JP2021097114A - 面発光レーザ素子及び面発光レーザ素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)基板上に{0001}面を成長面とする第1導電型の第1のクラッド層を成長する工程と、
(b)前記第1のクラッド層上に前記第1導電型のガイド層を成長する工程と、
(c)前記ガイド層の表面に、エッチングにより前記ガイド層に平行な面内において2次元的な周期性を有して配されたホールを形成する工程と、
(d)塩素系ガス及びアルゴンガスを用いたICP−RIE(Inductive Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)により前記ガイド層をエッチングする工程と、
(e)窒素源を含むガスを供給し、III族原料ガスを供給すること無くマストランスポートを行った後、III族原料ガスの供給による成長を行って、前記ホールの開口部を塞ぐ第1の埋込層を形成してフォトニック結晶層を形成する工程と、
(f)前記第1の埋込層上に、活性層と、前記第1導電型の反対導電型である第2導電型の第2のクラッド層とをこの順で成長する工程と、を有し、
前記(d)工程は、前記ICP−RIEにおける、引き込み電圧、及び塩素系ガス及びアルゴンガスの比率と、前記フォトニック結晶層に埋め込まれた空孔の径分布との関係について既に取得されたデータを参照して、前記データに基づいて前記引き込み電圧、及び前記塩素系ガス及びアルゴンガスの比率を前記ICP−RIEに適用する工程を含む。
第1導電型の第1のクラッド層と、
前記第1のクラッド層上に形成され、層に平行な面内において2次元的な周期性を有して配された空孔を有するフォトニック結晶層と、前記フォトニック結晶層上に形成されて前記空孔を閉塞する第1の埋込層と、を有する第1のガイド層と、
前記第1の埋込層上に結晶成長された第2の埋込層と、
前記第2の埋込層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成された、前記第1導電型と反対導電型の第2導電型の第2のクラッド層と、を有し、
前記フォトニック結晶層の前記空孔の径分布は、各々の標準偏差(σ)が1nm以下であって各々の3σ範囲が互いに重ならないように互いに分離した2つの単峰分布からなる双峰性分布であり、空孔平均径が大なる単峰分布の空孔が全空孔中に占める割合が80%以上である。
[フォトニック結晶面発光レーザの構造]
フォトニック結晶面発光レーザ(以下、PCSELとも称する。)は、発光素子を構成する半導体発光構造層(n−ガイド層、発光層、p−ガイド層)と平行方向に共振器層を有し、当該共振器層に直交する方向にコヒーレントな光を放射する素子である。
以下に、PCSEL素子10の作製工程について詳細に説明する。結晶成長方法としてMOVPE(Metalorganic Vapor Phase Epitaxy)法を用い、常圧(大気圧)成長により成長基板12上に半導体構造層11を成長した。なお、以下に説明する工程でSnはステップnを意味する。
[S1:基板準備工程]
主面が、Ga原子が最表面に配列した{0001}面である+c面のGaN単結晶を用意した。主面はジャストでも、例えば、m軸方向に1°程度までオフセットした基板でも良い。例えば、m軸方向に1°程度までオフセットした基板は、広範な成長条件下にて鏡面成長を得ることができる。
[S2:n−クラッド層形成工程]
+c面GaN基板12上に、n−クラッド層13としてAl組成が4%のn型AlGaN層を2μmの層厚で成長した。AlGaN層は1100℃に加熱されたGaN基板へ、3族原子の供給源としてトリメチルガリウム(TMG)及びトリメチルアルミニウム(TMA)を供給することにより成長した。
[S3a:下ガイド層+空孔準備層の形成工程]
続いて、TMGを供給し、n−ガイド層14としてn型GaNを250nmの層厚で成長した。キャリアのドーピングは、AlGaN層と同様にシラン(SiH4)を同時に供給した。この時のキャリア濃度は凡そ1×1018cm−3であった。この成長層は、下ガイド層14Aに加えてフォトニック結晶層14Pを形成するための準備層である。
[S3b:空孔(ホール)形成工程]
上記準備層を形成後、基板をMOVPE装置のチャンバより取り出し、成長層表面に微細な空孔(ホール)を形成した。洗浄により清浄表面を得た後、シリコン窒化膜(SiNx)をプラズマCVDを用いて成膜した。この上に電子線描画用レジストをスピンコートで塗布し、電子描画装置に入れて2次元周期構造のパターニングを行った。
[S3c:洗浄工程]
ホールCHを形成した基板は、脱脂洗浄を行った後、バッファードフッ酸(HF)にてSiNx膜を除去した。このときのGaN表面のSEM(Scanning Electron Microscope)像を図3Aに、また、当該表面部に形成されたホールCHの断面SEM像を図3Bに示す。
[S3d:埋込層形成工程]
この基板を、再度MOVPE装置のリアクタ内に導入し、NH3を供給して1100℃まで昇温後、TMG及びNH3を供給してホールCHを閉塞し、埋込層14Bを形成した。このように形成された空孔(キャビティ)14Kを図5Aの断面SEM像に示す。
[S4:発光層形成工程]
続いて発光層である活性層15として、多重井戸(MQW)層を成長した。MQWのバリア層及び井戸層はそれぞれGaN及びInGaNであった。バリア層の成長は、基板を820℃まで降温後、3族原子の供給源としてトリエチルガリウム(TEG)を、窒素源としてNH3を供給して行った。また、井戸層の成長はバリア層と同じ温度にて、3族原子の供給源としてTEG及びトリメチルインジウム(TMI)を、窒素源としてNH3を供給して行った。本実施例における活性層からのPL(Photoluminescence)発光の中心波長は412nmであった。
[S5:p−ガイド層形成工程]
活性層の成長後、基板を1050℃に昇温し、p−ガイド層16としてGaNを110nmの層厚で成長した。p−ガイド層16はドーパントをドープせずに、TMG、NH3を供給して成長した。
[S6:電子障壁層形成工程]
p−ガイド層16の成長後、基板温度を1050℃で維持したまま、電子障壁層(EBL)17を成長した。EBL17の成長は、3族原子源としてTMG及びTMAを、窒素源としてNH3を供給して行った。またp−ドーパントとしてCp2Mgを供給した。以上により、Al組成が18%、層厚が15nmのEBL17を形成した。
[S7:p−クラッド層形成工程]
電子障壁層(EBL)17の成長後、基板温度を1050℃で維持したまま、p−クラッド層18を成長した。p−クラッド層18は、3族原子源としてTMG及びTMAを、窒素源としてNH3を供給して成長を行った。またp−ドーパントとしてCp2Mgを供給した。以上により、Al組成が6%、層厚が600nmのp−クラッド層18を形成した。なお、成長後のN2雰囲気中で850℃、10分間のアクチベーションをしたときの、p−クラッド層(p−AlGaN)18のキャリア濃度は2×1017 cm−3であった。
[S8:p−コンタクト層形成工程]
p−クラッド層18を成長後、基板温度を1050℃で維持したままp−コンタクト層19を成長した。p−コンタクト層19の成長は、3族原子源としてTMGを、窒素源としてNH3を供給して行った。またドーパントとしてCp2Mgを供給した。
[S9:電極形成工程]
エピタキシャル成長層の形成が完了した成長層付き基板を研磨装置で所定の厚さまで薄くする。その後、p−コンタクト層19側に素子分離溝以外が覆われたマスクを形成し、n−クラッド層13又は基板12が露出するまでエッチングした。その後、マスクを除去して素子分離溝を形成した。
[S10:電極形成工程]
(アノード電極形成)
エピタキシャル成長基板12の表面にp電極20Bとしてパラジウム(Pd)膜及び金(Au)膜を電子ビーム蒸着法によりこの順に成膜した。成膜した電極金属膜をフォトリソグラフィを用いて200×200μm2にパターニングし、p電極20Bを形成した。
(カソード電極形成)
続いて、基板12の裏面にTi、Auを順に電子ビーム蒸着法により成膜してn電極20Aを形成した。
[S11:保護膜形成工程]
電極形成を終了した基板下面を支持基板に貼り付け、アノード電極を覆うマスクを形成する。その後、スパッタリングにて素子の上面と側面に保護膜であるSiO2膜を形成した。
[S12:個片化工程]
最後に、基板分離溝の中央線に沿ってレーザースクライブして、個片化したPCSEL素子(以下、PCSEL素子又は単にPCSELと称する)10を得た。
2.空孔サイズ及び散乱損失
[空孔サイズ]
図6に、埋込層形成工程(S3d)後において、フォトニック結晶層14P中に2次元配列されて形成された空孔(キャビティ)14Kの空孔径サイズの度数分布を示す。上記したように、空孔(キャビティ)14Kは、{10−10}面であるm面に囲まれた六角柱状を有するが、本明細書において、空孔14Kの空孔径サイズは、当該六角形に外接する円の直径を指す(図5Cを参照)。
[空孔と活性層の距離]
図5Bに示すように、活性層15から小空孔14K2の頂部を含む面への距離(S2)は、活性層15から大空孔14K1の頂部を含む面への距離(S1)よりも大きい。また大空孔14K1及び小空孔14K2の成長用基板側の底部を含む面は、発光層から同一の距離にあった。
[大小の空孔と散乱損失]
フォトニック結晶面発光レーザのフォトニック結晶層(空孔層)14Pの空孔が図6に示すように2種類のサイズの分離した分布(すなわち、分離した2つの単峰分布)の空孔からなる場合、結合波理論によって散乱損失を見積もることができる。
[大空孔及び小空孔の分離した分布の発生メカニズム]
大空孔及び小空孔の双峰性分布(分離した単峰分布からなる分布)がなぜ発生するかについて、そのメカニズムについて検討を行った。図8は、埋込層形成温度の1100℃まで昇温(昇温速度:100℃/min)した直後(埋込層成長直前)の空孔断面を示すSEM像である。この状態においては、1100℃まで昇温したホールCHの開口部ではマストランスポートが発生し、熱的に安定なファセット面が形成されるためである。この段階において開口部が広いホールCHと、狭いホールCHの2種類が形成されている。また、開口が広いホールCHはネック径も広く、これに対して開口が狭いホールCHはネック径も狭い。
[小空孔の大きさ調整]
空孔形成工程(ステップ:S3b)で説明したように、ICP−RIE装置にて塩素系ガス及びアルゴンガスを用いてGaNをドライエッチングすることにより、GaN表面に円柱状のホールを形成し、当該ホールCHを閉塞し(S3d:埋込層形成工程)、空孔14Kを形成した。
[変形例]
上記したフォトニック結晶レーザ(PCSEL)10の変形例であるフォトニック結晶レーザ(PCSEL)40の構造を図26に示す。すなわち、フォトニック結晶レーザ(PCSEL)10においては、フォトニック結晶層(PC層)を活性層15よりも基板12側に配置した場合()について説明したが、活性層15をフォトニック結晶層よりも基板12側に配置してもよい。
[フォトニック結晶レーザ(PCSEL)40の作製工程]
PCSEL40の作製工程は、PCSEL10の場合と同様である。ただし、PCSEL40の作製工程においては、ステップS3a(下ガイド層+空孔準備層の形成工程)においてはステップS3b(ホール形成工程)、ステップS3c(洗浄工程)、ステップS3d(埋込層形成工)の3つのステップは実施しない。代わりにPCSEL40の作製工程においては、この3つステップS3a、S3c、S3dをS5(p−ガイド層形成工程)の後に続けて実施する。
[PCSEL素子の発光特性]
実施例3により埋込層14Bを形成した後、ステップS4〜S12の工程を実施し、PCSEL10を得た。図15A及び図15Bは、それぞれPCSEL10の断面SEM像及びフォトニック結晶層(PC層)14Pの拡大断面SEM像である。
(1)空孔と発光層の距離
実施例2と同様に、空孔14K1の径は単一の分布(単峰性分布)を呈し、その均一性は非常に高いから、フォトニック結晶層14P内の空孔14K1の上側頂部は同一面内にあり、また基板側頂部も同一面内にあるから、これらの面のいずれも活性層15から一定の距離であり、従って、高い共振効果を得ることができる。
(2)電流密度と光出力の関係
PCSEL10の電流密度と光出力(ピーク値)の関係(I−L特性)を図16Aに、発振波長を図16Bに示す。
(3)発振閾値の見積り
分布帰還型(DFB:Distributed Feedback)レーザやフォトニック結晶レーザなどの周期構造を光共振器とするレーザは、結合波理論により共振器の光損失(α0)を見積もることができる。この方法で実施例3のPCSEL10の光損失を見積もると7.52cm−1であった。また、実施例3における内部損失(αi)は、クラッド層構造をファブリペロー型半導体レーザと同様とすると、およそ20cm−1程度である。以上から実施例3の全損失は27.5cm−1である。
Γact:活性層の光閉じ込め係数
Gs:閾値利得
α0:結合波理論により求めた共振器の光損失
αi:内部損失(吸収損失)
次に、非特許文献1の構造を例として、その閾値利得を見積もる。2次元結合波理論より共振器での光損失(α0 )を見積もると99.7cm−1 と見積もられた。内部損失(αi )を同様に20cm−1 とすると全損失は119.7cm−1 となる。ここで、活性層の光閉じ込め係数(Γact )は1.96%であることから、非特許文献1の構造での閾値利得は6111.4cm−1となる。利得が電流に対して比例関係にあるとして、閾値電流密度を求めると39kA/cm2となる。この値は、実際の閾値電流密度67kA/cm2よりも低い。
(1)PCSEL30の作製工程
以下においてはPCSEL10の作製工程との相違点について説明する。上記したステップS1からS3bまでは実施例1と同様に実施した。
[S3c:洗浄工程(選択エッチング工程)]
実施例2と同様のステップS3c(洗浄工程:選択エッチング工程)を実施した。具体的には、SiNx膜を除去した後、孔部(ホール)CHを形成した基板を水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)を1%程度含む半導体洗浄液に10分間浸漬し、その後水洗した。
[S3d:埋込層(第1の埋込層)形成工程]
実施例3と同様のステップS3dを実施した。具体的には、図13のシーケンスに示すように、III族原料ガスを供給すること無く、NH3を供給しつつ基板を室温(RT)から900℃(時刻t1〜t2)まで昇温し、時刻t2においてIII族原料(TMG)の供給を開始し、ホールCHを埋め込む第1の埋込層14Bを形成した。
[S3e:第2の埋込層形成工程]
本実施例においては、ステップS3d(第1の埋込層形成工程)に続けて、第2の埋込層25を形成した。
(2)第2の埋込層25による活性層の品質向上
図18Aは、第1の埋込層14Bの表面モフォロジを示す原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscope)の像であり、図18Bは、図18AのA−A線に沿った断面の表面粗さを示すグラフであり、図18Cは、図18AのB−B線に沿った断面の表面粗さを示すグラフである。第1の埋込層14Bの表面はGaN(0001)面から構成され、周期PC(=164nm)と同程度の幅でバンチングしたステップ・テラス構造となっていることが確認された。
(3)PCSEL30の発振特性
本実施例のPCSEL30の電流密度と光出力(ピーク値)の関係(I−L特性)を図19Aに、発振スペクトルを図19Bに示す。
(4)第2の埋込層25のIn組成
図20A及び図20Bに、それぞれIn組成に対する1次元光結合係数κ1D及び2次元光結合係数κ2Dを示す。1次元光結合係数κ1Dは、±180°方向に回折する光の結合係数、2次元光結合係数κ2Dは、±90°方向に回折する光の結合係数である。また、図21A及び図21Bに、それぞれIn組成に対する活性層の光閉じ込め係数Γact及びフォトニック結晶層の光閉じ込め係数Γpcを示す。また、図22は、In組成に対する共振器損失α0を示している。なお、これらの図においては、活性層のIn組成を8%、第2の埋込層25であるInGaN層の層厚を50nmとして計算した。また、図23は、閾値利得GsのInGaN層のIn組成依存性を示している。なお、内部損失αiを13cm−1として計算した。
3.第2の埋込層25による閾値電流密度の低減
図23を参照すると、第2の埋込層25を導入することで閾値利得Gsが低減することが分かる。本実施例においては第2の埋込層25のIn組成は2%であり、閾値利得Gsは690cm−1となる。これは第2の埋込層25を有していない上記実施例3のPCSEL10(図1A)の728cm−1よりも小さい。しかし、この値から見積もられる発振閾値電流密度の変化は、PCSEL10の約95%になる程度である。したがって、PCSEL10の5.5kA/cm2から本実施例によって得られた2.5kA/cm2への閾値電流密度の低減は、閾値利得Gsが低下したことではなく、前述の浅いピットPTをInを添加して埋め込んだ効果によるものであると言える。
Claims (10)
- MOVPE法によりGaN系半導体からなる面発光レーザ素子を製造する製造方法であって、
(a)基板上に{0001}面を成長面とする第1導電型の第1のクラッド層を成長する工程と、
(b)前記第1のクラッド層上に前記第1導電型のガイド層を成長する工程と、
(c)前記ガイド層の表面に、エッチングにより前記ガイド層に平行な面内において2次元的な周期性を有して配されたホールを形成する工程と、
(d)塩素系ガス及びアルゴンガスを用いたICP−RIE(Inductive Coupled Plasma - Reactive Ion Etching)により前記ガイド層をエッチングする工程と、
(e)窒素源を含むガスを供給し、III族原料ガスを供給すること無くマストランスポートを行った後、III族原料ガスの供給による成長を行って、前記ホールの開口部を塞ぐ第1の埋込層を形成してフォトニック結晶層を形成する工程と、
(f)前記第1の埋込層上に、活性層と、前記第1導電型の反対導電型である第2導電型の第2のクラッド層とをこの順で成長する工程と、を有し、
前記(d)工程は、前記ICP−RIEにおける、引き込み電圧、及び塩素系ガス及びアルゴンガスの比率と、前記フォトニック結晶層に埋め込まれた空孔の径分布との関係について既に取得されたデータを参照して、前記データに基づいて前記引き込み電圧、及び前記塩素系ガス及びアルゴンガスの比率を前記ICP−RIEに適用する工程を含む製造方法。 - 前記工程(d)において、前記空孔の径分布が、各々の標準偏差(σ)が1nm以下であって各々の3σ範囲が互いに重ならないように分離した2つの単峰分布のみからなる双峰性分布であり、空孔平均径が大なる単峰分布の空孔が全空孔中に占める割合が80%以上であるように、前記前記引き込み電圧、及び前記塩素系ガス及びアルゴンガスの比率が選択されている請求項1に記載の製造方法。
- 前記工程(d)において、前記空孔平均径が大なる単峰分布の空孔が全空孔中に占める割合が95%以上であるように、前記前記引き込み電圧、及び前記塩素系ガス及びアルゴンガスの比率が選択されている請求項1に記載の製造方法。
- 前記工程(d)において、前記空孔の径分布が、標準偏差(σ)が1nm以下である単峰分布が1つのみであり、前記単峰分布の空孔が全空孔中に占める割合が95%以上であるように、前記前記引き込み電圧、及び前記塩素系ガス及びアルゴンガスの比率が選択されている請求項1に記載の製造方法。
- 前記工程(e)において、III族原料ガスを供給すること無く前記基板を850℃〜950℃の温度範囲内の温度に昇温して前記マストランスポートを行い、前記ガイド層の表面に{10−11}ファセットを選択的に成長させつつ前記ホールの開口部を塞ぐ前記第1の埋込層を形成する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ガイド層はGaN層であり、
前記工程(e)において、前記開口部を塞ぐ前記第1の埋込層を形成の後に、Inを組成に含む第2の埋込層を形成する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記第2の埋込層はInGaN層であり、In組成は1〜4%の範囲内である請求項6に記載の製造方法。
- GaN系半導体からなる面発光レーザ素子であって、
第1導電型の第1のクラッド層と、
前記第1のクラッド層上に形成され、層に平行な面内において2次元的な周期性を有して配された空孔を有するフォトニック結晶層と、前記フォトニック結晶層上に形成されて前記空孔を閉塞する第1の埋込層と、を有する第1のガイド層と、
前記第1の埋込層上に結晶成長された第2の埋込層と、
前記第2の埋込層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成された、前記第1導電型と反対導電型の第2導電型の第2のクラッド層と、を有し、
前記フォトニック結晶層の前記空孔の径分布は、各々の標準偏差(σ)が1nm以下であって各々の3σ範囲が互いに重ならないように互いに分離した2つの単峰分布からなる双峰性分布であり、空孔平均径が大なる単峰分布の空孔が全空孔中に占める割合が80%以上である面発光レーザ素子。 - 前記空孔平均径が大なる単峰分布の空孔が全空孔中に占める割合が95%以上である請求項8に記載の面発光レーザ素子。
- 前記工程(d)において、前記空孔の径分布が、標準偏差(σ)が1nm以下である単峰分布が1つのみであり、前記単峰分布の空孔が全空孔中に占める割合が95%以上である請求項8に記載の面発光レーザ素子。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102021214311A1 (de) * | 2021-12-14 | 2023-06-15 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Oberflächenemittierender photonischer-kristall-laser, optoelektronisches system und verfahren zur herstellung eines oberflächenemittierenden photonischer-kristall-lasers |
CN115995757B (zh) * | 2023-03-23 | 2023-06-16 | 香港中文大学(深圳) | 一种光子晶体电泵浦表面发射激光器及其制备方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007067182A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フォトニック結晶構造を備える素子の製造方法およびフォトニック結晶構造を備える素子 |
JP2007234835A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Canon Inc | 垂直共振器型面発光レーザ |
JP2008010539A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 |
WO2011013363A1 (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | キヤノン株式会社 | 微細構造の製造方法 |
JP2013135001A (ja) * | 2011-12-23 | 2013-07-08 | Canon Inc | 微細構造の製造方法 |
JP2013135013A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Canon Inc | 分布帰還型の窒化物半導体フォトニック結晶レーザの製造方法 |
US20180053879A1 (en) * | 2012-07-12 | 2018-02-22 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Metallic Contact for Optoelectronic Semiconductor Device |
WO2019124312A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 国立大学法人京都大学 | 面発光レーザ素子及び面発光レーザ素子の製造方法 |
WO2019235535A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 発光素子 |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH480839A (de) | 1967-01-16 | 1969-11-15 | Sandoz Ag | Haarfärbemittel |
JP3561244B2 (ja) * | 2001-07-05 | 2004-09-02 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | 二次元フォトニック結晶面発光レーザ |
US7085301B2 (en) * | 2002-07-12 | 2006-08-01 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Photonic crystal single transverse mode defect structure for vertical cavity surface emitting laser |
JP2004111766A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Toshiba Corp | 窒化ガリウム系半導体素子及びその製造方法 |
US8605769B2 (en) * | 2004-12-08 | 2013-12-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor laser device and manufacturing method thereof |
US8228604B2 (en) * | 2005-11-14 | 2012-07-24 | Industrial Technology Research Institute | Electromagnetic (EM) wave polarizing structure and method for providing polarized electromagnetic (EM) wave |
JP4927411B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2012-05-09 | 古河電気工業株式会社 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
JP2007234724A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Canon Inc | 垂直共振器型面発光レーザ、該垂直共振器型面発光レーザにおける二次元フォトニック結晶の製造方法 |
JP5168849B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2013-03-27 | 住友電気工業株式会社 | 面発光レーザ素子およびその製造方法、ならびに面発光レーザアレイおよびその製造方法 |
JP4766704B2 (ja) * | 2007-04-20 | 2011-09-07 | キヤノン株式会社 | 面発光レーザ |
JP2009130110A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Iii族窒化物系面発光素子およびその製造方法 |
JP2009170508A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 面発光半導体レーザ及びその製造方法 |
JP5327234B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2013-10-30 | コニカミノルタ株式会社 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザおよびその製造方法 |
JP2010192645A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP4647020B2 (ja) * | 2009-07-30 | 2011-03-09 | キヤノン株式会社 | 窒化物半導体の微細構造の製造方法 |
JP2011192752A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
JP5769483B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2015-08-26 | キヤノン株式会社 | 面発光レーザ及び画像形成装置 |
JP2013016651A (ja) * | 2011-07-04 | 2013-01-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子の製造方法 |
US8885683B2 (en) * | 2011-12-21 | 2014-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for forming microstructure of nitride semiconductor, surface emitting laser using two-dimensional photonic crystal and production process thereof |
JP2015523726A (ja) * | 2012-06-18 | 2015-08-13 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 偶発的ディラック点によって有効化されるフォトニック結晶面発光レーザー |
US9583353B2 (en) * | 2012-06-28 | 2017-02-28 | Yale University | Lateral electrochemical etching of III-nitride materials for microfabrication |
JP6223075B2 (ja) * | 2012-10-09 | 2017-11-01 | キヤノン株式会社 | 発光素子の製造方法及び発光素子 |
JP2014135323A (ja) * | 2013-01-08 | 2014-07-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子の製造方法 |
JP2016015260A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | スタンレー電気株式会社 | フィラメント、それを用いた光源、および、フィラメントの製造方法 |
US9385268B2 (en) * | 2014-11-10 | 2016-07-05 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor chips |
JP6788574B2 (ja) * | 2015-03-13 | 2020-11-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体発光素子 |
JP6860175B2 (ja) * | 2016-02-29 | 2021-04-14 | 国立大学法人京都大学 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ及びその製造方法 |
JP2017168625A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 住友電気工業株式会社 | 面発光半導体レーザを作製する方法 |
JP2017168626A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 住友電気工業株式会社 | 面発光半導体レーザを作製する方法 |
JP6747922B2 (ja) * | 2016-09-07 | 2020-08-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体発光素子及び発光装置 |
WO2018155710A1 (ja) * | 2017-02-27 | 2018-08-30 | 国立大学法人京都大学 | 面発光レーザ及び面発光レーザの製造方法 |
US10554010B2 (en) * | 2017-05-11 | 2020-02-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of producing semiconductor laser device and method of producing optical directional coupler |
CN108847574B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-06-26 | 华慧芯科技(天津)有限公司 | 一种脊波导电极开窗的方法 |
JP7279875B2 (ja) * | 2018-09-03 | 2023-05-23 | 国立大学法人京都大学 | 面発光レーザ素子及び面発光レーザ素子の製造方法 |
CN110233427B (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-08 | 南京工程学院 | 一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器及其制备方法 |
-
2019
- 2019-12-16 JP JP2019226780A patent/JP2021097114A/ja active Pending
-
2020
- 2020-12-15 EP EP20214151.1A patent/EP3843225B1/en active Active
- 2020-12-16 US US17/123,133 patent/US11670910B2/en active Active
-
2023
- 2023-04-21 US US18/137,462 patent/US20230283049A1/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007067182A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フォトニック結晶構造を備える素子の製造方法およびフォトニック結晶構造を備える素子 |
JP2007234835A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Canon Inc | 垂直共振器型面発光レーザ |
JP2008010539A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 |
WO2011013363A1 (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | キヤノン株式会社 | 微細構造の製造方法 |
JP2013135001A (ja) * | 2011-12-23 | 2013-07-08 | Canon Inc | 微細構造の製造方法 |
JP2013135013A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Canon Inc | 分布帰還型の窒化物半導体フォトニック結晶レーザの製造方法 |
US20180053879A1 (en) * | 2012-07-12 | 2018-02-22 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Metallic Contact for Optoelectronic Semiconductor Device |
WO2019124312A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 国立大学法人京都大学 | 面発光レーザ素子及び面発光レーザ素子の製造方法 |
JP2019114663A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 国立大学法人京都大学 | 面発光レーザ素子及び面発光レーザ素子の製造方法 |
WO2019235535A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 発光素子 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
YOSHIMOTO SUSUMU, ET AL.: "GaN Photonic-Crystal Surface-Emitting Laser Operating at Blue-Violet Wavelengths", LASER AND ELECTRO-OPTICS SOCIETY (LEOS) 2008, vol. 21st Annual Meeting of the IEEE, JPN6018015138, November 2008 (2008-11-01), ISSN: 0005113171 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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