JP2005093798A - 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明にかかる面発光型半導体レーザは,基板101の上方に垂直共振器140を有する面発光型半導体レーザ100であって、垂直共振器140は、基板101側から配置された、第1ミラー102、活性層103、および第2ミラー104を含み、垂直共振器140は、複数の単位共振器10,12を有し、各単位共振器10,12の発光領域は、シングルモードで発振する径を有する。
【選択図】 図1
Description
基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザであって、
前記垂直共振器は、前記基板側から配置された、第1ミラー、活性層、および第2ミラーを含み、
前記垂直共振器は、複数の単位共振器を有し、
各前記単位共振器の発光領域は、シングルモードで発振する径を有する。
前記発光領域の前記径は、前記単位電流狭窄層の開口部によって規定されることができる。
前記垂直共振器の平面形状は異方性を有することができる。
各前記単位共振器におけるレーザ光は同じ波長を有することができる。
各前記単位共振器におけるレーザ光は、少なくとも2つの異なる波長を有することができる。
基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザの製造方法であって、
前記基板の上方に、少なくとも、第1ミラー、活性層および第2ミラーを構成するための半導体層を積層する工程と、
マスク層を用いて、前記半導体層をエッチングすることにより柱状部を有する垂直共振器を形成する工程と、を含み、
前記垂直共振器は、複数の単位共振器を有するように形成され、
各前記単位共振器の発光領域は、シングルモードで発振する径を有するように形成される。
基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザの製造方法であって、
前記基板の上方に、少なくとも、第1ミラー、活性層および第2ミラーを構成するための半導体層を積層する工程と、
前記半導体層をエッチングすることにより孔部を形成する工程と、
前記孔部を通じて前記半導体層の一部を酸化することによって、前記活性層近傍に電流狭窄層を形成する工程と、を含み、
前記垂直共振器は、複数の単位共振器を有するように形成され、
各前記単位共振器の発光領域は、シングルモードで発振する径を有するように形成され、
前記電流狭窄層は、各前記単位共振器の周縁の少なくとも一部に沿って形成される。
前記格子形状の縦横の線のピッチ幅が異なることができる。
1−1.デバイスの構造
図1は、本発明を適用した第1の実施の形態に係る面発光型半導体レーザ(以下、「面発光レーザ」ともいう)100を模式的に示す断面図および面発光レーザ100の要部を模式的に示す平面図である。図2〜図5は、第1の実施の形態に係る面発光レーザ100の要部を模式的に示す平面図である。
本実施の形態の面発光型半導体レーザ100の一般的な動作を以下に示す。なお、下記の面発光型半導体レーザ100の駆動方法は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
次に、本発明を適用した第1の実施の形態に係る面発光型半導体レーザ100の製造方法の一例について、図7〜図10を用いて説明する。図7〜図10は、図1に示す本実施の形態の面発光型半導体レーザ100の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図1に示す断面に対応している。
本実施の形態に係る面発光型半導体レーザ100の主な作用および効果を以下に示す。
2−1.デバイスの構造
図11は、本発明を適用した第2の実施の形態に係る面発光レーザ200を模式的に示す平面図である。図12〜図14は、それぞれ面発光レーザ200を模式的に示す図11におけるA−A断面図、B−B断面図、C−C断面図である。図15は、第2の実施の形態に係る面発光レーザ200の要部を模式的に示す平面図である。第1の実施の形態に係る面発光レーザ100と実質的に同じ機能を有する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
本実施の形態の面発光型半導体レーザ200の一般的な動作を以下に示す。なお、下記の面発光型半導体レーザ200の駆動方法は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。第1の実施の形態と実質的に同じ動作についてはその詳細な説明を省略する。
次に、本発明を適用した第2の実施の形態に係る面発光型半導体レーザ200の製造方法の一例について、図17〜図24を用いて説明する。図17、図19、図21、および図23は、図11ないし図14に示す本実施の形態の面発光型半導体レーザ200の一製造工程を模式的に示す平面図である。図18、図20、図22、および図24は、図11ないし図14に示す本実施の形態の面発光型半導体レーザ200の一製造工程を模式的に示す断面図であり、それぞれ図12に示す断面に対応している。第1の実施の形態と実質的に同じ工程については、その詳細な説明を省略する。
本実施の形態に係る面発光型半導体レーザ200の主な作用および効果を以下に示す。
Claims (13)
- 基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザであって、
前記垂直共振器は、前記基板側から配置された、第1ミラー、活性層、および第2ミラーを含み、
前記垂直共振器は、複数の単位共振器を有し、
各前記単位共振器の発光領域は、シングルモードで発振する径を有する、面発光型半導体レーザ。 - 請求項1において、
前記垂直共振器は、前記単位共振器の周縁の少なくとも一部に沿って形成された単位電流狭窄層を含み、
前記発光領域の前記径は、前記単位電流狭窄層の開口部によって規定される、面発光型半導体レーザ。 - 請求項1または2において、
各前記単位共振器は連続しており、
前記垂直共振器の平面形状は異方性を有する、面発光型半導体レーザ。 - 請求項3において、
各前記単位共振器は、連続領域を介して連続している、面発光型半導体レーザ。 - 請求項1〜4のいずれかにおいて、
各前記単位共振器の平面形状は異方性を有する、面発光型半導体レーザ。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、
各前記単位共振器は同じ径を有し、
各前記単位共振器におけるレーザ光は同じ波長を有する、面発光型半導体レーザ。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、
各前記単位共振器は、少なくとも2つの異なる径を有し、
各前記単位共振器におけるレーザ光は、少なくとも2つの異なる波長を有する、面発光型半導体レーザ。 - 請求項2〜7のいずれかにおいて、
前記垂直共振器は、少なくとも前記単位電流狭窄層に達する孔部を有する、面発光型半導体レーザ。 - 請求項8において、
前記孔部は絶縁物によって埋め込まれている、面発光型半導体レーザ。 - 基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザの製造方法であって、
前記基板の上方に、少なくとも、第1ミラー、活性層および第2ミラーを構成するための半導体層を積層する工程と、
マスク層を用いて、前記半導体層をエッチングすることにより柱状部を有する垂直共振器を形成する工程と、を含み、
前記垂直共振器は、複数の単位共振器を有するように形成され、
各前記単位共振器の発光領域は、シングルモードで発振する径を有するように形成される、面発光型半導体レーザの製造方法。 - 請求項10において、
前記単位共振器の周縁の少なくとも一部に沿って、単位電流狭窄層を形成する工程を含む、面発光型半導体レーザの製造方法。 - 基板の上方に垂直共振器を有する面発光型半導体レーザの製造方法であって、
前記基板の上方に、少なくとも、第1ミラー、活性層および第2ミラーを構成するための半導体層を積層する工程と、
前記半導体層をエッチングすることにより孔部を形成する工程と、
前記孔部を通じて前記半導体層の一部を酸化することによって、前記活性層近傍に電流狭窄層を形成する工程と、を含み、
前記垂直共振器は、複数の単位共振器を有するように形成され、
各前記単位共振器の発光領域は、シングルモードで発振する径を有するように形成され、
前記電流狭窄層は、各前記単位共振器の周縁の少なくとも一部に沿って形成される、面発光型半導体レーザの製造方法。 - 請求項12において、
前記孔部は、格子形状を構成する縦横の線の交点に配置され、
前記格子形状の縦横のピッチ幅が異なる、面発光型半導体レーザの製造方法。
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