(57)【要約】【課題】量子ウェルの間にトンネル接合を配置することによって、電子と正孔とを再使用できる高出力面発光レーザー素子を提供する。【解決手段】複数の量子ウェルと障壁とが反復的に積層されてなされる活性層を備えたレーザー素子であって、量子ウェルの間の障壁内にトンネル接合が挿入されていることを特徴とするレーザー素子である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の量子ウェルと障壁とが反復的に積層されて成される活性層を備えたレーザー素子であって、
前記量子ウェルの間の障壁内にトンネル接合が挿入されていることを特徴とするレーザー素子。
【請求項２】
前記トンネル接合は、ｐ−型ドーパントでドーピングされたｐ＋半導体層とｎ−型ドーパントでドーピングされたｎ＋半導体層との接合であって、前記ｐ＋半導体層とｎ＋半導体層のドーピング濃度は、１×１０１８／ｃｍ３〜１×１０１９／ｃｍ３の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のレーザー素子。
【請求項３】
前記ｐ＋半導体層は、ｐ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成され、前記ｎ＋半導体層は、ｎ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成されることを特徴とする請求項２に記載のレーザー素子。
【請求項４】
前記トンネル接合は、二つの量子ウェル毎に一つずつ配置されることを特徴とする請求項１に記載のレーザー素子。
【請求項５】
前記トンネル接合の厚さは、２０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のレーザー素子。
【請求項６】
前記量子ウェルに印加される応力を補償するために、前記量子ウェルの周辺に形成された応力補償層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザー素子。
【請求項７】
前記応力補償層は、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ及びＧａＡｓＮのうち少なくとも一つの材料から構成されることを特徴とする請求項６に記載のレーザー素子。
【請求項８】
基板と、
前記基板上に形成された下部分散ブラッグ反射層と、
前記下部分散ブラッグ反射層上に形成され、所定の波長を有する光を発生させる活性層と、
前記活性層上に形成された上部分散ブラッグ反射層と、を備え、
前記活性層は、反復的に積層された複数の量子ウェルと障壁とを備え、前記量子ウェルの間の障壁内にトンネル接合が挿入されていることを特徴とする面発光レーザー素子。
【請求項９】
前記トンネル接合は、ｐ−型ドーパントでドーピングされたｐ＋半導体層とｎ−型ドーパントでドーピングされたｎ＋半導体層との接合であって、前記ｐ＋半導体層とｎ＋半導体層のドーピング濃度は、１×１０１８／ｃｍ３〜１×１０１９／ｃｍ３の範囲にあることを特徴とする請求項８に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１０】
前記ｐ＋半導体層は、ｐ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成され、前記ｎ＋半導体層は、ｎ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成されることを特徴とする請求項９に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１１】
前記トンネル接合は、二つの量子ウェル毎に一つずつ配置されることを特徴とする請求項８に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１２】
前記トンネル接合の厚さは、２０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項８に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１３】
前記上部分散ブラッグ反射層上に所定の距離ほど離隔されて位置し、前記活性層から発生した光の一部を透過させて外部に出力し、残り一部を活性層で再吸収されるように反射する外部ミラーをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１４】
前記上部分散ブラッグ反射層と外部ミラーとの間に位置し、活性層から発生した光の周波数を２倍にする２次調和波発生結晶をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１５】
透明基板と、
前記透明基板上に形成された下部分散ブラッグ反射層と、
前記下部分散ブラッグ反射層上に形成され、所定の波長を有する光を発生させる活性層と、
前記活性層上に形成された上部分散ブラッグ反射層と、
前記透明基板と互いに対向するように前記透明基板下に配置されており、前記活性層から発生した光の一部を透過させて外部に出力し、残り一部を活性層で再吸収されるように反射する外部ミラーと、を備え、
前記活性層は、反復的に積層された複数の量子ウェルと障壁とを備え、前記量子ウェルの間の障壁内にトンネル接合が挿入されていることを特徴とする面発光レーザー素子。
【請求項１６】
前記トンネル接合は、ｐ−型ドーパントでドーピングされたｐ＋半導体層とｎ−型ドーパントでドーピングされたｎ＋半導体層との接合であって、前記ｐ＋半導体層とｎ＋半導体層のドーピング濃度は、１×１０１８／ｃｍ３〜１×１０１９／ｃｍ３の範囲にあることを特徴とする請求項１５に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１７】
前記ｐ＋半導体層は、ｐ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成され、前記ｎ＋半導体層は、ｎ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成されることを特徴とする請求項１６に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１８】
前記トンネル接合の厚さは、２０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１５に記載の面発光レーザー素子。
【請求項１９】
前記透明基板と外部ミラーとの間に位置し、活性層から発生した光の周波数を２倍にする２次調和波発生結晶をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の面発光レーザー素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の量子ウェルを有する面発光レーザー素子に係り、より詳しくは、量子ウェルの間にトンネル接合を配置することによって電子と正孔とを再使用できる高出力面発光レーザー素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直外部共振器型の面発光レーザー（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ；ＶＥＣＳＥＬ）は、一般に、基板、下部分散ブラッグ反射（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ；ＤＢＲ）層、活性層及び上部ＤＢＲ層を基本的に備える。前記構造で、活性層から発生した光は、下部ＤＢＲ層と上部ＤＢＲ層との間で反射を繰り返しながら活性層を往復する。こうした過程を経て活性層で増幅された光は、レーザービームとして外部に出力される。
【０００３】
最近、こうしたレーザーを用いてＴＶを製造しようとする研究が進行されており、これにより数Ｗ以上の出力を有する小型高出力レーザーに対する要求が高まっている。前記ＶＥＣＳＥＬ又はＶＣＳＥＬのような面発光レーザー素子で、高出力を得るためには、利得領域のサイズが大きくなければならず、単一横モード発振のためには、活性層に注入される電流が均一な空間的分布を有さねばならない。しかしながら、高出力を得るため発振領域の面積を広くする場合、電流は、抵抗が低い活性層の縁部にさらに容易に流れて、活性層の縁部での電流密度が比較的高い一方、活性層の中心部分は、電流密度が低くなる。従って、発振領域の面積を広げて高出力を得る場合、単一横モード発振が難しくなるという問題がある。
【０００４】
一方、発振領域の面積を広げずに利得領域のサイズを広くする方法として、量子ウェルの数を増加させる方法がある。図１は、従来の面発光レーザーでの多重量子ウェル構造をより詳細に示す断面図である。図１を参照すれば、複層構造を有する第１ＤＢＲ層３１及び第２ＤＢＲ層３６の対向面にそれぞれｐ−クラッド層３２とｎ−クラッド層３５とが位置しており、前記ｐ−クラッド層３２とｎ−クラッド層３５との間に複数の障壁３３と量子ウェル３４とが反復的に形成されている。ｐ−クラッド層３２は、量子ウェル３４に正孔を提供し、ｎ−クラッド層３５は電子を提供する。電子と正孔は、量子ウェル３４で再結合して光を発生させる。
【０００５】
前記量子ウェル３４から発生した光は、第１ＤＢＲ層３１及び第２ＤＢＲ層３６の間を往復しながら定常波（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｗａｖｅ）を形成する。この際、レーザーの発振効率を最大化するためには、前記量子ウェル３４が定常波のアンチノード（ａｎｔｉ−ｎｏｄｅ）（すなわち、変位のサイズが最大になる点）に位置しなければならない。従って、量子ウェルが一つずつ増加するとき毎に第１ＤＢＲ層３１及び第２ＤＢＲ層３６の間の共振器（ｃａｖｉｔｙ）の長さが半波長ずつ増加される。ところで、量子ウェル３４の間の障壁３３は、ドーピングされていない層であるので、全体共振器の長さが波長の４〜５倍以上になれば、電気抵抗が過度に高まりつつ発光効率が急速に減少する。ポンプレーザーを用いて光ポンピングを行うレーザーの場合には、量子ウェルの数を増加させてもこうした問題が発生しないが、電気ポンピング方式のレーザーの場合には、量子ウェルの数を増加させるのに前記のような制約がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の技術的課題は、量子ウェルの間の障壁層にトンネル接合を配置することによって、量子ウェルの個数を制限なしに増加させて、利得領域のサイズを広くすることができる高出力面発光レーザー素子を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を達成するために本発明の一つの類型によれば、複数の量子ウェルと障壁とが反復的に積層されてなされる活性層を備えたレーザー素子であって、前記量子ウェルの間の障壁内にトンネル接合が挿入されていることを特徴とする。この際、前記トンネル接合は、ｐ−型ドーパントでドーピングされたｐ＋半導体層とｎ−型ドーパントでドーピングされたｎ＋半導体層との接合であって、前記ｐ＋半導体層とｎ＋半導体層のドーピング濃度は、１×１０１８／ｃｍ３〜１×１０１９／ｃｍ３の範囲にある。
【０００８】
本発明によれば、前記ｐ＋半導体層は、ｐ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成され、前記ｎ＋半導体層は、ｎ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを含む材料から構成されることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記トンネル接合は、二つの量子ウェル毎に一つずつ配置されることもある。
【００１０】
かかるトンネル接合の厚さは、２０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲にあるのが望ましい。
【００１１】
また、本発明によれば、前記量子ウェルに印加される応力を補償するために、前記量子ウェル周辺に形成された応力補償層をさらに含むこともある。この際、前記応力補償層は、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ及びＧａＡｓＮのうち少なくとも一つの材料から構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の類型による面発光レーザー素子は、基板と、前記基板上に形成された下部分散ブラッグ反射層と、前記下部分散ブラッグ反射層上に形成され、所定の波長を有する光を発生させる活性層と、前記活性層上に形成された上部分散ブラッグ反射層と、を含み、前記活性層は、反復的に積層された複数の量子ウェルと障壁とを備え、前記量子ウェルの間の障壁内にトンネル接合が挿入されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、前記面発光レーザー素子は、前記上部分散ブラッグ反射層上に所定の距離ほど離隔されて位置し、前記活性層から発生した光の一部を透過させて外部に出力し、残り一部を活性層で再吸収されるように反射する外部ミラーをさらに含むことができる。
【００１４】
また、前記上部分散ブラッグ反射層と外部ミラーとの間に位置し、活性層から発生した光の周波数を２倍にする２次調和波発生（ＳＨＧ）結晶をさらに備えることもできる。
【００１５】
一方、本発明のさらに他の類型による面発光素子は、透明基板と、前記透明基板上に形成された下部分散ブラッグ反射層と、前記下部分散ブラッグ反射層上に形成され、所定の波長を有する光を発生させる活性層と、前記活性層上に形成された上部分散ブラッグ反射層と、前記透明基板と互いに対向するように前記透明基板下に配置されており、前記活性層から発生した光の一部を透過させて外部に出力し、残り一部を活性層で再吸収されるように反射する外部ミラーと、を備え、前記活性層は、反復的に積層された複数の量子ウェルと障壁とを備え、前記量子ウェルの間の障壁内にトンネル接合が挿入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トンネル接合を使用することによって追加できる量子ウェルの個数に制限がない。従って、複数の量子ウェルを制限なしに採用できて、同一な面積の開口部について利得領域のサイズを大きくして高出力動作を容易に得ることができる。また、電流に対する出力の傾きが大きいので、モジュレーション速度を向上させうる。さらに、動作電流値を低め、動作電圧を高めることによって駆動回路を比較的容易に設計できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付した図面に基づき本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
図２は、本発明による面発光レーザー素子の多重量子ウェル構造を示す断面図である。
【００１９】
図２を参照すれば、複層構造を有する第１ＤＢＲ層４１及び第２ＤＢＲ層４７の対向面にそれぞれｐ−クラッド層４２とｎ−クラッド層４６とが位置しており、前記ｐ−クラッド層４２とｎ−クラッド層４６との間に複数の障壁４３と量子ウェル４４とが反復的に形成されている。前述したように、前記ｐ−クラッド層４２は、量子ウェル４４に正孔を提供し、ｎ−クラッド層４６は電子を提供する。量子ウェル４４で電子と正孔が再結合して発生した光は、前記第１ＤＢＲ層４１及び第２ＤＢＲ層４７の間を往復しながら定常波を形成する。前述したように、レーザーの発振効率を最大化するため、前記量子ウェル４４は、定常波のアンチノードに位置する。量子ウェル４４は、例えばＩｎＧａＡｓを使用して形成し、障壁４３は、ドーピングされていない（Ａｌ）ＧａＡｓを使用して形成できる。また、ｐ−クラッド層４２としては、ｐ−（Ａｌ）ＧａＡｓを、ｎ−クラッド層４６としてはｎ−（Ａｌ）ＧａＡｓを使用できる。
【００２０】
一方、本発明の場合、従来の技術とは違って、量子ウェル４４の間の空間にトンネル接合４５が形成されている。前記トンネル接合４５は、比較的高い濃度にｎ−型ドーパントでドーピングされたｎ＋半導体層４５ａとｐ−型ドーパントでドーピングされたｐ＋半導体層４５ｂとが接合された構造である。一般に、ｐ型及びｎ型の不純物量を増加させてドーピング濃度を高めれば、二つ半導体層の間の境界状態が変わりつつ、電子がエネルギー障壁を越えずに通過するトンネリング効果によって二つ半導体層の間に電流が流れることが知られている。この際、ドーピング濃度が高いほどバンドギャップが小さくなって、電子がエネルギー障壁を通過するとき、発生する抵抗が低くなる。しかしながら、ドーピング濃度が過度に高い場合、周囲の障壁４３に拡散が起こって、レーザーの性能が落ちることがある。従って、適切なドーピング濃度を選択しなければならない。本発明によるトンネル接合４５の場合、前記ｐ＋半導体層４５ｂとｎ＋半導体層４５ａのドーピング濃度は、１×１０１８／ｃｍ３〜１×１０１９／ｃｍ３の範囲にあることが適当である。また、トンネリング効果が発生するためには、前記トンネル接合４５の厚さが十分に薄くなければならない。本発明によるトンネル接合４５の厚さは、約２０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲にあることが適当である。こうしたｐ＋半導体層４５ｂとしては、例えばｐ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを使用して形成でき、ｎ＋半導体層４５ａとしては、例えばｎ＋（Ａｌ）（Ｉｎ）ＧａＡｓを使用して形成できる。
【００２１】
このような本発明の構造では、図３のエネルギーバンドグラフに例示されたように、ｎ−クラッド層４６及びｐ−クラッド層４２からそれぞれ注入された電子（ｅ）と正孔（ｈ）とが量子ウェル４４で再結合して発光した後、前記トンネル接合４５を通過しながら、それぞれ正孔と電子とに変わる。その後、トンネル接合４５を通過した正孔と電子は、次の量子ウェルで再び発光結合を行う。このように、本発明によるレーザー素子の場合、従来とは違って、トンネル接合４５を使用することによって、追加できる量子ウェルの個数に制限がない。従って、複数の量子ウェルを制限なしに採用できて、同一な面積の開口部について利得領域のサイズを大きくして高出力動作を容易に得ることができる。
【００２２】
例えば、図２では、量子ウェル４４の間毎にトンネル接合４５が一つずつあると示されているが、いくつかのトンネル接合４５は省略されても差支えない。例えば、二つの量子ウェル４４毎にトンネル接合４５が一つずつ配置されても、電気抵抗が大きく増加しないので、本発明によるレーザー素子の発光効率には大きな影響を与えない。
【００２３】
図４は、本発明の他の実施形態による面発光レーザー素子の多重量子ウェル構造を示す断面図である。図４に示された多重量子ウェル構造は、量子ウェル４４から発生する圧縮応力を補償するために、量子ウェル４４の周辺に応力補償層４８をさらに追加したものである。すなわち、トンネル接合４５を含む他の構成要素は、図２に示された多重量子ウェル構造と同一である。例えば図４では、量子ウェル４４と直接隣接して応力補償層４８が存在すると示されているが、応力補償層４８は、量子ウェル４４と離れていても差支えない。例えば、量子ウェル４４とトンネル接合４５との間にあることもあり、トンネル接合４５と隣接していることもある。こうした応力補償層４８としては、例えばＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＧａＡｓＮのような材料を使用できる。
【００２４】
こうした構造の本発明によれば、複数の量子ウェルが直列に連結されるので、出力の増加と共に駆動電圧がやはり上昇する。通常の低出力レーザー素子の場合、駆動電圧の上昇は、好ましくない。しかしながら、次世代レーザーＴＶなどに使用するための高出力レーザーの場合、高出力のために、高電圧を使用することが一般的な傾向である。最近、出力が大きいＶＥＣＳＥＬの場合、動作電圧を高めることが要求されている。従って、駆動電圧の上昇は、それ自体としては大きく問題にならない。
【００２５】
トンネル接合を用いて複数の量子ウェルを直列連結する本発明の場合、駆動電圧は上昇するが、同一な出力を有する他のレーザーに比べて、それだけの電流減少効果がある。図５は、本発明によるレーザー素子と従来のレーザー素子のＩ−Ｐ特性グラフを比較して示している。図５で、曲線“Ａ”は、本発明によるレーザー素子のＩ−Ｐ特性グラフであり、曲線“Ｂ”は、従来のレーザー素子のＩ−Ｐ特性グラフである。図５の曲線“Ａ”を通じて分かるように、本発明によるレーザー素子の場合、駆動電圧が上昇しつつ少ない電流でも出力が急激に大きくなる。一般に、レーザーＴＶ又は光通信装備などで使用されるモジュレータは、一定の区間内で電流のサイズを調節して、レーザーの出力を周期的に変化させることによってデジタル信号を発生させる。図５で、レーザーの出力をＰ１とＰ２との間で変化させる場合、従来には、電流の変化区間Ｉ１’〜Ｉ２’が長くなったが、本発明によれば、非常に短くなった電流変化区間Ｉ１〜Ｉ２を有する。例えば、０Ａ〜１０Ａ程度の従来の電流変化区間が、本発明によって０Ａ〜３Ａ程度に減る。これにより、レーザーの信号モジュレーション速度が大きく向上されうる。
【００２６】
他方、本発明によれば、図５の曲線“Ａ”を通じて分かるように、トンネル接合によって若干の不規則な出力曲線Ｃ，Ｄが示される。こうした不規則な出力曲線は、小さい出力の信号を発生させるレーザーでは、致命的な問題となることもある。例えば、数十ｍＷ程度の出力で信号を発生させる場合、こうした不規則な出力曲線によって、正確ではない信号が発生することもある。特に、出力すべき信号のサイズがこうした不規則な出力位置Ｃ，Ｄと一致する場合、歪曲された信号が出力されてしまう。しかしながら、レーザーＴＶ用レーザーのように、数Ｗ以上の高出力が要求される場合には、こうした不規則な出力曲線による影響は相対的に小さい。さらに図５に示されたように、大きい区間Ｐ１〜Ｐ２内で信号が変調されて不規則な部分がその区間内に完全に含まれている場合には、こうした不規則な出力曲線による影響が殆どないということができる。
【００２７】
図６は、図２又は図４に示された多重量子ウェル構造を採用したＶＥＣＳＥＬの概略的な構造を示す。
【００２８】
図６に示されたように、前記ＶＥＣＳＥＬは、基板１０と、ＤＢＲ層１１と、図２又は図４に示された多重量子ウェル構造の活性層１２と、上部ＤＢＲ層１３と、凹型外部ミラー１８と、を備える。そして、活性層１２から発生した光の周波数を２倍にする２次調和波発生（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ＳＨＧ）結晶１７が上部ＤＢＲ層１３と外部ミラー１８との間に追加的に配置できる。こうしたＳＨＧ結晶１７としては、ＫＴＰ（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  Ｔｉｔａｎｙｌ  Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、ＬｉＮｂＯ３、ＰＰＬＮ（ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ  ｐｏｌｅｄ  ＬｉＮｂＯ３）、ＫＴＮ（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  Ｔａｎｔａｌａｔｅ  Ｎｉｏｂａｔｅ）、ＫｎｂＯ３のような結晶を使用できる。また、上部ＤＢＲ層１３の下面周辺を選択的に酸化させて酸化層１４を形成することによって、活性層１２の光放出領域である開口部を所定のサイズに制限することもできる。
【００２９】
ここで、共振器は、下部ＤＢＲ層１１と上部ＤＢＲ層１３との間に、そして下部ＤＢＲ層１１と外部ミラー１８との間にそれぞれ形成される。こうした構造で活性層１２から発生した光は、下部ＤＢＲ層１１と上部ＤＢＲ層１３との間、そして下部ＤＢＲ層１１と外部ミラー１８との間で反射を繰り返しながら活性層１２を往復する。こうした過程を通じて活性層１２内で増幅された特定波長の光の一部は、外部ミラー１８を通じてレーザービームとして外部に出力され、残りは再び反射されて光ポンピングに使用される。
【００３０】
ところで、図６のＶＥＣＳＥＬは、水平方向の電気抵抗が垂直方向の電気抵抗に比べて非常に大きいので、活性層１１の全体領域で電流密度が不均等であり、活性層１１の光放出領域である開口部の縁部に電流が密集される現象が発生する。これは、単一横モード発振を難しくする。図７は、こうした点を改善した本発明の他の実施形態によるＶＥＣＳＥＬの概略的な構造を示す。
【００３１】
図７を参照すれば、図７のＶＥＣＳＥＬは、下部分散ブラッグ反射層２１と、図２又は図４に示された多重量子ウェル構造の活性層２２と、上部ＤＢＲ層２３と、透明基板２０と、凹型外部ミラー２８と、を備える。そして、活性層２２から発生した光の周波数を２倍にする２次調和波発生結晶２７が透明基板２０と外部ミラー２８との間に追加的に配置される。また、上部ＤＢＲ層２３の下面の周辺を選択的に酸化させて酸化層２４を形成することによって、活性層２２の開口部を所定のサイズに制限することもできる。こうした図７に示された構造によれば、電極２５から印加された電流は、透明基板２０の長い経路を経ながら水平方向に十分に分散されるので、活性層２２では、比較的均一な電流密度分布を得ることができる。
【００３２】
一方、図７では、下部ＤＢＲ層２１上に活性層２２、上部ＤＢＲ層２３及び透明基板２０が順次的に積層されたと示されるが、透明基板２０上に上部ＤＢＲ層２３、活性層２２及び下部ＤＢＲ層２１を順次に積層した後、透明基板２０の下側に外部ミラー２８を配置したものと見なければならない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、高出力を有するレーザー発光素子関連の技術分野、例えばＴＶ製造分野に用いられることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の面発光レーザーでの多重量子ウェル構造をより詳細に示す断面図である。
【図２】本発明による面発光レーザー素子の多重量子ウェル構造を示す断面図である。
【図３】本発明の原理を説明するエネルギーバンドを例示的に示す図面である。
【図４】本発明の他の実施形態による面発光レーザー素子の共振器構造を示す断面図である。
【図５】本発明によるレーザー素子と従来のレーザー素子のＩ−Ｐ特性グラフを比較して示す図面である。
【図６】本発明の一実施形態によるＶＥＣＳＥＬの概略的な構造を示す図面である。
【図７】本発明の他の実施形態によるＶＥＣＳＥＬの概略的な構造を示す図面である。
【符号の説明】
【００３５】
４１，４７    第１ＤＢＲ層，第２ＤＢＲ層、
４２    ｐ−クラッド層、
４３    障壁、
４４    量子ウェル、
４５    トンネル接合、
４５ａ    ｎ＋半導体層、
４５ｂ    ｐ＋半導体層、
４６    ｎ−クラッド層。
【図１】
2006190976.tif 000003
【図２】
2006190976.tif 000004
【図３】
2006190976.tif 000005
【図４】
2006190976.tif 000006
【図５】
2006190976.tif 000007
【図６】
2006190976.tif 000008
【図７】
2006190976.tif 000009