(57)【要約】      （修正有）【課題】相対強度雑音を低減できる垂直共振型面発光レーザを提供する。【解決手段】垂直共振型面発光レーザのキャリア狭窄構造は、低い比抵抗の第１領域と高い比抵抗の第２領域とを含む。第１基準面は、第１基準面と第１領域との交差によって規定される断面の縁上の第１点及び第２点を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸の方向に延在する第２基準面に交差する。第１基準線分は、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の［１−１０］方向に延在しており縁上の２点を結ぶ最も長い線分である。断面の縁は、第１点及び第２点によって区切られる第１部分及び第２部分を有し、第１基準線分は、第１部分上の第３点を第１基準線分上の第４点に結ぶ第２基準線分Ｌ２Ｎに直角を成す。第２基準線分は、第１基準線分に直角を成し第３点及び第４点を結ぶ線分のうち最も長い。断面の形状は、第１基準線分に関して対称ではなく、第２基準線分に関して対称である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直共振型面発光レーザであって、
ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体を備える主面を有する基板と、
前記基板の前記主面に交差する第１軸の方向に配列された活性層及びキャリア狭窄構造を含むポストを有する半導体構造物と、
を備え、
前記基板は、前記半導体構造物を搭載し、
前記キャリア狭窄構造は、第１領域及び第２領域を含み、前記第１領域は前記第２領域の比抵抗より低い比抵抗を有し、前記第１領域及び前記第２領域は、前記第１軸の方向に交差する第１基準面に沿って配列されており、
前記第１基準面は、前記第１基準面と前記第１領域との交差によって規定される断面の縁上の第１点及び第２点を結ぶ第１基準線分において、前記第１軸の方向に延在する第２基準面に交差しており、前記第１基準線分は、前記ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の［１−１０］方向に延在し前記断面の前記縁上の２点を結ぶ第１群の線分のうちの一線分であって、前記第１群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、
前記断面の前記縁は、前記第１点及び前記第２点によって区切られる第１部分及び第２部分を有し、
前記第１基準線分は、前記縁の前記第１部分上の第３点を前記第１基準線分上の第４点に結ぶ第２基準線分に直角を成し、
前記第２基準線分は、前記第１基準線分に直角を成し前記第３点及び前記第４点を結ぶ第２群の線分のうちの一線分であって、前記第２群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、
前記第１基準線分は、前記縁の前記第２部分上の第５点を前記第１基準線分上の第６点に結ぶ第３基準線分に直角を成し、
前記第３基準線分は、前記第１基準線分に直角を成し前記第５点及び前記第６点を結ぶ第３群の線分のうちの一線分であって、前記第３群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、
前記第１基準線分は、前記第２基準線分の第２長及び前記第３基準線分の第３長の和より大きい第１長を有し、
前記第３基準線分の第３長は、前記第２基準線分の前記第２長より小さくゼロ以上であり、
前記第１基準線分は、前記第２長に可能な最小値を与えるように、位置決めされる、垂直共振型面発光レーザ。
【請求項２】
前記キャリア狭窄構造の前記第１領域は、ＩＩＩ族構成元素としてアルミニウムを含むＩＩＩ−Ｖ化合物半導体からなり、前記キャリア狭窄構造の前記第２領域は、前記ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体のＩＩＩ族構成元素の酸化物からなる、請求項１に記載された垂直共振型面発光レーザ。
【請求項３】
前記半導体構造物は、第１分布ブラッグ反射構造及び第２分布ブラッグ反射構造を含み、
前記活性層及び前記キャリア狭窄構造は、前記第１分布ブラッグ反射構造と前記第２分布ブラッグ反射構造との間に設けられ、
前記第１分布ブラッグ反射構造は、前記ポスト内に位置する、請求項１又は請求項２に記載された垂直共振型面発光レーザ。
【請求項４】
前記第２基準線分及び前記第３基準線分は、単一の直線上にある、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された垂直共振型面発光レーザ。
【請求項５】
前記第２基準線分は、前記第１基準線分の中点に至る、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載された垂直共振型面発光レーザ。
【請求項６】
前記第３基準線分は、前記第１基準線分の中点に至る、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された垂直共振型面発光レーザ。
【請求項７】
前記第１基準線分の前記第１長は、前記第２基準線分の第２長及び前記第３基準線分の第３長の和の１．１倍より大きい、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載された垂直共振型面発光レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直共振型面発光レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、面発光レーザを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許６７００９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
垂直共振型面発光レーザにおいて、キャリアがポストを流れて活性層に到達する。ポストは、活性層へのキャリアを閉じ込める狭窄構造を有する。活性層は、キャリアの注入に応答して光を生成する。活性層における光の生成は、垂直共振構造によってレーザ発振に至る。狭窄構造は、活性層の所望のエリアにキャリアを供給することを可能にする。
【０００５】
ポストは、キャリアだけでなく、レーザ光も伝搬する。ポストを伝搬するレーザ光は、基本モードの成分及び高次モードの成分を有する。これらのモード成分は、それぞれの波長で発振しており、隣接した波長のモード成分の存在は、レーザ光におけるノイズ（相対強度雑音）を増加させる。
【０００６】
本発明の一側面は、相対強度雑音を低減できる垂直共振型面発光レーザ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】
【０００７】
本発明の一側面に係る垂直共振型面発光レーザは、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体を備える主面を有する基板と、前記基板の前記主面に交差する第１軸の方向に配列された活性層及びキャリア狭窄構造を含む半導体構造物とを備え、前記基板は、前記半導体構造物を搭載し、前記キャリア狭窄構造は、第１領域及び第２領域を含み、前記第１領域は前記第２領域の比抵抗より低い比抵抗を有し、前記第１領域及び前記第２領域は、前記第１軸の方向に交差する第１基準面に沿って配列されており、前記第１基準面は、前記第１基準面と前記第１領域との交差によって規定される断面の縁上の第１点及び第２点を結ぶ第１基準線分において、前記第１軸の方向に延在する第２基準面に交差しており、前記第１基準線分は、前記ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の［１−１０］方向に延在しており前記断面の前記縁上の２点を結ぶ第１群の線分のうちの一線分であって、前記第１群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、前記断面の前記縁は、前記第１点及び前記第２点によって区切られる第１部分及び第２部分を有し、前記第１基準線分は、前記縁の前記第１部分上の第３点を前記第１基準線分上の第４点に結ぶ第２基準線分に直角を成し、前記第２基準線分は、前記第１基準線分に直角を成し前記第３点及び前記第４点を結ぶ第２群の線分のうちの一線分であって、前記第２群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、前記第１基準線分は、前記縁の前記第２部分上の第５点を前記第１基準線分上の第６点に結ぶ第３基準線分に直角を成し、前記第３基準線分は、前記第１基準線分に直角を成し前記第５点及び前記第６点を結ぶ第３群の線分のうちの一線分であって、前記第３群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、前記第１基準線分は、前記第２基準線分の第２長及び前記第３基準線分の第３長の和より大きい第１長を有し、前記第３基準線分の前記第３長は、前記第２基準線分の前記第２長より小さくゼロ以上であり、前記第１基準線分は、前記第２長に可能な最小値を与えるように、位置決めされる、垂直共振型面発光レーザ。
【０００８】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、相対強度雑音を低減できる垂直共振型面発光レーザが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザを模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線にそって取られた断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザのキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図３】図３は、図１に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線にそって取られた断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザのエピ構造を示す図面である。
【図４】図４は、キャリア狭窄構造の断面に係る２種類の形状を示す図面である。
【図５】図５は、一軸対称形状のキャリア狭窄構造を有する垂直共振型面発光レーザの発振スペクトル、及び二軸対称形状のキャリア狭窄構造を有する垂直共振型面発光レーザの発振スペクトルを示す図面である。
【図６】図６は、典型的な二軸対称形状のキャリア狭窄構造を示す断面を模式的に示す図面である。
【図７】図７は、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図８】図８は、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図９】図９は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザの具体的なキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図１０】図１０は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザの具体的なキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図１１】図１１は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザの具体的なキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図１２】図１２は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザの具体的なキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図１３】図１３は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザの具体的なキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図１４】図１４は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザの具体的なキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図１５】図１５は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザの具体的なキャリア狭窄構造を示す図面である。
【図１６】図１６は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線に等価な断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザのキャリア狭窄構造を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
いくつかの具体例を説明する。
【００１２】
具体例に係る垂直共振型面発光レーザは、（ａ）ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体を備える主面を有する基板と、（ｂ）前記基板の前記主面に交差する第１軸の方向に配列された活性層及びキャリア狭窄構造を含む半導体構造物と、を備え、前記基板は、前記半導体構造物を搭載し、前記キャリア狭窄構造は、第１領域及び第２領域を含み、前記第１領域は前記第２領域の比抵抗より低い比抵抗を有し、前記第１領域及び前記第２領域は、前記第１軸の方向に交差する第１基準面に沿って配列されており、前記第１基準面は、前記第１基準面と前記第１領域との交差によって規定される断面の縁上の第１点及び第２点を結ぶ第１基準線分において、前記第１軸の方向に延在する第２基準面に交差しており、前記第１基準線分は、前記ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の［１−１０］方向に延在しており前記断面の前記縁上の２点を結ぶ第１群の線分のうちの一線分であって、前記第１群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、前記断面の前記縁は、前記第１点及び前記第２点によって区切られる第１部分及び第２部分を有し、前記第１基準線分は、前記縁の前記第１部分上の第３点を前記第１基準線分上の第４点に結ぶ第２基準線分に直角を成し、前記第２基準線分は、前記第１基準線分に直角を成し前記第３点及び前記第４点を結ぶ第２群の線分のうちの一線分であって、前記第２群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、前記第１基準線分は、前記縁の前記第２部分上の第５点を前記第１基準線分上の第６点に結ぶ第３基準線分に直角を成し、前記第３基準線分は、前記第１基準線分に直角を成し前記第５点及び前記第６点を結ぶ第３群の線分のうちの一線分であって、前記第３群の線分のうちの他の何れかの線分より短くなく、前記第１基準線分は、前記第２基準線分の第２長及び前記第３基準線分の第３長の和より大きい第１長を有し、前記第３基準線分の前記第３長は、前記第２基準線分の前記第２長より小さくゼロ以上であり、前記第１基準線分は、前記第２長に可能な最小値を与えるように、位置決めされる。
【００１３】
垂直共振型面発光レーザによれば、キャリアはポスト内において第１軸の方向に流れて活性層に供給されると共に、第１軸の方向における光伝搬がレーザ発振を引き起こす。このレーザ光は、基本モード及び高次モードの成分を有する。これらのモード成分は、第１軸に交差する平面においてそれぞれの強度分布を有する。発明者の知見によれば、モード成分の強度分布の空間的な重なりは、レーザ発振の安定性を低下させ、またこの重なりの低減は、ポストの断面形状ではなく、キャリア狭窄構造の断面形状に関連付けられる。
【００１４】
第２基準線分の第２長は、ゼロより大きく、第３基準線分の第３長は、第２基準線分の第２長より小さくゼロ以上である。第１基準線分の第１長が、第２基準線分の第２長及び第３基準線分の第３長の和より大きい。断面の縁の第１部分において第１基準線分に平行な線分に長さによって規定される第１幅は、第４点から第３点への方向に第１長からに、第１長より小さい長さ、例えばゼロに単調に変化する。
【００１５】
第２長の第２基準線分と該第２長より小さくゼロ以上である第３長の第３基準線分とによれば、断面の縁の第１部分と第１基準線分とによって規定される形状は、断面の縁の第２部分と第１基準線分とによって規定される形状に対して合同にならない。合同にならないことは、断面の縁の第１部分と第１基準線分とによって規定される領域における光強度分布を、断面の縁の第２部分と第１基準線分とによって規定される領域における光強度分布と異ならせることを容易にする。この分布の違いは、モード成分の強度分布の空間的な重なりを低減できる。
【００１６】
具体例に係る垂直共振型面発光レーザでは、前記キャリア狭窄構造の前記第１領域は、ＩＩＩ族構成元素としてアルミニウムを含むＩＩＩ−Ｖ化合物半導体からなり、前記キャリア狭窄構造の前記第２領域は、前記ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体のＩＩＩ族構成元素の酸化物からなる。
【００１７】
垂直共振型面発光レーザによれば、キャリア狭窄構造の第１領域の断面形状が、活性層へのキャリア流を規定する。第１領域及び第２領域の形状は、ＩＩＩ族構成元素としてアルミニウムを含むＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の酸化によって決定される。
【００１８】
具体例に係る垂直共振型面発光レーザでは、前記半導体構造物は、第１分布ブラッグ反射構造及び第２分布ブラッグ反射構造を含み、前記活性層及び前記キャリア狭窄構造は、前記第１分布ブラッグ反射構造と前記第２分布ブラッグ反射構造との間に設けられ、前記第１分布ブラッグ反射構造は、前記ポスト内に位置する。
【００１９】
垂直共振型面発光レーザによれば、第１分布ブラッグ反射構造及び第２分布ブラッグ反射構造が共振器を形成する。
【００２０】
具体例に係る垂直共振型面発光レーザでは、前記第２基準線分及び前記第３基準線分は、単一の直線上にある。
【００２１】
垂直共振型面発光レーザによれば、第２群の線分のうちの最大長の線分が第３群の線分のうちの最大長の線分の一つに繋がって、単一の線分を規定できる。
【００２２】
具体例に係る垂直共振型面発光レーザでは、前記第２基準線分は、前記第１基準線分の中点に至る。
【００２３】
垂直共振型面発光レーザによれば、第２基準線分は、第１基準線分を二等分して、断面の縁の第１部分の幾何学形状における軸対称になるようにしてもよい。
【００２４】
具体例に係る垂直共振型面発光レーザでは、前記第３基準線分は、前記第１基準線分の中点に至る。
【００２５】
垂直共振型面発光レーザによれば、第３基準線分を二等分して、断面の縁の第２部分の幾何学形状における軸対称になるようにしてもよい。
【００２６】
具体例に係る垂直共振型面発光レーザでは、前記第１基準線分の前記第１長は、前記第２基準線分の第２長及び前記第３基準線分の第３長の和の１．１倍より大きい。
【００２７】
垂直共振型面発光レーザによれば、第２長及び第３長の和の１．１倍より大きい第１長を有する断面は、断面の縁の第１部分により規定される形状と断面の縁の第１部分により規定される形状との違いを明確にする。
【００２８】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、垂直共振型面発光レーザに係る実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザを模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示されたＩＩ−ＩＩ線にそって取られた断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザのキャリア狭窄構造を示す図面である。図３は、図１に示されたＩＩＩ−ＩＩＩ線にそって取られた断面であって、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザのエピ構造を示す図面である。
【００３０】
垂直共振型面発光レーザ１１は、基板１３及び半導体構造物１５を備える。半導体構造物１５は、ポスト１９を有しており、ポスト１９は、上面１９ａ及び側面１９ｂを有する。半導体構造物１５、具体的には、ポスト１９は、活性層２１及びキャリア狭窄構造２３を含み、活性層２１及びキャリア狭窄構造２３は、基板１３の主面１３ａに交差する第１軸Ａｘ１の方向に配列される。基板１３は、主面１３ａ上に半導体構造物１５を搭載する。
【００３１】
キャリア狭窄構造２３は、低い比抵抗の電流アパ−チャー領域２３ａと高い比抵抗の電流ブロック領域２３ｂとを含む。電流アパ−チャー領域２３ａ及び電流ブロック領域２３ｂは、第１軸Ａｘ１の方向に交差する第１基準面Ｒ１ＥＦに沿って配列される。電流ブロック領域２３ｂは、電流アパ−チャー領域２３ａを囲む。
【００３２】
図２を参照すると、２つの実線が描かれており、これらの実線は、それぞれ、電流アパ−チャー領域２３ａの縁ＳＤＲ１及び電流ブロック領域２３ｂの縁ＳＤＲ２を示す。縁ＳＤＲ２は、ポスト１９の外形である。第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図２に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。この断面は、凸形状を有する。図２に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の［１−１０］方向（結晶学的に等価な方向を含む）に延在する。第１基準線分Ｌ１Ｎは、交差線Ｓ１Ｄ上の２点を結び［１−１０］方向（結晶学的に等価な方向を含む）に延在する第１群の線分のうちの一線分であって、第１群の線分のうちの他の何れかの線分より短くない（他の何れの線分に等しい又はより長い）。
【００３３】
縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【００３４】
第１基準線分Ｌ１Ｎは、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤ１ａ上の第３点Ｐ３を第１基準線分ＬＮ上の第４点Ｐ４に結ぶ第２基準線分Ｌ２Ｎに直角を成す。第２基準線分Ｌ２Ｎは、第１基準線分Ｌ１Ｎに直角を成し第３点Ｐ３及び第４点Ｐ４を結ぶ第２群の線分のうちの一線分であって、第２群の線分のうちの他の何れかの線分より短くない（他の何れの線分に等しい又はより長い）。
【００３５】
第１基準線分Ｌ１Ｎは、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤ１ｂ上の第５点Ｐ５を第１基準線分Ｌ１Ｎ上の第６点Ｐ６に結ぶ第３基準線分Ｌ３Ｎに直角を成す。第３基準線分Ｌ３Ｎは、第１基準線分Ｌ１Ｎに直角を成し第５点Ｐ５及び第６点Ｐ６を結ぶ第３群の線分のうちの一線分であって、第３群の線分のうちの他の何れかの線分より短くない（他の何れの線分に等しい又はより長い）。
【００３６】
第１基準線分Ｌ１Ｎ、第２基準線分Ｌ２Ｎ、及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、それぞれ、第１長Ｌ１Ｇ、第２長Ｌ２Ｇ及び第３長Ｌ３Ｇを有する。
【００３７】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さくゼロ以上である（０≦Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【００３８】
第１基準線分Ｌ１Ｎは。第２長Ｌ２Ｇに可能な最小値を与えるように、位置決めされる。この配置において、第２長Ｌ２Ｇは第３長Ｌ３Ｇより大きい。或いは、第１基準線分Ｌ１Ｎは。第３長Ｌ３Ｇに可能な最大値を与えるように、位置決めされる。この配置において、第２長Ｌ２Ｇは第３長Ｌ３Ｇより大きい。
【００３９】
垂直共振型面発光レーザ１１によれば、キャリアはポスト１９内において第１軸Ａｘ１の方向に流れて活性層２１に供給されると共に、第１軸Ａｘ１の方向における光伝搬がレーザ発振を引き起こす。このレーザ光は、基本モード及び高次モードの成分を有する。これらのモード成分は、第１軸Ａｘ１に交差する平面においてそれぞれの強度分布を有する。発明者の知見によれば、モード成分の強度分布の空間的な重なりは、レーザ発振の安定性を低下させ、またこの重なりの低減は、ポスト１９の断面形状ではなく、キャリア狭窄構造２３の断面形状に関連付けられる。
【００４０】
第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇは、ゼロより大きく、第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さくゼロ以上である。第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇが、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長ＬＧ３の和より大きい。第１基準線分Ｌ１Ｎに平行な線分の長さとして縁ＳＤＲ１の第１部分において規定される第１幅Ｗ１は、第４点Ｐ４から第３点Ｐ３への方向に第１長Ｌ１Ｇから、第１長Ｌ１Ｇより小さい値、例えばゼロに単調に変化する。
【００４１】
第２長Ｌ２Ｇの第２基準線分Ｌ２Ｎと該第２長Ｌ２Ｇより小さくゼロ以上である第３長Ｌ３Ｇの第３基準線分Ｌ３Ｎとによれば、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａと第１基準線分Ｌ１Ｎとによって規定される形状は、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂと第１基準線分Ｌ１Ｎとによって規定される形状に合同ではない。合同にならないことは、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａと第１基準線分Ｌ１Ｎとによって規定される領域におけるモード成分の強度分布を、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤ１ｂ及び第１基準線分Ｌ１Ｎによって規定される領域におけるモード成分の強度分布と相違させる。この分布の違いは、モード成分の強度分布の空間的な重なりを低減できる。
【００４２】
ゼロ以上の第３長Ｌ３Ｇの第３基準線分Ｌ３Ｎを規定できる縁ＳＤＲ１の形状では、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂは第１基準線分Ｌ１Ｎに沿って延在する。第１幅Ｗ１は、第４点Ｐ４から第３点Ｐ３への方向に第１長Ｌ１Ｇから、第１長Ｌ１Ｇより小さい値、例えばゼロに単調に減少する。この限定は、キャリア狭窄構造２３の電流アパ−チャー領域２３ａの断面は凸形状を有することを容易にする。電流アパ−チャー領域２３ａの断面に凸形状を与えることは、モード成分の強度分布パターンにおける過度の複雑さを避けることを可能にする。
【００４３】
ゼロより大きい第３長Ｌ３Ｇの第３基準線分Ｌ３Ｎを規定できる縁ＳＤＲ１の形状では、第１基準線分Ｌ１Ｎに平行な線分に長さとして縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂにおいて規定される第２幅Ｗ２は、第６点Ｐ６から第５点Ｐ５への方向に第１長Ｌ１Ｇから、第１長Ｌ１Ｇより小さい値、例えばゼロに単調に変化する。これに加えて、第１幅Ｗ１は、第４点Ｐ４から第３点Ｐ３への方向に第１長Ｌ１Ｇから、第１長Ｌ１Ｇより小さい値、例えばゼロに単調に変化する。これらの限定は、キャリア狭窄構造２３の電流アパ−チャー領域２３ａの断面は凸形状を有することを容易にする。第１幅Ｗ１及び第２幅Ｗ２に係る単調な変化では、第３点Ｐ３及び第４点Ｐ４を含まない第１基準線分Ｌ１Ｎ上の一点における幅は、この一点と第３点Ｐ３との間に他点における幅に等しいか、又はより大きい。
【００４４】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和の１．１倍より大きいことがよい。垂直共振型面発光レーザ１１によれば、第２長Ｌ２Ｇ及び第３長Ｌ３Ｇの和の１．１倍より大きい第１長Ｌ１Ｇは、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａにより規定される形状と縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂにより規定される形状との差を明確にする。
【００４５】
図１を更に参照すると、基板１３は、主面１３ａ及び裏面１３ｂを含み、裏面１３ｂは、主面１３ａの反対側にある。主面１３ａは、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体を備える。本実施例では、裏面１３ｂは、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体を備える。このＩＩＩ−Ｖ化合物半導体は、閃亜鉛鉱型の結晶構造を有する。基板１３は、例えば導電性のＩＩＩ−Ｖ化合物半導体支持体を含む。
【００４６】
垂直共振型面発光レーザ１１は、電極１７及び別の電極３３を備える。電極１７は、ポスト１９の上面１９ａに設けられる。本実施例では、電極３３は、裏面１３ｂ上に設けられる。電極１７は、アノード及びカソードの一方であり、電極３３は、アノード及びカソードの他方である。
【００４７】
図２に示された縁ＳＤＲ１は、具体的には、二等辺三角形に類似の形状を有する。二等辺三角形の頂角及び２つの底角は、丸められている。縁ＳＤＲ１で規定される平面図形は、二等辺三角形ではないけれども、単一の対称軸ＳＹＭ（第１基準線分Ｌ１Ｎに直交する軸）を有する。第２基準線分Ｌ２Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、単一の直線上にある。底角の丸めによれば、第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇはゼロより大きくなって、また第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより短くできる。第１基準線分Ｌ１Ｎは、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の［１−１０］方向に延在し、また第２基準線分Ｌ２Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、［１１０］方向に延在する。
【００４８】
この縁ＳＤＲ１を可能にするポスト１９は、［１−１０］軸の方向に延在する一線分と、［１１０］軸の方向に突出する形を規定する凸曲線とを含む。線分は、凸曲線の一端及び他端に接続されて、閉じた図面を規定する。必要な場合には、上記の線分は、［１１０］軸の方向に延在する一対の線分を仲介して、凸曲線の一端及び他端に接続されていてもよい。
【００４９】
第１長Ｌ１Ｇを二等分する第２基準線分Ｌ２Ｎによれば、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａが幾何学形状における対称軸を有することを容易にする。
【００５０】
第１長Ｌ１Ｇを二等分する第３基準線分Ｌ３Ｎによれば、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂが幾何学形状における対称軸を有することを容易にする。
【００５１】
第２基準線分Ｌ２Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎが、単一の直線上にあるようにしてもよい。この垂直共振型面発光レーザ１１によれば、第２群の線分のうちの最大長を有する線分が、第３群の線分のうちの最大長を有する線分に繋がって、単一の線分を規定できる。
【００５２】
図１及び図３に示されるように、半導体構造物１５は、下部分布ブラッグ反射構造２６及び上部分布ブラッグ反射構造２７を更に含み、活性層２１は、下部分布ブラッグ反射構造２６と上部分布ブラッグ反射構造２７との間に設けられる。下部分布ブラッグ反射構造２６は、交互に配列された第１層２６ａ及び第２層２６ｂを含む超格子を有しており、また上部分布ブラッグ反射構造２７は、交互に配列された第１層２７ａ及び第２層２７ｂを含む超格子を有する。本実施例では、下部分布ブラッグ反射構造２６の一部分及び上部分布ブラッグ反射構造２７は、ポスト１９内に位置し、下部分布ブラッグ反射構造の残りは、ポスト１９外に位置するようにしてもよい。垂直共振型面発光レーザ１１によれば、下部分布ブラッグ反射構造２６及び上部分布ブラッグ反射構造２７が共振器を形成する。
【００５３】
キャリア狭窄構造２３の電流アパ−チャー領域２３ａは、ＩＩＩ族構成元素としてアルミニウムを含むＩＩＩ−Ｖ化合物半導体からなる。キャリア狭窄構造２３の電流ブロック領域２３ｂは、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体のＩＩＩ族構成元素の酸化物からなる。キャリア狭窄構造２３の電流アパ−チャー領域２３ａの断面形状が、活性層２１へのキャリア流を規定する。
【００５４】
図３に示される半導体層構造の例示。
基板１３、ｎ型ＧａＡｓ、（００１）面（結晶学的に等価な面を含む）。
下部分布ブラッグ反射構造２６：ｎ型ＡｌＧａＡｓ（２６ａ）／ＡｌＧａＡｓ（２６ｂ）超格子。
活性層２１（量子井戸構造）。
井戸層２１ａ：ＧａＡｓ。
障壁層２１ｂ：ＡｌＧａＡｓ。
スペーサー層２１ｃ：ＡｌＧａＡｓ。
キャリア狭窄構造２３の例示。
電流アパ−チャー領域２３ａ：ＡｌＡｓ又はＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ（Ｘは0.95以上）、厚さ10〜50ｎｍ。
電流ブロック領域２３ｂ：アルミニウム酸化物を含む。
上部分布ブラッグ反射構造２７：ｐ型ＡｌＧａＡｓ（２７ａ）／ＡｌＧａＡｓ（２７ｂ）超格子。
コンタクト層３１：ｐ型ＧａＡｓ。
【００５５】
（実施例）
図４の（ａ）部及び（ｂ）部は、キャリア狭窄構造に係る２種類の形状を示す断面図である。
【００５６】
（一軸対称形状のキャリア狭窄構造）
図４の（ａ）部を参照すると、キャリア狭窄構造２３の電流アパ−チャー領域２３ａは、縁ＳＤＲ１によって規定される以下の形状を有する。［１−１０］軸の方向に延在する一線分（長さＤ１：３０マイクロメートル）が、［１１０］軸の方向に延在する一対の線分（長さＤ２：１０マイクロメートル）を介して、［１１０］軸の方向に突出する半円（半径Ｒ１：１５マイクロメートルの一端及び他端に接続される。
【００５７】
（二軸対称形状のキャリア狭窄構造）
図４の（ｂ）部を参照すると、キャリア狭窄構造の電流アパ−チャー領域は、縁ＳＣ１によって規定される形状、具体的には、正方形の四つ角が丸められた形状（二軸対称の形状）を有する。この縁ＳＣ１を可能にするポストは、縁ＳＣ２によって規定される形状、具体的には円形状（半径Ｒ２：15マイクロメートル）の上面を有する。
【００５８】
図５の（ａ）部及び（ｂ）部は、それぞれ、一軸対称形状のキャリア狭窄構造を有する垂直共振型面発光レーザの発振スペクトル、及び二軸対称形状のキャリア狭窄構造を有する垂直共振型面発光レーザの発振スペクトルを示す。これらの発振スペクトルから理解されるように、垂直共振型面発光レーザは、マルチモードで発振する。測定温度は、摂氏２５度であり、垂直共振型面発光レーザへの電流は１０ミリアンペアである。
【００５９】
図５の（ａ）部に示される発振スペクトルでは、第１ピークＷＧ１と、第１ピークＷＧ１に隣接する第２ピークＷＧ２との波長間隔ｄは、0.5nmであり、レーザにおけるノイズ（相対強度雑音ＲＩＮ）は、−１３４ｄＢ／Ｈｚである。スペクトル線幅（RMS）は、０．３９ナノメートルである。
【００６０】
図５の（ｂ）部に示される発振スペクトルでは、第１ピークと、第１ピークに隣接する第２ピークとの波長間隔ｄは、0.1 nmであり、レーザにおけるノイズ（相対強度雑音ＲＩＮ）は、−１３０ｄＢ／Ｈｚである。スペクトル線幅（RMS）は、０．５３ナノメートルである。
【００６１】
キャリア狭窄構造の電流アパーチャーの形状の幾何学的な対称性は、活性層におけるキャリア流の分布を規定する。
【００６２】
この実施例によれば、一軸対称形状のキャリア狭窄構造の垂直共振型面発光レーザの発振スペクトにおける主要なモード数は、二軸対称形状のキャリア狭窄構造の垂直共振型面発光レーザの発振スペクトルにおける主要なモード数より少ない。
【００６３】
一軸対称形状のキャリア狭窄構造の垂直共振型面発光レーザの発振スペクトにおける隣接ピーク間隔は、二軸対称形状のキャリア狭窄構造の垂直共振型面発光レーザの発振スペクトルにおける隣接ピーク間隔より大きい。
【００６４】
垂直共振型面発光レーザ１１では、横モードの重なりが低減される。横モードの競合が低減される。
【００６５】
図６の（ａ）部。（ｂ）部及び（ｃ）部は、典型的な二軸対称のキャリア狭窄構造を示す断面を模式的に示す。キャリア狭窄構造は、縁ＳＣ２によって規定されるポスト内に、縁ＳＣ１によって規定される電流アパーチャー領域を含む。
【００６６】
個々の形状において、第１長Ｌ１Ｈ、第２長Ｌ２Ｈ、及び第３長Ｌ３Ｈが、第１長Ｌ１Ｇ、第２長Ｌ２Ｇ、及び第３長Ｌ３Ｇと同様に定義されて、図６の（ａ）部。（ｂ）部及び（ｃ）部に示されている。
【００６７】
図６の（ａ）部は、円形の上面を有するポスト（ＳＣ２）を示す。キャリア狭窄構造は、電流アパーチャー領域（ＳＣ１）を有する。電流アパーチャー領域（ＳＣ１）では、第２長Ｌ２Ｈが第３長Ｌ３Ｈに等しく、第１長Ｌ１Ｈが第２長Ｌ２Ｈ及び第３長Ｌ３Ｈの和に等しい。
【００６８】
図６の（ｂ）部は、長方形の上面を有するポスト（ＳＣ２）を示す。キャリア狭窄構造は、電流アパーチャー領域（ＳＣ１）を有する。電流アパーチャー領域（ＳＣ１）では、第３長Ｌ３Ｈに可能な最大値を与えるように、第１長Ｌ１Ｈの線分を位置決めすると、第２長Ｌ２Ｇは第３長Ｌ３Ｇより小さくなる。或いは、第２長Ｌ２Ｈに可能な最小値を与えるように、第１長Ｌ１Ｈの線分を位置決めすると、第２長Ｌ２Ｇは第３長Ｌ３Ｇより小さくなる。
【００６９】
図６の（ｃ）部は、楕円形又は長円の上面を有するポスト（ＳＣ２）を示す。キャリア狭窄構造は、電流アパーチャー領域（ＳＣ１）を有する。電流アパーチャー領域（ＳＣ１）では、第２長Ｌ２Ｈが第３長Ｌ３Ｈに等しい。
【００７０】
図７及び図８は、本実施形態に係る垂直共振型面発光レーザを作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【００７１】
図７の（ａ）部に示されるように、エピタキシャル基板ＥＰを作製する。具体的には、ＧａＡｓウエハＷＦを準備する。このＧａＡｓウエハＷＦ上に半導体積層ＳＴを成長する。この成長は、例えば有機金属気相成長法によって行われる。半導体積層ＳＴは、ｎ型半導体層ＤＢＲＬ、活性層領域のための半導体層ＡＣＴ、及びｐ型半導体層ＤＢＲＨを含む。ｐ型半導体層ＤＢＲＨは、キャリア狭窄構造のための高アルミニウム組成のＩＩＩ−Ｖ化合物半導体層（例えば、ＡｌＡｓ又はＡｌＧａＡｓ）を含む。ｎ型半導体層ＤＢＲＬは、下部分布ブラッグ反射器のための半導体膜を含む。ｐ型半導体層ＤＢＲＨは、上部分布ブラッグ反射器のための半導体膜、及びキャリア狭窄構造のための高アルミニウム組成のＩＩＩ−Ｖ化合物半導体層ＨＡＬ（例えば、ＡｌＡｓ又はＡｌＧａＡｓ）を含む。半導体層ＡＣＴは、活性層及びスペーサ層のための半導体膜を含む。
【００７２】
図７の（ｂ）部に示されるように、エピタキシャル基板ＥＰ上に誘電体マスクＭ１を作製する。誘電体マスクＭ１を用いて、エピタキシャル基板ＥＰをエッチングして、ポストＰＳＴを形成する。誘電体マスクＭ１は、ポスト１９の形状を規定する。図７の（ｃ）部を参照すると、本実施例では、誘電体マスクＭ１は、結晶軸［１１０］方向に向く単一の対称軸を持つパターンを有する。誘電体マスクＭ１の対称性は、引き続く酸化工程において作製される電流アパ−チャー領域の対称性に引き継がれる。しかし、半導体の酸化速度の異方性に起因して、多くの場合に、電流アパ−チャー領域は、誘電体マスクＭ１の平面形状と異なる平面形状を有する。
【００７３】
図７の（ｄ）部に示されるように、半導体ポストＳＰＴを酸化雰囲気に曝してＩＩＩ−Ｖ化合物半導体層ＨＡＬを酸化して、電流アパ−チャー領域ＡＰを形成する。
酸化プロセスの例示。
酸化雰囲気：高温水蒸気、水素と酸素の混合気。
酸化温度：摂氏300〜500度。
【００７４】
図７の（ｅ）部を参照すると、既に説明したように、電流アパ−チャー領域ＡＰの平面形状は、誘電体マスクＭ１の平面形状と異なる。酸化の後に、誘電体マスクＭ１を除去する。
【００７５】
図８の（ａ）部に示されるように、ウエハＷＦの全面に、パッシベーション膜のためのシリコン系無機絶縁膜ＰＳを気相成長法で成長する。
【００７６】
図８の（ｂ）部及び（ｃ）部に示されるように、シリコン系無機絶縁膜ＰＳを成長した後に、ポストＰＳＴの上面に位置する開口をフォトリソグラフィ及びエッチングにより形成すると共に、上面電極ＥＬＰを形成する。また、ウエハＷＦの裏面に下面電極ＥＬＮを形成する。
【００７７】
これらの工程により、垂直共振型面発光レーザ１１が完成される。
【００７８】
図９〜図１６を参照しながら、ポスト１９及び電流アパ−チャー領域２３ａを説明する。図９〜図１６の各々は、図２と同様に、第１軸Ａｘ１の方向に交差する第１基準面Ｒ１ＥＦに沿って取られポスト及び電流アパ−チャー領域を示す。
【００７９】
（具体例１）
図９を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。
【００８０】
第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図９に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【００８１】
（第１規定）
第１基準線分Ｌ１Ｎは、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体の［１−１０］方向に延在する。第１基準線分Ｌ１Ｎは、交差線Ｓ１Ｄ上の２点を結び［１−１０］方向に延在する第１群の線分のうちの一線分であって、第１群の線分のうちの他の何れかの線分より短くない（他の何れの線分に等しい又はより長い）。
【００８２】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎは、一意に決定される。
【００８３】
（第２規定）
第１基準線分Ｌ１Ｎは、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａ上の第３点Ｐ３を第１基準線分Ｌ１Ｎ上の第４点Ｐ４に結ぶ第２基準線分Ｌ２Ｎに直角を成す。第２基準線分Ｌ２Ｎは、第１基準線分Ｌ１Ｎに直角を成し第３点Ｐ３及び第４点Ｐ４を結ぶ第２群の線分のうちの一線分であって、第２群の線分のうちの他の何れかの線分より短くない（他の何れの線分に等しい又はより長い）。
【００８４】
本実施例では、第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【００８５】
（第３規定）
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎは、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤ１ｂ上にあり、これに従って、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤ１ｂ上の第５点Ｐ５及び第１基準線分Ｌ１Ｎ上の第６点Ｐ６は、第４点Ｐ４と同じ位置にあり、この結果、第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇはゼロである。結果的に、第３群の線分は、長さゼロの線分（Ｌ３Ｇ＝０）の集合になる。
【００８６】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さく、ゼロである（０≦Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【００８７】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第２部分ＳＤＲ２ｂは、結晶軸［１１０］方向に延在する第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄと、結晶軸［１−１０］方向に延在する第５部分ＳＤＲ２ｅとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａの一端及び他端は、それぞれ、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄを介して第５部分ＳＤＲ２ｅの一端及び他端に接続されて、閉じた縁ＳＤＲ２が規定される。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば半円を有しており、第３部分ＳＤＲ２ｃ、第４部分ＳＤＲ２ｄ及び第５部分ＳＤＲ２ｅの各々は、線分である。ポスト１９の形状は、例えば、長方形と、該長方形の長辺に等しい直径を有し該長方形の一長辺に接する半円形とによって規定される。
【００８８】
ポスト１９の例示。
半円形の半径：15マイクロメートル。
第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄ（長方形の短辺）の長さ：11マイクロメートル。
第５部分ＳＤＲ２ｅ（長方形の長辺）の長さ：30マイクロメートル。
【００８９】
縁ＳＤＲ１は、実質的な二等辺三角形であって、頂角は丸まっており、底角は、鋭角を成す。頂角の丸まりは、ポスト１９の縁ＳＤＲ２の円弧形状に起因する。
【００９０】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。
【００９１】
（具体例２）
図１０を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。
【００９２】
第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図１０に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【００９３】
図１０に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、具体例１の第１規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第２基準線分Ｌ２Ｎは、具体例１の第２規定を満たす。
【００９４】
本実施例では、第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【００９５】
（第４規定）
第１基準線分Ｌ１Ｎは、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤ１ｂ上の第５点Ｐ５を第１基準線分Ｌ１Ｎ上の第６点Ｐ６に結ぶ第３基準線分Ｌ３Ｎに直角を成す。第３基準線分Ｌ３Ｎは、第１基準線分Ｌ１Ｎに直角を成し第５点Ｐ５及び第６点Ｐ６を結ぶ第３群の線分のうちの一線分であって、第３群の線分のうちの他の何れかの線分より短くない（他の何れの線分に等しい又はより長い）。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、第３規定ではなく、第４規定を満たす。
【００９６】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。第１基準線分Ｌ１Ｎは。第２長Ｌ２Ｇに可能な最小値を与えるように、位置決めされる。この結果、第１基準線分Ｌ１Ｎは。第３長Ｌ３Ｇに可能な最大値を与えるように位置決めされる。この配置において、第２長Ｌ２Ｇは第３長Ｌ３Ｇより大きい。第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。図１０を参照すると、第３基準線分Ｌ３Ｎは、第２基準線分Ｌ２Ｎに位置合わせされて描かれている。
【００９７】
縁ＳＤＲ１は、例えば、長方形と、該長方形の長辺に等しい底辺を有し該長方形の一長辺に接する実質的な二等辺三角形とによって規定される。実質的な二等辺三角形の頂角は丸まっており、該二等辺三角形へ長方形の追加により、長方形の頂点における直角が該二等辺三角形の底角に加わって、縁ＳＤＲ１は、鋭角を備えない。
【００９８】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さい（０＜Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【００９９】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第２部分ＳＤＲ２ｂは、結晶軸［１１０］方向に延在する第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄと、結晶軸［１−１０］方向に延在する第５部分ＳＤＲ２ｅとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａの一端及び他端は、それぞれ、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄを介して第５部分ＳＤＲ２ｅの一端及び他端に接続されて、閉じた縁ＳＤＲ２が規定される。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば半円形状を有しており、第３部分ＳＤＲ２ｃ、第４部分ＳＤＲ２ｄ及び第５部分ＳＤＲ２ｅの各々は、線分である。ポスト１９の形状は、例えば、長方形と、該長方形の長辺に等しい直径を有し該長方形の一長辺に接する半円形とによって規定される。
【０１００】
ポスト１９の例示。
半円形の半径：15マイクロメートル。
長方形の長辺：30マイクロメートル。
長方形の短辺：11マイクロメートル。
【０１０１】
図１０に示される縁ＳＤＲ２の長方形の短辺は、図９に示される縁ＳＤＲ２における長方形の短辺より大きい。
【０１０２】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。また、対称軸ＳＹＭは、第３基準線分Ｌ３Ｎ上において、第２幅Ｗ２の中点上を通る。
【０１０３】
（具体例３）
図１１を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。
【０１０４】
第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図１１に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【０１０５】
図１１に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、第１規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第２基準線分Ｌ２Ｎは、第２規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、第４規定を満たす。
【０１０６】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎは、一意に決定される。第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【０１０７】
本実施例では、第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。図１１を参照すると、第３基準線分Ｌ３Ｎは、第２基準線分Ｌ２Ｎに位置合わせされて描かれている。
【０１０８】
縁ＳＤＲ１は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ１ａと、結晶軸［１１０］方向に第１部分ＳＤＲ１ａと反対側に突出する第２部分ＳＤＲ１ｂとを含む。縁ＳＤＲ１は、具体的には、長底辺及び短底辺を有する実質的な等脚台形と、該等脚台形の長底辺に等しい底辺を有し該等脚台形の長底辺に接する実質的な二等辺三角形とによって規定される。実質的な二等辺三角形の頂角は丸まっており、等脚台形における鈍角は丸まっている。該二等辺三角形へ等脚台形の追加により、等脚台形の頂点における鋭角が該二等辺三角形の底角に加わって、縁ＳＤＲ１は、鋭角を備えない。
【０１０９】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さい（０＜Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【０１１０】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、結晶軸［１１０］方向に第１部分ＳＤＲ２ａと反対側に突出する第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂの各々は、凸図形であって、具体的には、第１部分ＳＤＲ２ａは、凸曲線を含む。第２部分ＳＤＲ２ｂは、第３部分ＳＤＲ２ｃ、第４部分ＳＤＲ２ｄ及び第５部分ＳＤＲ２ｅを含む。第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄは、例えば凸曲線を含み、第５部分ＳＤＲ２ｅは線分である。ポスト１９の形状は、例えば、実質的な円弧と、円弧の両端を接続する線分とによって規定される。実質的な円弧は、１８０度より大きく３６０度未満の中心角を有する。
【０１１１】
ポスト１９の例示。
円弧の半径：15マイクロメートル。
円弧の中心角：270度。
第５部分ＳＤＲ２ｅの長さ：21マイクロメートル。
【０１１２】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。また、対称軸ＳＹＭは、第３基準線分Ｌ３Ｎ上において、第２幅Ｗ２の中点上を通る。
【０１１３】
（具体例４）
図１２を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。
【０１１４】
第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図１２に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【０１１５】
図１２に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、第１規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第２基準線分Ｌ２Ｎは、第２規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、第４規定を満たす。
【０１１６】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎは、一意に決定される。本実施例では、第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【０１１７】
本実施例では、第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。図１２を参照すると、第３基準線分Ｌ３Ｎは、第２基準線分Ｌ２Ｎに位置合わせされて描かれている。
【０１１８】
縁ＳＤＲ１は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ１ａと、結晶軸［１１０］方向に第１部分ＳＤＲ１ａと反対側に突出する第２部分ＳＤＲ１ｂとを含む。縁ＳＤＲ１は、具体的には、長底辺及び短底辺を有する実質的な等脚台形と、該等脚台形の長底辺に等しい底辺を有し該等脚台形の長底辺に接する実質的な二等辺三角形とによって規定される。実質的な二等辺三角形の頂角は丸まっており、等脚台形における鈍角は丸まっている。該二等辺三角形へ等脚台形の追加により、等脚台形の頂点における鋭角が該二等辺三角形の底角に加わって、縁ＳＤＲ１は、二等辺三角形の底辺と等脚台形の長底辺との２つの共有頂点において鋭角を避けており、また該共有頂点における角度は丸まっている。
【０１１９】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さい（０＜Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【０１２０】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、結晶軸［１１０］方向に第１部分ＳＤＲ２ａと反対側に突出する第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂの各々は、凸図形であって、具体的には、第１部分ＳＤＲ２ａは、凸曲線を含む。第２部分ＳＤＲ２ｂは、凸曲線の第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄと、結晶軸［１−１０］方向に延在する第５部分ＳＤＲ２ｅとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａの一端及び他端は、それぞれ、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄを介して第５部分ＳＤＲ２ｅの一端及び他端に接続されて、閉じた縁ＳＤＲ２が規定される。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば大きな曲率半径の半円の形状を有しており、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄは、例えば中心角９０度であって小さい曲率半径の扇形状を有する。破線で示されるように、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄは、第１部分ＳＤＲ２ａより小さい曲率半径を有する。
【０１２１】
ポスト１９の例示。
大きな円弧の半径：15マイクロメートル。
小さな円弧の半径：11マイクロメートル。
第５部分ＳＤＲ２ｅの長さ：8マイクロメートル。
【０１２２】
ポスト１９の形状は、例えば、複数の曲率半径を有すると共に滑らかに接続された複数の円弧の凸曲線と、凸曲線の両端を接続する線分とによって規定される。
【０１２３】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。また、対称軸ＳＹＭは、第３基準線分Ｌ３Ｎ上において、第２幅Ｗ２の中点上を通る。
【０１２４】
（具体例５）
図１３を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図１３に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【０１２５】
図１３に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、第１規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第２基準線分Ｌ２Ｎは、第２規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、第３規定を満たす。
【０１２６】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎは、一意に決定される。第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【０１２７】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さくゼロ以上である（０≦Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【０１２８】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第２部分ＳＤＲ２ｂは、結晶軸［１１０］方向に延在する第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄと、結晶軸［１−１０］方向に延在する第５部分ＳＤＲ２ｅとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａの一端及び他端は、それぞれ、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄを介して第５部分ＳＤＲ２ｅの一端及び他端に接続されて、閉じた縁ＳＤＲ２が規定される。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば凸曲線であって、この凸曲線は、該曲線上の個々の点において、破線で示される円弧ＤＣより小さい曲率半径を凸曲線の少なくとも一部分以上において有しており、第３部分ＳＤＲ２ｃ、第４部分ＳＤＲ２ｄ及び第５部分ＳＤＲ２ｅの各々は、線分である。ポスト１９の形状は、例えば、長方形と、該長方形の一長辺の両頂点に接続される凸曲線とによって規定される。凸曲線は、長方形の一長辺の半分に等しい半径以上の曲率半径を凸曲線の少なくとも一部分上において有する。
【０１２９】
ポスト１９の例示。
円弧ＤＣの半径（第７点Ｐ７と第８点Ｐ８との間隔の二分の一）：15マイクロメートル。
第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄの長さ：10マイクロメートル。
第５部分ＳＤＲ２ｅの長さ：30マイクロメートル。
【０１３０】
図９に示される電流アパ−チャー領域２３ａの形状と比べると、第１部分ＳＤＲ１ａは、二等辺三角形の二斜辺ではなく、結晶軸［１１０］方向に突出しており円弧に似た凸曲線によって表される。
【０１３１】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。また、対称軸ＳＹＭは、第３基準線分Ｌ３Ｎ上において、第２幅Ｗ２の中点上を通る。
【０１３２】
（具体例６）
図１４を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。
【０１３３】
第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図１４に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【０１３４】
図１４に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、第１規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第２基準線分Ｌ２Ｎは、第２規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、第４規定を満たす。
【０１３５】
本実施例では、第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【０１３６】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。第１基準線分Ｌ１Ｎは。第２長Ｌ２Ｇに可能な最小値を与えるように、位置決めされる。この結果、第１基準線分Ｌ１Ｎは。第３長Ｌ３Ｇに可能な最大値を与えるように位置決めされる。この配置において、第２長Ｌ２Ｇは第３長Ｌ３Ｇより大きい。第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。図１４を参照すると、第３基準線分Ｌ３Ｎは、第２基準線分Ｌ２Ｎに位置合わせされて描かれている。
【０１３７】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さい（０＜Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【０１３８】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第２部分ＳＤＲ２ｂは、結晶軸［１１０］方向に延在する第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄと、結晶軸［１−１０］方向に延在する第５部分ＳＤＲ２ｅとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａの一端及び他端は、それぞれ、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄを介して第５部分ＳＤＲ２ｅの一端及び他端に接続されて、閉じた縁ＳＤＲ２が規定される。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば凸曲線であって、この凸曲線は、該曲線上の個々の点において、破線で示される円弧ＤＣより小さい曲率半径を凸曲線の少なくとも一部分以上において有しており、第３部分ＳＤＲ２ｃ、第４部分ＳＤＲ２ｄ及び第５部分ＳＤＲ２ｅの各々は、線分である。ポスト１９の形状は、例えば、長方形と、該長方形の一長辺の両頂点に接続される凸曲線とによって規定される。凸曲線は、長方形の一長辺の半分に等しい半径以上の曲率半径を凸曲線上において有する。
【０１３９】
ポスト１９の例示。
円弧ＤＣの半径（第７点Ｐ７と第８点Ｐ８との間隔の二分の一）：１５マイクロメートル。
第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄの長さ：１２マイクロメートル。
第５部分ＳＤＲ２ｅの長さ：３０マイクロメートル。
図１３に示される縁ＳＤＲ２の長方形の短辺は、図１４に示される縁ＳＤＲ２における長方形の短辺より大きい。
【０１４０】
図１０に示される電流アパ−チャー領域２３ａの形状と比べると、図１４に示される縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａは、二等辺三角形の二斜辺ではなく、結晶軸［１１０］方向に突出する凸曲線で表され、第２部分ＳＤＲ１ｂは、実質的な長方形で表される。縁ＳＤＲ１は、鋭角を備えない。
【０１４１】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。また、対称軸ＳＹＭは、第３基準線分Ｌ３Ｎ上において、第２幅Ｗ２の中点上を通る。
【０１４２】
（具体例７）
図１５を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。
【０１４３】
第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図１５に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【０１４４】
図１５に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、第１規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第２基準線分Ｌ２Ｎは、第２規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、第４規定を満たす。
【０１４５】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎは、一意に決定される。第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【０１４６】
本実施例では、第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。図１５を参照すると、第３基準線分Ｌ３Ｎは、第２基準線分Ｌ２Ｎに位置合わせされて描かれている。
【０１４７】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さい（０＜Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【０１４８】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、結晶軸［１１０］方向に第１部分ＳＤＲ２ａと反対向きに突出する第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第２部分ＳＤＲ２ｂは、凸曲線の第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄと、結晶軸［１−１０］方向に延在する第５部分ＳＤＲ２ｅとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａの一端及び他端は、それぞれ、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄを介して第５部分ＳＤＲ２ｅの一端及び他端に接続されて、閉じた縁ＳＤＲ２が規定される。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば凸曲線であって、この凸曲線は、該曲線上の個々の点において、破線で示される円弧ＤＣより小さい曲率半径の円弧の形状を有する部分を含む。また、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄの各々は、例えば凸曲線であって、この凸曲線は、該曲線上の個々の点において、破線で示される円弧ＤＣより小さい曲率半径の円弧の形状を有する部分を含む。
ポスト１９の例示。
円弧ＤＣの半径（第７点Ｐ７と第８点Ｐ８との間隔の二分の一）：１５マイクロメートル。
第５部分ＳＤＲ２ｅの長さ：１６マイクロメートル。
【０１４９】
図１１に示される電流アパ−チャー領域２３ａの形状と比べると、図１５に示される縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａは、二等辺三角形の二斜辺ではなく、結晶軸［１１０］方向に突出する凸曲線によって表される。第２部分ＳＤＲ１ｂは、実質的な等脚台形で表される。具体的には、縁ＳＤＲ１の形状は、例えば、長底辺及び短底辺を有する実質的な等脚台形と、該等脚台形の一長底辺の両頂点に接続される凸曲線とによって規定される。凸曲線は、等脚台形の一長底辺の半分に等しい半径以上の曲率半径を凸曲線上において有する。縁ＳＤＲ１は、鋭角を備えない。
【０１５０】
図１５に示される縁ＳＤＲ１は、二等辺三角形の二斜辺ではなく、結晶軸［１１０］方向に突出する凸曲線と、この凸曲線の両端を接続する線分とで表される。
【０１５１】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。また、対称軸ＳＹＭは、第３基準線分Ｌ３Ｎ上において、第２幅Ｗ２の中点上を通る。
【０１５２】
（具体例８）
図１６を参照すると、電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１、及びポスト１９を示す縁ＳＤＲ２が実線で描かれている。電流アパ−チャー領域２３ａを示す断面は、縁ＳＤＲ１によって規定される凸形状を有する。
【０１５３】
第１基準面Ｒ１ＥＦは、第１基準面Ｒ１ＥＦと電流アパ−チャー領域２３ａとの交差によって規定される断面（図１２に示された断面）の縁ＳＤＲ１上の第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２を結ぶ第１基準線分Ｌ１Ｎにおいて、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第２基準面Ｒ２ＥＦに交差する。縁ＳＤＲ１は、第１点Ｐ１及び第２点Ｐ２によって区切られる第１部分ＳＤ１ａ及び第２部分ＳＤ１ｂを有する。
【０１５４】
図１６に示されるように、第１基準線分Ｌ１Ｎは、第１規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第２基準線分Ｌ２Ｎは、第２規定を満たす。第１基準線分Ｌ１Ｎ及び第３基準線分Ｌ３Ｎは、第４規定を満たす。
【０１５５】
本実施例では、第１基準線分Ｌ１Ｎは、一意に決定される。第２基準線分Ｌ２Ｎは、一意に決定される。
【０１５６】
本実施例では、第３基準線分Ｌ３Ｎは、一意に決定されない。図１６を参照すると、第３基準線分Ｌ３Ｎは、第２基準線分Ｌ２Ｎに位置合わせされて描かれている。
【０１５７】
第１基準線分Ｌ１Ｎの第１長Ｌ１Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇ及び第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇの和より大きい（Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ＋Ｌ３Ｇ；Ｌ１Ｇ＞Ｌ２Ｇ；及びＬ１Ｇ＞Ｌ３Ｇ）。第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇは、第２基準線分Ｌ２Ｎの第２長Ｌ２Ｇより小さい（０＜Ｌ３Ｇ＜Ｌ２Ｇ）。
【０１５８】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する第１部分ＳＤＲ２ａと、第１部分ＳＤＲ２ａとは逆に結晶軸［１１０］方向に突出する第２部分ＳＤＲ２ｂとを含み、第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、交差線Ｓ１Ｄによって分けられる。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば凸曲線を含み、第２部分ＳＤＲ２ｂは、凸曲線の両端を接続する凸形状を有する。具体的には、第２部分ＳＤＲ２ｂは、凸曲線の第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄと、結晶軸［１−１０］方向に延在する第５部分ＳＤＲ２ｅとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａの一端及び他端は、それぞれ、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄを介して第５部分ＳＤＲ２ｅの一端及び他端に接続されて、閉じた縁ＳＤＲ２が規定される。第１部分ＳＤＲ２ａは、例えば破線で示される円弧ＤＣ１より小さい曲率半径を有する部分を有し、第３部分ＳＤＲ２ｃ及び第４部分ＳＤＲ２ｄは、例えば破線で示される円弧ＤＣ２より小さい曲率半径を有する部分を有する。破線で示されるように、円弧ＤＣ２の曲率半径は、円弧ＤＣ１の曲率半径より小さい。
ポスト１９の例示。
円弧ＤＣ１の半径（第７点Ｐ７と第８点Ｐ８との間隔の二分の一）：１５マイクロメートル。
円弧ＤＣ２の半径（（第７点Ｐ７と第８点Ｐ８との間隔−第５部分ＳＤＲ２ｅ長）／２）：１３マイクロメートル。
第５部分ＳＤＲ２ｅの長さ：４マイクロメートル。
ポスト１９の形状は、例えば、複数の曲率半径を有しなめらかに接続された凸曲線と、凸曲線の両端を接続する線分とによって規定される。
【０１５９】
図１２に示される電流アパ−チャー領域２３ａの形状と比べると、図１６に示される縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａは、二等辺三角形の二斜辺ではなく、結晶軸［１１０］方向に突出する凸曲線で表される。第２部分ＳＤＲ１ｂは、実質的な長方形で表される。第２部分ＳＤＲ１ｂでは、長方形の頂点は、丸められている、縁ＳＤＲ１は、鋭角を備えない。
【０１６０】
ポスト１９を示す縁ＳＤＲ２及び電流アパ−チャー領域２３ａを示す縁ＳＤＲ１によって規定される図形が、第２基準線分Ｌ２Ｎ上を延在する対称軸ＳＹＭを有する。対称軸ＳＹＭは、第２基準線分Ｌ２Ｎ上において、第１幅Ｗ１の中点上を通る。また、対称軸ＳＹＭは、第３基準線分Ｌ３Ｎ上において、第２幅Ｗ２の中点上を通る。
【０１６１】
個々の具体例に目を向ける。
【０１６２】
具体例１〜具体例８では、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａは、第４点Ｐ４から第３点Ｐ３への方向に突出する凸形状であることができる。また、第１部分ＳＤＲ１ａは、第４点Ｐ４から第３点Ｐ３への方向に突出する凸形状の曲線である。
【０１６３】
具体例３、具体例４、具体例７及び具体例８では、第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇはゼロより大きく、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂの第２幅Ｗ２は、第１基準線分Ｌ１Ｎに平行な線分に長さによって規定される。第２幅Ｗ２は、第５点Ｐ５から第６点Ｐ６への方向に第１長Ｌ１Ｇから単調に変化する。
【０１６４】
具体例２及び具体例６では、第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇはゼロより大きい。第２部分ＳＤＲ１ｂの第２幅Ｗ２は、第１基準線分Ｌ１Ｎに平行な線分に長さによって規定され、第２幅Ｗ２は、第５点Ｐ５から第６点Ｐ６への方向において第１長Ｌ１Ｇと実質的に同じである。
【０１６５】
具体例１及び具体例５では、第３基準線分Ｌ３Ｎの第３長Ｌ３Ｇはゼロであり、第２部分ＳＤＲ２ｂは、第１部分ＳＤＲ１ａの一端と他端とを接続する線分である。
【０１６６】
具体例３、具体例４、具体例７、及び具体例８では、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂは、凸曲線を含み第５点Ｐ５から第６点Ｐ６への方向に突出する凸形状である。
【０１６７】
具体例４、具体例７、及び具体例８では、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ２ｂは、凸形状の第１曲線及び凸形状の第２曲線と、第１曲線と第２曲線とを接続する線分とを含む。
【０１６８】
具体例２及び具体例６では、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ２ｂは、第５点Ｐ５から第６点Ｐ６への方向に延在する第１線分及び第２線分と、第１線分を第２線分とを接続する第３線分とを含む。
【０１６９】
具体例３及び具体例４では、縁ＳＤＲ１は、凸形状の第１曲線、凸形状の第２曲線、及び凸形状の第３曲線と、第１曲線と第２曲線とを接続する第１線分と、第１曲線と第３曲線とを接続する第２線分と、第２曲線と第３曲線とを接続する第３線分とを含むようにしてもよい。
【０１７０】
具体例４では、縁ＳＤＲ１の第２部分ＳＤＲ１ｂは、凸形状の第１曲線及び第２曲線と、第１曲線と第２曲線を接続する線分とを含むようにしてもよい。
【０１７１】
本実施形態は、上記の具体例に限定されることはない。例えば、縁ＳＤＲ１の第１部分ＳＤＲ１ａ及び第２部分ＳＤＲ１ｂの少なくとも一方は、凸形状の第１曲線及び第２曲線と、第１曲線と第２曲線を接続する線分とを含むようにしてもよい。
【０１７２】
ポスト１９の形状を説明する。ポスト１９の縁ＳＤＲ２は、結晶軸［１１０］方向に突出する凸形状の第１部分ＳＤＲ２ａと、第１部分ＳＤＲ２ａとは逆に結晶軸［１１０］方向に突出する凸形状の第２部分ＳＤＲ２ｂとを含む。第１部分ＳＤＲ２ａ及び第２部分ＳＤＲ２ｂは、縁ＳＤＲ２が凸図形を形成するように繋がれる。
【０１７３】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
以上説明したように、本実施形態によれば、相対強度雑音を低減できる垂直共振型面発光レーザが提供される。
【符号の説明】
【０１７５】
１１…垂直共振型面発光レーザ、１３…基板、１５…半導体構造物、１７…電極、１９…ポスト、２１…活性層、２３…キャリア狭窄構造、Ｒ１ＥＦ…第１基準面、Ｒ２ＥＦ…第２基準面、Ｌ１Ｎ…第１基準線分、Ｌ２Ｎ…第２基準線分、Ｌ３Ｎ…第３基準線分。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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