JP6045832B2 - 面発光レーザ素子 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る面発光レーザ素子の模式的な断面図である。図1に示すように、面発光レーザ素子100は、面方位(001)のn型GaAsからなる基板1上に積層された、第1の反射鏡として機能するアンドープの下部DBR(Distributed Bragg Reflector)ミラー2、n型コンタクト層3、n側電極4、n型クラッド層5、活性層6、p型クラッド層7、キャリア障壁層8、p型スペ−サ層9、電流狭窄層10、p型スペーサ層11、p型コンタクト層12、p側電極13、位相調整層14、および第2の反射鏡として機能する上部誘電体DBRミラー15を備える。
図4に示すようにAl組成を94%以下にすると酸化レートが非常に低くなるため、Al含有半導体層との間で酸化レートに差がつけやすい。
図5は、本発明の実施の形態2に係る面発光レーザ素子の模式的な断面図である。図5に示すように、面発光レーザ素子200は、図1に示す面発光レーザ素子100において、キャリア障壁層8をキャリア障壁層28に置き換えた構成を有する。
2 下部DBRミラー
3 n型コンタクト層
4 n側電極
5 n型クラッド層
6 活性層
7 p型クラッド層
8、28 キャリア障壁層
9、11 p型スペーサ層
10 電流狭窄層
10a 開口部
10b 選択酸化層
12 p型コンタクト層
13 p側電極
14 位相調整層
15 上部誘電体DBRミラー
100、200 面発光レーザ素子
CB 伝導帯
E1、E2 電子
H ホール
M メサポスト
VB 価電子帯
Claims (5)
- 光共振器を構成する第1の反射鏡および第2の反射鏡と、
前記第1の反射鏡と前記第2の反射鏡との間に配置された活性層と、
前記第2の反射鏡と前記活性層との間に配置され、電流注入部と選択酸化熱処理によって前記電流注入部の外周に形成された選択酸化層とを有する電流狭窄層と、
前記活性層と前記電流狭窄層との間に配置され、外周側に選択酸化された領域を有し、前記活性層からオーバーフローした少数キャリアに対してエネルギー障壁となるキャリア障壁層と、
を備え、
前記キャリア障壁層は、当該キャリア障壁層と前記活性層側で隣接する半導体層よりもAl組成が高くかつバンドギャップエネルギーが高い半導体材料からなり、Al組成が前記電流狭窄層の前記電流注入部のAl組成と同じまたはより高く、層厚が20nm以下であり、前記光共振器内でレーザ光が形成する光の定在波の節のうち、前記活性層側から1番目の節の位置に配置され、
前記電流狭窄層は、前記定在波の節のうち、前記活性層側から2番目の節の位置に配置され、
前記キャリア障壁層の前記選択酸化された領域は、前記電流狭窄層の前記電流注入部よりも内側まで到達しておらず、
前記電流注入部と、前記キャリア障壁層における前記選択酸化された領域との面方向における距離が、5μm以上離れており、
前記キャリア障壁層の酸化レートが前記電流狭窄層の前記電流注入部の酸化レートの1/2以下であるように構成されている
ことを特徴とする面発光レーザ素子。 - 前記キャリア障壁層と、前記半導体層との伝導帯のエネルギー障壁差が100meV以上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素子。
- 前記電流狭窄層と前記キャリア障壁層とは層厚方向において100nm以上離れていることを特徴とする請求項1または2に記載の面発光レーザ素子。
- 前記少数キャリアは電子であり、前記キャリア障壁層はp型にドーピングされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の面発光レーザ素子。
- 前記キャリア障壁層のキャリア濃度は、前記半導体層のキャリア濃度よりも1桁以上高いことを特徴とする請求項4に記載の面発光レーザ素子。
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