JPH10313149A - 列島状活性領域を有する垂直空洞面放出レーザおよび製造方法 - Google Patents
列島状活性領域を有する垂直空洞面放出レーザおよび製造方法Info
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- JPH10313149A JPH10313149A JP13140998A JP13140998A JPH10313149A JP H10313149 A JPH10313149 A JP H10313149A JP 13140998 A JP13140998 A JP 13140998A JP 13140998 A JP13140998 A JP 13140998A JP H10313149 A JPH10313149 A JP H10313149A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速光通信に用いるＶＣＳＥＬ（１０）およ
びＶＣＳＥＬ（１０）の製造方法を提供する。 【解決手段】 ＶＣＳＥＬ（１０）は、基板素子（１
２），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（２
４）および第２クラッディング領域（２５）間に挟持さ
れた列島状活性構造（２３）を有する活性領域（２０）
を含み、第１ミラー・スタック（１４）および活性領域
（２０）の格子を一致させている。列島状活性構造（２
３）は、複数の島状構造（３５，３６，３７）、および
第２クラッディング領域（２５）と格子を一致させた第
２ミラー・スタック（２６）を含む。列島状活性構造
（２３）は、異なるバンドギャップを有する物質の層を
エピタキシャル的に成長させ、その後これらの層を高温
に露出させることによって形成し、異なるバンドギャッ
プ物質で分離された島状構造を形成する。
びＶＣＳＥＬ（１０）の製造方法を提供する。 【解決手段】 ＶＣＳＥＬ（１０）は、基板素子（１
２），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（２
４）および第２クラッディング領域（２５）間に挟持さ
れた列島状活性構造（２３）を有する活性領域（２０）
を含み、第１ミラー・スタック（１４）および活性領域
（２０）の格子を一致させている。列島状活性構造（２
３）は、複数の島状構造（３５，３６，３７）、および
第２クラッディング領域（２５）と格子を一致させた第
２ミラー・スタック（２６）を含む。列島状活性構造
（２３）は、異なるバンドギャップを有する物質の層を
エピタキシャル的に成長させ、その後これらの層を高温
に露出させることによって形成し、異なるバンドギャッ
プ物質で分離された島状構造を形成する。
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、高速データ通信用垂直空
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、高速データ通信用垂直空
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の他の部分との格子の一致が容易
な２種類の物質から成る物質系で形成される。例えば、
ＧａＡｓを基本とするＶＣＳＥＬは、典型的に、ＡｌＡ
ｓ／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は、当該層内の
アルミニウム含有量を変えることによって得られる。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は、高い屈折率の割合を得るには２
０ないし４０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の他の部分との格子の一致が容易
な２種類の物質から成る物質系で形成される。例えば、
ＧａＡｓを基本とするＶＣＳＥＬは、典型的に、ＡｌＡ
ｓ／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は、当該層内の
アルミニウム含有量を変えることによって得られる。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は、高い屈折率の割合を得るには２
０ないし４０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
はそれなりに機能する。典型的に、従来の物質系を利用
するＶＣＳＥＬおよび製造方法は、長い電気パルスで変
調する場合、長いパルス・テール(pulse tail)を呈す
る。このパルス・テールの根本的な原因は、ＶＣＳＥＬ
活性領域における横方向へのキャリアの拡散および空間
的ホール・バーニング(spatial hole-burning)に帰せら
れる。その結果、ＶＣＳＥＬを高速データ通信に用いる
場合、テールは受信機の設計において電力損失(power p
enalty) の原因となる。Ｇ−ビット・イーサネット用途
におけるこのパルス・テールの直接的な影響は、吸光率
(extinction ratio)の低下である。典型的に、従来のＶ
ＣＳＥＬは、活性領域に二次元の多数の量子井戸を用い
ることによって得られる。したがって、キャリアは二次
元平面において自由に移動し(transport) 得るので、そ
のために長いパルス・テールを引き起こす。横方向のキ
ャリア拡散を最小に抑え、パルス・テールの長さを劇的
に短縮したＶＣＳＥＬを必要とする新たな製品が開発さ
れつつある。かかるＶＣＳＥＬは、高速データ通信業界
では、非常に関心が高い。
はそれなりに機能する。典型的に、従来の物質系を利用
するＶＣＳＥＬおよび製造方法は、長い電気パルスで変
調する場合、長いパルス・テール(pulse tail)を呈す
る。このパルス・テールの根本的な原因は、ＶＣＳＥＬ
活性領域における横方向へのキャリアの拡散および空間
的ホール・バーニング(spatial hole-burning)に帰せら
れる。その結果、ＶＣＳＥＬを高速データ通信に用いる
場合、テールは受信機の設計において電力損失(power p
enalty) の原因となる。Ｇ−ビット・イーサネット用途
におけるこのパルス・テールの直接的な影響は、吸光率
(extinction ratio)の低下である。典型的に、従来のＶ
ＣＳＥＬは、活性領域に二次元の多数の量子井戸を用い
ることによって得られる。したがって、キャリアは二次
元平面において自由に移動し(transport) 得るので、そ
のために長いパルス・テールを引き起こす。横方向のキ
ャリア拡散を最小に抑え、パルス・テールの長さを劇的
に短縮したＶＣＳＥＬを必要とする新たな製品が開発さ
れつつある。かかるＶＣＳＥＬは、高速データ通信業界
では、非常に関心が高い。
【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ＶＣＳＥＬを提供することであ
る。
的は、新規で改良された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ＶＣＳ
ＥＬを提供することである。
ＥＬを提供することである。
【０００７】本発明の更に他の目的は、ＶＣＳＥＬに用
いるための効率的な活性領域を提供することである。
いるための効率的な活性領域を提供することである。
【０００８】本発明の更にまた他の目的は、横方向キャ
リア拡散を最小に抑えたＶＣＳＥＬを製造する際の複雑
度を低下させることである。
リア拡散を最小に抑えたＶＣＳＥＬを製造する際の複雑
度を低下させることである。
【０００９】本発明の他の目的は、高速データ通信用途
に用いるための、横方向キャリア移動を制限する活性領
域を提供することである。
に用いるための、横方向キャリア移動を制限する活性領
域を提供することである。
【００１０】
【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、列島状(archipelago-like)活性領域を有するＶＣＳ
ＥＬおよびその製造方法を提供する。このＶＣＳＥＬ
は、基板素子，基板素子上に配置された第１ミラー・ス
タック，複数の列島状の多数の量子井戸を規定し、その
各々をそれよりもバンドギャップが大きな物質で分離し
た活性領域であって、第１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。活性領域ならびに第１および第２ミラー・
スタックは、約６５０ｎｍ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。
所望の目的を達成するために、その好適実施例によれ
ば、列島状(archipelago-like)活性領域を有するＶＣＳ
ＥＬおよびその製造方法を提供する。このＶＣＳＥＬ
は、基板素子，基板素子上に配置された第１ミラー・ス
タック，複数の列島状の多数の量子井戸を規定し、その
各々をそれよりもバンドギャップが大きな物質で分離し
た活性領域であって、第１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。活性領域ならびに第１および第２ミラー・
スタックは、約６５０ｎｍ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。
【００１１】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。
【００１２】
【発明の実施の形態】これより図面に移るが、いくつか
の図を通し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。この特定実施例では、ＶＣＳＥＬ１０は、８
５０ｎｍの波長を有する光を放出するように製造する。
しかしながら、ＶＣＳＥＬ１０は、ここに開示する方法
によれば、製造プロセス中に用いる物質系に応じて、６
５０ｎｍないし１．５５μｍの範囲にわたる波長の光を
放出するように製造可能であることは理解されよう。
の図を通し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。この特定実施例では、ＶＣＳＥＬ１０は、８
５０ｎｍの波長を有する光を放出するように製造する。
しかしながら、ＶＣＳＥＬ１０は、ここに開示する方法
によれば、製造プロセス中に用いる物質系に応じて、６
５０ｎｍないし１．５５μｍの範囲にわたる波長の光を
放出するように製造可能であることは理解されよう。
【００１３】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であ
る。ＧａＡｓを用いるのは、約８５０ｎｍの波長の光を
放出するＶＣＳＥＬ１０の素子のエピタキシャル成長を
容易にするためにである。尚、ＧａＡｓは更に基板１２
として用いられ、その表面結晶方位が、通常動作温度に
おける連続波（ＣＷ）動作を可能にすることは理解され
よう。
いる。基板１２は、この特定実施例では、ＧａＡｓであ
る。ＧａＡｓを用いるのは、約８５０ｎｍの波長の光を
放出するＶＣＳＥＬ１０の素子のエピタキシャル成長を
容易にするためにである。尚、ＧａＡｓは更に基板１２
として用いられ、その表面結晶方位が、通常動作温度に
おける連続波（ＣＷ）動作を可能にすることは理解され
よう。
【００１４】基板１２は上面１３を有し、その上にミラ
ー・スタック１４を配置する。ミラー・スタック１４
は、ＡｌＧａＡｓ／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に更に詳しく示すよう
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２３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、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡ
ｓ物質系のミラー・スタックを含む。
ー・スタック１４を配置する。ミラー・スタック１４
は、ＡｌＧａＡｓ／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に更に詳しく示すよう
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２３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、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡ
ｓ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で
あり、したがって、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系
を用いる。層の屈折率間の相違に応じて、基板１２上に
この物質系のミラー対を約２０ないし４０対堆積する。
各対における層間に異なる屈折率を得るには、アルミニ
ウム含有量を変える。この特定実施例では、Ａｌ0.15Ｇ
ａ0.85Ａｓ層およびＡｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ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で
あり、したがって、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系
を用いる。層の屈折率間の相違に応じて、基板１２上に
この物質系のミラー対を約２０ないし４０対堆積する。
各対における層間に異なる屈折率を得るには、アルミニ
ウム含有量を変える。この特定実施例では、Ａｌ0.15Ｇ
ａ0.85Ａｓ層およびＡｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ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】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、Ａｌ
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Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ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。
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、Ａｌ
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Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ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
３８，３９，４０，４１によって分離された、３つのＧ
ａＡｓを基本とする列島状の多数の量子井戸層３５，３
６，３７を含む。列島状量子井戸層３５，３６，３７お
よびバリア層３８，３９，４０，４１の厚さは、各々、
約１００オングストロームであり、活性領域２０全体の
厚さは、放出光の約１波長分またはその倍数とする。列
島状量子井戸層３５，３６，３７は、ＧａＡｓで形成す
る。当業者は、使用する列島状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理解しよう。
３８，３９，４０，４１によって分離された、３つのＧ
ａＡｓを基本とする列島状の多数の量子井戸層３５，３
６，３７を含む。列島状量子井戸層３５，３６，３７お
よびバリア層３８，３９，４０，４１の厚さは、各々、
約１００オングストロームであり、活性領域２０全体の
厚さは、放出光の約１波長分またはその倍数とする。列
島状量子井戸層３５，３６，３７は、ＧａＡｓで形成す
る。当業者は、使用する列島状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理解しよう。
【００１８】ＶＣＳＥＬ１０の活性領域２０の製造の間
に、クラッディング領域２４の層３１上に第１バリア層
３８を堆積する。次に、ＡｌＧａＡｓバリア層３８上
に、厚さ約１００オングストロームのＧａＡｓ層を堆積
する。次に、ＧａＡｓ上にＡｌＡｓの単一層を堆積す
る。活性領域２０の形成を完成するために、ＧａＡｓお
よびＡｌＡｓの単一層、即ち、ウエハを、５００℃以上
の温度、更に具体的には７００℃以上の温度に露出さ
せ、複数のＧａＡｓ列島状量子井戸、即ち、図２の参照
番号３５で示すような島状構造(island-like structure
s)を形成する。したがって、一旦形成されると、島状構
造は、特定のバンドギャップを有することを特徴とし、
バンドギャップがそれよりも大きい物質によって分離さ
れるので、キャリアは各島状構造内に閉じ込められる。
この工程を完了したなら、厚さ１００オングストローム
のＡｌＧａＡｓバリア層３９を堆積し、厚さ１００オン
グストロームのＧａＡｓの第２層およびＡｌＡｓの単一
層を堆積し、列島状量子井戸の第２層３６を形成する。
３ないし４層のＧａＡｓ島を形成するまで、列島状活性
構造２３の形成を繰り返す。次に、最後のＧａＡｓ島層
３７上に、最終バリア層４１を堆積する。このＶＣＳＥ
Ｌの製造は、典型的なリッジ導波路型ＶＣＳＥＬ(ridge
wave guide type VCSEL) の形成、またはＶＣＳＥＬ構
造の陽子注入型形成(proton implant type formation)
に類似するものである。尚、この開示によって、エッチ
ング，再成長等のような、活性層を製造する代わりの方
法も考えられることは理解されよう。
に、クラッディング領域２４の層３１上に第１バリア層
３８を堆積する。次に、ＡｌＧａＡｓバリア層３８上
に、厚さ約１００オングストロームのＧａＡｓ層を堆積
する。次に、ＧａＡｓ上にＡｌＡｓの単一層を堆積す
る。活性領域２０の形成を完成するために、ＧａＡｓお
よびＡｌＡｓの単一層、即ち、ウエハを、５００℃以上
の温度、更に具体的には７００℃以上の温度に露出さ
せ、複数のＧａＡｓ列島状量子井戸、即ち、図２の参照
番号３５で示すような島状構造(island-like structure
s)を形成する。したがって、一旦形成されると、島状構
造は、特定のバンドギャップを有することを特徴とし、
バンドギャップがそれよりも大きい物質によって分離さ
れるので、キャリアは各島状構造内に閉じ込められる。
この工程を完了したなら、厚さ１００オングストローム
のＡｌＧａＡｓバリア層３９を堆積し、厚さ１００オン
グストロームのＧａＡｓの第２層およびＡｌＡｓの単一
層を堆積し、列島状量子井戸の第２層３６を形成する。
３ないし４層のＧａＡｓ島を形成するまで、列島状活性
構造２３の形成を繰り返す。次に、最後のＧａＡｓ島層
３７上に、最終バリア層４１を堆積する。このＶＣＳＥ
Ｌの製造は、典型的なリッジ導波路型ＶＣＳＥＬ(ridge
wave guide type VCSEL) の形成、またはＶＣＳＥＬ構
造の陽子注入型形成(proton implant type formation)
に類似するものである。尚、この開示によって、エッチ
ング，再成長等のような、活性層を製造する代わりの方
法も考えられることは理解されよう。
【００１９】この特定実施例では、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、約８
５０μメートル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、列島状量子井
戸はＧａＡｓであり、バリア層はＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ
である。
に第１および第２ミラー・スタック１４，２６は、約８
５０μメートル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、列島状量子井
戸はＧａＡｓであり、バリア層はＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ
である。
【００２０】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、ＡｌＧａ
Ａｓ物質系で形成する。例えば、クラッディング領域２
５は、ミラー・スタック２６と格子が一致するようにＡ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 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、Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ＡｓからＡｌ0.3 Ｇａ0. 7 Ａｓま
で連続的に傾斜を有する物質で形成された第２層４２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、ＡｌＧａ
Ａｓ物質系で形成する。例えば、クラッディング領域２
５は、ミラー・スタック２６と格子が一致するようにＡ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 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、Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ＡｓからＡｌ0.3 Ｇａ0. 7 Ａｓま
で連続的に傾斜を有する物質で形成された第２層４２を
含む。
【００２１】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ＡｌＧａＡｓを基本としており、し
たがって、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系を用い
る。層の屈折率間の相違に応じて、クラッディング領域
２５上にこの物質系のミラー対を約２０ないし４０対堆
積する。各対における層間に異なる屈折率を得るには、
アルミニウム含有量を変える。この特定実施例では、Ａ
ｌ0.15Ｇａ0.85 Ａｓ層およびＡｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ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ＡｌＧａＡｓを基本としており、し
たがって、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ物質系を用い
る。層の屈折率間の相違に応じて、クラッディング領域
２５上にこの物質系のミラー対を約２０ないし４０対堆
積する。各対における層間に異なる屈折率を得るには、
アルミニウム含有量を変える。この特定実施例では、Ａ
ｌ0.15Ｇａ0.85 Ａｓ層およびＡｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ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。
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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の活性領域を
更に詳細に示す断面図。
更に詳細に示す断面図。
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 ３５，２６，３７ 量子井戸層 ３８，３９，４０，４１ バリア層 ４５，４６ 接触層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャマル・ラムダニ アメリカ合衆国アリゾナ州ギルバート、ウ ェスト・デボン・ドライブ822 (72)発明者 マイエル・エス・レビー アメリカ合衆国アリゾナ州アパッチ・ジャ ンクション、ノース・ラバ−ジ・ロード30
Claims (4)
- 【請求項１】垂直空洞面放出レーザであって：基板（１
２）；前記基板（１２）上に配置された第１ミラー・ス
タック（１４）；前記第１ミラー・スタック（１４）上
に配置された、列島状量子井戸活性領域（２０）；およ
び前記活性領域（２０）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】垂直空洞面放出レーザであって：基板（１
２）；前記基板（１２）に隣接する複数のミラー対を含
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（２
４）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）を含み、該活性構造（２３）が少
なくとも１つの列島状量子井戸層（３５，３６，３７）
を含む活性領域（２０）；および前記第２クラッディン
グ領域（２５）上に配置され、複数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】垂直空洞面放出レーザの製造方法であっ
て：表面（１３）を有する基板（１２）を用意する段
階；前記表面（１３）上に第１ミラー・スタック（１
４）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（１４）上に列島状活性領域（２０）を
エピタキシャル的に成長させる段階；および前記列島状
活性領域（２０）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】垂直空洞面放出レーザの製造方法であっ
て：表面（１３）を有する基板（１２）を用意する段
階；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（１２）と格子を一致させた第１ミラー・
スタック（１４）を前記表面（１３）上に形成する段
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）間に挟持した活性領域（２３）を
含む活性領域（２０）をエピタキシャル的に成長させ、
複数の列島状の多数の量子井戸構造（２８，２９，４
０，４１）を含むように前記活性構造（２３）を形成す
る段階；および第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
子を一致させた第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 |
|---|---|---|---|
| US84645297A | 1997-05-01 | 1997-05-01 | |
| US846452 | 1997-05-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10313149A true JPH10313149A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=25297984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13140998A Pending JPH10313149A (ja) | 1997-05-01 | 1998-04-23 | 列島状活性領域を有する垂直空洞面放出レーザおよび製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0881724A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10313149A (ja) |
| TW (1) | TW369744B (ja) |
-
1998
- 1998-04-22 TW TW087106166A patent/TW369744B/zh active
- 1998-04-23 JP JP13140998A patent/JPH10313149A/ja active Pending
- 1998-04-27 EP EP98107596A patent/EP0881724A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW369744B (en) | 1999-09-11 |
| EP0881724A3 (en) | 2000-07-26 |
| EP0881724A2 (en) | 1998-12-02 |
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