JP2012033915A - 面発光レーザ、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】断線等の発生が少ない信頼性の高い面発光レーザを提供する。
【解決手段】基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、活性層及び上部半導体ＤＢＲと、前記活性層及び前記上部半導体ＤＢＲに形成されたメサと、前記メサの上面から側面に形成される電極と、を有し、前記メサの上面は多角形状に形成されており、前記電極は前記メサの側面のうち２面以上に各々形成されており、前記メサ側面に形成された２以上の前記電極同士は接続されており、前記電極の形成される前記側面においては、前記電極の形成されない領域を有していることを特徴とする面発光レーザを提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、面発光レーザ、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置に関する。

昨今、多色画像形成装置においては、より高精細な画像品質が求められている。このため、高速化が年々進み、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷に用いられるようになりつつある。具体的には、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を２次元的に配列した構成の２次元アレイ素子を用いることにより、感光体上での副走査間隔を記録密度の１／ｎにすることができ、単位画素をｎ×ｍの複数ドットのマトリクス構成を形成することができる。

このような面発光レーザは、半導体基板に対し垂直方向にレーザ共振器を構成し、半導体基板に対し垂直方向に光を出射する構造を有している。

具体的には、面発光レーザは、半導体基板上に下部反射鏡、下部スペーサ層、活性層、上部スペーサ層、上部反射鏡を積層して形成した構造のものにメサを形成し、更に、電極を形成した構造のものである。

この際、メサの形成されている面に形成される電極は、メサの段差を越えて配線しなければならず、形成される配線のステップカバレッジ等が良好でないと、電極において断線等が生じてしまうため、製造される面発光レーザの信頼性に大きな影響を及ぼしてしまう。

このため、特許文献１においては、メサの形成されている側に形成されるｐ側電極配線が、メサ全体を覆うように形成された構造のものが開示されている。

また、特許文献２及び３においては、メサの側面の傾斜を比較的緩やかに形成したテーパ形状で形成することにより、成膜される配線のステップカバレッジを良好なものとする方法が開示されている。

また、特許文献４においては、メサの側壁部に形成される配線の幅をメサの底部に形成される配線幅よりも広く形成する構造のものが開示されている。

また、特許文献５においては、メサの周囲をポリイミド等により埋め込んで平坦化させることにより、段差を低くし、配線の断線等を防ぐ方法が開示されている。

一方、特許文献６においては、配線による応力を考慮し、偏光を制御するための配線パターンについても開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、メサの側壁全体にｐ側電極を形成した場合には、電極自身が有する配線の内部応力が面発光レーザに作用し、結晶欠陥を誘発してしまい、面発光レーザの信頼性が低下してしまう。

また、特許文献２及び３に記載されている方法では、メサの形状をテーパ状に形成した場合においても、形成される配線のステップカバレッジは十分ではない場合があり、この場合、メサの側壁部において配線の膜厚が薄くなり、断線や配線不良が生じ、面発光レーザの信頼性が低下してしまう。

また、特許文献４に記載されている方法では、このような方法であっても配線のステップカバレッジは不十分な場合があり、この場合には、断線や配線不良が生じ、面発光レーザの信頼性が低下してしまう。

また、特許文献５に記載されている方法では、ポリイミドにより埋め込む工程が増えるため、面発光レーザのコストを上昇させるとともに、形成されたポリイミドにより生じる応力が面発光レーザに作用し、結晶欠陥を誘発してしまい、面発光レーザの信頼性が低下してしまう。

また、特許文献６に記載されている方法では、１つの配線のステップカバレッジが良好でない場合には、断線や配線不良が生じ、面発光レーザの信頼性が低下してしまう。

更に、斜め方向から金属を蒸着することにより配線を形成する方法が考えられるが、メサの底部に形成される配線の端部でバリが発生し、後の工程において、この配線のバリがパーティクルとなり、配線間のショートを招くという問題点を有している。

よって、本発明は、上記に鑑みなされたものであり、配線の応力等により結晶欠陥を誘発することなく、断線や配線不良等が生じることのない、信頼性の高い面発光レーザ、面発光レーザアレイを提供することを目的とするものであり、更には、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、活性層及び上部半導体ＤＢＲと、前記活性層及び前記上部半導体ＤＢＲに形成されたメサと、前記メサの上面から側面に形成される電極と、を有し、前記メサの上面は多角形状に形成されており、前記電極は前記メサの側面のうち２面以上に各々形成されており、前記メサ側面に形成された２以上の前記電極同士は接続されており、前記電極の形成される前記側面においては、前記電極の形成されない領域を有していることを特徴とする。

また、本発明は、基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、活性層及び上部半導体ＤＢＲと、前記活性層及び前記上部半導体ＤＢＲに形成されたメサと、前記メサの上面から側面に形成される電極と、を有し、前記メサの上面は多角形状に形成されており、前記メサの側面間には面取り部が形成されており、前記電極は、前記面取り部のうち、２以上の面取り部の上に各々形成されており、前記面取り部の上に形成された２以上の前記電極同士は接続されており、前記電極の形成される前記側面においては、前記電極の形成されない領域を有していることを特徴とする。

また、本発明は、前記メサの上面は、４つの前記側面に隣接する辺と、４つの前記面取り部と隣接する辺により、略八角形に形成されており、対向する前記側面に隣接する辺において、対向する前記側面に隣接する辺同士の間の距離のうち短い距離をａとした場合、前記４つの前記面取り部と隣接する辺の長さｂは、ｂ＜ａ／（１＋２^１／２）であることを特徴とする。

また、本発明は、前記メサの上面は略正方形であることを特徴とする。

また、本発明は、前記電極は、真空蒸着またはスパッタリングにより形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記電極は、リフトオフにより形成されているものであることを特徴とする。

また、本発明は、基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、活性層及び上部半導体ＤＢＲと、前記活性層及び前記上部半導体ＤＢＲに形成されたメサと、前記メサの上面から側面に形成される電極と、を有し、前記メサの上面は多角形状に形成されており、前記電極は前記メサの側面同士により形成される稜線のうち、２以上の稜線に沿って各々形成されており、前記稜線に沿って形成された２以上の前記電極同士は接続されており、前記電極の形成される前記側面においては、前記電極の形成されない領域を有していることを特徴とする。

また、本発明は、前記記載の面発光レーザを複数有していることを特徴とする。

また、本発明は、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、前記記載の面発光レーザを有する光源と、前記光源からの光を偏向する光偏向部と、前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、前記記載の面発光レーザアレイを有する光源と、前記光源からの光を偏向する光偏向部と、前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、像担持体と、前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する前記記載の光走査装置と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする。

本発明によれば、配線の応力等により結晶欠陥を誘発することなく、断線や配線不良等が生じることのない、信頼性の高い面発光レーザ、面発光レーザアレイを提供することができ、更には、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。

真空蒸着における自公転の説明図 メサ表面における真空蒸着における成膜状況の説明図（１） メサ表面における真空蒸着における成膜状況の説明図（２） メサ表面における真空蒸着における成膜状況の説明図（３） メサの構造の説明図 第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（１） 第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（２） 第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（３） 第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（４） 第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（５） 第１の実施の形態における面発光レーザの製造工程図（６） 第１の実施の形態における面発光レーザの構造図 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（１） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（２） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（３） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（４） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（５） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（６） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（７） 面発光レーザのメサに形成される面取り部の説明図（１） 面発光レーザのメサに形成される面取り部の説明図（２） 面発光レーザのメサに形成される面取り部の説明図（３） 面発光レーザのメサに形成される面取り部の説明図（４） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（８） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（９） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（１０） 第１の実施の形態における他の面発光レーザの構造図（１１） 従来の面発光レーザの構造図 比較例１の試料の説明図 実施例１の試料の説明図 実施例２の試料の説明図 実施例３の試料の説明図 各々の試料のおける測定箇所の説明図 実施例１の試料における基板中心からの距離と抵抗値と関係を示す図 実施例２の試料における基板中心からの距離と抵抗値と関係を示す図 実施例３の試料における基板中心からの距離と抵抗値と関係を示す図 比較例１の試料における基板中心からの距離と抵抗値と関係を示す図 第１の実施の形態における面発光レーザアレイの構成図 第２の実施の形態におけるレーザプリンタの構成図 第２の実施の形態における光走査装置の構成図 第３の実施の形態におけるカラープリンタの構成図

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
まず、メサの形成されている側に形成される電極において、断線等が生じる原因について説明する。通常、面発光レーザではメサが形成されており、メサの形成されている側には、メサの上面から側面を介し底面につながる電極が形成されており、この電極は真空蒸着法等により形成される。このように形成される電極において断線等が生じる原因としては、第１に、基板上においてメサの形状が均一でないこと、第２に、電極を成膜する際にメサの側面における膜厚が不均一に形成されること、により生じるものと考えられる。

最初に、第１の基板上においてメサの形状が均一でないことについて説明する。メサは通常、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマエッチングまたはＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等のドライエッチング法により形成されるが、このようなドライエッチング法では、基板の全面に対し均一な状態でエッチングが行なわれるのではなく、一般的に、基板の中央部分より、周辺部分の方がエッチングレートは早くなる傾向にある。よって、基板の周辺部分においては、メサの側面は急な傾斜で形成される（基板面に対し垂直に近い形状でメサの側面が形成される）傾向にある。このため、メサの側面が急な傾斜で形成されている場合、真空蒸着法等における成膜では、十分なステップカバレッジを得ることができない。ところで、真空蒸着法では、メサの側面の傾斜が急傾斜になるに伴い、成膜される膜のステップカバレッジは悪くなる傾向にある。このため、基板の中央部分においては、メサの側面の傾斜が比較的緩やかであるため、ある程度良好なステップカバレッジを得ることができ、配線の断線等は生じにくいが、基板の周辺部分においては、メサの側面の傾斜が急であるため、良好なステップカバレッジを得ることができず、配線の断線等が生じやすくなり、不良が発生する確率が高くなる。

次に、第２の電極を成膜する際にメサの側面における膜厚が不均一になることについて説明する。上述のとおり、メサの形成されている側に形成される電極となる配線は、真空蒸着等により形成されるが、通常、成膜される配線の膜厚を均一にするため、図１に示されるように、成膜対象となる基板１０を蒸着源２０に対し、自公転させながら成膜を行なう。具体的には、基板１０は、自転治具２１に設置されており、自転治具２１は公転治具２２に設置されている。基板１０を自公転する際には、公転治具２２を公転させるとともに、自転治具２１を公転治具２２に対し自転させることにより自公転が行なわれる。しかしながら、基板１０と蒸着源２０との距離は有限であるため、蒸着源２０より蒸発した蒸着粒子の基板１０に対する入射角度は、基板の中央部分と周辺部分とでは異なる。このことは、基板１０を回転させても回転させなくとも同様に生じる。即ち、図１に示すような自公転を行なった場合には、基板１０の表面に成膜される膜の膜厚を均一にすることは可能であるが、基板に対する蒸着粒子の入射角度を中心部分と周辺部分とにおいては、同一にすることはできないのである。言い換えるならば、自公転では、基板１０面上または基板１０と平行な面においては、均一な成膜を行なうことができるが、基板１０面に対し傾斜した面においては均一に成膜することはできない。

より詳細に図２から図４に基づき説明する。図２は、自公転により成膜されている状態の基板１０の拡大図であり、図３は、基板１０の中央部分の更なる拡大図であり、図４は、基板１０の周辺部分の更なる拡大図である。基板１０の表面の中央部分にはメサ１１が形成されており、表面の周辺部分にはメサ１２が形成されている。図３に示されるように、基板１０の中央部分においては、蒸着粒子は基板１０面に対し略垂直より入射するため、基板１０の中央部分に形成されたメサ１１の側面１１ａ及び１１ｂでは略同じ角度で蒸着粒子が入射し、よって、略同じ膜厚の膜が成膜される。しかしながら、図４に示されるように、基板１０の周辺部分においては、蒸着粒子は基板１０面に対し斜め方向より入射するため、基板１０の周辺部分に形成されたメサ１２の側面１２ａと側面１２ｂでは、異なる角度で蒸着粒子が入射し、これにより成膜される膜厚は異なってしまう。具体的には、図からも明らかなように、蒸着粒子の入射角度がより急である側面１２ｂにおいて成膜される膜の膜厚は薄くなる。このように、側面１２ｂに成膜される膜のように薄く成膜された配線においては断線等が生じやすくなる。尚、メサ１１及びメサ１２には、基板１０面と略平行に上面１１ｅ及び上面１２ｅが形成されている。

より詳細に、このことを説明する。図５に示されるように、基板１０の周辺部分において、略正方形状のメサ１２が形成されている場合について説明する。図５（ａ）は、メサ１２の上面図であり、図５（ｂ）は斜視図である。メサ１２には略正方形状の上面１２ｅが形成されており、この上面１２ｅから底面にかけて４つの側面１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄが設けられている。尚、側面１２ａと側面１２ｂとは対向する側に形成されており、側面１２ｃと側面１２ｄとは対向する側に形成されている。尚、側面１２ａは基板１０の中心側に、側面１２ｂは周辺側となるように形成されている。

ここで、メサ１１及び１２の側面のテーパ角が同じ角度ψであると仮定し、基板１０の周辺部分に入射する蒸着粒子の基板１０の法線方向に対する角度をφとすると、蒸着粒子の入射角度から、成膜される膜厚を算出することができる。

即ち、成膜される面に対し垂直方向から入射した蒸着粒子により成膜された領域の膜厚をＸとした場合、成膜される面に対し角度θで入射した蒸着粒子により成膜された領域の膜厚をＹとすると、（１）に示す式が成立する。

Ｙ＝Ｘｃｏｓθ・・・・・・・・（１）
ここで、（１）に示す式に基づき、例えば、メサ１１及び１２の側面のテーパ角ψが８０°であると仮定し、メサ１２において、基板１０面の法線方向に対する蒸着粒子の入射角度φが３°であるとすると、メサ１１の側面１１ａ及び上面１１ｅの膜厚、メサ１２の側面１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ及び上面１２ｅの膜厚は、表１に示される値となる。尚、メサ１１の他の側面（例えば、側面１１ｂ）は、メサ１１ａと同じ値となる。

表１に示されるように、メサ１２において、側面１２ａでは、メサ１１の側面１１ａよりも膜厚が厚く成膜され、側面１２ｃ及び１２ｄでは、メサ１１の側面１１ａと同程度の膜厚で成膜され、側面１２ｂは膜厚が薄く形成されていることがわかる。このように、側面１２ｂにおいては成膜される配線は薄くなるため、断線等が生じやすくなるものと考えられる。即ち、面発光レーザにおいてメサに形成される配線の断線等による不良が発生するのは、側面１２ｂに配線を形成することにより起因して生じるものと推察される。

ところで、基板１０の中心部分と周辺部分とで、形成される電極のパターンを変えて面発光レーザの製造を行なうと、製造される面発光レーザの特性が不安定となる場合があり、また、配線等の検査を行う際に非常に煩雑となり製造上の負担も大きくなる。また、メサの側面全面を覆うように配線を形成すると、上述したように、形成された配線の応力により面発光レーザ内部に結晶欠陥が生じ、信頼性が低下してしまう。

以上より、メサの側面を全面覆うことなく、メサの側面の２面以上の一部において配線が形成されていれば、基板１０の周辺部分においても、配線のどちらか一方は、少なくとも基板１０の中央部分の側面における配線と、同等またはそれ以上の膜厚で形成することができる。これにより、基板１０の周辺部分における配線の断線等による不良の発生を防ぐことができる。即ち、基板１０の中心部分において断線等が生じることのない膜厚で形成した場合、メサの側面の２面以上において配線が形成されていれば、基板１０の周辺部分においても断線等が生じることがないのである。

尚、上記においては、真空蒸着による成膜について説明したが、スパッタリング等においても同様であるものと推察される。

（面発光レーザの製造方法）
次に、本実施の形態における面発光レーザの製造方法について説明する。尚、上述したメサ１１及び１２は、後述するメサ１１０に相当するものである。

最初に、図６に示すように、ｎ−ＧａＡｓからなる基板１０１上に、下部半導体ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７、コンタクト層１０９をエピタキシャル成長により積層形成する。尚、電流狭窄層１０８は、上部半導体ＤＢＲ１０７の一部、または、上部スペーサ層１０６と上部半導体ＤＢＲ１０７との間に形成されている。

下部反射鏡ＤＢＲ１０３は、ｎ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる高屈折率層と、ｎ−Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓからなる低屈折率層とのペアを交互に４０．５ペア積層形成することにより形成する。尚、高屈折率層及び低屈折率層の光学的な膜厚がλ／４となるように形成されている。ここで、λは本実施の形態における面発光レーザの発振波長である。また、高屈折率層と低屈折率層との間は電気的な抵抗を低減するため徐々に組成が変化する組成傾斜層が設けられている。

下部スペーサ層１０４は、ノンドープのＡｌ_０．６Ｇａ_０．４Ａｓにより形成されている。

活性層１０５は、Ａｌ_０．１２Ｇａ_０．８８Ａｓ量子井戸層とＡｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓ障壁層とにより形成された量子井戸構造または多重量子井戸構造により形成されている。

上部スペーサ層１０６は、ノンドープのＡｌ_０．６Ｇａ_０．４Ａｓにより形成されている。

尚、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６により共振器領域が形成されており、この共振器領域は、光学的な膜厚が１波長（λ）となるように形成されている。

上部半導体ＤＢＲ１０７は、ｐ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる高屈折率層１０７ａと、ｐ−Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓからなる低屈折率層１０７ｂとのペアを交互に２４ペア積層形成することにより形成する。尚、高屈折率層１０７ａ及び低屈折率層１０７ｂの光学的な膜厚がλ／４となるように形成されている。また、高屈折率層１０７ａと低屈折率層１０７ｂとの間は電気的な抵抗を低減するため徐々に組成が変化する組成傾斜層が設けられている。

電流狭窄層１０８は、ｐ−ＡｌＡｓにより形成されている。本実施の形態では、上部半導体ＤＢＲ１０７内に形成されており、低屈折率層１０７ｂが形成される位置に相当する位置であって、上述した共振器領域よりλ／４離れた位置に設けられている。

コンタクト層１０９は、ｐ−ＧａＡｓにより形成されている。

これらの各層は、上述したように、エピタキシャル成長により形成されており、具体的には、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法またはＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法により形成されている。

次に、図７に示すように、積層形成された半導体層にメサ構造（便宜上、単にメサと称する場合がある）１１０を形成する。具体的には、コンタクト層１０９上にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより不図示のレジストパターンを形成する。レジストパターンはメサ１１０が形成される領域に形成される。この後、ＥＣＲプラズマエッチング等のドライエッチングにより、不図示のレジストパターンの形成されていない領域の下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７、電流狭窄層１０８及びコンタクト層１０９を除去し、下部半導体ＤＢＲ１０３の表面を露出させる。この後、不図示のレジストパターンを除去することによりメサ１１０を形成する。

次に、図８に示すように、電流狭窄層１０８の一部を選択酸化する。具体的には、水蒸気中で熱処理を行なうことにより、メサ１１０の形成により露出した電流狭窄層１０８の側面より酸化が進行し、メサ１１０の周囲に選択酸化領域１０８ａが形成される。この際、選択酸化されていない中央部分の領域が、電流狭窄領域１０８ｂとなる。尚、選択酸化領域１０８ａでは、絶縁体となるＡｌｘＯｙが形成されるため、電流狭窄層１０８において流れる電流を電流狭窄領域１０８ｂに集中して流すことができる。

次に、図９に示すように、メサ１１０の形成されている面に保護膜１１１を形成する。この保護膜は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の材料からなるものであり、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により形成する。

次に、図１０に示すように、メサ１１０上面において保護膜１１１の一部を除去することによりコンタクトホール１１２を形成する。具体的には、フォトレジストを塗布し露光装置による露光、現像を行なうことにより、コンタクトホール１１２が形成される領域に開口部を有する不図示のレジストパターンを形成する。この後、このレジストパターンをマスクとして、レジストパターンの形成されていない領域の保護膜１１１をＢＨＦ（バッファドフッ酸）等によりウエットエッチングを行なうことにより、コンタクトホール１１２を形成する。

次に、図１１に示すように、メサ１１０の形成されている側にｐ側電極１１３を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１の裏面にｎ側電極１１４を形成する。ｐ側電極１１３及びｎ側電極１１４は、ともに真空蒸着により形成される。ｐ側電極１１３は所定の領域に形成するため、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光及び現像を行なうことにより、ｐ側電極１１３の形成される領域に開口部を有する不図示のレジストパターンを形成する。この後、真空蒸着によりｐ側電極１１３を形成するための金属膜を成膜し、レジストを溶解する有機溶剤等にｎ−ＧａＡｓ基板１０１を浸漬させ、レジストパターンの形成されている領域上の金属膜をレジストパターンとともにリフトオフすること（リフトオフ法）により除去する。これにより、後述するように、所定の領域にｐ側電極１１３を形成することができる。尚、ｐ側電極１１３はリフトオフにより形成されるため、一定以上の膜厚のｐ側電極１１３を形成することは困難であり、また、リフトオフを行なう場合、レジストパターンが形成されているものの上に成膜を行なう必要があるため、基板を高温にすることができず、ｐ側電極１１３となる金属膜の成膜方法は限定される。このような成膜方法としては、真空蒸着またはスパッタリングが挙げられる。

（面発光レーザ）
次に、本実施の形態における面発光レーザに形成されるｐ側電極について説明する。ｐ側電極は、上述したように、リフトオフにより形成することができるため、所望の形状のｐ側電極を得るためには、所望の形状に対応したレジストパターンを形成すればよい。

本実施の形態における面発光レーザは、上面の形状が略正方形状に形成されたメサ１１０の４つの側面のうち、２以上の側面にｐ側電極を形成したものである。

図１２に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１１０の上面１１０ｅの周辺部に形成された配線１３０と、この配線１３０に接続されるメサ１１０の隣接する２つの側面１１０ｂ及び１１０ｃに形成された配線１３１ａ及び１３１ｂと、この配線１３１ａ及び１３１ｂに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ａにより構成されるｐ側電極１１３ａを有するものである。尚、図１２（ａ）は上面図であり、図１２（ｂ）は斜視図である。このように２つの側面１１０ｂ及び１１０ｃにｐ側電極１１３ａとなる配線を形成することにより、基板の周辺部分においても、ｐ側電極１１３ａの膜厚を一定以上確保することができ、ｐ側電極１１３ａの断線等による不良の発生を防ぐことができる。この際、側面１１０ｂ及び１１０ｃの全面に配線を形成するのではなく、一部に形成されている。即ち、配線を全面に形成してしまうと面発光レーザが配線による応力の影響を受け格子欠陥等が発生するため、配線（電極）の形成されない領域１２０ａが設けられている。尚、ｐ側電極１１３ａが形成される面は、隣接する２つの側面であれば、いずれの側面でもよく、側面１１０ｂと側面１１０ｃの他、側面１１０ｂと側面１１０ｄ、側面１１０ａと側面１１０ｃ、側面１１０ａと側面１１０ｄのうち、いずれの組み合わせであってもよい。

また、図１３に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１１０の上面１１０ｅの周辺部に形成された配線１３０と、この配線１３０に接続されるメサ１１０の対向する側の２つの側面１１０ｃ及び１１０ｄに形成された配線１３１ｃ及び１３１ｄと、この配線１３１ｃ及び１３１ｄに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ｂにより構成されるｐ側電極１１３ｂを有するものであってもよい。この際、側面において配線が形成されない領域１２０ｂが設けられている。尚、図１３（ａ）は上面図であり、図１３（ｂ）は斜視図である。この場合も、基板の周辺部分において、ｐ側電極１１３ｂの膜厚を一定以上確保することができ、ｐ側電極１１３ｂの断線等による不良の発生を防ぐことができる。また、ｐ側電極１１３ｂが形成される面は、対向する２つの側面であればよく、側面１１０ａと側面１１０ｂに形成してもよい。

また、図１４に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１１０の上面１１０ｅの周辺部に形成された配線１３０と、この配線１３０に接続されるメサ１１０の３つの側面１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄに形成された配線１３１ｅ、１３１ｆ及び１３１ｇと、この配線１３１ｅ、１３１ｆ及び１３１ｇに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ｃにより構成されるｐ側電極１１３ｃを有するものであってもよい。この際、側面において配線が形成されない領域１２０ｃが設けられている。尚、図１４（ａ）は上面図であり、図１４（ｂ）は斜視図である。この場合も、基板の周辺部分において、ｐ側電極１１３ｃの膜厚を一定以上確保することができ、ｐ側電極１１３ｃの断線等による不良の発生を防ぐことができ、更には、信頼性をより一層向上させることができる。また、ｐ側電極１１３ｃが形成される面は、３つの側面であれば、いずれの側面でもよく、側面１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄの他、側面１１０ａ、１１０ｃ及び１１０ｄ、側面１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｄ、側面１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃのうち、いずれの組み合わせであってもよい。

また、図１５に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１１０の上面１１０ｅの周辺部に形成された配線１３０と、この配線１３０に接続されるメサ１１０の４つの側面１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄに形成された配線１３１ｈ、１３１ｉ、１３１ｊ及び１３１ｋと、この配線１３１ｈ、１３１ｉ、１３１ｊ及び１３１ｋに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ｄにより構成されるｐ側電極１１３ｄを有するものであってもよい。この際、側面において配線が形成されない領域１２０ｄが設けられている。尚、図１５（ａ）は上面図であり、図１５（ｂ）は斜視図である。この場合も、基板の周辺部分において、ｐ側電極１１３ｄの膜厚を一定以上確保することができ、ｐ側電極１１３ｄの断線等による不良の発生を防ぐことができ、更には、信頼性をより一層向上させることができる。

また、図１６に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１１０の上面１１０ｅの周辺部に形成された配線１３０と、この配線１３０に接続されるメサ１１０の各々の側面同士により形成される４つの稜線のうち対向する位置に存在する２つの稜線上に形成された配線１３１ｍ及び１３１ｎと、この配線１３１ｍ及び１３１ｎに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ｅにより構成されるｐ側電極１１３ｅを有するものであってもよい。この際、側面において配線が形成されない領域１２０ｅが設けられている。尚、図１６（ａ）は上面図であり、図１６（ｂ）は斜視図である。この場合も、基板の周辺部分において、ｐ側電極１１３ｅの膜厚を一定以上確保することができ、ｐ側電極１１３ｅの断線等による不良の発生を防ぐことができる。また、ｐ側電極１１３ｅは、各々の側面同士により形成される４つの稜線のうち、２つの稜線上に形成されていればよく、例えば、対向する位置に存在する２つの稜線上以外にも、図１７に示すように、一つの側面の両側における稜線上に、配線１３０に接続される配線１３１ｐ及び１３１ｑを形成し、この配線１３１ｐ及び１３１ｑに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ｆにより構成されるｐ側電極１１３ｆを形成してもよい。この場合においても、側面において配線が形成されない領域１２０ｆが設けられている。尚、図１７（ａ）は上面図であり、図１７（ｂ）は斜視図である。

また、図１８に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１１０の上面１１０ｅの周辺部に形成された配線１３０と、この配線１３０に接続されるメサ１１０の各々の側面同士により形成される４つの稜線のうち３つの稜線上に形成された配線１３１ｒ、１３１ｓ及び１３１ｔと、この配線１３１ｒ、１３１ｓ及び１３１ｔに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ｇにより構成されるｐ側電極１１３ｇを有するものであってもよい。この際、側面において配線が形成されない領域１２０ｇが設けられている。これにより、信頼性をより一層向上させることができる。尚、図１８（ａ）は上面図であり、図１８（ｂ）は斜視図である。

また、図１９に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１１０の上面１１０ｅの周辺部に形成された配線１３０と、この配線１３０に接続されるメサ１１０の各々の側面同士により形成される４つの稜線上に形成された配線１３１ｕ、１３１ｖ、１３１ｗ及び１３１ｘと、この配線１３１ｕ、１３１ｖ、１３１ｗ及び１３１ｘに接続されるメサ１１０の外側の底部に形成された配線１３２ｈにより構成されるｐ側電極１１３ｈを有するものであってもよい。この際、側面において配線が形成されない領域１２０ｈが設けられている。これにより、信頼性をより一層向上させることができる。尚、図１９（ａ）は上面図であり、図１９（ｂ）は斜視図である。

（面取り部が形成された構造の面発光レーザ）
次に、本実施の形態における面発光レーザにおいて、メサの側面間（側面と側面の間）の稜線となる部分を面取りした構造の面発光レーザについて説明する。メサの側面間の稜線となる部分を面取りすることにより、配線を面取りのされた平坦な部分に形成することができるため、配線の断線等をより一層防ぐことができる。尚、本実施の形態においては、Ｃ面取りの場合について説明する。

図２０には、メサの稜線となる部分を面取りした構造のメサ１６０を示す。メサ１６０は、前述したメサ１１０と同様の方法により形成することができる。メサ１６０は、４つの側面１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄと上面１６０ｅにより形成されており、隣接する側面間には、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄが形成されている。具体的には、側面１６０ａと１６０ｃとの間に、面取り部１６１ａが形成され、側面１６０ｃと１６０ｂとの間に、面取り部１６１ｂが形成され、側面１６０ｂと１６０ｄとの間に、面取り部１６１ｃが形成され、側面１６０ｄと１６０ａとの間に、面取り部１６１ｄが形成されている。これにより、上面１６０ｅの形状は、略８角形の形状となる。この８角形の形状は、一辺の長さをａとする正方形の角となる部分を長さｂだけ除去したものである。尚、長さｂは、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄの形状等により変わってくる。また、長さａは、正方形を構成する辺のうち、対向する辺同士の間の距離でもある。

ところで、図２０（ａ）に示す場合において、長さｂがａ／（１＋２^１／２）である場合、上面１６０ｅにおける形状は正八角形となる。この場合、側面１６０ｄ等における傾斜角度αと、面取り部１６１ｃ等における傾斜角度βは等しくなる。尚、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）において、側面１６０ｄが形成されている部分を一点鎖線２０Ａ−２０Ｂにおいて切断した断面図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）において、面取り部１６１ｃが形成されている部分を一点鎖線２０Ｃ−２０Ｄにおいて切断した断面図である。このように、図２０（ｂ）に示されるように、側面１６０ｄにおいてメサ１６０の傾斜角度をαとし、図２０（ｃ）に示されるように、面取り部１６１ｃにおいてメサ構造の傾斜角度をβとすると、長さｂがａ／（１＋２^１／２）である場合には、上面部１６０ｅの形状は正八角形となり、α＝βとなる。

ところで、メサ１６０における傾斜角度を小さくすると、形成される配線のカバレッジがよくなり、配線において断線等の発生を低くすることができる。具体的には、図２１に示されるように、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄの幅を狭くすることにより、即ち、上面１６０ｅにおいて、側面１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄと接する辺の長さよりも、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄと接する辺の長さｂが狭くなるように形成することにより、図２１（ｂ）に示される側面１６０ｄ等における傾斜角度αよりも、図２１（ｃ）に示される面取り部１６１ｃ等における傾斜角度βを小さくすることができる。即ち、長さｂをａ／（１＋２^１／２）よりも短く形成することにより、α＞βとなる。よって、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄにおいては、メサ１６０の傾斜角度βが側面１６０ａにおける傾斜角度αよりも小さくなるため、面取り部１６１ａ等の上に配線を形成することにより、側面１６０ａの上に配線を形成する場合と比べて、断線等の発生を低く抑えることができる。尚、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）において、側面１６０ｄが形成されている部分を一点鎖線２１Ａ−２１Ｂにおいて切断した断面図であり、図２１（ｃ）は、図２１（ａ）において、面取り部１６１ｃが形成されている部分を一点鎖線２１Ｃ−２１Ｄにおいて切断した断面図である。

一方、ｂ＞ａ／（１＋２^１／２）である場合には、α＜βとなり、面取り部等におけるメサの傾斜角度βが大きくなる。よって、このような形状のメサを形成し、面取り部分に配線等を形成すると、断線等の発生する確率が増してしまうため好ましくない。

以上、メサ１６０の上面１６０ｅにおける形状が、正方形となる形状の角を取り除き八角形とした場合について説明したが、メサ１６０の上面１６０ｅにおける形状が、長方形となる形状の角を取り除くことにより八角形とした場合についても同様である。

具体的には、図２２（ａ）に示すように、上面１６０ｅの形状が、一方の辺（短辺）の幅ａと他方の辺（長辺）の長さｃ（ａ＜ｃ）となる長方形の角を取り除いた形状の八角形において、長さｂがａ／（１＋２^１／２）である場合、側面１６０ａ等における傾斜角度αと、面取り部１６１ａにおける傾斜角度βとは略等しくなる。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）において、側面１６０ｄが形成されている部分を一点鎖線２２Ａ−２２Ｂにおいて切断した断面図であり、図２２（ｃ）は、図２２（ａ）において、側面１６０ａが形成されている部分を一点鎖線２２Ｃ−２２Ｄにおいて切断した断面図であり、図２２（ｄ）は、図２２（ａ）において、面取り部１６１ｃが形成されている部分を一点鎖線２２Ｅ−２２Ｆにおいて切断した断面図である。このように、図２２（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、側面１６０ｄ及び側面１６０ａにおいてメサ１６０の傾斜角度をαとし、図２２（ｄ）に示されるように、面取り部１６１ｃにおいてメサ構造の傾斜角度をβとすると、長さｂがａ／（１＋２^１／２）である場合には、α＝βとなる。

この場合においても、同様に面取り部の幅を狭くすることにより、面取り部における傾斜角度を低くすることができる。具体的には、図２３に示されるように、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄの幅を狭くすることにより、即ち、上面１６０ｅにおいて、側面１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄと接する辺の長さよりも、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄと接する辺の長さｂが短くなるように形成することにより、図２３（ｂ）に示される側面１６０ｄにおける傾斜角度α及び図２３（ｃ）に示される側面１６０ａにおける傾斜角度αよりも、図２３（ｄ）に示される面取り部１６１ｃにおける傾斜角度βを小さくすることができる。即ち、長さｂをａ／（１＋２^１／２）よりも短く形成することにより、α＞βとなる。よって、面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄにおいて、メサ１６０の傾斜角度βが側面１６０ａにおける傾斜角度αよりも小さくなるため、面取り部１６１ａに配線を形成することにより、断線等の発生を低く抑えることができる。尚、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）において、側面１６０ｄが形成されている部分を一点鎖線２３Ａ−２３Ｂにおいて切断した断面図であり、図２３（ｃ）は、図２３（ａ）において、側面１６０ａが形成されている部分を一点鎖線２３Ｃ−２３Ｄにおいて切断した断面図であり、図２３（ｄ）は、図２３（ａ）において、面取り部１６１ｃが形成されている部分を一点鎖線２３Ｅ−２３Ｆにおいて切断した断面図である。

次に、面取り部が形成された面発光レーザに形成される配線について説明する。

図２４に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１６０の上面１６０ｅの周辺部に形成された配線１７０と、この配線１７０に接続されるメサ１６０の各々の側面の間に形成される４つの面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄのうち、対向する位置に存在する２つの面取り部１６１ｂ及び１６１ｄ上に形成された配線１７１ａ及び１７１ｂと、この配線１７１ａ及び１７１ｂに接続されるメサ１６０の外側の底部に形成された配線１７２ａにより構成されるｐ側電極１６３ａを有するものであってもよい。この際、側面等において配線が形成されない領域１８０ａが形成される。尚、図２４（ａ）は上面図であり、図２４（ｂ）は斜視図である。この場合、２つの面取り部１６１ｂ及び１６１ｄにおける傾斜角度は小さいくなるため、配線１７２ａと配線１７１ａとの間及び配線１７２ａと１７１ｂとの間、配線１７１ａと配線１７０との間及び配線１７１ｂと配線１７０との間における断線等による不良の発生を防ぐことができ、ｐ側電極１６３ａの断線等による不良の発生を防ぐことができる。また、ｐ側電極１６３ａにおける配線１７１ａ及び１７１ｂは、各々の側面の間に形成される４つの面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄのうち、２つの面取り部の上に形成されていればよく、例えば、対向する位置に存在する２つの面取り部上以外にも、図２５に示すように、一つの側面１６０ｂの両側に形成される面取り部１６１ｂ及び１６１ｃ上に、配線１７０に接続される配線１７１ｃ及び１７１ｄを形成し、この配線１７１ｃ及び１７１ｄに接続されるメサ１６０の外側の底部に形成された配線１７２ｂにより構成されるｐ側電極１６３ｂを形成してもよい。この場合においても、側面において配線が形成されない領域１８０ｂが形成される。尚、図２５（ａ）は上面図であり、図２５（ｂ）は斜視図である。

また、図２６に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１６０の上面１６０ｅの周辺部に形成された配線１７０と、この配線１７０に接続されるメサ１６０の各々の側面の間に形成される４つの面取り部のうち３つの面取り部１６１ｂ、１６１ｃ及び１６１ｄ上に形成された配線１７１ｅ、１７１ｆ及び１７１ｇと、この配線１７１ｅ、１７１ｆ及び１７１ｇに接続されるメサ１６０の外側の底部に形成された配線１７２ｃにより構成されるｐ側電極１６３ｃを有するものであってもよい。この際、側面等において配線が形成されない領域１８０ｃが形成される。これにより、信頼性をより一層向上させることができる。尚、図２６（ａ）は上面図であり、図２６（ｂ）は斜視図である。また、ｐ側電極１６３ｃにおける配線１７１ｅ、１７１ｆ及び１７１ｇは、各々の側面の間に形成される４つの面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄのうち、３つの面取り部の上に形成されていればよい。

また、図２７に示されるように、本実施の形態における面発光レーザは、メサ１６０の上面１６０ｅの周辺部に形成された配線１７０と、この配線１７０に接続されるメサ１６０の各々の側面の間に形成される４つの面取り部１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ及び１６１ｄ上に形成された配線１７１ｈ、１７１ｉ、１７１ｊ及び１７１ｋと、この配線１７１ｈ、１７１ｉ、１７１ｊ及び１７１ｋに接続されるメサ１６０の外側の底部に形成された配線１７２ｄにより構成されるｐ側電極１６３ｄを有するものであってもよい。この際、側面において配線が形成されない領域１８０ｄが形成される。これにより、信頼性をより一層向上させることができる。尚、図２７（ａ）は上面図であり、図２７（ｂ）は斜視図である。

（ｐ側電極となる配線の実験）
次に、ｐ側電極となる配線に関する実験を行なった結果について説明する。図２８は、従来からの構造の面発光レーザであり、ｐ側電極３１３は、メサ３１０の上面３１０ｅの周辺部に形成された配線３３０と、この配線３３０に接続されるメサ３１０の一つの側面３１０ａに形成された配線３３１と、この配線３３１に接続されるメサ３１０の外側の底部に形成された配線３３２により構成されている。尚、図２８（ａ）は上面図であり、図２８（ｂ）は斜視図である。このように形成されたｐ側電極３１３におけるメサ３１０の側面の配線の抵抗を調べるため、図２９に示すように、メサ３１０に金属配線３９１が形成された比較例１となる試料を作製した。尚、図２９（ａ）は上面図であり、図２９（ｂ）は斜視図である。

同様に、図１２に代表されるような本実施の形態における面発光レーザに形成されるｐ側電極１１３ａにおけるメサ１１０の側面の配線の抵抗を調べるため、図３０に示すようなメサ１１０に金属配線１９１が形成された実施例１となる試料を作製した。尚、図３０（ａ）は上面図であり、図３０（ｂ）は斜視図である。更に、図１６に代表されるような本実施の形態における面発光レーザに形成されるｐ側電極１１３ｅにおけるメサ１１０の側面の配線の抵抗を調べるため、図３１に示すように、メサ１１０に金属配線１９２が形成された実施例２となる試料を作製した。尚、図３１（ａ）は上面図であり、図３１（ｂ）は斜視図である。更に、図２４に代表されるような本実施の形態における面発光レーザに形成されるｐ側電極１６３ａにおけるメサ１６０の側面の配線の抵抗を調べるため、図３２に示すように、メサ１６０に金属配線１９３が形成された実施例３となる試料を作製した。尚、図３２（ａ）は上面図であり、図３２（ｂ）は斜視図である。

比較例１の試料、実施例１の試料、実施例２の試料及び実施例３の試料は、３インチ基板上に形成したものであり、形成される金属配線３９１、１９１、１９２及び１９３の幅は１０μｍである。このように形成した各々の試料において、図３３に示されるように３インチ基板上の１３ヶ所において電気抵抗を測定した。尚、３インチ基板の中心から、１３ヶ所までの距離を表２に示す。

上述した電気抵抗を測定した結果を表３及び図３４〜図３７に示す。尚、図３４は、図３０に示す実施例１の試料のものであり、図３５は、図３１に示す実施例２の試料のものであり、図３６は、図３２に示す実施例３の試料のものであり、図３７は、図２９に示す比較例１の試料のものである。尚、抵抗値は、３インチ基板の中心の抵抗値で規格化されている（各々の位置で測定された抵抗値を４の位置で測定された抵抗値で割った値となっている）。

表３及び図３４〜図３７より、実施例１、２及び３は、比較例１よりも抵抗値のバラツキが小さい。また、比較例１においては、３インチ基板の周辺部分において電気抵抗は高くなっており、この部分ではメサ３１０の側面に形成されている金属配線３９１は薄くなっているものと考えられるため、断線等が発生しやすいものと考えられる。しかしながら、実施例１、２及び３においては、３インチ基板の周辺部分においても抵抗はあまり高くはなく、金属配線１９１、１９２及び１９３において、メサ１１０の２つの側面に形成された配線のうち、一方は薄く形成されている場合であっても、他方は比較的厚く形成されるため、一方の配線において断線等が生じた場合であっても、他方の配線では断線等が生じ難いものと考えられ、面発光レーザの信頼性を向上させることができる。

以上より、本実施の形態における面発光レーザでは、メサ１１０の側面に形成されるｐ側電極における断線等を防ぐことができ、面発光レーザの信頼性を向上させることができる。

（面発光レーザアレイ）
次に、本実施の形態における面発光レーザアレイについて説明する。本実施の形態における面発光レーザアレイは、上述した面発光レーザが２次元的に複数形成されているものである。

図３８に基づき、本実施の形態における面発光レーザアレイ２００について説明する。本実施の形態における面発光レーザアレイ２００は、複数（ここでは２１個）の発光部１００となる本実施の形態における面発光レーザが同一基板上に配置されている。尚、Ｘ軸方向は主走査対応方向であり、Ｙ軸方向は副走査対応方向である。複数の発光部１００は、副走査方向であるＹ軸方向にピッチｄ１となるように配置されており、すべての発光部１００をＹ軸方向に伸びる仮想線上に正射影したときに等間隔ｄ２となるように配置されている。このようにして、２１個の発光部１００は２次元的に配列されている。尚、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部１００の中心間距離を意味する。また、図３８では発光部１００の数が２１個であるものを示しているが、発光部１００の個数は、複数であればよく、例えば、発光部１００が４０個のものであってもよい。

また、面発光レーザアレイ２００では、各発光部を副走査対応方向に延びる仮想線上に正射影したときの発光部間隔が等間隔ｄ２であるので、点灯のタイミングを調整することにより、後述する感光体ドラム上において副走査方向に等間隔で発光部が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。

そして、例えば、上記間隔ｄ２を２．６５μｍ、後述する光走査装置の光学系の倍率を２倍とすれば、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。もちろん、主走査対応方向の発光部数を増加したり、副走査対応方向のピッチｄ１を狭くして間隔ｄ２を更に小さくした構成のアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化することが可能であり、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、発光部の点灯のタイミングで容易に制御できる。

ところで、本実施の形態における面発光レーザアレイ２００において、隣接する２つの発光部１００の間の溝は、各発光部の電気的及び空間的分離のために、５μｍ以上であることが好ましい。あまり狭いと製造時のエッチングの制御が難しくなるからである。また、メサ１１０の大きさ（１辺の長さ）は１０μｍ以上であることが好ましい。あまり小さいと動作時に熱がこもり、特性が低下するおそれがあるからである。

また、上述した２次元的に面発光レーザが配列された面発光レーザアレイ２００に代えて、発光部１００となる本実施の形態における面発光レーザを１次元配列した面発光レーザアレイを用いてもよい。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態における面発光レーザアレイを用いた画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００である。尚、本実施の形態における画像形成装置では、第１の実施の形態における面発光レーザを用いてもよい。

図３９に基づき、本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００について説明する。本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０等を備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、矢印Ｘで示す方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、この給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。このレジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、この記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。

次に、図４０に基づき光走査装置１０１０について説明する。光走査装置１０１０は、光源ユニット１１００、不図示のカップリングレンズ及び開口板、シリンドリカルレンズ１１１３、ポリゴンミラー１１１４、ｆθレンズ１１１５、トロイダルレンズ１１１６、２つのミラー（１１１７、１１１８）、及び上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置を備えている。尚、光源ユニット１１００は、第１の実施の形態における面発光レーザアレイを含む光源ユニットが用いられている。

シリンドリカルレンズ１１１３は、光源ユニット１１００から出力された光を、ミラー１１１７を介してポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光する。

ポリゴンミラー１１１４は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面には６面の偏向反射面が形成されている。そして、不図示の回転機構により、矢印Ｙに示す方向に一定の角速度で回転されている。

従って、光源ユニット１１００から出射され、シリンドリカルレンズ１１１３によってポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー１１１４の回転により一定の角速度で偏向される。

ｆθレンズ１１１５は、ポリゴンミラー１１１４からの光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１１１４により一定の角速度で偏向される光の像面を、主走査方向に関して等速移動させる。 トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５からの光をミラー１１１８を介して、感光体ドラム１０３０の表面に結像する。

トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５を介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ１１１６を介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１１１４の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。

ポリゴンミラー１１１４と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施の形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６とから構成されている。なお、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６の間の光路上、及びトロイダルレンズ１１１６と感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されてもよい。

本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００では、第１の実施の形態における面発光レーザアレイを用いているため、レーザプリンタ１０００では書きこみドット密度が上昇しても印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書きこみドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。

また、この場合には、各発光部からの光束の偏光方向が安定して揃っているため、レーザプリンタ１０００では、高品質の画像を安定して形成することができる。

尚、本実施の形態における説明では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であってもよい。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００である。

図４１に基づき、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００について説明する。本実施の形態におけるカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図４１において示される矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転順にそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置２０１０は、第１の実施の形態における面発光レーザアレイを含む光源ユニットを、各々の色毎に有しており、第２の実施の形態において説明した光走査装置１０１０と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ２０００は、この光走査装置２０１０を備えているため、第２の実施の形態におけるレーザプリンタ１０００と同様の効果を得ることができる。

ところで、カラープリンタ２０００では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、光走査装置２０１０の各光源が第１の実施の形態における面発光レーザアレイを含む光源ユニットにより形成されているため、点灯させる発光部を選択することで色ずれを低減することができる。

よって、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００では、第１の実施の形態における面発光レーザアレイを用いているため、高品質の画像を形成することができる。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１００ 発光部（面発光レーザ）
１０１ 基板
１０３ 下部半導体ＤＢＲ
１０４ 下部スペーサ層
１０５ 活性層
１０６ 上部スペーサ層
１０７ 上部半導体ＤＢＲ
１０８ 電流狭窄層
１０８ａ 選択酸化領域
１０８ｂ 電流狭窄領域
１０９ コンタクト層
１１０ メサ（メサ構造）
１１０ａ 側面
１１０ｂ 側面
１１０ｃ 側面
１１０ｄ 側面
１１０ｅ 上面
１１１ 保護膜
１１３ ｐ側電極
１１３ａ ｐ側電極
１１４ ｎ側電極
１２０ａ 側面において配線の形成されない領域
１３０ 配線
１３１ａ 配線
１３１ｂ 配線
１３２ａ 配線
２００ 面発光レーザアレイ
１０００ レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０ 光走査装置
２０００ カラープリンタ（画像形成装置）

特開２００８−３４６３７号公報 特開２００６−１３３６６号公報 特開２００７−１５０１７０号公報 特開２００９−３０２１１３号公報 特開２００５−１９１３４３号公報 特許第３７９１１９３号公報

Claims (12)

1. 基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、活性層及び上部半導体ＤＢＲと、
   前記活性層及び前記上部半導体ＤＢＲに形成されたメサと、
   前記メサの上面から側面に形成される電極と、
   を有し、
   前記メサの上面は多角形状に形成されており、前記電極は前記メサの側面のうち２面以上に各々形成されており、
   前記メサ側面に形成された２以上の前記電極同士は接続されており、
   前記電極の形成される前記側面においては、前記電極の形成されない領域を有していることを特徴とする面発光レーザ。
2. 基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、活性層及び上部半導体ＤＢＲと、
   前記活性層及び前記上部半導体ＤＢＲに形成されたメサと、
   前記メサの上面から側面に形成される電極と、
   を有し、
   前記メサの上面は多角形状に形成されており、前記メサの側面間には面取り部が形成されており、
   前記電極は、前記面取り部のうち、２以上の面取り部の上に各々形成されており、
   前記面取り部の上に形成された２以上の前記電極同士は接続されており、
   前記電極の形成される前記側面においては、前記電極の形成されない領域を有していることを特徴とする面発光レーザ。
3. 前記メサの上面は、４つの前記側面に隣接する辺と、４つの前記面取り部と隣接する辺により、略八角形に形成されており、
   対向する前記側面に隣接する辺において、対向する前記側面に隣接する辺同士の間の距離のうち短い距離をａとした場合、前記４つの前記面取り部と隣接する辺の長さｂは、
   ｂ＜ａ／（１＋２^１／２）
   であることを特徴とする請求項２に記載の面発光レーザ。
4. 前記メサの上面は略正方形であることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
5. 前記電極は、真空蒸着またはスパッタリングにより形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の面発光レーザ。
6. 前記電極は、リフトオフにより形成されているものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の面発光レーザ。
7. 基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、活性層及び上部半導体ＤＢＲと、
   前記活性層及び前記上部半導体ＤＢＲに形成されたメサと、
   前記メサの上面から側面に形成される電極と、
   を有し、
   前記メサの上面は多角形状に形成されており、前記電極は前記メサの側面同士により形成される稜線のうち、２以上の稜線に沿って各々形成されており、
   前記稜線に沿って形成された２以上の前記電極同士は接続されており、
   前記電極の形成される前記側面においては、前記電極の形成されない領域を有していることを特徴とする面発光レーザ。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の面発光レーザを複数有していることを特徴とする面発光レーザアレイ。
9. 光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
   請求項１から７のいずれかに記載の面発光レーザを有する光源と、
   前記光源からの光を偏向する光偏向部と、
   前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、
   を有することを特徴とする光走査装置。
10. 光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
    請求項８に記載の面発光レーザアレイを有する光源と、
    前記光源からの光を偏向する光偏向部と、
    前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、
    を有することを特徴とする光走査装置。
11. 像担持体と、
    前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する請求項９または１０に記載の光走査装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
12. 前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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