(57)【要約】  埋込トンネル接触部を持つ表面放射半導体レーザの単一モード・パワーを増加するために、トンネル接触層（６）は、開口直径（ｗ１）と開口深さ（ｄ１）とを有する開口を具備し、かつｎドーピング電流搬送層（７）でカバーされ、隣接する電流搬送層（７）は、開口の領域に、隆起部直径（ｗ２）と隆起部深さ（ｄ２）とを有する隆起部（１５）を具備するとともに、隆起部（１５）の側面領域の少なくとも周辺で電流搬送層（７）上に構造化層（８；  ９）が設けられ、その厚み（ｄ３；  ｄ４）が構造化層の光学的厚みが隆起部深さ（ｄ２）の領域において電流搬送層（７）の光学的厚みと少なくとも等しくなるように選択されている構造が提案されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ−ｎ接合部を有するとともに第１のｎドーピング半導体層（３）と少なくとも１つのｐドーピング半導体層（５）とに囲まれた能動ゾーン（４）と、前記能動ゾーン（４）のｐ側にトンネル接触層（６）とを具備する表面放射半導体レーザであって、前記トンネル接触層（６）は、開口直径（ｗ１）と開口深さ（ｄ１）とを有する開口を具備し、かつｎドーピング電流搬送層（７）でカバーされ、隣接する電流搬送層（７）は、前記開口の領域に、隆起部直径（ｗ２）と隆起部深さ（ｄ２）とを有する隆起部（１５）を具備するとともに、前記隆起部（１５）の側面領域の少なくとも周辺で前記電流搬送層（７）上に構造化層（８；  ９）が設けられ、その厚み（ｄ３；  ｄ４）が前記構造化層の光学的厚みが隆起部深さ（ｄ２）の領域において前記電流搬送層（７）の光学的厚みと少なくとも等しくなるように選択されている表面放射半導体レーザ。
【請求項２】
前記構造化層（８；  ９）の内径（ｗ３；  ｗ４）が前記隆起部（１５）の直径（ｗ２）より大きいか又は等しいことを特徴とする、請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記内径（ｗ３；  ｗ４）の半分が、前記隆起部（１５）の直径（ｗ２）の半分より、多くても２μｍだけ、好ましくは、多くても１μｍだけ大きいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
前記構造化層（８）がｎドーピング接触層（８）であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体レーザ。
【請求項５】
前記構造化層（８）がｎドーピングＩｎＧａＡｓから成ることを特徴とする、請求項４に記載の半導体レーザ。
【請求項６】
前記構造化層（９）が、前記半導体レーザの波長ごとに、かなりの吸収作用を有する材料から成ることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体レーザ。
【請求項７】
アモルファス・シリコンが、特に１．３〜１．５５μｍの波長範囲において前記材料として用いられることを特徴とする、請求項６に記載の半導体レーザ。
【請求項８】
チタンが前記材料として用いられることを特徴とする、請求項６に記載の半導体レーザ。
【請求項９】
前記構造化層（９）を側面から囲むｎドーピング接触層（８）が、前記構造化層（９）の次に設けられていることを特徴とする、請求項１から３又は６から８のいずれか１つに記載の半導体レーザ。
【請求項１０】
前記構造化層（８；  ９）及び／又は前記接触層（８）の厚みが、前記隆起部（１５）の深さ（ｄ２）の倍数であることを特徴とする、請求項１又は９に記載の半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造化導波路を有する表面放射半導体レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直空洞型表面放射レーザ（ＶＣＳＥＬ）は、光放射が半導体チップの表面に対して垂直に行われる半導体レーザである。垂直空洞型表面放射レーザ・ダイオードは、電力消費量が小さいこと、ウェハー上のレーザ・ダイオードを直接検査できること、光ファイバに長手方向の単一モード・スペクトルを単純に結合できること、２次元マトリクスに表面放射レーザ・ダイオードを接続できることのように、複数の長所を従来の表面放射レーザ・ダイオードと比べると備えている。
【０００３】
光ファイバを用いる通信技術の分野では、波長依存性の分散と吸収とのために、約１．３μｍ〜２μｍの波長範囲で特に１．３１μｍ又は１．５５μｍの波長周辺でＶＣＳＥＬのニーズがある。このタイプの長波長レーザ・ダイオードは、今まで、ＩｎＰベースの化合物半導体から製造されていた。ＧａＡｓベースのＶＣＳＥＬは、１．３μｍ未満の短い波長範囲に適している。
【０００４】
今までの解決方法は、次のように要約される。
【０００５】
レーザ・ダイオードの横方向のビームの特性は、対応する導波路の形状にかなり影響される。約１．３μｍ未満の放射波長を有するＧａＡｓベースＶＣＳＥＬの場合、導波路は、選択的に酸化されたＡｌ（Ｇａ）Ａｓ層から製造される（“ＧａＩｎＮＡｓ能動領域を有する電気ポンプ式１０Ｇｂｉｔ／ｓ  ＭＯＶＰＥ成長型モノリシック１．３μｍＶＣＳＥＬ”エレクトロニクスレター、第３８巻、Ｎｏ．７（２００２年３月２８日）、３２２〜３２４頁を参照）。
【０００６】
特に最良の結果が、パワーと作動温度と単一モードのパワーと変調帯域幅の点から見て、１．３μｍを超える波長範囲の長い波長のＶＣＳＥＬに対して、ＩｎＰベースＢＴＪ（埋込トンネル接合）のＶＣＳＥＬにより得られる。
【０００７】
埋込トンネル接触部の製造と構造について、図１を参照しながら事例を用いて説明する。低帯域ギャップを有する高度ドーピングｐ+／ｎ+層のペア１０１、１０２を作るために、分子線エピタキシャル成長（ＭＢＥ）が用いられる。トンネル接触部１０３自体は、これらの２層の間に形成されている。円形又は楕円形領域は、ｎ+ドーピング層１０２とトンネル接触部１０３とｐ+ドーピングの層１０１の一部又は全部とから実質的に形成されていて、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）によって形作られている。第２のエピタキシャル・サイクルで、この領域はｎドーピングＩｎＰ（層１０４）で過剰成長するので、トンネル接触部が“埋め込まれる”。過剰成長層１０４とｐ+ドーピング層１０１との間の接触領域は、電圧印加時に障壁層として作用する。電流は一般的に３×１０-6Ωｃｍ2の抵抗でトンネル接触部を介して流れる。電流の流れは、したがって、能動ゾーン１０８の作動領域に制限される。生成熱量は、電流が高抵抗ｐドーピング層から低抵抗ｎドーピング層に流れるので小さい。
【０００８】
トンネル接触部の過剰成長は、図２に示すように、その上方に位置する層の厚みにわずかの変動をもたらす。これは、横方向の導波作用に悪い影響を与える。より高い横モードの形成が、特に比較的大きな開口において促進される。したがって、小さい開口と、それに応じた低いレーザ・パワーが、特に光ファイバ通信技術で必要な単一モード動作に使用できる。
【０００９】
ＩｎＰベースＶＣＳＥＬの全体の構造について、図２を参照しながら事例を用いて、ここで説明する。
【００１０】
この構造で、埋込トンネル接合部（ＢＴＪ）は他の方式で周辺に設けられているので、能動ゾーン１０６は、ｐ+ドーピング層１０１とｎ+ドーピング層１０２との間でトンネル接触部（直径ＤBTJ）上に位置している。レーザ放射は、矢印１１６が示す方向に向かう。能動ゾーン１０６は、ｐドーピング層１０５（例えば、ＩｎＡｌＡｓ）とｎドーピング層１０８（例えば、ＩｎＡｌＡｓ）とで囲われている。能動ゾーン１０６上の先端側ミラー１０９は、約３５ＩｎＧａ（Ａｌ）Ａｓ／ＩｎＡｌＡｓ層のペアを含有するエピタキシャルＤＢＲ（分布反射型レーザ）から成るので、約９９．４％の反射率を生じさせる。後端側ミラー１１２は、ＤＢＲとして誘電層のスタックから成り、金の層で仕上げているので、ほぼ９９．７５％の反射率を生じさせる。絶縁層１１３は横方向の絶縁に用いる。環状に構造化した更なるｐ側接触層１１１が、層１０４と接触層１１４との間に設けられている。図２は、過剰成長トンネル接触部の構造が更なる層に伝搬（この場合、下向きに）する様子を示す。
【００１１】
誘電ミラー１１２と統合接触層１１４とヒートシンク１１５との組み合わせにより、エピタキシャル多層構造と比べると、熱伝導性が非常に改善される結果になる。電流は、接触層１１４を経由して又は統合ヒートシンク１１５とｎ側接触点１１０とを経由して注入される。このようなＶＣＳＥＬタイプの製造と特徴についての更なる詳細について、下記の引用文献を参照する。
【００１２】
図２に示す構造を有するＶＣＳＥＬは、刊行物である“高効率の低スレッショルド・インデックス・ガイド１．５μｍ長波長垂直空洞型表面放射レーザ”、応用物理レター、第７６巻、Ｎｏ．１６（２０００年４月１７日）、２１７９〜２１８１頁の主題となっている。７ｍＷ（２０℃、ＣＷ）までの出力パワーを有する同じタイプのＶＣＳＥＬが、“大出力パワーと高作動温度による１．５５μｍの垂直空洞型表面放射レーザ・ダイオード”、エレクトロニクスレター、第３７巻、Ｎｏ．２１（２００１年１０月１１日）１２９５〜１２９６頁に発表されている。公開資料“１．８３μｍ垂直空洞型表面放射レーザの９０℃連続波作動”ＩＥＥＥフォトニクス技術レター、第１２巻、Ｎｏ．１１（２０００年１１月）１４３５〜１４３７頁は、１．８３μｍのＩｎＧａＡｌＡｓ−ＩｎＰのＶＣＳＥＬに関するものである。“１．５５μｍの垂直空洞型表面放射レーザによる高速データ送信”、ポストデッドライン・ペーパー、光通信に関する第２８回欧州会議（２００２年９月８〜１２日）は、１０Ｇｂｉｔ／ｓまでの変調周波数での無エラー・データ送信のためのＢＴＪ−ＶＣＳＥＬの利用について論じている。最後に、２．０１μｍ（ＣＷ）の放射波長を有するＶＣＳＥＬは、“２μｍの放射波長による電気ポンプ式室温ＣＷ−ＶＣＳＥＬ”エレクトロニクスレター、第３９巻、Ｎｏ．１（２００３年１月９日）、５７〜５８頁から知られている。
【００１３】
１．３μｍ未満の放射波長を有するＧａＡＳベースのＶＣＳＥＬと対照的に、横方向酸化方法は論述のＢＴＪ−ＶＣＳＥＬに使用できない。なぜならば、用いる材料はアルミニウム成分が非常に微量であり、他に考えられるＡｌＡｓＳｂのような材料は、十分な品質の酸化層を今まで与えていない。前述のＢＴＪ−ＶＣＳＥＬでは、製造プロセスに起因する横方向の導波作用が、共振器の横方向の長さの変動として行われる。その代わりに、選択的にエッチングして離れた層（“ＡｌＧａＡｓＳｂ−ＡｌＡｓＳｂ  ＤＢＲを有する１．５５μｍのＩｍＰ格子整合ＶＣＳＥＬ”、量子電子の選択トピックに関するＩＥＥＥジャーナル、第７巻、Ｎｏ．２（２００１年３月／４月）、２２４〜２３０頁を参照）、陽子注入（“変性ＤＢＲとトンネル接合注入：  ＣＷ  ＲＴモノリシック長波長ＶＣＳＥＬ”、量子電子の選択トピックに関するＩＥＥＥジャーナル、第５巻、Ｎｏ．３（１９９９年５月／６月）、５２０〜５２９頁を参照）、又は選択的に酸化された変性ＡｌＡｓ層（“メトロＷＤＭアプリケーション用の１．５〜１．６μｍＶＣＳＥＬ”リン化インジウムと関連材料に関する２００１国際会議の議事録、第１３ＩＰＲＭ（２００１年５月１４〜１８日）、日本国奈良）は、例えば、他の長波長ＶＣＳＥＬデザインに用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、したがって、ＢＴＪ−ＶＣＳＥＬの場合に従来の強力で好ましい多重モード動作であるインデックス・ガイドを、より弱いインデックス・ガイド又はゲイン・ガイドに置き換え、さらに任意により高い横モードを弱めることにある。横モード特性の調整は、従来のＢＴＪ−ＶＣＳＥＬよりも、高い単一モード・パワーを有する大きな開口でも単一モードの動作を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、本発明に基づいて特許請求される表面放射半導体レーザによって実現される。更なる構成は、各々の従属請求項と次に述べる説明から明らかになる。
【００１６】
本発明は、ｐ−ｎ接合部を有するとともに第１のｎドーピング半導体層と少なくとも１つのｐドーピング半導体層とに囲まれた能動ゾーンと、前記能動ゾーンのｐ側にトンネル接触層とを具備する表面放射半導体レーザであって、前記トンネル接触層は、開口直径と開口深さとを有する開口を具備し、かつｎドーピング電流搬送層でカバーされ、隣接する電流搬送層は、前記開口の領域に、隆起部直径と隆起部深さとを有する隆起部を具備するとともに、前記隆起部の側面領域の少なくとも周辺で前記電流搬送層上に構造化層が設けられ、その厚みが前記構造化層の光学的厚みが隆起部深さの領域において前記電流搬送層の光学的厚みと少なくとも等しくなるように選択されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を理解しやすくするために、一般的な表面放射半導体レーザの周知の構造における条件について、説明の導入部で詳細に記したように最初に説明する。そこで、図３を参照して説明するが、ここでは、一般的な表面放射半導体レーザの周知の構造における条件を、拡大縮小せずに、概略的に図示している。図は、電流搬送層（７）とｎドーピング接触層８との間の境界領域を示しており、そこを経由して電流が全体的に供給され、厚みｄ３を有して高度にｎドーピングしたＩｎＧａＡｓから層７に好都合に成長する。トンネル接触部の過剰成長によって形成され、かつ厚みｄ２（＝隆起部の深さ）の層７を有する隆起部が１５として図示されている。接触層８は、従来からエピタキシャル・ステップで設けられ、隆起部１５の領域で選択的にエッチングして除去される。構造化接触層８は、５０〜１００ｎｍの厚みｄ３を全体的に備えて、小さい接触抵抗にし、その内部エッジで、トンネル接触隆起部１５から数マイクロメーター（典型的に４〜５μｍ）の距離にある。図示する構造で、共振器の長さは、隆起部１５の外部の領域よりも中心ではｄ２だけ太い。有効屈折率は、外部領域よりも中心では（典型的に１％だけ）高いので、強いインデックス・ガイドになる。これは、特に大きい開口で、より高いモードの形成に寄与する。
【００１８】
インデックス・ガイドを弱めるために、本発明は、そこで、隆起部１５の横方向の領域の少なくとも周辺に、構造化層を加えることを提案する。その光学的な厚みは、隆起部１５の領域の電流搬送層７の光学的厚み、すなわち、厚みｄ２を有する隆起部１５の光学的厚みと少なくとも等しい。本発明に基づく構造化層は、したがって、隆起部１５の中心と外部の領域における屈折率の違いを補正するので、インデックス・ガイドが著しく弱まる結果になる。
【００１９】
したがって、本発明に基づく構造化層は、隆起部１５に隣接するか又は隆起部から指定の最大距離内にあることが必要になる。この最大距離は、２μｍ以下、好ましくは、１μｍ以下にすべきことが分かった。この最大距離は、したがって、隆起部１５の外部エッジから（オプションの）接触層８のこれまでの典型的な距離の４０〜５０％、好ましくは２０〜２５％に対応している（図３を参照）。
【００２０】
本発明に基づく構造化層がｎドーピング接触層であると、効果的であることが立証された。
【００２１】
このタイプの接触層は、従来技術から自明のことである（図３を参照）。本実施例では、接触層の厚みは、したがって、その光学的厚みが、例えば、隆起部１５の深さｄ２の領域における電流搬送層の光学的厚みと等しくなるようにされ（図３を参照）、そこでは、光学的フィールドの十分な影響を受けるために、接触層は隆起部から１〜２μｍより大きくすべきでない。
【００２２】
別の実施例では、本発明に基づく構造化層が、オプションの接触層から独立して設けられている。前述の構造化層が製造される材料が自由に選択され、層は電流搬送層の隆起部に好都合に直接隣接しており、そこでは、同じ原理が、隆起部から任意の距離と、構造化層としての接触層に関する本構造化層の厚みとに適用される。自由な材料選択は、特に、外部領域における強いフィールドの及ぶ範囲のために、より高いモードを開口のエッジで更に集中的に抑制するために使用できるので、これらのモードが発振することを回避できる。各波長に著しい吸収作用を有する材料は、本趣旨に全体的に適している。１．３μｍと１．５５μｍの間の波長に、アモルファス・シリコンが特に適している。チタンは、例えば、全体的な従来の波長範囲に適している。
【００２３】
前述の実施例では、本発明に基づく構造化層を囲む接触層をも設けることができる。該接触層の幾何学的形状は、導波作用が本発明に基づく構造化層によって既に補償されているので、実質的に自由に選択できる。
【００２４】
本発明は、インデックス・ガイドが弱められるだけでなく変換されることを可能にするので、反ガイド効果も呈して、高いモードを除去することが分かった。本発明に基づく構造化層の（オプションの）厚みは、したがって、トンネル接触部に起因する隆起部の深さより、かなり太くなるように選択される。したがって隆起部が外部領域に生成され、そこでは、構造化層が吸収作用を有する場合に、高いモードの除去が更に有効になる。反ガイド作用を有する本実施例では、用いられる構造化層は、再びｎドーピング接触層又は層の組み合わせになり、その材料は、構造化層とオプションの追加接触層として自由に選択できる。
【００２５】
本発明について、図面で図示する種々の実施例を参照して詳細に次に説明する。
【００２６】
図１〜３に関して、参照番号は、説明の前述の部分に付記されている。
【００２７】
図４は、これから説明する、表面放射半導体レーザの製造中に形成された構造の事例を示す。ＩｎＰ基板１から始まって、ｎドーピング・エピタキシャル・ブラッグ・ミラー２とｎドーピング閉込め層３と能動ゾーン４とｐドーピング閉込め層５とが、第１のエピタキシャル成長プロセスで連続して加えられる。この構造は、例えば、高度のｐ+とｎ+ドーピングＩｎＧａＡｓ層のケースごとに、トンネル接触層６の成長によって完成する。開口は、その寸法が自由に選択できて、層５まで伸長するか又は層６のｐドーピング部の内部で終えており、後のリソグラフィック及びエッチング・プロセスで形成される。一般的なエッチングの深さは、このケースで２０ｎｍである。
【００２８】
第２のエピタキシャル・ステップでは、好都合にＩｎＰから成る上部ｎドーピング電流供給層７と、好都合に高度のｎドーピングＩｎＧａＡｓから成るオプションのｎ−接触層８とが、厚みｄ３に成長する。この第２のエピタキシャル・ステップで、横方向のセミ軸比は、プロセス・パラメータ又はエピタキシャル方法（例えば、ＭＢＥ（分子線エピタキシャル成長）、ＣＢＥ（化学ビーム成長）又はＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長）に基づいて、修正又は維持される。修正により、例えば、以前は円形のトンネル接触部の楕円開口になる。
【００２９】
その結果が図４に示してあるが、例えば、直径がｗ１の丸い開口は、エッチングの深さがｄ１のリソグラフィック形成開口として形作られ、過剰成長後に、高さがｄ２の直径ｗ２になる。値ｗ２とｄ２は、開始時のデータｗ１とｄ１とに全体的に対応している。
【００３０】
本発明は、円形以外の開口にも適用できるので、説明で用いる“直径”又は“半径”という用語は、円形開口の形状に制限することを意味しない。角張った、楕円状、又は任意の他の形状も可能であり、本発明はこのような形状に容易に変更できる。
【００３１】
図４に示す構造から始まり、接触層８の選択エッチングの後に得た構造を、図５の第１の実施例として、ここで示す。このケースで、接触層８は本発明に基づく構造化層として作用する。接触層の厚みｄ３は、例えば、その光学的厚みが層７のエッチング深さｄ２の領域の光学的厚みに対応するように、導波作用を完全に補正するように選択される。面とほぼ平行する配置が、そこで得られる。具体的な領域では、エッチング直径ｗ３は、ほぼ任意に希望する状態で調整できる。しかし、十分に光学的フィールドを影響させるには、半径は、典型的にトンネル接触部の半径から１μｍを超えるべきでない。更に好ましい最大距離は、０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９μｍである。
【００３２】
図５は、図３に示した従来技術の条件と比較した、本発明によって実現した異なる条件を明確に示す。本発明に基づく構造化により、図３に存在する強いインデックス・ガイドが弱いインデックス・ガイドに変わった結果として、中心から開口の外部領域にむけて有効屈折率が平均化されることになる。
【００３３】
図６は、本発明に基づく導波路構造の別の実施例を示す。この構成で、接触層８は、オプションとしてだけ設けられ、このケースでは、開口部直径をｗ３として、前述と類似の状態で選択的に構造化できる。導波特性は、このケースでは、自由に選択できる材料から製作できる追加層９を介して影響を受ける。追加層９は内径がｗ４、外径がｗ５であり、例えば、エッチング処理又はリフトオフ方法を用いて構造化される。同じ原理が、図５の構造化層として接触層のケースのように、最終的な厚みｄ４と内径ｗ４の形状に適用される。本実施例の長所は、構造化層９の材料を自由に選択できることにある。これは、開口のエッジに普通は最大値を有するより極端な高モードを弱めるために特に使用できるので、これらのモードが発振することを防止できる。アモルファス・シリコンは、層９に適した材料である。
【００３４】
最後に、図７は、反ガイド作用を持つ、本発明に基づく導波路構造の第３の実施例を示す。本実施例は、このケースでは、接触層８の厚みｄ３は、トンネル接触部の隆起部の深さｄ２又はエッチングの深さｄ１より十分に太くなるように、構造化層として選択される。これは、外部領域を増やす結果になり、反ガイド作用を導くので、高モードを除去することになる。層８が吸収作用を有する場合に、モードの除去は更に効果的になる。図７に示す本実施例は、図６に示す構造と組み合わせることもできる。このケースでは、少なくとも層９は、図示する隆起部を含んでいる。
【００３５】
図８は、本発明に基づく仕上げられたＢＴＪ−ＶＣＳＥＬを示す。なお半導体レーザを仕上げるための本発明に基づく構造の更なるプロセスは、説明の導入部で図２に関連して詳細に既に、説明済みである。同じ参照番号は、図４の構造と同じ層を意味する。ＩｎＰ１基板は、このケースでは、全体的に除去される。代わりに、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕから成るｎ側接触部１４が、電流供給手段に取り付けられている。図８に示す半導体レーザの導波路構造は、隆起部１５に隣接する接触層８により図５のものと対応している。１０は絶縁受動層を示し、１１はｐ側接触部（例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ）を示し、１２は誘電ミラーを示し、１３は統合化ヒートシンクを示す。
【００３６】
本発明は、高い単一モード・パワーを有するＢＴＪ−ＶＣＳＥＬの製造を可能にする。開口の直径は、高いモードを誘発せずにパワーを増加するように拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】周知の表面放射半導体レーザにおける埋込トンネル接触部の構造の略図である。
【図２】事例から周知の、表面放射半導体レーザが完成した構造の略図である。
【図３】接触層と電流搬送層とに関連する表面放射半導体レーザの周知の構造における条件の略図である。
【図４】本発明に基づく表面放射半導体レーザの製造中に形成された構造を示す。
【図５】本発明に基づく構造化層としての接触層の構造の略図である。
【図６】追加層が、本発明に基づく構造化層として、接触層の次に設けられている、更なる実施例を示す。
【図７】反ガイド作用を有する更なる実施例を示す。
【図８】最後に、本発明に基づいて製造された表面放射半導体レーザの実施例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月3日(2005.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ−ｎ接合部を有するとともに第１のｎドーピング半導体層（３）と少なくとも１つのｐドーピング半導体層（５）とに囲まれた能動ゾーン（４）と、前記能動ゾーン（４）のｐ側にトンネル接触層（６）とを具備する表面放射半導体レーザであって、前記トンネル接触層（６）は、開口直径（ｗ１）と開口深さ（ｄ１）とを有する開口を具備し、かつｎドーピング電流搬送層（７）でカバーされ、隣接する電流搬送層（７）は、前記開口の領域に、隆起部直径（ｗ２）と隆起部深さ（ｄ２）とを有する隆起部（１５）を具備し、隆起部（１５）の側面領域の少なくとも周辺で、それに隣接して、又はこの隆起部（１５）から２μｍの最大距離以内で、前記電流搬送層（７）上に構造化層（８；  ９）が設けられ、その厚み（ｄ３；  ｄ４）が、前記構造化層の光学的厚みが隆起部深さ（ｄ２）の領域において前記電流搬送層（７）の光学的厚みと少なくとも等しくなるように選択されている、表面放射半導体レーザ。
【請求項２】
前記構造化層（８；  ９）の内径（ｗ３；  ｗ４）が前記隆起部（１５）の直径（ｗ２）の半分より多くても１μｍだけ大きいことを特徴とする、請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記構造化層（８）がｎドーピング接触層（８）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
前記構造化層（８）がｎドーピングＩｎＧａＡｓから成ることを特徴とする、請求項３に記載の半導体レーザ。
【請求項５】
前記構造化層（９）が、半導体レーザの波長ごとに、かなりの吸収作用を有する材料から成ることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１つに記載の半導体レーザ。
【請求項６】
アモルファス・シリコンが、特に１．３〜１．５５μｍの波長範囲において前記材料として用いられることを特徴とする、請求項５に記載の半導体レーザ。
【請求項７】
チタンが前記材料として用いられることを特徴とする、請求項５に記載の半導体レーザ。
【請求項８】
前記構造化層（９）を側面から囲むｎドーピング接触層（８）が、前記構造化層（９）の次に設けられていることを特徴とする、請求項１、２又は５から７のいずれか１つに記載の半導体レーザ。
【請求項９】
前記構造化層（８；  ９）及び／又は前記接触層（８）の厚みが、前記隆起部（１５）の深さ（ｄ２）の倍数であることを特徴とする、請求項１又は８に記載の半導体レーザ。
【国際調査報告】
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