JPH09246652A

JPH09246652A - 半導体レーザ装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09246652A
Application number: JP8090896A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takahashi; 孝志高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1997-09-19
Anticipated expiration: 2016-03-08
Also published as: JP3685541B2

Abstract

(57)【要約】【課題】素子抵抗を低減でき、かつ、発振閾電流の増
加を有効に防止することの可能な面発光型の半導体レー
ザ装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ
基板１０１上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡１０２，ｎ型
ＡｌＧａＡｓクラッド層１０３，ＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸活性層１０４，ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０５，
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６，誘電体多層膜反射鏡
１０７が順次に形成され、また、誘電体多層膜反射鏡１
０７で覆われていない領域のｎ型クラッド層１０３の直
下に、プロトンイオン注入により半絶縁領域１０８が形
成されており、さらに、誘電体多層膜反射鏡１０７で覆
われていないｐ型コンタクト層１０６表面から量子井戸
活性層１０４まで、ｐ型不純物(例えばＺｎ)が注入，拡
散され、ｐ型不純物拡散領域１０９が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信，光情報処
理などに利用される半導体レーザ装置に関し、特に面発
光型の半導体レーザ装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、垂直共振器型の面発光半導体レー
ザは、端面出射型半導体レーザと異なり、動的単一波長
性に優れており、低閾電流動作および２次元集積化が可
能である等の特徴を有しており、近年研究開発が活発に
行なわれている。

【０００３】図７，図８は特開平５−３７０７４号に示
されている従来の垂直共振器型の面発光半導体レーザの
構造例を示す図である。なお、図７は半導体レーザの断
面図、図８は図７の半導体レーザの活性層の斜視図であ
る。

【０００４】図７，図８を参照すると、この半導体レー
ザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型に不純物ドー
ピングされたＧａＡｓとＡｌＡｓの多層膜からなる反射
ミラー層２，ｎ型ＡｌＧａＡｓ閉じ込め層３，ＩｎＧａ
Ａｓの活性細線９とＩｎＡｌＡｓの閉じ込め細線１０か
らなる量子細線周期構造をアンドープＡｌＧａＡｓの閉
じ込め層１１で挾んだ活性層４，ｐ型ＡｌＧａＡｓ閉じ
込め層５，ｐ型に不純物ドーピングされたＧａＡｓとＡ
ｌＡｓの多層膜からなる反射ミラー層６，ＡｕＺｎ金属
電極７を順次に形成し、これら全ての層を形成した後
に、ｎ型多層膜反射ミラー層２までメサエッチングを行
ない、ｎ型多層膜反射ミラー層２上にＡｕＧｅＮｉ金属
電極８を形成したものとなっている。

【０００５】ここで、反射ミラー層(多層膜ミラー層)
２，６は、１／４波長厚の層より構成されており、１０
〜２０層程度の層数で９９％以上の反射率を得ることが
できる。これにより、ｐ型反射ミラー層６とｎ型反射ミ
ラー層２とによって共振器構造が形成され、その共振波
長は約９５０ｎｍであり、基板１側より発光(面発光)さ
せることができる。

【０００６】図７，図８の面発光半導体レーザでは、半
導体多層膜の反射ミラー層２，６を通して電流を流す構
造になっている。しかしながら、半導体多層膜の反射ミ
ラー層２，６は、禁制帯幅の異なる２種類の半導体層を
１０〜２０層積層して形成しているため、各界面に禁制
帯幅差によるエネルギー障壁が生じてしまう。従って、
特に有効質量が大きく移動度の小さい正孔(ホール)を注
入するｐ型多層膜反射ミラー層６では、直列抵抗が大き
くなり、このため、素子の動作電圧が大きくなったり、
発熱による素子劣化が生じるという問題点があった。ま
た、ｐ側電極７はメサの頂上部に形成されているため、
レーザの閾電流を低減する目的でメサ面積を小さくした
場合に、電極と半導体層の接触面積が小さくなり、接触
抵抗が大きくなるという問題もある。

【０００７】これに対し、特開平６−１９６８０４号に
は、素子の接触抵抗を低減させた面発光半導体レーザ装
置が示されている。図９は特開平６−１９６８０４号に
開示の半導体レーザ装置の断面図であり、この半導体レ
ーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板９上に、ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓとｎ型ＡｌＡｓを３０周期積層したｎ型半導体多層膜
反射鏡１０，ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１，ｐ型Ｇ
ａＡｓ活性層１２，ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３，
ｐ型ＡｌＧａＡｓとＡｌＡｓからなるｐ型半導体多層膜
反射鏡１４，ｐ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層１５が順次
に形成されており、ｐ型半導体多層膜反射鏡１４には、
中央部と上部を除いてＨ⁺イオンが注入された電流ブロ
ック部１６が形成されている。なお、符号１７はコンタ
クト層上面にレーザ出射部を除いて形成したｐ側オーミ
ック電極であり、符号１９は基板下面全域に形成したｎ
側オーミック電極である。

【０００８】図９の面発光半導体レーザは、図７，図８
の面発光半導体レーザと異なり、メサ構造ではなくプレ
ーナ構造となっている。これにより、ｐ側電極１７を、
レーザ出射部を除いて全面に形成することができ、電極
と半導体との接触抵抗を低減できる。しかしながら、図
９の半導体レーザ装置も、ｐ型半導体多層膜反射鏡１４
を通して電流注入を行なっている点では、図７，図８の
半導体レーザ装置と同じであり、ｐ型半導体多層膜反射
鏡を通して電流注入を行なうことから、直列抵抗は低減
されない。

【０００９】また、図１０は特開平６−２９６１２号に
示されている面発光半導体レーザの断面図である。図１
０の半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１９上に、
ＧａＡｓとＡｌＧａＡｓとを交互に積層させたｎ型単結
晶ブラッグ鏡２０，第１のエピタキシャル層２１，第２
のエピタキシャル層２２，活性領域，第２のエピタキシ
ャル層２２が形成されている。

【００１０】ここで、活性領域は、複数の量子井戸２３
からなり、中間層２４によって互いに分離されている。
また、上部の第２のエピタキシャル層２２上には、円形
または長方形の保護マスク２５が形成されており、マス
クで覆われていないデバイス表面からｐ型不純物をドー
ピング，拡散させ、不純物が拡散された活性領域２６
は、各層を構成する元素の相互拡散またはマイグレーシ
ョンによって組成が均質化されている。なお、符号２７
はレーザ出射部を除いて形成された上部金属オーミック
接点であり、また、符号２８は下部金属オーミック接点
であり、これらを形成した後、誘電体多層膜からなる半
透明反射鏡２９を形成し、共振器内に光子を閉じ込め、
レーザ光線を外部に取り出すようになっている。

【００１１】図１０のレーザ構造では、電流は、ｐ型半
導体多層膜を通さずに、半透明反射鏡２９の周囲のｐ型
不純物拡散により均質化された領域２６から注入され
る。従って、エネルギー障壁による直列抵抗の増加を生
じさせず、また、電極と半導体との接触面積も大きくで
きるため、接触抵抗を低減できる。また、不純物拡散に
より均質化した化合物の禁制帯幅は量子井戸層の禁制帯
幅よりも大きくなっているため、注入されたキャリアを
均質化されていない活性領域内に閉じ込めることができ
る。

【００１２】また、図１１は特開平５−２３５４７３号
に示されている面発光レーザの構成図である。図１１の
面発光レーザは、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型半導
体多層膜からなる下部ミラー３１と、活性層を含むキャ
ビティ領域３２と、半導体多層膜からなる上部ミラー３
５とを有している。

【００１３】ここで、上部ミラー３５は凸部を有する形
状をなし、上部ミラー３５の凸部とキャビティ領域３２
との間には、上部ミラー最下層３３と、ｐ型電流注入層
３４とが形成されている。また、この凸部の周辺部でそ
の層厚方向の活性層近傍には、半絶縁膜領域３６が形成
され、また、上部ミラー３５の凸部の周辺部には、電流
注入用の電極３７が形成されている。

【００１４】図１１の半導体レーザにおいても、電流は
ｐ型半導体多層膜を通さずに活性層に注入されるため、
エネルギー障壁による直列抵抗の増加が生じない。ま
た、電極と半導体との接触面積も大きくできるため、接
触抵抗を低減できる。そして、活性層近傍に形成した半
絶縁領域３６によって、電流を上部ミラー３５凸部の下
方に狭窄することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１０の面
発光レーザでは、注入されたキャリアは、均質化されて
いる活性領域内に閉じ込められるが、下部の第２のエピ
タキシャル層２２にｐ型不純物が拡散されているため、
ｐ側電極２７の下方にｐｎ接合領域が拡がっている。そ
のため、特に注入キャリア密度の高い面発光レーザにお
いては、この界面を通って流れる漏れ電流により発振閾
電流が増大してしまうという問題があった。

【００１６】一方、図１１の面発光レーザでは、半絶縁
領域３６によって電流狭窄構造を形成しているが、上部
ミラー３５の凸部下方の活性層に注入されたキャリアが
隣接した半絶縁領域３６の活性層に拡散すると、イオン
注入によって誘起された結晶欠陥を通じて非発光再結合
してしまう。また、発光再結合した成分も、キャビティ
領域の外にあるため、レーザ発振に寄与しない。従っ
て、余分なキャリアが注入されることになり、発振閾電
流を増加させてしまうという問題があった。

【００１７】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであり、素子抵抗を低減でき、かつ、発振閾
電流の増加を有効に防止することの可能な面発光型の半
導体レーザ装置およびその製造方法を提供することを目
的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ｎ型半導体基板上に、ｎ型
半導体多層膜反射鏡，ｎ型クラッド層，量子井戸活性
層，ｐ型クラッド層，ｐ型コンタクト層が形成され、ま
た、ｐ型コンタクト層上には、柱状の誘電体多層膜反射
鏡が形成されており、前記誘電体多層膜反射鏡で覆われ
ていない領域のｎ型クラッド層直下には、半絶縁領域が
設けられており、また、前記誘電体多層膜反射鏡で覆わ
れていないｐ型コンタクト層表面から量子井戸活性層ま
での領域は、ｐ型不純物が拡散されて無秩序化されたｐ
型不純物拡散領域となっており、また、ｐ型不純物が拡
散されたｐ型コンタクト層上と基板裏面とには、それぞ
れオーミック電極が形成され、基板に対して垂直方向に
レーザ発振するようになっていることを特徴としてい
る。

【００１９】また、請求項２記載の発明は、ｎ型半導体
基板上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡，ｎ型クラッド層，
量子井戸活性層，ｐ型クラッド層，ｐ型コンタクト層が
形成され、また、ｐ型コンタクト層上には、柱状のアン
ドープ半導体多層膜反射鏡が形成されており、前記アン
ドープ半導体多層膜反射鏡で覆われていない領域のｎ型
クラッド層直下には、半絶縁領域が設けられ、また、前
記アンドープ半導体多層膜反射鏡で覆われていないｐ型
コンタクト層表面から量子井戸活性層までの領域は、ｐ
型不純物が拡散されて無秩序化されたｐ型不純物拡散領
域となっており、また、ｐ型不純物が拡散されたｐ型コ
ンタクト層上と基板裏面とには、それぞれオーミック電
極が形成され、基板に対して垂直方向にレーザ発振する
ようになっていることを特徴としている。

【００２０】また、請求項３記載の発明は、ｎ型半導体
基板上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡，ｎ型クラッド層，
禁制帯幅が基板よりも狭い量子井戸活性層，ｐ型クラッ
ド層，ｐ型コンタクト層が形成され、また、ｐ型コンタ
クト層上には、柱状の多層膜反射鏡が形成されており、
前記多層膜反射鏡で覆われていない領域のｎ型クラッド
層直下には、半絶縁領域が設けられ、また、前記多層膜
反射鏡で覆われていないｐ型コンタクト層表面から量子
井戸活性層までの領域は、ｐ型不純物が拡散されて無秩
序化されたｐ型不純物拡散領域となっており、基板表側
の全面には、ｐ側オーミック電極が形成され、基板裏面
には、レーザ光出射部を除いてｎ側オーミック電極が形
成されて、基板に対して垂直方向にレーザ発振するよう
になっていることを特徴としている。

【００２１】また、請求項４記載の発明は、ｎ型半導体
基板上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡，ｎ型クラッド層，
量子井戸活性層，ｐ型クラッド層，ｐ型コンタクト層，
多層膜反射鏡を順次に積層する工程と、多層膜反射鏡上
に所定形状のマスクを形成してｐ型コンタクト層上まで
多層膜反射鏡を柱状にエッチング形成する工程と、前記
エッチング工程のマスクを用いてｎ型クラッド層直下に
プロトンイオンを注入する工程と、前記エッチング工程
のマスクを用いてｐ型コンタクト層表面から量子井戸活
性層までｐ型不純物を注入，拡散する工程と、ｐ型不純
物が拡散されたｐ型コンタクト層上と基板裏面とに、そ
れぞれオーミック電極を形成する工程とを有しているこ
とを特徴としている。

【００２２】また、請求項５記載の発明は、ｎ型半導体
基板上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡，ｎ型クラッド層，
量子井戸活性層，ｐ型クラッド層，ｐ型コンタクト層，
多層膜反射鏡を順次に積層する工程と、ｐ型コンタクト
層上まで多層膜反射鏡を柱状にエッチング形成する工程
と、前記エッチング工程のマスクを用いてｎ型クラッド
層直下にプロトンイオンを注入する工程と、前記エッチ
ング工程のマスクを用いてｐ型コンタクト層表面から量
子井戸活性層までｐ型不純物を注入，拡散する工程と、
自己整合的に多層膜反射鏡の頂上部を除いて基板表面に
ｐ側オーミック電極を形成する工程と、基板裏面にｎ側
オーミック電極を形成する工程とを有していることを特
徴としている。

【００２３】請求項１乃至請求項３記載の発明では、電
流は上部の多層膜反射鏡周辺のｐ型不純物を拡散したｐ
型コンタクト層から注入されるため、直列抵抗および接
触抵抗が増加しない。これにより、素子の動作電圧を低
減し発熱を抑制できるため、素子劣化を防ぐことができ
る。また、活性層下側にあるｎ型半導体多層膜反射鏡の
上部多層膜反射鏡に覆われていない領域が、半絶縁領域
となっていることにより、電流を、上部の多層膜反射鏡
の真下に集中させることができる。

【００２４】さらに、上部の多層膜反射鏡で覆われてい
ないｐ型コンタクト層から活性層領域までｐ型不純物が
注入，拡散されていることにより、プロトンイオン注入
によってキャリア濃度が低下したｐ型コンタクト層のキ
ャリア濃度を回復し、ｐ側オーミック電極との接触抵抗
が高くならないようにしている。また、ｐ型不純物が拡
散された量子井戸活性層が無秩序化されていることによ
り、禁制帯幅が量子井戸活性層よりも大きくなってい
る。そのため、キャリアを上部の多層膜反射鏡の真下に
閉じ込めることができて、発光閾電流を低減することが
できる。

【００２５】特に、請求項２記載の発明では、上部の多
層膜反射鏡が、誘電体多層膜ではなく半導体多層膜反射
鏡となっているため、上部の多層膜反射鏡を別に積層す
る工程が不要となり、１回の半導体結晶成長で上部の多
層膜反射鏡までを形成でき、素子作製工程を簡略化する
ことができる。また、この場合、上部の半導体多層膜反
射鏡は電流通路として用いる必要がないため、アンドー
プで形成でき、これにより、半導体多層膜反射鏡中にお
ける光の自由キャリア吸収を低減でき、半導体多層膜反
射鏡の反射率と透過率の低下を防ぐことができる。従っ
て、発光閾電流を低減し、外部微分量子効率を向上させ
ることができる。

【００２６】また、請求項３記載の発明では、量子井戸
活性層の禁制帯幅が基板の禁制帯幅よりも小さくなって
いることにより、レーザ光が基板で吸収されないため、
レーザ光を基板裏面から取り出すことが可能となる。ま
た、これに伴い、ｐ側オーミック電極はパターニングす
る必要がなく、表面全面に形成でき、ｐ側オーミック電
極を反射鏡の１部として用いることができる。また、請
求項３の半導体レーザ装置では、これをジャンクション
ダウン方式で実装することができるため、放熱特性に優
れ、素子の信頼性を向上させることができる。

【００２７】また、請求項４記載の発明では、ｐ型コン
タクト層上まで多層膜反射鏡を柱状にエッチング形成す
るマスクを用いて、ｎ型クラッド層直下にプロトンイオ
ンを注入する工程と、ｐ型コンタクト層表面から量子井
戸活性層を無秩序化するｐ型不純物を注入，拡散する工
程を行なっているため、フォトリソグラフィー法による
マスク形成の回数を低減でき、製造が容易になる。ま
た、光の共振器構造と電流狭窄構造とキャリア閉じ込め
構造とを同一のマスクで形成するため、マスクパターニ
ングずれによる素子特性のばらつきを招くことがなく、
歩留りを向上させることができる。

【００２８】また、請求項５記載の発明では、ｐ側オー
ミック電極のパターン形成をセルフアラインプロセスで
多層膜反射鏡の頂上部を除いた基板表面に形成すること
ができ、従って、請求項１，請求項２記載の半導体レー
ザ装置を、１回の結晶成長と１回のフォトリソグラフィ
ー工程で形成することができて、素子製造をさらに容易
にすることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明に係る半導体レーザ装
置(面発光型半導体レーザ)の構成例を示す図である。図
１を参照すると、この半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡ
ｓ基板１０１上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡１０２，ｎ
型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０３，ＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸活性層１０４，ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０
５，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６，誘電体多層膜反
射鏡１０７が順次に形成されている。

【００３０】ここで、ｎ型半導体多層膜反射鏡１０２
は、ｎ型に不純物ドーピングされたＡｌＡｓとＧａＡｓ
をそれぞれ厚さλ／(４ｎ)で交互に２０周期程度積層し
たものとなっている(λ：発振波長，ｎ：各層の屈折
率)。また、ｎ型クラッド層１０３と量子井戸活性層１
０４とｐ型クラッド層１０５の合計層厚は、λ／２の光
学的距離の自然数倍となるように設定されている。ま
た、ｐ型コンタクト層１０６の厚さは、λ／(４ｎ)に設
定されている。また、誘電体多層膜反射鏡１０７は、例
えば円柱状の形状をしており、ＳｉＯ₂とＴｉＯ₂をλ／
(４ｎ)の厚さで交互に積層したものとなっている。これ
により、共振器の定在波条件を損なわずに、活性層１０
４を定在波の腹の位置に設定することができる。

【００３１】また、図１の構成例では、誘電体多層膜反
射鏡１０７で覆われていない領域のｎ型クラッド層１０
３の直下に、プロトンイオン注入により半絶縁領域１０
８が形成されており、さらに、誘電体多層膜反射鏡１０
７で覆われていないｐ型コンタクト層１０６表面から量
子井戸活性層１０４まで、ｐ型不純物(例えばＺｎ)が注
入，拡散され、ｐ型不純物拡散領域１０９が形成されて
いる。ｐ型不純物(例えばＺｎ)が拡散された量子井戸活
性層，すなわちｐ型不純物拡散領域１０９は、構成元素
の相互拡散により無秩序化されており、このように無秩
序化された量子井戸活性層すなわち不純物拡散領域１０
９の禁制帯幅は、量子井戸活性層１０４の禁制帯幅より
も大きくなっている。

【００３２】また、ｐ型不純物(Ｚｎ)が拡散されたｐ型
コンタクト層１０６上には、ＡｕＺｎ／Ａｕからなるｐ
側オーミック電極１１０が形成され、基板１０１の裏面
には、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ側オーミック電
極１１１が形成されている。

【００３３】図２は図１の半導体レーザ装置(面発光半
導体レーザ)の製造工程例を示す図である。図２を参照
すると、最初に、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型半
導体多層膜反射鏡１０２，ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
１０３，ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層１０４，ｐ型Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層１０５，ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層１０６を順次に結晶成長させる(図２(ａ))。なお、結
晶成長方法としては、ＭＢＥ(molecular beam epitaxy)
法やＭＯＣＶＤ(metal organic chemical vapourdeposi
tion)法などが用いられる。

【００３４】次に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６上
に誘電体多層反射鏡１０７を全面に積層して形成する
(図２(ｂ))。誘電体多層反射鏡１０７は、例えば、膜厚
を光学的にモニターしながら電子ビーム蒸着法で作製す
ることができる。

【００３５】このようにして誘電体多層膜反射鏡１０７
を形成した後、誘電体多層膜反射鏡１０７上に、フォト
リソグラフィー技術により直径数μｍの円形のレジスト
２０１を形成する。そして、ＲＩＥ(reactive ion etch
ing)法により、円形のレジスト２０１をマスクとして誘
電体多層膜１０７をｐ型コンタクト層１０６上面までエ
ッチングする(図２(ｃ))。これにより、円柱状の誘電体
多層膜反射鏡１０７を形成できる。なお、マスクの形状
は、必ずしも円形である必要はなく長方形等でも良い。
長方形のマスクが用いられる場合には、誘電体多層膜反
射鏡１０７は、角柱形状に形成できる。

【００３６】しかる後、レジスト２０１および誘電体多
層膜１０７をマスクとしてプロトンイオンを注入する。
このとき、打ち込む加速電圧を制御することにより、半
絶縁領域１０８をｎ型クラッド層１０３直下のｎ型半導
体多層膜反射鏡１０２中に形成する(図２(ｄ))。

【００３７】さらに、レジスト２０１および誘電体多層
膜１０７をマスクとして、ｐ型不純物であるＺｎイオン
を活性層１０４近傍まで注入する。その後、ランプアニ
ールにより、ｐ型不純物(Ｚｎ)を拡散させ、ｐ型不純物
が拡散された量子井戸活性層１０４の領域，すなわちｐ
型不純物拡散領域１０９を無秩序化する(図２(ｅ))。

【００３８】最後に、レジストマスク２０１を除去し、
ｐ型コンタクト層１０６上にｐ側電極１１０を形成し、
基板１０１の裏面にｎ側電極１１１を形成する(図２
(ｆ))。なお、ｐ側電極１１０は、レジストマスク２０
１よりも１回り大きい円形マスクを用いたリフトオフ法
により、誘電体多層膜反射鏡１０７とその周りを除いて
形成される。

【００３９】図１の面発光型半導体レーザでは、ｎ型半
導体多層膜反射鏡１０２と誘電体多層膜反射鏡１０７と
によって、共振器が形成され、レーザ光は誘電体多層膜
反射鏡１０７側から取り出すようになっている。この
際、共振器内にあるｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６
は、層厚がλ／(４ｎ)に設定され、多層膜反射鏡１０７
の一部となっており、このｐ型ＧａＡｓコンタクト層１
０６の禁制帯幅は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層１０
４の禁制帯幅よりも大きいため、共振器内のｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層１０６中での光の吸収損失はない。

【００４０】また、図１の面発光型半導体レーザでは、
電流は、誘電体多層膜反射鏡１０７周辺のｐ型コンタク
ト層１０６から注入され、従って、キャリア(正孔(ホー
ル))は、半導体多層膜反射鏡を通らないため、直列抵抗
は増加しない。すなわち、直列抵抗を低減できる。ま
た、ｐ側電極１１０とｐ型コンタクト層１０６との接触
面積を大きくとることが可能であるため、接触抵抗を低
減することもできる。

【００４１】また、図１の面発光半導体レーザでは、誘
電体多層膜反射鏡１０７で覆われていないｎ型クラッド
層１０３直下のｎ型半導体多層膜反射鏡１０２の領域に
は、半絶縁領域１０８が形成されていることによって、
ｐ型コンタクト層１０６から注入された電流を、誘電体
多層膜反射鏡１０７の真下に集中させることができる。

【００４２】さらに、図１の面発光半導体レーザでは、
誘電体多層膜反射鏡１０７で覆われていないｐ型コンタ
クト層１０６から活性領域まで、ｐ型不純物であるＺｎ
が注入，拡散されているので、プロトンイオン注入によ
ってキャリア濃度が低下したｐ型コンタクト層１０６の
キャリア濃度を回復し、ｐ側オーミック電極１１０との
接触抵抗が高くならないようにしている。また、ｐ型不
純物(Ｚｎ)が拡散されて無秩序化された量子井戸活性層
の領域，すなわちｐ型不純物拡散領域１０９は、無秩序
化していない量子井戸活性層１０４よりも禁制帯幅が大
きくなるため、キャリアを、誘電体多層膜反射鏡１０７
の真下に閉じ込めることができる。従って、発振閾電流
の低減が図れる。

【００４３】また、図２に示した製造工程例によれば、
誘電体多層膜反射鏡１０７を所定形状にエッチング形成
した後に、レジストマスク２０１とエッチングされた誘
電体多層膜をマスクにして、プロトンイオンとｐ型不純
物(Ｚｎ)イオンの注入を行なうので、フォトリソグラフ
ィ法によるマスク形成の回数を低減でき、製造が容易に
なる。さらに、光の共振器構造と電流狭窄構造とキャリ
ア閉じ込め構造を同一のマスクで形成しているため、マ
スクパターニングずれによる素子特性のばらつきを生じ
させずに済む。

【００４４】図３は本発明に係る半導体レーザ装置(面
発光型半導体レーザ)の他の構成例を示す図である。図
３を参照すると、この半導体レーザ装置においても、図
１の半導体レーザ装置と同様に、ｎ型ＧａＡｓ基板１０
１上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡１０２，ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層１０３，ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層
１０４，ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０５，ｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層１０６が順次に形成されている。

【００４５】ところで、図３の半導体レーザ装置では、
ｐ型コンタクト層１０６上には、例えば円柱状に形成さ
れたＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３０１と、ア
ンドープ半導体多層膜反射鏡３０２とが順次に積層され
ている。ここで、ＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層
３０１の層厚は、λ／(４ｎ)に設定され、また、アンド
ープ半導体多層膜反射鏡３０２は、ＡｌＡｓとＧａＡｓ
をλ／(４ｎ)の厚さで交互に積層して形成されている。

【００４６】また、図３の半導体レーザ装置では、アン
ドープ半導体多層膜反射鏡３０２で覆われていないｎ型
クラッド層１０３直下の領域に、プロトンイオン注入に
より半絶縁領域１０８が形成されており、さらに、アン
ドープ半導体多層膜反射鏡３０２で覆われていないｐ型
コンタクト層１０６表面から量子井戸活性層１０４ま
で、ｐ型不純物(例えばＺｎ)が注入，拡散され、ｐ型不
純物拡散領域１０９が形成されている。

【００４７】また、基板表面には、レーザ光出射部であ
るアンドープ半導体多層膜反射鏡３０２の頂上部を除い
てｐ側オーミック電極１１０が形成されており、また、
基板１０１の裏面には、ｎ側オーミック電極１１１が形
成されている。

【００４８】図４，図５は図３の半導体レーザ装置(面
発光半導体レーザ)の製造工程例を示す図である。図
４，図５を参照すると、最初に、ＭＢＥ法またはＭＯＣ
ＶＤ法により、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型半導
体多層膜反射鏡１０２，ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１
０３，ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層１０４，ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層１０５，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１０６，ＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３０１，
アンドープ半導体多層膜反射鏡３０２を１回の結晶成長
で順次に形成する(図４(ａ))。

【００４９】次に、アンドープ半導体多層膜反射鏡３０
２上に、Ｓｉ₃Ｎ₄層４０１を形成する。そして、フォト
リソグラフィー技術により形成した直径数μｍの円形の
レジスト２０１をマスクとして、Ｓｉ₃Ｎ₄層４０１をＲ
ＩＥ法によりドライエッチングする。さらに、Ｓｉ₃Ｎ₄
層４０１をマスクとしてアンドープ半導体多層膜反射鏡
３０２をＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３０１ま
でドライエッチングする(図４(ｂ))。

【００５０】この際、エッチング方法として、例えばＥ
ＣＲ−ＲＩＢＥ(electron cyclotron resonance - reac
tive ion beam etching)法を用いることにより、ほぼ垂
直なエッチング形状が得られ、円柱状の半導体多層膜反
射鏡３０２を形成できる。ここで、ＡｌＧａＩｎＰ結晶
はＡｌＡｓまたはＧａＡｓよりもドライエッチング速度
が遅いので、ＡｌＧａＩｎＰ層３０１をエッチングスト
ップ層として用いた。

【００５１】しかる後、露出したＡｌＧａＩｎＰエッチ
ングストップ層３０１を硫酸エッチング液でケミカルエ
ッチングして除去し、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６
を露出させる。硫酸は、ＡｌＧａＡｓ結晶をほとんどエ
ッチングせず、ＡｌＧａＩｎＰ結晶を選択的にエッチン
グする。そして、Ｓｉ₃Ｎ₄層４０１をマスクとしてプロ
トンイオンを注入して、ｎ型クラッド層１０３直下のｎ
型半導体多層膜反射鏡１０２中に半絶縁領域１０８を形
成する。さらに、Ｓｉ₃Ｎ₄層４０１をマスクとして、ｐ
型不純物であるＺｎイオンを活性層１０４近傍まで注入
し、ランプアニールでｐ型不純物(Ｚｎ)を拡散させてｐ
型不純物拡散領域１０９を形成する(図４(ｃ))。このと
き、ｐ型不純物(Ｚｎ)が拡散された量子井戸活性層１０
４の領域，すなわちｐ型不純物拡散領域１０９は無秩序
化される。

【００５２】次に、レジストマスク２０１を除去した後
に、基板表側全面にＡｕＺｎ／Ａｕからなるｐ側電極１
１０を真空蒸着法により形成する(図４(ｄ))。

【００５３】そして、このｐ側電極１１０上にレジスト
４０２をスピンコートで塗布する。この際、比較的粘性
の低いレジスト４０２を使用すると、円柱の頂上部のレ
ジスト膜厚を他の部分よりも薄くなるように形成できる
(図５(ｅ))。

【００５４】次いで、レジスト４０２をハードベーキン
グした後に、レジスト４０２全面をＯ₂プラズマでアッ
シングして、円柱頂上部のｐ側電極１１０を露出させる
(図５(ｆ))。

【００５５】そしてレジスト４０２をマスクとして、ス
パッタエッチング法により円柱頂上部のｐ側電極をエッ
チングして除去する(図５(ｇ))。このとき、Ｓｉ₃Ｎ₄層
４０１はエッチングストップ層として働く。

【００５６】最後に、レジスト４０２とＳｉ₃Ｎ₄層４０
１を除去した後に、基板裏面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕか
らなるｎ側電極１１１を形成する(図５(ｈ))。

【００５７】図３の面発光型半導体レーザでは、図１に
示した面発光型半導体レーザと同様に、ｎ型半導体多層
膜反射鏡１０２とアンドープ半導体多層膜反射鏡３０２
とによって、共振器が形成され、レーザ光はアンドープ
半導体多層膜反射鏡３０２側から取り出すことができ
る。この際、共振器内にあるｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１０６及びＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３０１
は、層厚がそれぞれλ／(４ｎ)に設定され、多層膜反射
鏡３０２の一部となっており、このｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層１０６とＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３
０１の禁制帯幅は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層１０
４の禁制帯幅よりも大きいため、共振器内で光の吸収損
失はない。

【００５８】また、図３の半導体レーザ装置において
も、ｐ側オーミック電極構造，電流狭窄構造，キャリア
閉じ込め構造については、図１の半導体レーザ装置と同
様のものとなっている。

【００５９】図３の面発光型半導体レーザが図１の面発
光型半導体レーザと異なっている点は、上部反射鏡とし
て誘電体多層膜ではなくアンドープ半導体多層膜反射鏡
３０２を用いていることである。従って、図３の半導体
レーザ装置では、誘電体多層膜を半導体層とは別に積層
する必要がなく、１回の結晶成長で、ｎ型半導体多層膜
反射鏡１０２，ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０３，Ｉ
ｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層１０４，ｐ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層１０５，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６の
みならず、上部反射鏡３０２をも形成することができる
ため、作製を簡略化できる。また、半導体多層膜反射鏡
３０２は、図１の半導体レーザ装置におけるＳｉＯ₂／
ＴｉＯ₂誘電体多層膜反射鏡１０７に比べて熱伝導率が
大きく、放熱特性に優れている。そして、半導体多層膜
反射鏡３０２は、これを電流通路として用いる必要がな
いため、アンドープで形成できる。従って、半導体多層
膜反射鏡３０２をアンドープで形成する場合には、半導
体多層膜反射鏡３０２中における光の自由キャリア吸収
を低減でき、これによって、反射率と透過率の低下を生
じさせずに済む。

【００６０】また、図４，図５に示した製造工程例によ
れば、ｐ側オーミック電極１０１のパターン形成をセル
フアラインプロセスで形成しており、従って、図３の面
発光レーザを、１回の結晶成長と１回のフォトリソグラ
フ工程で形成することができる。これによって、素子製
造がさらに容易になる。特に、閾電流を低減する目的で
円形マスクパターンを微細化した場合には、ｐ側電極の
パターニングずれが生じないため有効である。

【００６１】図６は、本発明に係る半導体レーザ装置
(面発光型半導体レーザ)の他の構成例を示す図である。
図６を参照すると、この半導体レーザ装置においても、
図１，図３の半導体レーザ装置と同様に、ｎ型ＧａＡｓ
基板１０１上に、ｎ型半導体多層膜反射鏡１０２，ｎ型
ＡｌＧａＡｓクラッド層１０３，ＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸活性層１０４，ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０５，
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６が順次に形成されてい
る。

【００６２】ところで、図６の半導体レーザ装置では、
ｐ型コンタクト層１０６上には、例えば円柱状に形成し
たＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３０１と、アン
ドープＡｌＡｓとＧａＡｓからなる半導体多層膜反射鏡
３０２と、Ｓｉ₃Ｎ₄層４０１とが順次に積層されてい
る。ここで、ＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３０
１とＳｉ₃Ｎ₄層４０１の層厚は、それぞれ、λ／(４ｎ)
に設定されている。また、アンドープ半導体多層膜反射
鏡３０２は、ＡｌＡｓとＧａＡｓをλ／(４ｎ)の厚さで
交互に積層して形成されている。

【００６３】また、図６の半導体レーザ装置では、アン
ドープ半導体多層膜反射鏡３０２で覆われていないｎ型
クラッド層１０３直下の領域に、プロトンイオン注入に
より半絶縁領域１０８が形成されており、さらに、アン
ドープ半導体多層膜反射鏡３０２で覆われていないｐ型
コンタクト層１０６表面から量子井戸活性層１０４ま
で、ｐ型不純物(例えばＺｎ)が注入，拡散され、ｐ型不
純物拡散領域１０９が形成されている。

【００６４】また、基板表側全面には、ＡｕＺｎ／Ａｕ
からなるｐ側オーミック電極１１０が形成されており、
また、基板裏面には、レーザ光出射部を除いてＡｕＧｅ
／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ側オーミック電極１１１が形成
されている。

【００６５】図６の面発光型半導体レーザでは、図１，
図３に示した面発光型半導体レーザと同様に、ｎ型半導
体多層膜反射鏡１０２とアンドープ半導体多層膜反射鏡
３０２とによって、共振器が形成されており、また、図
６の半導体レーザ装置においても、ｐ側オーミック電極
構造，電流狭窄構造，キャリア閉じ込め構造について
は、図１，図３の半導体レーザ装置と同様のものとなっ
ているが、図６の面発光型半導体レーザでは、レーザ光
は、図１，図３のレーザと異なり、ｎ型半導体多層膜反
射鏡１０２側から基板１０１を通して取り出すようにな
っている。この際、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層１０
３の禁制帯幅は、ＧａＡｓ基板１０１の禁制帯幅よりも
小さいため、レーザ光はＧａＡｓ基板１０１で吸収損失
を受けない。

【００６６】また、図６の面発光型半導体レーザでは、
アンドープ半導体多層膜反射鏡３０２の上部には、Ｓｉ
₃Ｎ₄層４０１を介してｐ側電極１１０が形成されてお
り、このＳｉ₃Ｎ₄層４０１の層厚をλ／(４ｎ)に設定す
ることにより、ｐ側電極１１０に用いているＡｕを反射
鏡の一部として用いることができる。また、Ｓｉ₃Ｎ₄層
４０１を介してＡｕＺｎと半導体層が積層されているた
め、アニールにより反射率が低下することがない。

【００６７】そして、図６の面発光型半導体レーザは、
ジャンクションダウン方式で実装することができるた
め、放熱特性に優れているという特徴を有している。従
って、素子の信頼性を向上させることができる。また、
ｐ側電極１１０とアンドープ半導体多層膜反射鏡３０１
の間にあるＳｉ₃Ｎ₄層４０１は比較的熱伝導率が高い材
料であるため、放熱特性を損なうことがない。

【００６８】上述の各構成例においては、上部の多層膜
反射鏡を、最下層までエッチングして円柱形状に作製し
ているが、ｐ型クラッド層１０５とｐ型コンタクト層１
０６との間に層数の少ない半導体多層膜反射鏡が形成さ
れていてもよい。この場合、ｐ型コンタクト層１０５か
らｐ型不純物(例えばＺｎ)が拡散された半導体多層膜反
射鏡の領域は無秩序化するため、ヘテロ障壁が存在しな
くなる。従って、この部分を電流が通過しても直列抵抗
を低く抑えることができる。

【００６９】また、上述の各構成例では、誘電体多層膜
反射鏡１０７，半導体多層膜反射鏡３０２を円柱状ある
いは角柱状のものに形成したが、これらは柱状のもので
あれば良く、従って、円柱状，角柱状に限らず任意の形
状に形成できる。

【００７０】また上述の各構成例においては、ＡｌＧａ
Ａｓ系材料を例として説明したが、これに限らず、Ａｌ
ＧａＡＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓＰ系材料等においても、本
発明を同様に適用できる。

【００７１】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項３記載の発明によれば、ｎ型半導体基板上に、ｎ型
半導体多層膜反射鏡，ｎ型クラッド層，量子井戸活性
層，ｐ型クラッド層，ｐ型コンタクト層が形成され、ま
た、ｐ型コンタクト層上には、柱状の誘電体多層膜反射
鏡が形成されており、前記誘電体多層膜反射鏡で覆われ
ていない領域のｎ型クラッド層直下には、半絶縁領域が
設けられており、また、前記誘電体多層膜反射鏡で覆わ
れていないｐ型コンタクト層表面から量子井戸活性層ま
での領域はｐ型不純物が拡散されて無秩序化されたｐ型
不純物拡散領域となっており、また、ｐ型不純物が拡散
されたｐ型コンタクト層上と基板裏面とには、それぞれ
オーミック電極が形成され、基板に対して垂直方向にレ
ーザ発振するようになっており、電流は上部の多層膜反
射鏡周辺のｐ型不純物を拡散したｐ型コンタクト層から
注入されるため、直列抵抗および接触抵抗が増加しな
い。これにより、素子の動作電圧を低減し発熱を抑制で
きるため、素子劣化を防ぐことができる。また、活性層
下側にあるｎ型半導体多層膜反射鏡の上部多層膜反射鏡
に覆われていない領域が、半絶縁領域となっていること
により、電流を、上部の多層膜反射鏡の真下に集中させ
ることができる。

【００７２】さらに、上部の多層膜反射鏡で覆われてい
ないｐ型コンタクト層から活性層領域までｐ型不純物が
注入，拡散されていることにより、プロトンイオン注入
によってキャリア濃度が低下したｐ型コンタクト層のキ
ャリア濃度を回復し、ｐ側オーミック電極との接触抵抗
が高くならないようにしている。また、ｐ型不純物が拡
散された量子井戸活性層が無秩序化されていることによ
り、禁制帯幅が量子井戸活性層よりも大きくなってい
る。そのため、キャリアを上部の多層膜反射鏡の真下に
閉じ込めることができて、発光閾電流を低減することが
できる。

【００７３】特に、請求項２記載の発明によれば、上部
の多層膜反射鏡が、誘電体多層膜ではなく半導体多層膜
反射鏡となっているため、上部の多層膜反射鏡を別に積
層する工程が不要となり、１回の半導体結晶成長で上部
の多層膜反射鏡までを形成でき、素子作製工程を簡略化
することができる。また、この場合、上部の半導体多層
膜反射鏡は電流通路として用いる必要がないため、アン
ドープで形成でき、これにより、半導体多層膜反射鏡中
における光の自由キャリア吸収を低減でき、半導体多層
膜反射鏡の反射率と透過率の低下を防ぐことができる。
従って、発光閾電流を低減し、外部微分量子効率を向上
させることができる。

【００７４】また、請求項３記載の発明では、量子井戸
活性層の禁制帯幅が基板の禁制帯幅よりも小さくなって
いることにより、レーザ光が基板で吸収されないため、
レーザ光を基板裏面から取り出すことが可能となる。ま
た、これに伴い、ｐ側オーミック電極はパターニングす
る必要がなく、表面全面に形成でき、ｐ側オーミック電
極を反射鏡の１部として用いることができる。また、請
求項３の半導体レーザ装置では、これをジャンクション
ダウン方式で実装することができるため、放熱特性に優
れ、素子の信頼性を向上させることができる。

【００７５】また、請求項４記載の発明によれば、ｐ型
コンタクト層上まで多層膜反射鏡を柱状にエッチング形
成するマスクを用いて、ｎ型クラッド層直下にプロトン
イオンを注入する工程と、ｐ型コンタクト層表面から量
子井戸活性層を無秩序化するｐ型不純物を注入，拡散す
る工程を行なっているため、フォトリソグラフィー法に
よるマスク形成の回数を低減でき、製造が容易になる。
また、光の共振器構造と電流狭窄構造とキャリア閉じ込
め構造とを同一のマスクで形成するため、マスクパター
ニングずれによる素子特性のばらつきを招くことがな
く、歩留りを向上させることができる。

【００７６】また、請求項５記載の発明によれば、ｐ側
オーミック電極のパターン形成をセルフアラインプロセ
スで多層膜反射鏡の頂上部を除いた基板表面に形成する
ことができ、従って、請求項１，請求項２記載の半導体
レーザ装置を、１回の結晶成長と１回のフォトリソグラ
フィー工程で形成することができて、素子製造をさらに
容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体レーザ装置の構成例を示す
図である。

【図２】図１の半導体レーザ装置の製造工程例を示す図
である。

【図３】本発明に係る半導体レーザ装置の他の構成例を
示す図である。

【図４】図３の半導体レーザ装置の製造工程例を示す図
である。

【図５】図３の半導体レーザ装置の製造工程例を示す図
である。

【図６】本発明に係る半導体レーザ装置の他の構成例を
示す図である。

【図７】従来の垂直共振器型面発光半導体レーザの構成
例を示す図である。

【図８】図７の半導体レーザの活性層の斜視図である。

【図９】従来の垂直共振器型面発光半導体レーザの構成
例を示す図である。

【図１０】従来の垂直共振器型面発光半導体レーザの構
成例を示す図である。

【図１１】従来の垂直共振器型面発光半導体レーザの構
成例を示す図である。

【符号の説明】

１０１ｎ型ＧａＡｓ基板１０２ｎ型半導体多層膜反射鏡１０３ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０４量子井戸活性層１０５ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０６ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０７誘電体多層膜反射鏡１０８半絶縁領域１０９ｐ型不純物拡散領域１１０ｐ側電極１１１ｎ側電極２０１レジストマスク３０１ＡｌＧａＩｎＰエッチングストップ層３０２アンドープ半導体多層膜反射鏡４０１Ｓｉ₃Ｎ₄層４０２レジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ型半導体基板上に、ｎ型半導体多層膜
反射鏡，ｎ型クラッド層，量子井戸活性層，ｐ型クラッ
ド層，ｐ型コンタクト層が形成され、また、ｐ型コンタ
クト層上には、柱状の誘電体多層膜反射鏡が形成されて
おり、前記誘電体多層膜反射鏡で覆われていない領域の
ｎ型クラッド層直下には、半絶縁領域が設けられてお
り、また、前記誘電体多層膜反射鏡で覆われていないｐ
型コンタクト層表面から量子井戸活性層までの領域は、
ｐ型不純物が拡散されて無秩序化されたｐ型不純物拡散
領域となっており、また、ｐ型不純物が拡散されたｐ型
コンタクト層上と基板裏面とには、それぞれオーミック
電極が形成され、基板に対して垂直方向にレーザ発振す
るようになっていることを特徴とする半導体レーザ装
置。
【請求項２】ｎ型半導体基板上に、ｎ型半導体多層膜
反射鏡，ｎ型クラッド層，量子井戸活性層，ｐ型クラッ
ド層，ｐ型コンタクト層が形成され、また、ｐ型コンタ
クト層上には、柱状のアンドープ半導体多層膜反射鏡が
形成されており、前記アンドープ半導体多層膜反射鏡で
覆われていない領域のｎ型クラッド層直下には、半絶縁
領域が設けられ、また、前記アンドープ半導体多層膜反
射鏡で覆われていないｐ型コンタクト層表面から量子井
戸活性層までの領域は、ｐ型不純物が拡散されて無秩序
化されたｐ型不純物拡散領域となっており、また、ｐ型
不純物が拡散されたｐ型コンタクト層上と基板裏面とに
は、それぞれオーミック電極が形成され、基板に対して
垂直方向にレーザ発振するようになっていることを特徴
とする半導体レーザ装置。
【請求項３】ｎ型半導体基板上に、ｎ型半導体多層膜
反射鏡，ｎ型クラッド層，禁制帯幅が基板よりも狭い量
子井戸活性層，ｐ型クラッド層，ｐ型コンタクト層が形
成され、また、ｐ型コンタクト層上には、柱状の多層膜
反射鏡が形成されており、前記多層膜反射鏡で覆われて
いない領域のｎ型クラッド層直下には、半絶縁領域が設
けられ、また、前記多層膜反射鏡で覆われていないｐ型
コンタクト層表面から量子井戸活性層までの領域は、ｐ
型不純物が拡散されて無秩序化されたｐ型不純物拡散領
域となっており、基板表側の全面には、ｐ側オーミック
電極が形成され、基板裏面には、レーザ光出射部を除い
てｎ側オーミック電極が形成されて、基板に対して垂直
方向にレーザ発振するようになっていることを特徴とす
る半導体レーザ装置。
【請求項４】ｎ型半導体基板上に、ｎ型半導体多層膜
反射鏡，ｎ型クラッド層，量子井戸活性層，ｐ型クラッ
ド層，ｐ型コンタクト層，多層膜反射鏡を順次に積層す
る工程と、多層膜反射鏡上に所定形状のマスクを形成し
てｐ型コンタクト層上まで多層膜反射鏡を柱状にエッチ
ング形成する工程と、前記エッチング工程のマスクを用
いてｎ型クラッド層直下にプロトンイオンを注入する工
程と、前記エッチング工程のマスクを用いてｐ型コンタ
クト層表面から量子井戸活性層までｐ型不純物を注入，
拡散する工程と、ｐ型不純物が拡散されたｐ型コンタク
ト層上と基板裏面とに、それぞれオーミック電極を形成
する工程とを有していることを特徴とする半導体レーザ
装置の製造方法。
【請求項５】ｎ型半導体基板上に、ｎ型半導体多層膜
反射鏡，ｎ型クラッド層，量子井戸活性層，ｐ型クラッ
ド層，ｐ型コンタクト層，多層膜反射鏡を順次に積層す
る工程と、ｐ型コンタクト層上まで多層膜反射鏡を柱状
にエッチング形成する工程と、前記エッチング工程のマ
スクを用いてｎ型クラッド層直下にプロトンイオンを注
入する工程と、前記エッチング工程のマスクを用いてｐ
型コンタクト層表面から量子井戸活性層までｐ型不純物
を注入，拡散する工程と、自己整合的に多層膜反射鏡の
頂上部を除いて基板表面にｐ側オーミック電極を形成す
る工程と、基板裏面にｎ側オーミック電極を形成する工
程とを有していることを特徴とする半導体レーザ装置の
製造方法。