(57)【要約】【課題】二重チャンネル電流注入構造を備える面発光レーザ素子を提供する。【解決手段】活性層１３の光放出領域である開口部の中心に向かって電流を注入し、開口部より小さな直径を有する第１電流注入チャンネルＣｈ１と、開口部のエッジに向かって電流を注入し、半径方向に開口部の外側に位置する第２電流注入チャンネルＣｈ２と、を備える二重チャンネル電流注入構造を備える面発光レーザ素子である。【選択図】図４
2006191051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長を有する光を発生させる活性層を備える面発光レーザ素子において、
前記活性層の光放出領域である開口部の中心に向かって電流を注入し、前記開口部より小さな直径を有する第１電流注入チャンネルと、
前記開口部のエッジに向かって電流を注入し、半径方向に前記開口部の外側に位置する第２電流注入チャンネルと、
を備える二重チャンネル電流注入構造を備えることを特徴とする面発光レーザ素子。
【請求項２】
前記二重チャンネル電流注入構造は、
前記活性層に電流を注入するための電流伝達層と、
前記電流伝達層の内部に埋め込まれた環状の高抵抗領域と、を備え、
前記環状の高抵抗領域の内側に前記第１電流注入チャンネルを形成できるように、前記高抵抗領域の内径が前記開口部の直径より小さく、前記環状の高抵抗領域の外側に前記第２電流注入チャンネルを形成できるように、前記高抵抗領域の外径が前記開口部の直径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ素子。
【請求項３】
前記高抵抗領域は、イオン注入法によって形成されることを特徴とする請求項２に記載の面発光レーザ素子。
【請求項４】
前記二重チャンネル電流注入構造は、
活性層への電流流入を遮断する電流遮断層と、
前記電流遮断層上に形成されて電流を伝達する電流伝達層と、
前記電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記第１電流注入チャンネルを形成する第１電流通過層と、
前記電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記第２電流注入チャンネルを形成する第２電流通過層と、
を備え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。
【請求項５】
前記第１及び第２電流通過層は、前記電流伝達層と電流遮断層とにドーパントを拡散させて形成されることを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ素子。
【請求項６】
前記二重チャンネル電流注入構造は、
活性層に電流を注入するための第１電流伝達層と、
前記第１電流伝達層上に形成されたものであって、前記第１電流伝達層への電流流入を遮断する電流遮断層と、
前記電流遮断層上に形成されて電流を伝達する第２電流伝達層と、
前記第２電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記第１電流注入層の少なくとも上面と接触するものであって、前記第１電流注入チャンネルを形成する第１電流通過層と、
前記第２電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記第１電流注入層の少なくとも上面と接触するものであって、前記第２電流注入チャンネルを形成する第２電流通過層と、
を備え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。
【請求項７】
前記第１及び第２電流通過層は、前記第１及び２電流伝達層と電流遮断層とにドーパントを拡散させて形成されることを特徴とする請求項６に記載の面発光レーザ素子。
【請求項８】
前記二重チャンネル電流注入構造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、残りの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１に記載の面発光レーザ素子。
【請求項９】
基板、基板上に形成された下部分散ブラグ反射層、下部分散ブラグ反射層上に形成されて所定の波長を有する光を発生させる活性層及び活性層上に形成された上部分散ブラグ反射層を備える面発光レーザ素子において、
前記上部分散ブラグ反射層上に形成されて電流を伝達する電流伝達層と、
前記電流伝達層の内部に埋め込まれた環状の高抵抗領域と、
を備えることを特徴とする面発光レーザ素子。
【請求項１０】
前記環状の高抵抗領域の内径は、前記活性層の光放出領域である開口部の直径より小さく、前記環状の高抵抗領域の外径は、前記開口部の直径より大きいことを特徴とする請求項９に記載の面発光レーザ素子。
【請求項１１】
前記高抵抗領域は、イオン注入法によって形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素子。
【請求項１２】
垂直方向の抵抗を増加させるために前記活性層と上部分散ブラグ反射層との間に形成されたトンネル接合層をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のレーザ素子。
【請求項１３】
前記下部分散ブラグ反射層及び上部分散ブラグ反射層は、何れもｎ型にドーピングされており、前記電流伝達層は、ｎ型半導体材料からなることを特徴とする請求項１２に記載の面発光レーザ素子。
【請求項１４】
前記電流伝達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、残りの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９に記載の面発光レーザ素子。
【請求項１５】
前記電流伝達層上に形成された反射防止層をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のレーザ素子。
【請求項１６】
前記電流伝達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１４に記載のレーザ素子。
【請求項１７】
基板、基板上に形成された下部分散ブラグ反射層、下部分散ブラグ反射層上に形成されて所定の波長を有する光を発生させる活性層及び活性層上に形成された上部分散ブラグ反射層を備える面発光レーザ素子において、
前記上部分散ブラグ反射層上に形成されたものであって、前記上部分散ブラグ反射層への電流流入を遮断する電流遮断層と、
前記電流遮断層上に形成されて電流を伝達する電流伝達層と、
前記電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記上部分散ブラグ反射層と接触する第１電流通過層と、
前記電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記上部分散ブラグ反射層と接触する第２電流通過層と、
を備えることを特徴とする面発光レーザ素子。
【請求項１８】
前記第１電流通過層は、前記活性層の光放出領域である開口部の中心に向かって電流を注入し、前記開口部より小さな直径を有し、前記第２電流通過層は、前記開口部のエッジを向かって電流を注入し、半径方向に前記開口部の外側に位置することを特徴とする請求項１７に記載の面発光レーザ素子。
【請求項１９】
前記下部分散ブラグ反射層及び上部分散ブラグ反射層は、それぞれｎ型とｐ型とにドーピングされており、前記電流遮断層は、絶縁性材料及びｎ型半導体材料のうち何れか一つの材料からなり、前記電流伝達層は、ｐ型半導体材料からなることを特徴とする請求項１７に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２０】
前記第１及び第２電流通過層は、ｐ型ドーパントを拡散させて形成されることを特徴とする請求項１９に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２１】
前記ｐ型ドーパントは、亜鉛、マグネシウム、または炭素のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２０に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２２】
前記下部分散ブラグ反射層及び前記上部分散ブラグ反射層は、それぞれｐ型とｎ型とにドーピングされており、前記電流遮断層は、絶縁性材料及びｐ型半導体材料のうち何れか一つの材料からなり、前記電流伝達層は、ｎ型半導体材料からなることを特徴とする請求項１７に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２３】
前記第１及び第２電流通過層は、ｎ型ドーパントを拡散させて形成されることを特徴とする請求項２２に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２４】
垂直方向の抵抗を増加させるために、前記活性層と上部分散ブラグ反射層との間にトンネル接合層をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２５】
前記下部分散ブラグ反射層及び上部分散ブラグ反射層は、何れもｎ型にドーピングされており、前記電流遮断層は、絶縁性材料またはｐ型半導体材料からなり、前記電流伝達層は、ｎ型半導体材料からなることを特徴とする請求項２４に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２６】
前記第１及び第２電流通過層は、ｎ型ドーパントを拡散させて形成されることを特徴とする請求項２５に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２７】
前記電流伝達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、残りの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１７に記載の面発光レーザ素子。
【請求項２８】
基板、基板上に形成された下部分散ブラグ反射層、下部分散ブラグ反射層上に形成されて所定の波長を有する光を発生させる活性層及び活性層上に形成された上部分散ブラグ反射層を備える面発光レーザ素子において、
前記上部分散ブラグ反射層上に形成された第１電流伝達層と、
前記第１電流伝達層上に形成されたものであって、前記第１電流伝達層への電流流入を遮断する電流遮断層と、
前記電流遮断層上に形成された第２電流伝達層と、
前記第２電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記第１電流伝達層の少なくとも上面と接触する第１電流通過層と、
前記第２電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記第１電流伝達層の少なくとも上面と接触する第２電流通過層と、
を備えることを特徴とする面発光レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重チャンネル電流注入構造を備える面発光レーザ素子に係り、さらに詳細には、二つの電流注入チャンネルを利用して活性層で均一な電流密度が得られる垂直外部共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＥＣＳＥＬ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、発振されるビームが基板に垂直方向に放出される面発光レーザである垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）の概略的な構造を示す断面図である。図１に示したように、一般的なＶＣＳＥＬ１００は、例えば、ｎ−ＧａＡｓのような物質からなる基板１１１上に下部分散ブラグ反射器（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＤＢＲ）層１１３、活性層１１４、及び上部ＤＢＲ層１１６が連続的に積層された構造である。ＤＢＲ層１１３，１１６は、レーザの発振波長に対して非常に高い反射率を有するように形成された反射層であって、下部ＤＢＲ層１１３は、ｎドーピングされたｎ型ＤＢＲ層であり、上部ＤＢＲ層１１６は、ｐドーピングされたｐ型ＤＢＲ層である。前記上部ＤＢＲ層１１６には、活性層１１４に電流を印加するための金属コンタクト１１７が形成されている。このような構造で活性層１１４に電流が印加されれば、正孔及び電子が活性層１１４内で再結合して光が発生する。この光は、上部ＤＢＲ層１１６と下部ＤＢＲ層１１３との間で反射を繰り返しつつ、活性層１１４内で増幅された後、上部ＤＢＲ層１１６を通じて放出される。
【０００３】
しかし、このようなＶＣＳＥＬ１００の場合、水平方向の抵抗が垂直方向の抵抗に比べて非常に大きいため、活性層１１４の全体領域で電流密度が不均一であり、活性層１１４の光放出領域である開口部のエッジに電流が密集される現象が発生する。図１で、“Ａ”と指示された曲線は、活性層１１４での電流密度プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）である。曲線Ａから分かるように、活性層１１４の中心部では、水平方向の高い抵抗によって電流密度が大きく低下する。このような現象は、ＶＣＳＥＬでの単一横モードの発振を難しくする。このような問題を改善するために、従来の場合、図１に示したように、上部ＤＢＲ層１１６の下面の周辺を選択的に酸化させて酸化層１１５を形成することによって活性層１１４の開口部のサイズを約５μｍほどに制限した。酸化層１１５の代りにイオン注入層を使用してもよい。したがって、従来のＶＣＳＥＬは、開口部のサイズが小さいため、出力が数ｍＷに過ぎないという短所がある。
【０００４】
ＶＥＣＳＥＬは、高出力動作を具現するために新たに提案されたレーザ素子である。前記ＶＥＣＳＥＬは、外部ミラーを通じて利得領域を増加させることによって、最小数百ｍＷ以上の高出力を得るようにしたものである。図２は、このようなＶＥＣＳＥＬの概略的な断面図である。図２に示したように、従来のＶＥＣＳＥＬ１２０は、基板１２１、下部ＤＢＲ層１２２、活性層１２３、上部ＤＢＲ層１２４、及び凹状の外部ミラー１２６を備える。ここで、レーザ共振器は、下部ＤＢＲ層１２２と上部ＤＢＲ層１２４との間に、そして下部ＤＢＲ層１２２と外部ミラー１２６との間にそれぞれ形成される。このような構造で、活性層１２３から発生した光は、下部ＤＢＲ層１２２と上部ＤＢＲ層１２４との間、そして下部ＤＢＲ層１２２と外部ミラー１２６との間で反射を繰り返しつつ、活性層１２３を往復する。このような過程を通じて活性層１２３内で増幅された特定波長λ２の光の一部は、外部ミラー１２６を通じてレーザ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（ｐｕｍｐｉｎｇ）に使われる。
【０００５】
前記ＶＥＣＳＥＬ１２０で活性層１２３を励起させる２つの方法がある。第一の方法は、図２に示したように、ポンプレーザ１２７を通じてレーザビームの波長λ２より短い波長の光ビームλ１を活性層１２３に入射させる光ポンピング方法である。第二の方法は、図２に示したように、上部ＤＢＲ層１２４に形成された金属コンタクトを通じて活性層１２３に電流を印加させる電気ポンピング方法である。しかし、電気ポンピングによる方法を使用する場合、前述したＶＣＳＥＬの短所が依然として問題となる。さらに、ＶＥＣＳＥＬの場合、出力が高いため、開口部のサイズが約２０〜１００μｍほどで非常に大きい。したがって、開口部のエッジに電流が密集されるという問題はさらに深化され、高出力であるほど単一横モードの発振がさらに難しくなる。
【０００６】
図３に示したレーザは、このような問題を改善するためのものであって、特許文献１に開示されたものである。図３に示したように、レーザ装置１３０は、ｐ型ＤＢＲ層１３１、活性層１３２、ｎ型ＤＢＲ層１３３、基板１３４、及び外部ミラー１３８を備える。そして、ｐ型ＤＢＲ層１３１の下部には、円形コンタクト層１３５が形成されており、基板１３４の上部には、環型コンタクト層１３６が形成されており、これらコンタクト層１３５，１３６を通じて活性層１３２に電流が注入される。基板１３４は、発振波長に対して透明になるように選択されたｎ−ＧａＡｓを使用し、約５００μｍの厚さに形成される。このような構造で、レーザ共振器は、ｐ型ＤＢＲ層１３１とｎ型ＤＢＲ層１３３との間に、そしてｐ型ＤＢＲ層１３１と外部ミラー１３８との間にそれぞれ形成される。一方、光の周波数を２倍にする２次調和波発生（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：ＳＨＧ）結晶１３７を外部ミラー１３８と基板１３４との間に追加的に配置してもよい。
【０００７】
図３を通じて分かるように、前記特許文献１に開示されたレーザ素子１３０は、活性層１３２から発生した光が基板１３４を通過するように設計された。すなわち、ｐ型ＤＢＲ層１３１と外部ミラー１３８とによって形成されるレーザ共振器内に基板１３４が配置される。これは、厚さが比較的厚い基板１３４を通じて電流１３９が流れる間に水平方向に電流を十分に拡散させることによって、前述した電流密集現象を緩和させようとするものである。したがって、前記レーザ素子１３０は、単一横モードの発振が容易になる。
【０００８】
しかし、図３のレーザ素子１３０は、次のような短所がある。すなわち、基板１３４の材料として通常使われるｎ−ＧａＡｓによる自由キャリアの吸収が素子の出力及び効率を制限する。特に、ビームが通過せねばならないｎ−ＧａＡｓ基板の厚さが数百μｍほどに厚いので、それによる損失が無視できないレベルとなる。
【０００９】
また、一般的なＶＥＣＳＥＬの場合、レーザ共振器で共振する全体の光エネルギーのうち、例えば、約３０％は、上部ＤＢＲ層と下部ＤＢＲ層との間に形成されたレーザ共振器内に分布し、約７０％は、上部ＤＢＲ層と外部ミラーとの間に形成されたレーザ共振器内に分布する。一方、図３のレーザ素子１３０の場合には、自由キャリアの吸収による損失を減らすために、ＤＢＲ層１３１と外部ミラー１３８との間に形成されたレーザ共振器内に約３０％の光エネルギーを分配する。しかし、基板１３４と外部ミラー１３８との間のＳＨＧ結晶１３７は、光エネルギーに比例して効率が高まるという特性がある。したがって、図３に示したレーザ素子１３０は、全体的に効率の低下をもたらすしかない。さらに、活性層１３２と外部ミラー１３８との間の距離が遠く、光がある程度広がった状態でＳＨＧ結晶１３７に到達するため、ＳＨＧ変換効率がさらに低下する。
【００１０】
また、外部ミラー１３８とＤＢＲ層１３１との間に基板１３４及び空気が共にあるため、共振条件を満足させることも非常に難しい。それだけでなく、光路が長くなりつつ、外部ミラー１３８によって反射された光をＤＢＲ層１３１上に正確に収斂させるためには、外部ミラー１３８の凹面を製造するのにさらに高い精密度が要求される。
【００１１】
さらに、レーザ素子の製造工程は、基板１３４の上面から一方向だけではなく、基板１３４の下面の方向からも製造工程が追加されるため、非常に複雑になる。
【特許文献１】米国特許第６２４３４０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述した従来の問題点を改善するためのものであって、横方向への電流拡散を簡単な構成で具現することによって、自由キャリアの吸収による損失がなく、製造工程が簡単な高出力のＶＥＣＳＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一類型によれば、所定の波長を有する光を発生させる活性層を備える面発光レーザ素子は、前記活性層の光放出領域の開口部の中心に向かって電流を注入し、前記開口部より小さな直径を有する第１電流注入チャンネルと、前記開口部のエッジを向かって電流を注入し、半径方向に前記開口部の外側に位置する第２電流注入チャンネルと、を備える二重チャンネル電流注入構造を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前記二重チャンネル電流注入構造は、前記活性層に電流を注入するための電流伝達層と、前記電流伝達層の内部に埋め込まれた環状の高抵抗領域と、を備え、前記環状の高抵抗領域の内側に前記第１電流注入チャンネルを形成できるように、前記高抵抗領域の内径が前記開口部の直径より小さく、前記環状の高抵抗領域の外側に前記第２電流注入チャンネルを形成できるように、前記高抵抗領域の外径が前記開口部の直径より大きいことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によれば、前記二重チャンネル電流注入構造は、活性層への電流流入を遮断する電流遮断層と、前記電流遮断層上に形成されて電流を伝達する電流伝達層と、前記電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記第１電流注入チャンネルを形成する第１電流通過層と、前記電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記第２電流注入チャンネルを形成する第２電流通過層と、を備えうる。
【００１６】
本発明によれば、前記二重チャンネル電流注入構造は、活性層に電流を注入するための第１電流伝達層と、前記第１電流伝達層上に形成されたものであって、前記第１電流伝達層への電流流入を遮断する電流遮断層と、前記電流遮断層上に形成されて電流を伝達する第２電流伝達層と、前記第２電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記第１電流注入層の少なくとも上面と接触するものであって、前記第１電流注入チャンネルを形成する第１電流通過層と、前記第２電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記第１電流注入層の少なくとも上面と接触するものであって、前記第２電流注入チャンネルを形成する第２電流通過層と、を備えうる。
【００１７】
また、本発明の他の類型によれば、基板、基板上に形成された下部分散ブラグ反射層、下部分散ブラグ反射層上に形成されて所定の波長を有する光を発生させる活性層及び活性層上に形成された上部分散ブラグ反射層を備える面発光レーザ素子は、前記上部分散ブラグ反射層上に形成されて電流を伝達する電流伝達層と、前記電流伝達層の内部に埋め込まれた環状の高抵抗領域と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明のさらに他の類型によれば、基板、基板上に形成された下部分散ブラグ反射層、下部分散ブラグ反射層上に形成されて所定の波長を有する光を発生させる活性層及び活性層上に形成された上部分散ブラグ反射層を備える面発光レーザ素子は、前記上部分散ブラグ反射層上に形成されたものであって、前記上部分散ブラグ反射層への電流流入を遮断する電流遮断層と、前記電流遮断層上に形成されて電流を伝達する電流伝達層と、前記電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記上部分散ブラグ反射層と接触する第１電流通過層と、前記電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記上部分散ブラグ反射層と接触する第２電流通過層と、を備えることを特徴とする。
本発明のさらに他の類型によれば、基板、基板上に形成された下部分散ブラグ反射層、下部分散ブラグ反射層上に形成されて所定の波長を有する光を発生させる活性層及び活性層上に形成された上部分散ブラグ反射層を備える面発光レーザ素子は、前記上部分散ブラグ反射層上に形成された第１電流伝達層と、前記第１電流伝達層上に形成されたものであって、前記第１電流伝達層への電流流入を遮断する電流遮断層と、前記電流遮断層上に形成された第２電流伝達層と、前記第２電流伝達層及び電流遮断層の中心部を垂直に貫通して前記第１電流注入層の少なくとも上面と接触する第１電流通過層と、前記第２電流伝達層及び電流遮断層のエッジを垂直に貫通して前記第１電流注入層の少なくとも上面と接触する第２電流通過層と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上、本発明による面発光半導体レーザ素子の構造及び動作について詳細に説明した。本発明による面発光レーザ素子は、活性層で非常に理想的な電流密度プロファイルを有するので、活性層の開口部を従来に比べて非常に大きく形成しつつも、単一横モードの発振を可能にする。したがって、非常に安定した高出力の面発光レーザ素子を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付された図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【００２２】
図４を参照すれば、本発明による面発光レーザ素子１０は、基板１１、前記基板１１上に形成された下部ＤＢＲ層１２ａ、前記下部ＤＢＲ層１２ａ上に形成された活性層１３、前記活性層１３上に形成された上部ＤＢＲ層１２ｂ、及び前記上部ＤＢＲ層１２ｂ上に形成された電流伝達層１７を備えており、前記電流伝達層１７の内部には、環状の高抵抗領域１６が埋め込まれている。また、従来と同様に、上部ＤＢＲ層１２ｂ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１３の光放出領域である開口部を所定のサイズに制限してもよい。このとき、酸化層１４の代りにイオン注入層を使用してもよい。
【００２３】
ここで、基板１１は、例えば、ｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用できる。活性層１３は、複層の量子ウェル構造で形成されて、例えば、赤外線領域のような所定の波長を有する光を発生させる。下部及び上部ＤＢＲ層１２ａ，１２ｂは、レーザ素子１０の発振波長に対して非常に高い反射率を有するように形成された複層構造の反射層であって、下部ＤＢＲ層１２ａは、ｎドーピングされたｎ型ＤＢＲ層であり、上部ＤＢＲ層１２ｂは、ｐドーピングされたｐ型ＤＢＲ層である。また、金属コンタクト１８に印加された電流を活性層１３に伝達する電流伝達層１７は、例えば、ｐ−ＧａＡｓのようなｐ型半導体材料を使用できる。しかし、前述したｎ型及びｐ型の位置は例示的なものであって、ｎ型及びｐ型の位置を切り替えることも可能である。すなわち、ｐ型基板、ｐ型下部ＤＢＲ層、ｎ型上部ＤＢＲ層及びｎ型電流伝達層を使用してもよい。
【００２４】
一方、図４の断面図では、二つの高抵抗領域１６があるように見えるが、レーザ素子１０の上面から見れば、前記高抵抗領域１６は、活性層１３の開口部の周囲と対向するように形成された一つの環状である。図４に示したように、このような環状の高抵抗領域１６の内径は、活性層１３の開口部の直径より小さく、外径は、前記開口部の直径より大きくなければならない。前記高抵抗領域１６は、例えば、公知のイオン注入法を利用して前記電流伝達層１７内に完全に埋め込まれるように形成されうる。例えば、前記電流伝達層１７の上面で約３００〜４００ｅＶのエネルギーでイオンを注入した後、前記電流伝達層１７をアニーリングする。それにより、イオン注入によって形成された高抵抗領域が電流伝達層１７内に完全に埋め込まれうる。
【００２５】
前記高抵抗領域１６によって、電流伝達層１７の上面の周囲に形成された金属コンタクト１８を通じて印加される電流は、矢印で表示したように、電流伝達層１７内で前記高抵抗領域１６を回避して二つの電流注入チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２を通じて活性層１３に流入される。したがって、前記電流伝達層１７及び高抵抗領域１６は、二重チャンネルの電流注入構造をなす。
【００２６】
前述したように、環状の高抵抗領域１６の内径は、活性層１３の開口部の直径より小さく、外径は、開口部の直径より大きい。したがって、前記環状の高抵抗領域１６の内側に形成された第１電流注入チャンネルＣｈ１は、前記活性層１３の開口部の中心に向かって電流を注入する。また、前記環状の高抵抗領域１６の外側の周囲に形成された第２電流注入チャンネルＣｈ２は、前記開口部のエッジに向かって電流を注入する。このとき、前記第１電流注入チャンネルＣｈ１の直径が活性層１３の開口部の直径より小さいため、矢印で示したように、前記第１電流注入チャンネルＣｈ１を通過した電流は、活性層１３の中心部からエッジ側に分散される。また、第２電流注入チャンネルＣｈ２が活性層１３の開口部より半径方向に外側の周囲に位置するため、前記第２電流注入チャンネルＣｈ２を通過した電流は、活性層１３のエッジに向かって移動する。
【００２７】
このように電流が第１及び第２電流注入チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２を通じて活性層１３に印加されるとき、電流伝達層１７のＡ−Ａ’断面での電流密度プロファイルは、図５Ａに示されている。図５Ａから分かるように、第１電流注入チャンネルＣｈ１の断面では、中心部で電流密度が大きく低下する双峰状の電流密度プロファイルを示す。すなわち、第１電流注入チャンネルＣｈ１のエッジ付近でそれぞれ電流密度がピークＰ１，Ｐ２をなす。前述したように、これは、水平方向の抵抗が垂直方向の抵抗に比べて非常に大きいためである。また、金属コンタクト１８の直下にある第２電流注入チャンネルＣｈ２の場合、電流密度がほぼ一定に維持され、第２電流注入チャンネルＣｈ２のエッジを逸脱しつつ急激に低下する。
【００２８】
しかし、第１及び第２電流注入チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２の狭い領域を通過して活性層１３に到達する過程で、電流は、活性層１３の広い領域に分散されて図５Ｂに示したような電流密度プロファイルを有する。すなわち、Ｂ−Ｂ’断面では、第１及び第２電流注入チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２を通過した電流が点線で表示されたように分散される。その結果、活性層１３では、図５Ｂの実線で示したように、分散された電流部分が合わせられつつ、全体的な電流密度分布が活性層１３の全体領域にわたって均一になる理想的な形態となる。したがって、本発明によるレーザ素子は、理想的な単一横モードの発振が可能になる。その結果、従来とは違って、３０〜２００μｍほどの非常に大きい直径を有する活性層を形成することが可能であるので、高出力の単一横モードの発振レーザ素子を製造することが可能になる。
【００２９】
図６に示したレーザ素子２０は、上部ＤＢＲ層と活性層との間にトンネル接合層をさらに挿入した構造である。本発明で、前記トンネル接合層２９は、垂直方向への抵抗を相対的に高めることによって、図５Ｂに示したような横方向への電流分散をさらに容易にする役割をする。すなわち、トンネル接合層２９を通じて垂直方向の抵抗を高めて活性層２３内で電流密度分布をさらに均一にすることによって、さらに優れた単一横モードの発振を可能にする。
【００３０】
公知のように、このようなトンネル接合層２９は、比較的高い濃度でドーピングされたｐ＋型半導体層とｎ＋型半導体層とが接合された構造である。一般的に、ｐ型及びｎ型の不純物の量を増加させてドーピング濃度を高めれば、二つの半導体層間の境界状態が変わりつつ、電子がエネルギー障壁を超えずに通過するトンネリング効果によって二つの半導体層の間に電流が流れるということが知られている。このとき、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に発生する抵抗が低下する。したがって、トンネル接合層は、通常、ｎ−ｐ−ｎ接合のように電流が流れない構造で、電流を流す必要があるときに使用し、可能な限りドーピング濃度を高めることによって抵抗値を低めようとする。しかし、本発明の場合には、通常、使用するトンネル接合の場合に比べて、ドーピング濃度を低めることによって、電子がトンネル接合を通過するとき、高い抵抗を発生させる。その結果、垂直方向に高い抵抗値を有するトンネル接合２９を通過する間に、電流が横方向に相対的にさらに多く流れるため、活性層２３で電流密度は、比較的均一になる。
【００３１】
本実施形態によるレーザ素子２０の場合、トンネル接合２９を構成するｐ型半導体層及びｎ型半導体層のドーピング濃度が過度に低ければ、トンネリング現象が発生せず、過度に高ければ、垂直方向の抵抗が低下して十分な電流密度の分配が発生しない。したがって、適切なドーピング濃度を維持する必要がある。通常に、使用するトンネル接合の場合、抵抗を低めるために１０２０／ｃｍ３ほどの濃度でドーピングするが、本発明では、十分な垂直方向の抵抗を提供するように、５×１０１８／ｃｍ３ないし５×１０１９／ｃｍ３ほどのドーピング濃度を維持することが良い。また、トンネリング現象が発生するためには、トンネル接合２９の厚さが十分に薄いことが要求される。本発明の場合、前記トンネル接合２９の厚さは、数十ｎｍ以内、望ましくは、５０ｎｍ以内であることが良い。
【００３２】
このように、本実施形態によるレーザ素子２０の場合、トンネル接合２９を通じて電流が流れるため、下部ＤＢＲ層２２ａ及び上部ＤＢＲ層２２ｂを何れも同じタイプの半導体材料として使用することが可能である。すなわち、図６に示したように、下部ＤＢＲ層２２ａ及び上部ＤＢＲ層２２ｂは、何れもｎドーピングされたｎ型ＤＢＲ層である。また、電流伝達層２７も、例えば、ｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用する。この場合、ｎ型半導体材料及びｎ型ドーパントで自由キャリアの吸収がｐ型半導体材料に比べて少ないため、レーザ素子の出力及び効率を向上させうる。一方、前記電流伝達層２７内に埋め込まれた環状の高抵抗領域２６は、図４に示した実施形態と同様に、イオン注入法によって形成されうる。前記高抵抗領域２６の内径及び外径についての条件も前述した通りである。
【００３３】
図６のレーザ素子２０の場合、二つの狭い電流注入チャンネルＣｈ１，Ｃｈ２を通過する間に電流の横方向拡散とトンネル接合２９による電流の横方向拡散とを通じて、活性層２３で横方向に電流がさらに均一に分布できる。また、ｎ型半導体材料及びｎ型ドーパントで自由キャリアの吸収が比較的少ないため、レーザ素子の出力及び効率を向上させうる。
【００３４】
図７は、本発明による面発光レーザ素子のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【００３５】
図７に示したレーザ素子３０は、基板３１、前記基板３１上に形成された下部ＤＢＲ層３２ａ、前記下部ＤＢＲ層３２ａ上に形成された活性層３３、前記活性層３３上に形成された上部ＤＢＲ層３２ｂ、前記上部ＤＢＲ層３２ｂ上に形成された電流遮断層３５、前記電流遮断層３５上に形成された電流伝達層３７、前記電流伝達層３７及び電流遮断層３５の中心部を垂直に貫通して前記上部ＤＢＲ層３２ｂと接触する第１電流通過層３６ａ、及び前記電流伝達層３７及び電流遮断層３５のエッジを垂直に貫通して前記上部ＤＢＲ層３２ｂと接触する第２電流通過層３６ｂを備えている。また、図４の場合と同様に、上部ＤＢＲ層３２ｂの下面周辺を選択的に酸化させて酸化層３４を形成することによって、活性層３３の光放出領域である開口部を所定のサイズに制限してもよい。
【００３６】
ここで、基板３１は、例えば、ｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用できる。活性層３３は、複層の量子ウェル構造で形成されて、例えば、赤外線領域のような所定の波長を有する光を発生させる。下部ＤＢＲ層３２ａ及び上部ＤＢＲ層３２ｂは、レーザ素子３０の発振波長に対して非常に高い反射率を有するように形成された複層構造の反射層であって、下部ＤＢＲ層３２ａは、ｎドーピングされたｎ型ＤＢＲ層であり、上部ＤＢＲ層３２ｂは、ｐドーピングされたｐ型ＤＢＲ層である。一方、上部ＤＢＲ層３２ｂ上に形成された電流遮断層３５は、電流伝達層３７と上部ＤＢＲ層３２ｂとの間を電気的に絶縁するためのものである。したがって、電流伝達層３７のエッジに形成された金属コンタクト３８を通じて印加される電流は、第１電流通過層３６ａ及び第２電流通過層３６ｂの狭い領域を通じてのみ活性層３３に流入される。このために、金属コンタクト３８に印加された電流を前記第１電流通過層３６ａに伝達する電流伝達層３７は、例えば、ｐ−ＧａＡｓのようなｐ型半導体材料を使用する。この場合、前記電流遮断層３５は、例えば、ｕ−ＧａＡｓのようなドーピングされていない半導体材料やｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用できる。また、前記半導体材料の代りに色々な絶縁性材料を使用してもよい。
【００３７】
一方、前記第１電流通過層３６ａ及び第２電流通過層３６ｂは、公知の拡散方法によって電流伝達層３７から上部ＤＢＲ層３２ｂの少なくとも上面までｐ型ドーパントを拡散させて形成する。拡散工程は、第１電流通過層３６ａ及び第２電流通過層３６ｂが形成される電流伝達層３７上の位置にｐ型ドーパントを塗布した後、所定の温度で一定時間アニーリングすることによって簡単に行われうる。本発明に適したｐ型ドーパントとしては、例えば、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、または炭素（Ｃ）が挙げられ、特に、Ｚｎが適当である。Ｚｎは、拡散速度が速いため、比較的低い温度で比較的短時間内に上部ＤＢＲ層３２ｂまで拡散させることが可能である。
【００３８】
図７の場合、第１電流通過層３６ａは、第１電流注入チャンネルとなり、第２電流通過層３６ｂは、第２電流注入チャンネルとなる。したがって、この場合、前記電流遮断層３５、電流伝達層３７、第１電流通過層３６ａ及び第２電流通過層３６ｂが二重チャンネルの電流注入構造をなす。したがって、前記第１電流通過層３６ａ、及び第２電流通過層３６ｂは、図４の実施形態で説明した第１及び第２電流注入チャンネルについての条件を満足せねばならない。すなわち、前記第１電流通過層３６ａは、活性層３３の光放出領域である開口部の中心に向かって電流を注入し、前記開口部より小さな直径を有する。また、前記第２電流通過層３６ｂは、前記開口部のエッジを向かって電流を注入し、半径方向に前記開口部の外側の周囲に位置する。このような構造で、前記第１電流通過層３６ａを通じて注入された電流は、活性層３３の広い領域に分散され、第２電流通過層３６ｂを通じて注入された電流は、活性層３３のエッジに供給される。したがって、活性層３３の全体領域にわたって均一な電流密度分布が得られる。
【００３９】
図８は、本発明のさらに他の実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【００４０】
図８に示したレーザ素子４０は、図７に示したレーザ素子３０と比較するとき、上部ＤＢＲ層４２ｂと電流遮断層４５との間に電流伝達層４７ａがもう一つ追加された構造である。すなわち、図８に示したレーザ素子は、基板４１、前記基板４１上に形成された下部ＤＢＲ層４２ａ、前記下部ＤＢＲ層４２ａ上に形成された活性層４３、前記活性層４３上に形成された上部ＤＢＲ層４２ｂ、前記上部ＤＢＲ層４２ｂ上に形成された第１電流伝達層４７ａ、前記第１電流伝達層４７ａ上に形成された電流遮断層４５、及び前記電流遮断層４５上に形成された第２電流伝達層４７ｂを備える。そして、第１電流通過層４６ａが前記第２電流伝達層４７ｂ及び電流遮断層４５の中心部を垂直に貫通して前記第１電流伝達層４７ａの少なくとも上面と接触しており、第２電流通過層４６ｂが前記第２電流伝達層４７ｂ及び電流遮断層４５のエッジを垂直に貫通して前記第１電流伝達層４７ａの少なくとも上面と接触している。したがって、図８のレーザ素子４０の場合、二重チャンネルの電流注入構造は、前記電流遮断層４５、第１及び第２電流伝達層４７ａ，４７ｂ、及び第１及び第２電流通過層４６ａ，４６ｂによってなる。一方、前記活性層４３の開口部を所定のサイズに制限するための酸化層４４がさらに形成されてもよい。
【００４１】
また、図７のレーザ素子と同様に、基板４１は、例えば、ｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用できる。下部ＤＢＲ層４２ａは、ｎドーピングされたｎ型ＤＢＲ層であり、上部ＤＢＲ層４２ｂは、ｐドーピングされたｐ型ＤＢＲ層である。金属コンタクト４８に印加された電流を第１電流通過層４６ａに伝達する第２電流伝達層４７ｂと、第１及び第２電流通過層４６ａ，４６ｂから電流を受けて上部ＤＢＲ層４２ｂに伝達する第１電流伝達層４７ａは何れも、例えば、ｐ−ＧａＡｓのようなｐ型半導体材料を使用する。電流遮断層４５は、例えば、ｕ−ＧａＡｓのようなドーピングされていない半導体材料やｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用するか、または色々な絶縁性材料を使用できる。第１及び第２電流通過層４６ａ，４６ｂは、第２電流伝達層４７ｂから第１電流伝達層４７ａの少なくとも上面までｐ型ドーパントを拡散させて形成する。そして、前記第１電流通過層４６ａは、活性層４３の開口部の中心に向かって電流を注入し、前記開口部より小さな直径を有する。前記第２電流通過層４６ｂは、前記開口部のエッジに向かって電流を注入し、半径方向に前記開口部の外側の周囲に位置する。
【００４２】
図７に示したレーザ素子３０の場合、第１電流通過層３６ａが上部ＤＢＲ層３２ｂの上面まで部分的に拡散されているため、上部ＤＢＲ層３２ｂの中心部分は、他の部分に比べて低くなる。したがって、上部ＤＢＲ層３２ｂの中心部分の反射率は、他の所に比べて若干低くなる。その結果、図７に示したレーザ素子３０の構造によれば、放出される光の中心部分では、たとえその量が少ないとしても、第１電流通過層３６ａによって光が吸収されつつ発生する損失と、上部ＤＢＲ層３２ｂの中心部分の反射率が低下することによる損失とが存在する。第１電流通過層３６ａ自体による損失は、電流遮断層３５及び電流伝達層３７の厚さがそれぞれ約０．５μｍ及び３μｍ以下に形成されるため微小である。このような損失は、上部ＤＢＲ層３２ｂの厚さを相対的に厚くして全体的に反射率を高めることによって補償できる。このとき、図８に示したように、上部ＤＢＲ層４２ｂと電流遮断層４５との間に第１電流伝達層４７ａを追加して第１及び第２電流通過層４６ａ，４６ｂが前記第１電流伝達層４７ａまで拡散させれば、上部ＤＢＲ層４２ｂの厚さを均一に形成できる。この場合、上部ＤＢＲ層４２ｂの反射率は、全体的に均一であるので、光ビームの中心から発生する損失は、はるかに減少する。また、垂直方向の電流注入経路が長くなるため、活性層４３の水平方向に電流がさらに均一に分散されうる。
【００４３】
図９の面発光レーザ素子５０は、図７のレーザ素子３０で上部ＤＢＲ層３２ｂと活性層４３との間にトンネル接合層５９をさらに挿入した構造である。前述したように、前記トンネル接合層５９は、垂直方向への抵抗を相対的に増加させることによって、横方向への電流分散をさらに容易にする役割をする。したがって、活性層５３内で電流密度分布をさらに均一にすることによって、さらに優れた単一横モードの発振を可能にする。
【００４４】
図９のレーザ素子５０の場合、トンネル接合層５９を通じて電流が流れるため、下部及び上部ＤＢＲ層５２ａ，５２ｂを何れも同じタイプの半導体材料として使用することが可能である。すなわち、図示したように、下部及び上部ＤＢＲ層５２ａ，５２ｂは、何れもｎドーピングされたｎ型ＤＢＲ層である。また、電流伝達層５７も、例えば、ｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用する。一方、電流遮断層５５は、例えば、ｕ−ＧａＡｓのようなドーピングされていない半導体材料やｐ−ＧａＡｓのようなｐ型半導体材料を使用するか、または色々な絶縁性材料を使用できる。この場合、第１及び第２電流通過層５６ａ，５６ｂは、電流伝達層５７から上部ＤＢＲ層５２ｂの少なくとも上面までｎ型ドーパントを拡散させて形成する。前記第１及び第２電流通過層５６ａ，５６ｂとして使用できるｎ型ドーパントとしては、例えば、Ｓｉが望ましいが、他のｎ型ドーパントを使用してもよい。このような構造で、ｎ型半導体材料及びｎ型ドーパントで自由キャリアの吸収がｐ型半導体材料に比べて少ないため、レーザ素子の出力及び効率を向上させうる。
【００４５】
図１０の面発光レーザ素子６０は、図８のレーザ素子４０で上部ＤＢＲ層と活性層との間にトンネル接合層をさらに挿入した構造である。トンネル接合層の構造及び効果は、前述した通りである。前述したように、トンネル接合層６９を使用する場合、下部及び上部ＤＢＲ層６２ａ，６２ｂを何れも同じタイプの半導体材料として使用できる。すなわち、図１０に示したように、下部及び上部ＤＢＲ層６２ａ，６２ｂは、何れもｎドーピングされたｎ型ＤＢＲ層である。また、第１及び第２電流伝達層６７ａ，６７ｂも、例えば、ｎ−ＧａＡｓのようなｎ型半導体材料を使用する。一方、電流遮断層６５は、例えば、ｕ−ＧａＡｓのようなドーピングされていない半導体材料やｐ−ＧａＡｓのようなｐ型半導体材料を使用するか、または色々な絶縁性材料を使用できる。この場合、第１及び第２電流通過層６６ａ，６６ｂは、第２電流伝達層６７ｂから第１電流伝達層６７ａの少なくとも上面までｎ型ドーパントを拡散させて形成する。前述したように、前記第１及び第２電流通過層６６ａ，６６ｂとして使用できるｎ型ドーパントとしては、例えば、Ｓｉが望ましいが、他のｎ型ドーパントを使用してもよい。
【００４６】
最後に、図１１は、本発明によるＶＥＣＳＥＬの構造を示す断面図である。
【００４７】
図１１に示したＶＥＣＳＥＬ７０は、図４に示したレーザ素子１０と同じ構造を有するレーザポンピング部８０の外部に凹状の外部ミラー９５を配置して利得領域を増加させることによって高出力を得るようにする。すなわち、レーザポンピング部８０は、基板８１、前記基板８１上に形成された下部ＤＢＲ層８２ａ、前記下部ＤＢＲ層８２ａ上に形成された活性層８３、前記活性層８３上に形成された上部ＤＢＲ層８２ｂ、前記上部ＤＢＲ層８２ｂ上に形成された電流伝達層８７、及び前記電流伝達層８７の内部に完全に埋め込まれた環状の高抵抗領域８６を備える。また、前記活性層８３の開口部を所定のサイズに制限するための酸化層８４をさらに形成してもよい。
【００４８】
図１１に示したように、凹状の外部ミラー９５は、レーザポンピング部８０上に所定の距離ほど離隔されて位置し、前記活性層８３から発生した光の一部を透過させて外部に出力し、残りの一部を活性層８３で再吸収されるように反射する。したがって、ＶＥＣＳＥＬ７０は、下部ＤＢＲ層８２ａと上部ＤＢＲ層８２ｂとの間の第１共振器と、下部ＤＢＲ層８２ａと外部ミラー９５との間の第２共振器を有する。このために、外部ミラー９５と下部ＤＢＲ層８２ａとの間の光路の長さは、発振波長の整数陪とならねばならない。このとき、前記活性層８３から発生して外部ミラー９５に進む光が電流伝達層８７と空気との界面で反射されるか、または外部ミラー９５で反射されて活性層８３に進む光が電流伝達層８７と空気との界面で反射されることを防止するために、前記電流伝達層８７上に反射防止層８５を追加的に形成してもよい。
【００４９】
また、図１１に示したように、本発明によるＶＥＣＳＥＬ７０では、活性層８３から発生した光の周波数を２倍にするＳＨＧ結晶９０がレーザポンピング部８０と外部ミラー９５との間に追加的に配置されてもよい。前記ＳＨＧ結晶９０は、例えば、レーザポンピング部８０から発生した赤外線領域の光を可視光線領域の光に変換して外部に出力させる。このようなＳＨＧ結晶９０としては、例えば、ＫＴＰ（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  Ｔｉｔａｎｙｌ  Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、ＬｉＮｂＯ３、ＰＰＬＮ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ  Ｐｏｌｅｄ  ＬｉＮｂＯ３）、ＫＴＮ（ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）、ＫｎｂＯ３のような結晶を使用できる。
【００５０】
たとえ、図１１では、図４に示したレーザ素子１０と同じ構造のレーザポンピング部８０を示しているとしても、それ以外にも、図６ないし図１０に示した全てのレーザ素子２０，３０，４０，５０，および６０をＶＥＣＳＥＬ７０のレーザポンピング部として使用できる。
【００５１】
本発明は、図面に示された実施形態を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、二重チャンネル電流注入構造を備える面発光レーザ素子関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来の面発光レーザ素子の構造を示す断面図である。
【図２】従来のＶＥＣＳＥＬの構造を示す断面図である。
【図３】従来のＶＥＣＳＥＬの他の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図５Ａ】本発明によるレーザ素子の電流注入チャンネルを示す図面である。
【図５Ｂ】本発明によるレーザ素子の活性層での電流密度プロファイルを示す図面である。
【図６】本発明の実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態による面発光レーザ素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明によるＶＥＣＳＥＬの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０    面発光レーザ素子、
１１    基板、
１２ａ    下部ＤＢＲ層、
１２ｂ    上部ＤＢＲ層、
１３    活性層、
１４    酸化層、
１６    高抵抗領域、
１７    電流伝達層、
１８    金属コンタクト、
Ｃｈ１    第１電流注入チャンネル、
Ｃｈ２    第２電流注入チャンネル。
【図１】
2006191051.tif 000003
【図２】
2006191051.tif 000004
【図３】
2006191051.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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