー・スタック（２６）を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、垂直空洞面放出レ
ーザに関し、更に特定すれば、長波長光を放出する垂直
空洞面放出レーザに関するものである。
ーザに関し、更に特定すれば、長波長光を放出する垂直
空洞面放出レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】垂直空洞面放出レーザ（ＶＣＳＥＬ：ve
rtical cavity surface emitting laser）は、半導体製
造技術によって基板上面上に形成され、ミラー・スタッ
クとも呼ばれる第１分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ：dist
ributed Bragg reflector ），第１ミラー・スタックの
上面上に形成された活性領域，および活性領域の上面上
に形成された第２ミラー・スタックを含む。ＶＣＳＥＬ
は、活性領域を通過させられた電流によって駆動し、こ
の電流は、典型的に、基板の逆側に第１接点を設け、第
２ミラー・スタックの上面上に第２接点を設けることに
よって得られる。ＶＣＳＥＬにおけるミラー・スタック
の使用は、当技術では既に定着している。典型的に、ミ
ラー・スタックは、多くの場合ミラー対と呼ばれる、多
数の層の対で形成される。層の対は、通常、異なる屈折
率を有し、ＶＣＳＥＬの他の部分と格子の一致が容易な
２種類の物質から成る物質系で形成される。例えば、Ｇ
ａＡｓを基本とするＶＣＳＥＬは、典型的に、ＡｌＡｓ
／ＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ物質系を用
い、この場合、対の各層の異なる屈折率を得るために、
当該層内のアルミニウム含有量を変化させる。従来の素
子では、スタック当たりのミラー対数は、層の屈折率間
の差によって異なり、高い屈折率の割合を得るには２０
ないし４０対の範囲となることがある。対の数が多い
程、光を反射する割合も大きくなる。
rtical cavity surface emitting laser）は、半導体製
造技術によって基板上面上に形成され、ミラー・スタッ
クとも呼ばれる第１分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ：dist
ributed Bragg reflector ），第１ミラー・スタックの
上面上に形成された活性領域，および活性領域の上面上
に形成された第２ミラー・スタックを含む。ＶＣＳＥＬ
は、活性領域を通過させられた電流によって駆動し、こ
の電流は、典型的に、基板の逆側に第１接点を設け、第
２ミラー・スタックの上面上に第２接点を設けることに
よって得られる。ＶＣＳＥＬにおけるミラー・スタック
の使用は、当技術では既に定着している。典型的に、ミ
ラー・スタックは、多くの場合ミラー対と呼ばれる、多
数の層の対で形成される。層の対は、通常、異なる屈折
率を有し、ＶＣＳＥＬの他の部分と格子の一致が容易な
２種類の物質から成る物質系で形成される。例えば、Ｇ
ａＡｓを基本とするＶＣＳＥＬは、典型的に、ＡｌＡｓ
／ＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓ／ＡｌＡｓ物質系を用
い、この場合、対の各層の異なる屈折率を得るために、
当該層内のアルミニウム含有量を変化させる。従来の素
子では、スタック当たりのミラー対数は、層の屈折率間
の差によって異なり、高い屈折率の割合を得るには２０
ないし４０対の範囲となることがある。対の数が多い
程、光を反射する割合も大きくなる。
【０００３】従来のＶＣＳＥＬでは、従来からの物質系
でもそれなりに機能する。しかしながら、長波長を有す
る光を放出するＶＣＳＥＬを必要とする新たな製品が開
発されつつある。長波長を有する光を放出するＶＣＳＥ
Ｌは、光電気通信業界では非常に関心が持たれている。
一例として、長波長ＶＣＳＥＬは、ＩｎＰ活性領域を有
するＶＣＳＥＬを用いることによって得ることができ
る。ＩｎＰ活性領域を用いる場合、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡ
ｓＰ物質系をミラー・スタックに用いて、格子を一致さ
せなければならない。しかしながら、この物質系におけ
る屈折率が大きく異なるために、この物質系でＤＢＲを
基本とする良好なミラーを得ることは実際上不可能であ
る。この問題に対処するために多くの試みがなされてき
ており、その中には、ＤＢＲミラーを別個の基板上に成
長させ、次いで活性領域に接合するウエハ・ボンディン
グ技法が含まれる。この技法は、限られた成功を収めた
に過ぎず、その上ウエハ溶融過程(wafer fusion proced
ure)における界面欠陥密度が潜在的な信頼性の原因とな
る。
でもそれなりに機能する。しかしながら、長波長を有す
る光を放出するＶＣＳＥＬを必要とする新たな製品が開
発されつつある。長波長を有する光を放出するＶＣＳＥ
Ｌは、光電気通信業界では非常に関心が持たれている。
一例として、長波長ＶＣＳＥＬは、ＩｎＰ活性領域を有
するＶＣＳＥＬを用いることによって得ることができ
る。ＩｎＰ活性領域を用いる場合、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡ
ｓＰ物質系をミラー・スタックに用いて、格子を一致さ
せなければならない。しかしながら、この物質系におけ
る屈折率が大きく異なるために、この物質系でＤＢＲを
基本とする良好なミラーを得ることは実際上不可能であ
る。この問題に対処するために多くの試みがなされてき
ており、その中には、ＤＢＲミラーを別個の基板上に成
長させ、次いで活性領域に接合するウエハ・ボンディン
グ技法が含まれる。この技法は、限られた成功を収めた
に過ぎず、その上ウエハ溶融過程(wafer fusion proced
ure)における界面欠陥密度が潜在的な信頼性の原因とな
る。
【０００４】したがって、従来技術に固有の前述の欠点
およびその他の欠点を解消することができれば非常に有
利であろう。
およびその他の欠点を解消することができれば非常に有
利であろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このため、本発明の目
的は、新規で改良された長波長ＶＣＳＥＬを提供するこ
とである。
的は、新規で改良された長波長ＶＣＳＥＬを提供するこ
とである。
【０００６】本発明の他の目的は、信頼性の高い長波長
ＶＣＳＥＬを提供することである。本発明の更に他の目
的は、長波長ＶＣＳＥＬに用いるための効率的な活性領
域およびミラー・スタックを提供することである。
ＶＣＳＥＬを提供することである。本発明の更に他の目
的は、長波長ＶＣＳＥＬに用いるための効率的な活性領
域およびミラー・スタックを提供することである。
【０００７】本発明の更にまた他の目的は、長波長ＶＣ
ＳＥＬを製造する際の複雑度を低下させることである。
ＳＥＬを製造する際の複雑度を低下させることである。
【０００８】本発明の他の目的は、長波長光を放出する
活性領域，およびそれに格子を一致させることが可能な
ミラー・スタックを提供することである。
活性領域，およびそれに格子を一致させることが可能な
ミラー・スタックを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】端的にいえば、本発明の
所望の目的を達成するために、その好適実施例によれ
ば、長波長光を放出するＶＣＳＥＬを提供する。このＶ
ＣＳＥＬは、ＧａＡｓ（１１１）基板素子，基板素子上
に配置された第１ミラー・スタック，窒化物を基本とす
る量子井戸を含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域であって、第
１ミラー・スタック上に配置された活性領域，および活
性領域上に配置された第２ミラー・スタックを含む。
所望の目的を達成するために、その好適実施例によれ
ば、長波長光を放出するＶＣＳＥＬを提供する。このＶ
ＣＳＥＬは、ＧａＡｓ（１１１）基板素子，基板素子上
に配置された第１ミラー・スタック，窒化物を基本とす
る量子井戸を含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域であって、第
１ミラー・スタック上に配置された活性領域，および活
性領域上に配置された第２ミラー・スタックを含む。
【００１０】一好適実施例では、活性領域ならびに第１
および第２ミラー・スタックは、約１．３ないし１．５
５マイクロメートルの範囲の波長を有する光を放出する
ように構成する。量子井戸は、直接エネルギ・バンド・
ギャップが約１．４２ないし０．７ｅＶの範囲となるよ
うに構成する。
および第２ミラー・スタックは、約１．３ないし１．５
５マイクロメートルの範囲の波長を有する光を放出する
ように構成する。量子井戸は、直接エネルギ・バンド・
ギャップが約１．４２ないし０．７ｅＶの範囲となるよ
うに構成する。
【００１１】また、長波長光を放出するＶＣＳＥＬの製
造方法も提供する。この方法は、表面を有するＧａＡｓ
（１１１）基板を用意し、表面上に第１ミラー・スタッ
クをエピタキシャル的に成長させ、第１ミラー・スタッ
ク上に、窒化物を基本とする量子井戸を含むＧａＩｎＡ
ｓＮ活性領域をエピタキシャル的に成長させ、活性領域
上に第２ミラー・スタックをエピタキシャル的に成長さ
せることを含む。
造方法も提供する。この方法は、表面を有するＧａＡｓ
（１１１）基板を用意し、表面上に第１ミラー・スタッ
クをエピタキシャル的に成長させ、第１ミラー・スタッ
ク上に、窒化物を基本とする量子井戸を含むＧａＩｎＡ
ｓＮ活性領域をエピタキシャル的に成長させ、活性領域
上に第２ミラー・スタックをエピタキシャル的に成長さ
せることを含む。
【００１２】本発明の上述の目的および利点ならびに更
に別の具体的な目的および利点は、図面と関連付けた以
下の好適実施例の詳細な説明から、当業者には容易に明
らかとなろう。
に別の具体的な目的および利点は、図面と関連付けた以
下の好適実施例の詳細な説明から、当業者には容易に明
らかとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】これより図面に移るが、全ての図
において同様の参照記号は対応する素子を示すものとす
る。まず最初に図１に注意を向けると、長波長垂直空洞
面放出レーザ（ＶＣＳＥＬ）が、全体として１０で示さ
れている。ＶＣＳＥＬ１０は、基板１２上に形成されて
いる。基板１２は、この特定実施例では、ＧａＡｓ（１
１１）である。ＧａＡｓ（１１１）を用いるのは、約
１．３μｍないし１．５５μｍの範囲の長波長の光を放
出するＶＣＳＥＬ１０の素子のエピタキシャル成長を容
易にするためである。尚、ＧａＡｓ（１１１）は更に基
板１２として用いられ、（１１１）表面結晶方位が、通
常動作温度において、より長い波長の連続波（ＣＷ）動
作を可能にすることは理解されよう。加えて、（１１
１）に方位付けられた基板を使用することにより、放出
波長を１．１μｍまで延長することが可能となる。これ
は、（１００）基板表面結晶方位では達成が著しく困難
である。
において同様の参照記号は対応する素子を示すものとす
る。まず最初に図１に注意を向けると、長波長垂直空洞
面放出レーザ（ＶＣＳＥＬ）が、全体として１０で示さ
れている。ＶＣＳＥＬ１０は、基板１２上に形成されて
いる。基板１２は、この特定実施例では、ＧａＡｓ（１
１１）である。ＧａＡｓ（１１１）を用いるのは、約
１．３μｍないし１．５５μｍの範囲の長波長の光を放
出するＶＣＳＥＬ１０の素子のエピタキシャル成長を容
易にするためである。尚、ＧａＡｓ（１１１）は更に基
板１２として用いられ、（１１１）表面結晶方位が、通
常動作温度において、より長い波長の連続波（ＣＷ）動
作を可能にすることは理解されよう。加えて、（１１
１）に方位付けられた基板を使用することにより、放出
波長を１．１μｍまで延長することが可能となる。これ
は、（１００）基板表面結晶方位では達成が著しく困難
である。
【００１４】基板１２は上面１３を有し、この上に、ミ
ラー・スタック１４を配置する。ミラー・スタック１４
は、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系の複数のミラー対を
含む。ミラー・スタック１４上に活性領域２０を配置す
る。活性領域２０は、図２に更に詳細に示すように、第
１ミラー・スタック１４に隣接する第１クラッディング
領域２４および第２クラッディング領域２５の間に挟持
された活性構造を含む。第２クラッディング領域２５上
に第２ミラー・スタック２６を配置する。第２ミラー・
スタック２６は、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系のミラ
ー・スタックを含む。
ラー・スタック１４を配置する。ミラー・スタック１４
は、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系の複数のミラー対を
含む。ミラー・スタック１４上に活性領域２０を配置す
る。活性領域２０は、図２に更に詳細に示すように、第
１ミラー・スタック１４に隣接する第１クラッディング
領域２４および第２クラッディング領域２５の間に挟持
された活性構造を含む。第２クラッディング領域２５上
に第２ミラー・スタック２６を配置する。第２ミラー・
スタック２６は、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系のミラ
ー・スタックを含む。
【００１５】ミラー・スタック１４は、基板１２上に層
の対をエピタキシャル的に堆積することによって成長さ
せる。ミラー・スタック１４および基板１２の結晶格子
を一致させるために、適切な半導体物質系を堆積しなけ
ればならない。この特定例では、基板１２はＧａＡｓ
（１１１）であり、したがって、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡ
ｓ物質系を用いる。この物質系のミラー対を約２０ない
し４０対、層の屈折率間の相違に応じて、基板１２上に
堆積する。各対において層毎に異なる屈折率とするに
は、アルミニウム含有量を変える。この特定実施例で
は、ＧａＡｌ．7 Ａｓ層およびＧａＡｓ層でミラー対を
形成することが好ましい。対数が多いほど、反射される
光の割合は増加する。
の対をエピタキシャル的に堆積することによって成長さ
せる。ミラー・スタック１４および基板１２の結晶格子
を一致させるために、適切な半導体物質系を堆積しなけ
ればならない。この特定例では、基板１２はＧａＡｓ
（１１１）であり、したがって、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡ
ｓ物質系を用いる。この物質系のミラー対を約２０ない
し４０対、層の屈折率間の相違に応じて、基板１２上に
堆積する。各対において層毎に異なる屈折率とするに
は、アルミニウム含有量を変える。この特定実施例で
は、ＧａＡｌ．7 Ａｓ層およびＧａＡｓ層でミラー対を
形成することが好ましい。対数が多いほど、反射される
光の割合は増加する。
【００１６】再び図１および図２を参照すると、クラッ
ディング領域２４は、１つ以上の層を含み、必要であれ
あば、活性構造２３において一層効率的にキャリアを閉
じ込めるために傾斜させてもよい。この特定実施例で
は、クラッディング領域２４は、ＧａＡｓ物質系で形成
する。例えば、クラッディング領域２４は、ミラー・ス
タック１４との格子一致を得るためにＧａＡｓで形成さ
れた第１層３０，および活性構造２３内にキャリアを効
果的に閉じ込めるために傾斜を有する物質で形成された
第２層３１を含む。
ディング領域２４は、１つ以上の層を含み、必要であれ
あば、活性構造２３において一層効率的にキャリアを閉
じ込めるために傾斜させてもよい。この特定実施例で
は、クラッディング領域２４は、ＧａＡｓ物質系で形成
する。例えば、クラッディング領域２４は、ミラー・ス
タック１４との格子一致を得るためにＧａＡｓで形成さ
れた第１層３０，および活性構造２３内にキャリアを効
果的に閉じ込めるために傾斜を有する物質で形成された
第２層３１を含む。
【００１７】本実施例では、活性構造２３は、バリア層
３８，３９によって分離された、３つの窒化物を基本と
する量子井戸層３５，３６，３７を含む。例えば、量子
井戸層３５，３６，３７およびバリア層３８，３９は、
各々、約１００オングストロームであり、活性領域２０
の全ての厚さは、放出光の約１波長分またはその倍数と
する。量子井戸層３５，３６，３７は、Ｇａ1-y Ｉｎy
Ａｓ1-x （Ｎ）x で形成する。使用する量子井戸層およ
びバリア層の数は、用途に応じて、これよりも多い場合
も少ない場合もあり得ることを、当業者は理解しよう。
活性領域２０ならびに第１および第２ミラー・スタック
１４，２６は、それぞれ、約１．３ないし１．５５μメ
ートルの範囲の波長を有する光を放出するように構成さ
れている。この範囲を達成するためには、量子井戸は、
直接エネルギ・バンド・ギャップの範囲を約１．４２ｅ
Ｖ、ｙ＝０ないし０．７ｅＶ、ｙ＝０．３として構成す
る。インディウム（０ないし３０％）のモル分数は、Ｖ
ＣＳＥＬ構造を（１００）方位基板素子上に成長させる
場合に必要とするモル分数よりも高い。窒化物を基本と
する量子井戸の活性領域を組み込むのは、低成長温度で
は困難であるので、ＧａＡｓ（１１１）基板の使用によ
り、小さな分数の窒素がＩｎＧａＡｓに添加されるた
め、１．３μｍの動作達成が一層容易になる。この分数
は、ＧａＡｓ（１００）に必要とされるものよりも格段
に小さい。
３８，３９によって分離された、３つの窒化物を基本と
する量子井戸層３５，３６，３７を含む。例えば、量子
井戸層３５，３６，３７およびバリア層３８，３９は、
各々、約１００オングストロームであり、活性領域２０
の全ての厚さは、放出光の約１波長分またはその倍数と
する。量子井戸層３５，３６，３７は、Ｇａ1-y Ｉｎy
Ａｓ1-x （Ｎ）x で形成する。使用する量子井戸層およ
びバリア層の数は、用途に応じて、これよりも多い場合
も少ない場合もあり得ることを、当業者は理解しよう。
活性領域２０ならびに第１および第２ミラー・スタック
１４，２６は、それぞれ、約１．３ないし１．５５μメ
ートルの範囲の波長を有する光を放出するように構成さ
れている。この範囲を達成するためには、量子井戸は、
直接エネルギ・バンド・ギャップの範囲を約１．４２ｅ
Ｖ、ｙ＝０ないし０．７ｅＶ、ｙ＝０．３として構成す
る。インディウム（０ないし３０％）のモル分数は、Ｖ
ＣＳＥＬ構造を（１００）方位基板素子上に成長させる
場合に必要とするモル分数よりも高い。窒化物を基本と
する量子井戸の活性領域を組み込むのは、低成長温度で
は困難であるので、ＧａＡｓ（１１１）基板の使用によ
り、小さな分数の窒素がＩｎＧａＡｓに添加されるた
め、１．３μｍの動作達成が一層容易になる。この分数
は、ＧａＡｓ（１００）に必要とされるものよりも格段
に小さい。
【００１８】クラッディング領域２５は１つ以上の層を
有し、必要であれば、活性構造２３内のキャリア閉じ込
めを一層効率的に行うために、傾斜させてもよい。この
特定実施例では、クラッディング領域２５は、ＧａＡｓ
物質系で形成する。例えば、クラッディング領域２５
は、ミラー・スタック２６と格子が一致するようにＧａ
Ａｓで形成された第１層４０，および活性構造２３内に
一層効率的にキャリアを閉じ込めるために傾斜を有する
物質で形成された第２層４１を含む。
有し、必要であれば、活性構造２３内のキャリア閉じ込
めを一層効率的に行うために、傾斜させてもよい。この
特定実施例では、クラッディング領域２５は、ＧａＡｓ
物質系で形成する。例えば、クラッディング領域２５
は、ミラー・スタック２６と格子が一致するようにＧａ
Ａｓで形成された第１層４０，および活性構造２３内に
一層効率的にキャリアを閉じ込めるために傾斜を有する
物質で形成された第２層４１を含む。
【００１９】ミラー・スタック２６は、クラッディング
領域２５上に層の対をエピタキシャル的に堆積すること
によって成長させる。ミラー・スタック２６および活性
構造２３の結晶格子を一致させるために、適切な半導体
物質系を堆積しなければならない。この特定例では、ク
ラッディング領域２５はＧａＡｓを基本としており、し
たがって、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系を用いる。こ
の物質系のミラー対は、層の屈折率間の相違に応じて、
約２０ないし４０対をクラッディング領域２５上に堆積
する。各対において層毎に異なる屈折率とするには、ア
ルミニウム含有量を変える。この特定実施例では、Ｇａ
Ａｌ．7 Ａｓ層およびＧａＡｓ層でミラー対を形成する
ことが好ましい。対数が多いほど、反射される光の割合
は増加する。
領域２５上に層の対をエピタキシャル的に堆積すること
によって成長させる。ミラー・スタック２６および活性
構造２３の結晶格子を一致させるために、適切な半導体
物質系を堆積しなければならない。この特定例では、ク
ラッディング領域２５はＧａＡｓを基本としており、し
たがって、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系を用いる。こ
の物質系のミラー対は、層の屈折率間の相違に応じて、
約２０ないし４０対をクラッディング領域２５上に堆積
する。各対において層毎に異なる屈折率とするには、ア
ルミニウム含有量を変える。この特定実施例では、Ｇａ
Ａｌ．7 Ａｓ層およびＧａＡｓ層でミラー対を形成する
ことが好ましい。対数が多いほど、反射される光の割合
は増加する。
【００２０】ＶＣＳＥＬ１０を完成させるために、ミラ
ー・スタック２６上に接触層４５を位置付け、基板１２
上、例えば、その背面上に接触層４６を位置付ける。当
業者には理解されようが、接触層４５は、ＶＣＳＥＬ１
０からの光を放出可能とするような構造とする。
ー・スタック２６上に接触層４５を位置付け、基板１２
上、例えば、その背面上に接触層４６を位置付ける。当
業者には理解されようが、接触層４５は、ＶＣＳＥＬ１
０からの光を放出可能とするような構造とする。
【００２１】例示の目的のためにここに選択した実施例
に対する変更や改良は、当業者には容易に想起されよ
う。例えば、ＶＣＳＥＬ構造の対称性が、電気的に逆の
構造設計のみならず、ｐドーパントおよびｎドーパント
双方に対しても存在することは理解されよう。かかる改
良や変様が本発明の精神から逸脱しない範囲において
は、特許請求の範囲の公正な解釈によってのみ評価され
る、本発明の範囲に含まれることを意図するものであ
る。
に対する変更や改良は、当業者には容易に想起されよ
う。例えば、ＶＣＳＥＬ構造の対称性が、電気的に逆の
構造設計のみならず、ｐドーパントおよびｎドーパント
双方に対しても存在することは理解されよう。かかる改
良や変様が本発明の精神から逸脱しない範囲において
は、特許請求の範囲の公正な解釈によってのみ評価され
る、本発明の範囲に含まれることを意図するものであ
る。
【００２２】以上、本発明の特定実施例について示しか
つ説明したが、更に別の変更や改良も当業者には想起さ
れよう。したがって、本発明はここに示した特定形態に
限定される訳ではないと理解されることを望み、本発明
の精神および範囲から逸脱しない変更は全て、特許請求
の範囲に含まれることを意図するものである。
つ説明したが、更に別の変更や改良も当業者には想起さ
れよう。したがって、本発明はここに示した特定形態に
限定される訳ではないと理解されることを望み、本発明
の精神および範囲から逸脱しない変更は全て、特許請求
の範囲に含まれることを意図するものである。
【図１】本発明によるＶＣＳＥＬの断面図。
【図２】本発明による、図１のＶＣＳＥＬの活性領域の
断面図。
断面図。
１０ 長波長垂直空洞面放出レーザ １２ 基板 １３ 基板の上面 １４ ミラー・スタック ２０ 活性領域 ２３ 活性構造 ２４ 第１クラッディング領域 ２５ 第２クラッディング領域 ２６ 第２ミラー・スタック ３０ 第１層 ３１ 第２層 ３５，３６，３７ 量子井戸層 ３８，３９ バリア層 ４０ 第１層 ４１ 第２層 ４５，４６ 接触層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウェンビン・ジアン アメリカ合衆国アリゾナ州フェニックス、 イースト・ゴールド・ポッピー・ウェイ 4407
Claims (4)
- 【請求項１】長波長光を放出する垂直空洞面放出レーザ
であって：ＧａＡｓ（１１１）基板（１２）；前記Ｇａ
Ａｓ（１１１）基板（１２）上に配置された第１ミラー
・スタック（１４）；窒化物を基本とする量子井戸（３
５，３６，３７）を含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域（２
０）であって、前記第１ミラー・スタック（１４）上に
配置された活性領域（２０）；および前記活性領域（２
０）上に配置された第２ミラー・スタック（２６）；か
ら成ることを特徴とする垂直空洞面放出レーザ。 - 【請求項２】長波長光を放出する垂直空洞面放出レーザ
であって：ＧａＡｓ（１１１）基板（１２）；前記Ｇａ
Ａｓ（１１１）基板（１２）に隣接し、ＧａＡｓ／Ａｌ
ＧａＡｓ物質系のミラー対を含む第１ミラー・スタック
（１４）；前記第１ミラー・スタック（１４）に隣接す
る第１クラッディング領域（２４）および第２クラッデ
ィング領域（２５）間に挟持された活性構造（２３）を
含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域（２０）であって、前記活
性構造（２３）が窒化物を基本とする量子井戸（３５，
３６，３７）を含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域（２０）；
および前記第２クラッディング領域（２５）上に配置さ
れ、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系のミラー対を含む第
２ミラー・スタック（２６）；から成ることを特徴とす
る垂直空洞面放出レーザ。 - 【請求項３】長波長光を放出する垂直空洞面放出レーザ
の製造方法であって：表面（１３）を有するＧａＡｓ
（１１１）基板（１２）を用意する段階；前記表面（１
２）上に第１ミラー・スタック（１４）をエピタキシャ
ル的に成長させる段階；前記第１ミラー・スタック（１
４）上に、窒化物を基本とする量子井戸（３５，３６，
３７）を含むＧａＩｎＡｓＮ活性領域（２３）をエピタ
キシャル的に成長させる段階；および前記活性領域（２
３）上に第２ミラー・スタック（２６）をエピタキシャ
ル的に成長させる段階；から成ることを特徴とする方
法。 - 【請求項４】長波長光を放出する垂直空洞面放出レーザ
の製造方法であって：表面（１３）を有するＧａＡｓ
（１１１）基板（１２）を用意する段階；ＧａＡｓ／Ａ
ｌＧａＡｓ物質系の第１複数のミラー対をエピタキシャ
ル的に成長させ、前記基板と格子を一致させて、前記表
面上に第１ミラー・スタック（１４）を形成する段階；
前記第１ミラー・スタック（１４）と格子を一致させた
第１クラッディング領域（２４）および第２クラッディ
ング領域（２５）間に挟持された活性構造（２３）を含
むＧａＩｎＡｓ活性領域（２０）をエピタキシャル的に
成長させ、窒化物を基本とする量子井戸（３５，３６，
３７）を含むように前記活性構造（２３）を形成する段
階；およびＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系の第２複数の
ミラー対をエピタキシャル的に成長させ、前記第２クラ
ッディング領域（２５）に格子を一致させて、第２ミラ
ー・スタック（２６）を形成する段階；から成ることを
特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US839112 | 1997-04-23 | ||
| US08/839,112 US5943359A (en) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | Long wavelength VCSEL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303515A true JPH10303515A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=25278892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10126809A Pending JPH10303515A (ja) | 1997-04-23 | 1998-04-21 | 長波長ｖｃｓｅｌ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5943359A (ja) |
| EP (1) | EP0874428B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10303515A (ja) |
| DE (1) | DE69811553T2 (ja) |
| TW (1) | TW396668B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2002252426A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Ricoh Co Ltd | 長波長帯面発光レーザ素子を用いた光通信システム |
| JP2002261400A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Ricoh Co Ltd | レーザ、レーザ装置および光通信システム |
| JP2002261388A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Ricoh Co Ltd | 面発光型半導体レーザ素子チップおよび光通信システム |
| JP2002329928A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-11-15 | Ricoh Co Ltd | 光通信システム |
| US6674785B2 (en) | 2000-09-21 | 2004-01-06 | Ricoh Company, Ltd. | Vertical-cavity, surface-emission type laser diode and fabrication process thereof |
| US7346089B2 (en) | 2005-04-08 | 2008-03-18 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Surface-emitting laser diode with tunnel junction and fabrication method thereof |
| JP2008147684A (ja) * | 2001-03-27 | 2008-06-26 | Ricoh Co Ltd | 面発光型半導体レーザ素子の製造方法、該面発光型半導体レーザ素子の製造方法を用いて形成した面発光型半導体レーザ素子、該面発光型半導体レーザ素子を用いた光送信モジュール、光送受信モジュール、光通信システム |
| US7590159B2 (en) | 2001-02-26 | 2009-09-15 | Ricoh Company, Ltd. | Surface-emission laser diode operable in the wavelength band of 1.1-1.7 micrometers and optical telecommunication system using such a laser diode |
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|---|---|---|---|---|
| JP3683669B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2005-08-17 | 株式会社リコー | 半導体発光素子 |
| US7286585B2 (en) * | 1998-12-21 | 2007-10-23 | Finisar Corporation | Low temperature grown layers with migration enhanced epitaxy adjacent to an InGaAsN(Sb) based active region |
| US7435660B2 (en) * | 1998-12-21 | 2008-10-14 | Finisar Corporation | Migration enhanced epitaxy fabrication of active regions having quantum wells |
| US7408964B2 (en) | 2001-12-20 | 2008-08-05 | Finisar Corporation | Vertical cavity surface emitting laser including indium and nitrogen in the active region |
| US7167495B2 (en) * | 1998-12-21 | 2007-01-23 | Finisar Corporation | Use of GaAs extended barrier layers between active regions containing nitrogen and AlGaAs confining layers |
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| US20030219917A1 (en) * | 1998-12-21 | 2003-11-27 | Johnson Ralph H. | System and method using migration enhanced epitaxy for flattening active layers and the mechanical stabilization of quantum wells associated with vertical cavity surface emitting lasers |
| US6975660B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-12-13 | Finisar Corporation | Vertical cavity surface emitting laser including indium and antimony in the active region |
| US7058112B2 (en) | 2001-12-27 | 2006-06-06 | Finisar Corporation | Indium free vertical cavity surface emitting laser |
| US7095770B2 (en) | 2001-12-20 | 2006-08-22 | Finisar Corporation | Vertical cavity surface emitting laser including indium, antimony and nitrogen in the active region |
| US7257143B2 (en) * | 1998-12-21 | 2007-08-14 | Finisar Corporation | Multicomponent barrier layers in quantum well active regions to enhance confinement and speed |
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| US6621842B1 (en) | 1999-10-15 | 2003-09-16 | E20 Communications, Inc. | Method and apparatus for long wavelength semiconductor lasers |
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| US7860137B2 (en) | 2004-10-01 | 2010-12-28 | Finisar Corporation | Vertical cavity surface emitting laser with undoped top mirror |
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- 1998-04-15 DE DE69811553T patent/DE69811553T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-21 TW TW087106110A patent/TW396668B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-04-21 JP JP10126809A patent/JPH10303515A/ja active Pending
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|---|---|
| EP0874428A2 (en) | 1998-10-28 |
| EP0874428B1 (en) | 2003-02-26 |
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| TW396668B (en) | 2000-07-01 |
| US5943359A (en) | 1999-08-24 |
| DE69811553D1 (de) | 2003-04-03 |
| EP0874428A3 (en) | 1998-11-04 |
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