JP2005093798A - 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザ光の偏光方向の制御が容易に可能な面発光型半導体レーザおよびその製造方法を提供する
【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

本発明は、面発光型半導体レーザおよびその製造方法に関する。

面発光型半導体レーザは、半導体基板に垂直にレーザ光を出射する半導体レーザであり、従来の端面型半導体レーザに比べて、扱いが容易で、しかもしきい値電流が低いなどの優れた特徴を有するため、各種センサや光通信の光源として期待されている。しかし、面発光型半導体レーザは、その平面構造の対称性から、偏波面の制御が難しい。そのため、面発光型半導体レーザを偏波依存性のある光学系などに用いると、偏波面が不安定であることがノイズの原因となる。そこで、以下のような様々な偏波面制御方法が提案されている。

特開平５−６７８３８号公報には、共振器中に回折格子を設けることで、偏波面を制御する方法が提案されている。この場合、ある特定の偏光のみが共振器内にとどまり、その偏光を有するモードのみが発振する。しかしながらこの方法では、製造方法が複雑であり、安定した製造が困難な場合があると考えられる。

特開平６−５３５９９号公報には、量子細線構造を活性層に形成することで、偏波面を制御する方法が提案されている。この場合、量子細線構造では、面内方向に量子閉じ込めが存在するために強い偏波面特性を有する。しかしながらこの方法では、製造方法が複雑であり、安定した製造が困難な場合があると考えられる。

特開平１０−２０９５６６号公報には、制御用の電極を設けることで偏波面を制御する方法が提案されている。この場合、制御用の電極への電流注入によってレーザ発振モードおよび偏光を制御することができ、かつ、ビームプロファイルを調整することも可能である。しかしながらこの方法では、制御用の電源が必要となり、消費電力が大きくなる場合がある。
特開平５−６７８３８号公報 特開平６−５３５９９号公報 特開平１０−２０９５６６号公報

本発明の目的は、レーザ光の偏光方向の制御が容易に可能な面発光型半導体レーザおよびその製造方法を提供することにある。

本発明にかかる面発光型半導体レーザは、
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。

この面発光型半導体レーザによれば、レーザ光のシングルモード発振においても、マルチモード発振においても、発光パターンを前記単位共振器の発光領域の平面形状、数および配列によって任意の形状にすることができる。このことにより、レーザプリンタの光源や、センサなどに幅広く利用することが可能である。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、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ことができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、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ことができる。

異方性を有する平面形状とは、該平面形状の中心で直交する長軸と短軸が存在することをいう。このとき、該長軸方向に異方性を有する、と表現することとする。

この面発光型半導体レーザによれば、各前記単位共振器ではシングルモードで発振するため、偏光方向は一方向である。これらの前記単位共振器が連続し、前記垂直共振器の平面形状が異方性を有することによって、各前記単位共振器のレーザ光の偏光方向は、前記垂直共振器の平面形状の異方性に従って揃うことができる。そのため、出射されるレーザ光は偏光方向が揃うことになる。すなわち、この面発光型半導体レーザによれば、出射されるレーザ光の偏光方向を制御することができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、各前記単位共振器は、連続領域を介して連続していることができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、各前記単位共振器の平面形状は異方性を有することができる。

この面発光型半導体レーザによれば、各前記単位共振器ではシングルモードで発振するため、偏光方向は一方向である。これらの前記単位共振器の平面形状が異方性を有することによって、各前記単位共振器のレーザ光の偏光方向は、各前記単位共振器の平面形状の異方性に従って揃うことができる。そのため、出射されるレーザ光は偏光方向が揃うことになる。すなわち、この面発光型半導体レーザによれば、出射されるレーザ光の偏光方向を制御することができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、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ことができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、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ことができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、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ことができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザにおいて、前記孔部は絶縁物によって埋め込まれていることができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザの製造方法は、
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。

本発明にかかる面発光型半導体レーザの製造方法において、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ことができる。

本発明にかかる面発光型半導体レーザの製造方法は、
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。

本発明にかかる面発光型半導体レーザの製造方法において、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線のピッチ幅が異なることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

１．第１の実施の形態
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レーザ１００は、図１に示すように、半導体基板（本実施形態ではＧａＡｓ基板）１０１と、半導体基板１０１上に形成された垂直共振器１４０と、第１電極１０７と、第２電極１０９と、を含む。垂直共振器１４０は、第１ミラー１０２と、活性層１０３と、第２ミラー１０４と、を含む。

次に、この面発光レーザ１００の各構成要素について説明する。

垂直共振器１４０は、たとえば、ｎ型Ａｌ_0.9Ｇａ_0.1Ａｓ層とｎ型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ａｓ層とを交互に積層した４０ペアの分布反射型多層膜ミラーである第１ミラー１０２、ＧａＡｓウエル層とＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓバリア層からなり、ウエル層が３層で構成される量子井戸構造を含む活性層１０３、およびｐ型Ａｌ_0.9Ｇａ_0.1Ａｓ層とｐ型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ａｓ層とを交互に積層した２５ペアの分布反射型多層膜ミラーである第２ミラー１０４が順次積層されて構成されている。なお、第１ミラー１０２、活性層１０３、および第２ミラー１０４を構成する各層の組成および層数はこれに限定されるわけではない。

第２ミラー１０４は、たとえば、Ｃ、Ｚｎ、あるいはＭｇなどがドーピングされることによりｐ型にされ、第１ミラー１０２は、たとえば、Ｓｉ、あるいはＳｅなどがドーピングされることによりｎ型にされている。したがって、第２ミラー１０４、不純物がドーピングされていない活性層１０３、および第１ミラー１０２により、ｐｉｎダイオードが形成される。

本実施の形態においては、垂直共振器１４０は柱状の半導体堆積体（以下「柱状部」という）１３０を含み、柱状部１３０の側面は埋め込み絶縁層１０６で覆われている。柱状部１３０とは、垂直共振器１４０の一部であって、少なくとも第２ミラー１０４を含む柱状の半導体堆積体をいう。

垂直共振器１４０の平面形状は異方性を有する。異方性を有する平面形状とは、該平面形状の中心で直交する長軸と短軸が存在することをいう。このとき、該長軸方向に異方性を有する、と表現することとする。このことは以下の実施の形態においても同様である。具体的に、異方性を有する平面形状とは、たとえば図１に示すような、一定方向に複数（図１の例では２つ）の円が一部重なった状態で連なっている形状などである。

垂直共振器１４０は、複数（図１の例では２個）の単位共振器１０，１２を有する。各単位共振器１０，１２は、それぞれ独立した共振器として機能する。すなわち、各単位共振器１０，１２は、それぞれ固有のレーザ光を出射することができる。

具体的には、図２に示すように、垂直共振器１４０は、第１単位共振器１０および第２単位共振器１２によって構成される。２個の単位共振器１０，１２は直接的に連続している。すなわち、Ｘ−Ｙ平面で見た場合に、円形の２個の単位共振器１０，１２は、その一部が重なり合っている。垂直共振器１４０は異方性を有し、たとえば図２の例では、垂直共振器１４０はＸ軸方向に異方性を有する。

第１単位共振器１０を構成する層のうち活性層１０３に近い領域に、第１単位電流狭窄層２０が形成されている。また、第２単位共振器１２を構成する層のうち活性層１０３に近い領域に、第２単位電流狭窄層２２が形成されている。この第１および第２単位電流狭窄層２０，２２は、図１におけるＸ−Ｙ平面に平行な面で切断した場合における断面が、柱状部１３０の周縁に沿った形状を有する。言い換えるならば、第１単位電流狭窄層２０のＸ−Ｙ断面は、第１単位共振器１０の周縁の一部に沿った形状を有し、第２単位電流狭窄層２２のＸ−Ｙ断面は、第２単位共振器１２の周縁の一部に沿った形状を有する。図１の例では、第１および第２単位電流狭窄層２０、２２の平面形状は、それぞれは円形のリングの一部が欠けた形状であり、それらはリングの一部が欠けた側で連続している。第１および第２単位電流狭窄層２０，２２は開口部２０ａ，２２ａを有する。第１および第２電流狭窄層２０，２２は、たとえば酸化アルミニウムからなる。

各単位共振器１０，１２の発光領域１０ａ，１２ａは、シングルモードで発振する径を有する。各発光領域１０ａ，１２ａの径は、各単位電流狭窄層２０，２２の開口部２０ａ，２２ａによって規定される。このことは以下の実施の形態においても同様である。たとえば図２の例では、第１単位共振器１０の発光領域１０ａの径は、第１単位電流狭窄層２０の円形の開口部２０ａの直径であり、第２単位共振器１２の発光領域１２ａの径は、第２単位電流狭窄層２２の円形の開口部２２ａの直径である。シングルモードで発振する径は、各単位電流狭窄層２０，２２の位置、厚さ、および波長などによって適宜決定され、たとえば、４μｍ以下である。

本実施の形態に係る面発光レーザ１００においては、第２ミラー１０４、活性層１０３および第１ミラー１０２の側面ならびに第１ミラー１０２の上面を覆うようにして、埋め込み絶縁層１０６が形成されている。埋め込み絶縁層１０６を構成する樹脂は、たとえば、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂、アクリル樹脂、またはエポキシ樹脂などを用いることができ、特に、加工の容易性や絶縁性の観点から、ポリイミド樹脂またはフッ素系樹脂であるのが望ましい。

柱状部１３０および埋め込み絶縁層１０６の上には、第１電極１０７が形成されている。さらに、柱状部１３０上面の中央部には、第１電極１０７が形成されていない部分（開口部）が設けられている。この部分は、レーザ光の発光領域である。第１電極１０７は、たとえばＡｕとＺｎの合金とＡｕとの積層膜からなる。さらに、半導体基板１０１の下面には、第２電極１０９が形成されている。第２電極１０９は、たとえばＡｕとＧｅの合金とＡｕとの積層膜からなる。すなわち、図１に示す面発光レーザ１００では、柱状部１３０上で第１電極１０７は第２ミラー１０４と接合し、かつ、第２電極１０９は半導体基板１０１を介して第１ミラー１０２と接合している。この第１電極１０７および第２電極１０９によって活性層１０３に電流が注入される。

第１および第２電極１０７，１０９を形成するための材料は、前述したものに限定されるわけではなく、密着性強化、拡散防止、あるいは酸化防止などのために必要に応じて、たとえばＣｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕ、あるいはＰｔなどの金属やこれらの合金などが利用可能である。

なお、図１および図２の例では、垂直共振器１４０は２つの単位共振器１０，１２を有するが、垂直共振器１４０は、複数の単位共振器を有することができ、たとえば、図３に示すように、垂直共振器１４０は、５つの単位共振器１０，１２，１４，１６，１８を有することもできる。図３の例では、３つの単位共振器１０，１２，１４がＸ方向に連続し、３つの単位共振器１０，１６，１８がＹ方向に連続し、そのため垂直共振器１４０は、Ｘ方向およびＹ方向の２方向に異方性を有する。

また、図１および図２の例では、第１単位共振器１０の発光領域１０ａの径と、第２単位共振器１２の発光領域１２ａの径とは同じ長さであるが、たとえば、図４に示すように、第１単位共振器１０の発光領域１０ａの径と、第２単位共振器１２の発光領域１２ａの径を異なる長さにすることもできる。発光領域１０ａ，１２ａの径が同じ長さである場合には、各発光領域１０ａ，１２ａから出射されるレーザ光の波長は同じであるが、発光領域１０ａ，１２ａの径が異なる長さである場合には、各発光領域１０ａ，１２ａから出射されるレーザ光の波長は異なる。すなわち、図４の例においては、各発光領域１０ａ，１２ａから出射されるレーザ光の波長が異なるように、各発光領域１０ａ，１２ａの径が設定される。各発光領域の径によって出射されるレーザ光の波長が異なる理由は、発光領域の径の大小によって電気抵抗が異なることによる。すなわち、発光領域の径が小さい方が電気抵抗は大きく、発光領域の径が大きい方に比べて発生する熱が大きいためレーザ光は長波長側にシフトするため、両者は異なる波長のレーザ光を出射する。

また、図１および図２の例においては、第１単位共振器１０と、第２単位共振器１２とは、直接連続しているが、たとえば、図５に示すように、第１単位共振器１０と、第２単位共振器１２とは、連続領域１４を介して連続することもできる。

また、図１の例においては、単位共振器１０，１２は単位電流狭窄層２０，２２を有する例について述べたが、図６に示すように、単位共振器１０，１２は単位電流狭窄層を有しないこともできる。この場合、単位共振器１０，１２の発光領域１０ａ，１２ａの径は、単位共振器１０，１２の外形によって規定される。

１−２．デバイスの動作
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。

まず、第１電極１０７と第２電極１０９とで、ｐｉｎダイオードに順方向の電圧を印加すると、活性層１０３において、電子と正孔との再結合が起こり、かかる再結合による発光が生じる。そこで生じた光が第２ミラー１０４と第１ミラー１０２との間を往復する際に誘導放出が起こり、光の強度が増幅される。光利得が光損失を上まわると、レーザ発振が起こり、柱状部１３０上面にある出射面１０８から、半導体基板１０１に対して垂直方向（図１に示すＺ方向）にレーザ光が出射される。ここで、「半導体基板１０１に対して垂直方向」とは、半導体基板１０１の表面１０１ａ（図１ではＸ−Ｙ平面と平行な面）に対して垂直な方向（図１ではＺ方向）をいう。

本実施の形態の面発光型半導体レーザ１００では、垂直共振器１４０は、複数の単位共振器１０，１２を有し、それぞれの単位共振器１０，１２の発光領域１０ａ，１２ａは、シングルモードで発振する径を有する。そして、各単位共振器１０，１２が連続し、垂直共振器１４０の平面形状は異方性を有する。各単位共振器１０，１２ではシングルモードでレーザ発振するため、偏光方向は一方向である。そして、これらの単位共振器１０，１２が連続し、垂直共振器１４０の平面形状が異方性を有することによって、各単位共振器１０，１２の偏光方向は、垂直共振器１４０の平面形状の異方性に従って揃うことができる。そのため、出射されるレーザ光は偏光方向が揃うことになる。すなわち、レーザ光は偏光方向を制御されて出射される。具体的には、偏光方向は短軸方向に揃い、たとえば図１の例では、偏光方向はＹ方向に揃う。

本実施の形態の面発光型半導体レーザ１００では、図２、図３、あるいは図５に示すように、単位共振器１０，１２の有する径が同じである場合には、各単位共振器１０，１２におけるレーザ光は同じ波長を有し、全体としては、シングルモードの発振になる。また、図４に示すように、単位共振器１０，１２の径が異なる場合には、それぞれの単位共振器１０，１２におけるレーザ光は、異なる波長を有し、全体としては、マルチモードの発振になる。

１−３．デバイスの製造方法
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。

（１）まず、ｎ型ＧａＡｓからなる半導体基板１０１の表面に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、図７に示すように、半導体多層膜１５０を形成する。ここで、半導体多層膜１５０は、たとえばｎ型Ａｌ_0.9Ｇａ_0.1Ａｓ層とｎ型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ａｓ層とを交互に積層した４０ペアの第１ミラー１０２、ＧａＡｓウエル層とＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓバリア層からなり、ウエル層が３層で構成される量子井戸構造を含む活性層１０３、およびｐ型Ａｌ_0.9Ｇａ_0.1Ａｓ層とｐ型Ａｌ_0.15Ｇａ_0.85Ａｓ層とを交互に積層した２５ペアの第２ミラー１０４とからなる。これらの層を順に半導体基板１０１上に積層させることにより、半導体多層膜１５０が形成される。

なお、第２ミラー１０４を成長させる際に、活性層１０３近傍の少なくとも１層を、後に酸化され電流狭窄層２０，２２（図１参照）となるＡｌＡｓ層またはＡｌＧａＡｓ層に形成する。また、第２ミラー１０４の最表面の層は、キャリア密度を高くし、電極（第１電極１０７）とのオーミック接触をとりやすくしておくのが望ましい。

エピタキシャル成長を行う際の温度は、成長方法や原料、半導体基板１０１の種類、あるいは形成する半導体多層膜１５０の種類、厚さ、およびキャリア密度によって適宜決定されるが、一般に、４５０℃〜８００℃であるのが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法や、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、あるいはＬＰＥ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法などを用いることができる。

続いて、半導体多層膜１５０上に、レジストを塗布した後リソグラフィ法により該レジストをパターニングすることにより、図７に示すように、所定のパターンの第１マスク層Ｒ１００を形成する。第１マスク層Ｒ１００は、柱状部１３０（図１参照）の形成予定領域の上方に形成する。第１マスク層Ｒ１００は、平面形状が異方性を有するように形成する。これにより、柱状部１３０は、平面形状が異方性を有するように形成される。すなわち、垂直共振器１４０の平面形状が異方性を有するように形成される。次いで、この第１マスク層Ｒ１００をマスクとして、たとえばドライエッチング法により、第２ミラー１０４、活性層１０３および第１ミラー１０２の一部をエッチングして、図８に示すように、柱状部１３０を形成する。その後、第１マスク層Ｒ１００を除去する。

以上の工程により、図８に示すように、半導体基板１０１上に、柱状部１３０を含む垂直共振器１４０が形成される。

続いて、図９に示すように、たとえば４００℃程度の水蒸気雰囲気中に、上記工程によって垂直共振器１４０が形成された半導体基板１０１を投入することにより、前述の第２ミラー１０４中のＡｌ組成が高い層（Ａｌ組成が０．９５以上の層）を側面から酸化して、電流狭窄層２０，２２を形成する。酸化レートは、炉の温度、水蒸気の供給量、酸化すべき層のＡｌ組成および膜厚に依存する。

以上の工程により、面発光レーザ１００のうち、発光素子として機能する部分（第１および第２電極１０７，１０９を除く）が形成される。

（２）次いで、第１ミラー１０２の一部、活性層１０３、および第２ミラー１０４を取り囲む埋め込み絶縁層１０６を形成する（図１参照）。

ここでは、埋め込み絶縁層１０６を形成するための材料として、ポリイミド樹脂を用いた場合について説明する。まず、たとえばスピンコート法を用いて、樹脂前駆体（ポリイミド前駆体）を垂直共振器１４０上に塗布して、樹脂前駆体層を形成する。この際、前記樹脂前駆体層の膜厚が柱状部１３０の高さより大きくなるように形成する。なお、前記樹脂前駆体層の形成方法としては、前述したスピンコート法のほか、ディッピング法、スプレーコート法、インクジェット法等の公知技術が利用できる。

次いで、この基板を、たとえばホットプレート等を用いて加熱して溶媒を除去した後、前記樹脂前駆体層を約３５０℃の炉内にてイミド化させることで、ほぼ完全に硬化した埋め込み絶縁層１０６が形成される。次に、図１０に示すように、柱状部１３０の上面を露出させる。柱状部１３０の上面を露出させる方法としては、ＣＭＰ法、ドライエッチング法、ウエットエッチング法などが利用できる。

（３）次に、活性層１０３に電流を注入するための第１電極１０７、第２電極１０９、およびレーザ光の出射面１０８（図１参照）を形成する工程について説明する。

まず、第１電極１０７および第２電極１０９を形成する前に、必要に応じて、プラズマ処理法等を用いて、柱状部１３０の露出している上面および半導体基板１０１の露出している下面を洗浄する。これにより、より安定した特性の素子を形成することができる。つづいて、たとえば真空蒸着法により埋め込み絶縁層１０６および柱状部１３０の上面に、たとえばＡｕとＺｎの合金とＡｕとの積層膜を形成した後、リフトオフ法により、柱状部１３０の上面に、前記積層膜が形成されていない部分を形成する。この部分が出射面１０８となる。なお、前記工程において、リフトオフ法のかわりに、ドライエッチング法あるいはウェットエッチング法を用いることもできる。

また、半導体基板１０１の露出している下面に、たとえば真空蒸着法により、たとえばＡｕとＧｅの合金とＡｕとの積層膜を形成する。次いで、アニール処理する。アニール処理の温度は電極材料に依存する。本実施の形態で用いた電極材料の場合は、通常４００℃前後で行う。以上の工程により、第１電極１０７および第２電極１０９が形成される。

以上のプロセスにより、図１に示す面発光型半導体レーザ１００が得られる。

なお、上述の工程（１）において、第２ミラー１０４を成長させる際に、後に酸化され電流狭窄層２０，２２となるＡｌＡｓ層またはＡｌＧａＡｓ層を形成する例について述べたが、前記ＡｌＡｓ層またはＡｌＧａＡｓ層を形成しないことによって、図６に示すような、柱状部１３０が電流狭窄層を有しない面発光型半導体レーザ１００を得ることもできる。

１−４．作用および効果
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。

本実施の形態の面発光型半導体レーザ１００によれば、垂直共振器１４０は、複数の単位共振器１０，１２を有し、それぞれの単位共振器１０，１２の発光領域１０ａ，１２ａは、シングルモードで発振する径を有する。そして、各単位共振器１０，１２は連続しており、このとき垂直共振器１４０は異方性を有する。各単位共振器１０，１２ではシングルモードで発振するため、偏光方向は一方向である。これらの単位共振器１０，１２が連続し、垂直共振器１４０の平面形状が異方性を有することによって、各単位共振器１０，１２のレーザ光の偏光方向は、垂直共振器１４０の平面形状の異方性に従って揃うことができる。そのため、出射されるレーザ光は偏光方向が揃うことになる。すなわち、本実施の形態の面発光型半導体レーザ１００によれば、出射されるレーザ光の偏光方向を制御することができる。

また、本実施の形態の面発光型半導体レーザ１００によれば、レーザ光のシングルモード発振においても、マルチモード発振においても、発光パターンを単位発光領域の平面形状、数および配列によって任意の形状にすることができる。このことにより、レーザプリンタの光源や、センサなどに幅広く利用することが可能である。

２．第２の実施の形態
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レーザ２００は、図１１〜図１４に示すように、半導体基板（本実施形態ではＧａＡｓ基板）１０１と、半導体基板１０１上に形成された垂直共振器１４０と、第１電極１０７と、第２電極１０９と、を含む。垂直共振器１４０は、第１ミラー１０２と、活性層１０３と、第２ミラー１０４と、を含む。

次に、この面発光レーザ２００の各構成要素について説明する。

本実施の形態における垂直共振器１４０は、複数（図１の例では４個）の単位共振器１０，１２，１４，１６を有する。各単位共振器１０，１２，１４，１６は、それぞれ独立した共振器として機能する。すなわち、各単位共振器１０，１２，１４，１６は、それぞれ固有のレーザ光を出射することができる。

具体的には、図１１に示すように、垂直共振器１４０は、第１単位共振器１０、第２単位共振器１２、第３単位共振器１４、第４単位共振器１６によって構成される。各単位共振器１０，１２，１４，１６の平面形状は異方性を有する。図１１の例では、各単位共振器１０，１２，１４，１６の平面形状は、縦方向（図１１におけるＹ方向）が長辺である長方形に形成されており、各単位共振器１０，１２，１４，１６はＹ軸方向に異方性を有する。

垂直共振器１４０は、複数（図１１の例では９つ）の孔部３０を有する。孔部３０の平面形状は、たとえば図１１に示すように円形である。各単位共振器１０，１２，１４，１６における孔部３０の平面形状は、各単位共振器１０，１２，１４，１６の境界によって分割され、たとえば図１１の例では、１／４円形である。そして、各単位共振器１０，１２，１４，１６は、平面で見て、長方形の４隅に４つの１／４円形状の孔部３０を有する。孔部３０内は、埋め込み絶縁層３２によって埋め込まれている。埋め込み絶縁層３２には、たとえばポリイミド樹脂などを用いることができる。なお、孔部３０は、各単位共振器１０，１２，１４，１６の領域での形状は、１／４円形状であるが、単位共振器１０，１２，１４，１６という概念を除けば、孔部３０の平面形状は円形状である。

本実施の形態においては、第１単位共振器１０を構成する層のうち活性層１０３に近い領域に、第１単位電流狭窄層２０が形成されている。また、第２単位共振器１２を構成する層のうち活性層１０３に近い領域に、第２単位電流狭窄層２２が形成されている。また、第３単位共振器１４を構成する層のうち活性層１０３に近い領域に、第３単位電流狭窄層２４が形成されている。また、第４単位共振器１６を構成する層のうち活性層１０３に近い領域に、第４単位電流狭窄層２６が形成されている。

第１単位電流狭窄層２０のＸ−Ｙ断面は、第１単位共振器１０の周縁の一部に沿った形状を有し、第２単位電流狭窄層２２のＸ−Ｙ断面は、第２単位共振器１２の周縁の一部に沿った形状を有し、第３単位電流狭窄層２４のＸ−Ｙ断面は、第３単位共振器１４の周縁の一部に沿った形状を有し、第４単位電流狭窄層２６のＸ−Ｙ断面は、第４単位共振器１６の周縁の一部に沿った形状を有する。言い換えるならば、この第１ないし第４単位電流狭窄層２０，２２，２４，２６は、図１２あるいは図１３におけるＸ−Ｙ平面に平行な面で切断した場合における断面が、上述した孔部３０と同心円のリング形状を４分割した形状を有する。第１ないし第４単位電流狭窄層２０，２２，２４，２６は開口部２０ａ，２２ａ，２４ａ，２６ａを有する。第１ないし第４単位電流狭窄層２０，２２，２４，２６は、たとえば酸化アルミニウムからなる。なお、第１ないし第４単位電流狭窄層２０，２２，２４，２６は、リング形状を４分割した形状であるが、単位共振器１０，１２，１４，１６という概念を除けば、各電流狭窄層の平面形状はリング形状である。

具体的には、単位共振器１０のみを拡大した図１５で説明すると、単位共振器１０の平面形状は長方形であり、その４隅に埋め込み絶縁層３２が配置されている。埋め込み絶縁層３２の平面形状は１／４円である。単位電流狭窄層２０は、埋め込み絶縁層３２の周囲に形成されている。単位電流狭窄層２０は、４つの絶縁層２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄによって構成される。これらの４つの絶縁層２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの平面形状は、埋め込み絶縁層３２と同心円である１／４リング形状を有する。これら４つの絶縁層２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの外側の円弧によって、単位電流狭窄層２０の開口部２０ａの外形が構成される。開口部２０ａは、単位共振器１０の発光領域１０ａを規定する。

各単位共振器１０，１２，１４，１６の発光領域１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａは、シングルモードで発振する径を有する。各発光領域１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａの径は、各単位電流狭窄層２０，２２，２４，２６の開口部２０ａ，２２ａ，２４ａ，２６ａによって規定される。たとえば図１１の例では、第１単位共振器１０の発光領域１０ａの径は、第１単位電流狭窄層２０の開口部２０ａの径であり、第２単位共振器１２の発光領域１２ａの径は、第２単位電流狭窄層２２の開口部２２ａの径であり、第３単位共振器１４の発光領域１４ａの径は、第３単位電流狭窄層２４の開口部２４ａの径であり、第４単位共振器１６の発光領域１６ａの径は、第４単位電流狭窄層２６の開口部２６ａの径である。すなわち、開口部２０ａの径とは、たとえば、図１５において、矢印で示す線分ａの長さであることができる。線分ａの長さは、たとえば、４つの絶縁層２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの平面形状である１／４円に外接する正方形ｂの一辺の長さであることができる。他の開口部２２ａ，２４ａ，２６ａの径についても同様である。シングルモードで発振する径は、各単位電流狭窄層２０，２２，２４，２６の位置、厚さ、および波長などによって適宜決定され、たとえば、４μｍ以下である。

第２ミラー１０４内であって垂直共振器１４０の周囲には、不純物層４０が形成されている。この不純物層４０は、素子分離のために設けられている。すなわち、垂直共振器１４０に注入される電流が垂直共振器１４０の外側に流れるのを防いでいる。不純物層４０としては、たとえばプロトンなどを用いることができる。

第２ミラー１０４の上面であって、垂直共振器１４０の上面以外の領域には、絶縁層５０を有する。この絶縁層５０は、後述する第１電極１０７と、垂直共振器１４０の周囲に配置されている第２ミラー１０４とを電気的に分離する。

垂直共振器１４０の周縁の上方および絶縁層５０の上方には、第１電極１０７が形成されている。さらに、垂直共振器１４０上面の中央部には、第１電極１０７が形成されていない部分（開口部）が設けられている。この部分は、レーザ光の発光領域である。第１電極１０７は、たとえばＡｕとＺｎの合金とＡｕとの積層膜からなる。さらに、半導体基板１０１の下面には、第２電極１０９が形成されている。第２電極１０９は、たとえばＡｕとＧｅの合金とＡｕとの積層膜からなる。

第１および第２電極１０７，１０９を形成するための材料は、前述したものに限定されるわけではなく、密着性強化、拡散防止、あるいは酸化防止などのために必要に応じて、たとえばＣｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕ、あるいはＰｔなどの金属やこれらの合金などが利用可能である。

なお、図１１の例では、垂直共振器１４０は４つの単位共振器１０，１２，１４，１６を有するが、垂直共振器１４０は、複数の単位共振器を有することができる。

また、図１１の例では、第１ないし第４単位共振器１０，１２，１４，１６の発光領域１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａの径は、それぞれ同じ長さであるが、各単位共振器の発光領域の径をそれぞれ異なる長さとすることができる。たとえば、図１６に示すように、第１および第２単位共振器１０，１２の発光領域１０ａ，１２ａの径と、第３および第４単位共振器１４，１６の発光領域１４ａ，１６ａの径を異なる長さにすることもできる。発光領域の径が同じ長さである場合には、各発光領域から出射されるレーザ光の波長は同じであるが、発光領域の径が異なる長さである場合には、各発光領域から出射されるレーザ光の波長は異なる。すなわち、図１６の例においては、第１および第２発光領域１０ａ，１２ａと、第３および第４発光領域１４ａ，１６ａから出射されるレーザ光の波長が異なるように、各発光領域１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａの径が設定される。各発光領域の径によって出射されるレーザ光の波長が異なる理由は、発光領域の径の大小によって電気抵抗が異なることによる。すなわち、発光領域の径が小さい方が電気抵抗は大きく、発光領域の径が大きい方に比べて発生する熱が大きいためレーザ光は長波長側にシフトするため、両者は異なる波長のレーザ光を出射する。

２−２．デバイスの動作
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。

本実施の形態の面発光型半導体レーザ２００では、垂直共振器１４０は、複数の単位共振器１０，１２，１４，１６を有し、それぞれの単位共振器１０，１２，１４，１６の発光領域１０ａ，１２ａ、１４ａ，１６ａは、シングルモードで発振する径を有する。そして、各単位共振器１０，１２，１４，１６の平面形状は異方性を有する。各単位共振器１０，１２，１４，１６ではシングルモードでレーザ発振するため、偏光方向は一方向である。これらの単位共振器１０，１２，１４，１６の平面形状が異方性を有することによって、各単位共振器１０，１２，１４，１６の偏光方向は、単位共振器１０，１２，１４，１６の平面形状の異方性に従って揃うことができる。そのため、出射されるレーザ光は偏光方向が揃うことになる。すなわち、レーザ光は偏光方向を制御されて出射される。具体的には、偏光方向は短軸方向に揃い、たとえば図１１の例では、偏光方向はＸ方向に揃う。

本実施の形態の面発光型半導体レーザ１００では、図１１に示すように、単位共振器１０，１２，１４，１６の有する径が同じである場合には、各単位共振器１０，１２，１４，１６におけるレーザ光は同じ波長を有し、全体としては、シングルモードの発振になる。また、図１６に示すように、第１および第２単位共振器１０，１２と第３および第４単位共振器１４，１６の径が異なる場合には、第１および第２単位共振器１０，１２におけるレーザ光と、第３および第４単位共振器１４，１６におけるレーザ光は、異なる波長を有し、全体としては、マルチモードの発振になる。

２−３．デバイスの製造方法
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。

（１）まず、ｎ型ＧａＡｓからなる半導体基板１０１の表面に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、図１８に示すように、半導体多層膜１５０を形成する。ここで、半導体多層膜１５０は、第１ミラー１０２、活性層１０３、および第２ミラー１０４とからなる。

なお、第２ミラー１０４を成長させる際に、活性層１０３近傍の少なくとも１層を、後に酸化され電流狭窄層２０，２２，２４，２６（図１１参照）となるＡｌＡｓ層またはＡｌＧａＡｓ層に形成する。

続いて、半導体多層膜１５０上に、レジストを塗布した後リソグラフィ法により該レジストをパターニングすることにより、図１７および図１８に示すように、所定のパターンの第１マスク層Ｒ１００を形成する。第１マスク層Ｒ１００は、孔部３０（図１１参照）の形成予定領域以外の第２ミラー１０４上方に形成する。第１マスク層Ｒ１００は、単位共振器１０，１２，１４，１６（図１１参照）の平面形状が異方性を有するように形成する。具体的には、孔部３０は、格子形状を構成する縦横の線の交点に配置される。たとえば図１１の例では、縦方向はＹ方向であり、横方向はＸ方向である。格子形状の縦横の線のピッチ幅は異なることができる。たとえば図１１の例では、Ｙ方向のピッチ幅がＸ方向のピッチ幅より長くなっている。図１１の例では、Ｘ方向のピッチ幅は同じであり、Ｙ方向のピッチ幅は同じであるが、Ｘ方向のピッチ幅が異なることもできるし、Ｙ方向のピッチ幅が異なることもできる。

次いで、この第１マスク層Ｒ１００をマスクとして、たとえばドライエッチング法により、少なくとも第２ミラー１０４をエッチングして、図１７および図１８に示すように、孔部３０を形成する。その後、第１マスク層Ｒ１００を除去する。

続いて、図１９および図２０に示すように、たとえば４００℃程度の水蒸気雰囲気中に、半導体基板１０１を投入することにより、前述の第２ミラー１０４中のＡｌ組成が高い層（Ａｌ組成が０．９５以上の層）を孔部３０を通じて側面から酸化して、電流狭窄層２０，２２，２４，２６を形成する。酸化レートは、炉の温度、水蒸気の供給量、酸化すべき層のＡｌ組成および膜厚に依存する。次いで、孔部３０を埋め込み絶縁層３２によって埋め込む。

（２）次いで、図２１および図２２に示すように、垂直共振器１４０を取り囲む不純物層４０を形成する。不純物層４０は、一般的なリソグラフィ技術を用いてマスク層を形成し、所定の不純物を第２ミラー１０４に注入することにより形成することができる。

（３）次に、図２３および図２４に示すように、第２ミラー１０４の上面であって、垂直共振器１４０の上面以外の領域に絶縁層５０を形成する。絶縁層５０は、たとえばＣＶＤ法などによって形成することができる。絶縁層５０には、たとえば酸化シリコン、窒化シリコン、あるいはポリイミドなどを用いることができる。

（４）次に、活性層１０３に電流を注入するための第１電極１０７、第２電極１０９を形成する工程について説明する。

まず、たとえば真空蒸着法により垂直共振器１４０の周縁の上面および絶縁層５０の上面に、たとえばＡｕとＺｎの合金とＡｕとの積層膜を形成した後、リフトオフ法により、垂直共振器１４０の上面に、前記積層膜が形成されていない部分を形成する。この部分がレーザ光の出射面となる。なお、前記工程において、リフトオフ法のかわりに、ドライエッチング法あるいはウェットエッチング法を用いることもできる。

また、半導体基板１０１の露出している下面に、たとえば真空蒸着法により、たとえばＡｕとＧｅの合金とＡｕとの積層膜を形成する。次いで、アニール処理する。以上の工程により、第１電極１０７および第２電極１０９が形成される。

以上のプロセスにより、図１１ないし図１４に示す面発光型半導体レーザ２００が得られる。

２−４．作用および効果
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。

本実施の形態の面発光型半導体レーザ２００によれば、垂直共振器１４０は、複数の単位共振器１０，１２，１４，１６を有し、それぞれの単位共振器１０，１２，１４，１６の発光領域１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａは、シングルモードで発振する径を有する。そして、各単位共振器１０，１２，１４，１６は異方性を有する。各単位共振器１０，１２，１４，１６ではシングルモードで発振するため、偏光方向は一方向である。これらの単位共振器１０，１２，１４，１６の平面形状が異方性を有することによって、各単位共振器１０，１２，１４，１６のレーザ光の偏光方向は、各単位共振器１０，１２，１４，１６の平面形状の異方性に従って揃うことができる。そのため、出射されるレーザ光は偏光方向が揃うことになる。すなわち、本実施の形態の面発光型半導体レーザ２００によれば、出射されるレーザ光の偏光方向を制御することができる。

また、本実施の形態の面発光型半導体レーザ２００によれば、レーザ光のシングルモード発振においても、マルチモード発振においても、発光パターンを単位発光領域の平面形状、数および配列によって任意の形状にすることができる。このことにより、レーザプリンタの光源や、センサなどに幅広く利用することが可能である。

以上、本発明の実施の形態の例について述べたが、本発明はこれらに限定されず、その要旨の範囲内で各種の態様を取りうる。たとえば、上述した本発明の実施の形態では、第１電極１０７は第２ミラー１０４の上面に形成され、第２電極１０９は半導体基板１０１の下面に形成された両面電極構造について述べたが、第１電極１０７は第２ミラー１０４の上面に形成され、第２電極１０９は第１ミラー１０２の上面に形成された片面電極構造とすることもできる。

また、たとえば、上述した本発明の実施の形態では、ＡｌＧａＡｓ系面発光レーザについて述べたが、本発明はＧａＩｎＰ系、ＺｎＳＳｅ系、ＩｎＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、あるいはＧａＡｓＳｂ系面発光レーザなどにも適用することができる。

第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザを模式的に示す断面図および面発光型半導体レーザの要部を模式的に示す平面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの要部を模式的に示す平面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの要部を模式的に示す平面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの要部を模式的に示す平面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの要部を模式的に示す平面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザを模式的に示す断面図および面発光型半導体レーザの要部を模式的に示す平面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。 第１の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザを模式的に示す平面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザを模式的に示す図１１におけるＡ−Ａ断面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザを模式的に示す図１１におけるＢ−Ｂ断面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザを模式的に示す図１１におけるＣ−Ｃ断面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの要部を模式的に示す平面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザを模式的に示す平面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す平面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す平面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す平面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す平面図。 第２の実施の形態にかかる面発光型半導体レーザの一製造工程を模式的に示す断面図。

符号の説明

１０ 第１単位共振器、１２ 第２単位共振器、１４ 第３単位共振器、１６ 第４単位共振器、１８ 第５単位共振器、２０ 第１単位電流狭窄層、２２ 第１単位電流狭窄層、２４ 第３単位電流狭窄層、２６ 第４単位電流狭窄層、３０ 孔部、３２ 埋め込み絶縁層、４０ 不純物層、５０ 絶縁層、１００ 面発光型半導体レーザ、１０１ 半導体基板、１０２ 第１ミラー、１０３ 活性層、１０４ 第２ミラー、１０６ 埋め込み絶縁層、１０７ 第１電極、１０８ 出射面、１０９ 第２電極、１３０ 柱状部、１４０ 垂直共振器、１５０ 半導体多層膜、２００ 面発光型半導体レーザ

Claims (13)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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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