(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１層、及び前記第１層よりも熱伝導率が大きな第２層を含む反射鏡と、
前記反射鏡の前記第２層上に第１スペーサ層、活性層、及び第２スペーサ層が順次積層された共振器構造体と、
前記共振器構造体上に積層された積層膜と、を有し、
前記積層膜によりメサが形成され、
光出射方向から視て、前記共振器構造体が前記メサの下方から前記メサの周囲に延伸し、
前記第２スペーサ層は、前記メサ側から離れるに従って厚さが減少する領域を備え、
光出射方向から視て、前記メサの周囲の底面は、前記メサ側から、
前記第２スペーサ層が露出する第１領域と、
前記活性層が露出する第２領域と、
前記第１スペーサ層が露出する第３領域と、を備えている面発光レーザ素子。
【請求項２】
前記活性層及び前記第１スペーサ層は、前記メサ側から離れるに従って厚さが減少する領域を備えている請求項１記載の面発光レーザ素子。
【請求項３】
前記第２層は、ＡｌＡｓから構成されている請求項１又は２記載の面発光レーザ素子。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項記載の面発光レーザ素子を複数有する面発光レーザアレイ。
【請求項５】
光束によって被走査面上を走査する光走査装置であって、
請求項４記載の面発光レーザアレイを有する光源ユニットと、
前記光源ユニットからの光束を偏向する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光束を被走査面上に集光する走査光学系と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する請求項５記載の光走査装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）は、半導体基板上に下部半導体ＤＢＲ、下部スペーサ層、活性層、上部スペーサ層、上部半導体ＤＢＲ等が順次積層形成された構造の半導体レーザである。面発光レーザ素子において、下部スペーサ層、活性層、及び上部スペーサ層は共振器構造体を構成している。
【０００３】
面発光レーザ素子の発光時には、活性層において熱が発生するが、活性層で発生した熱をすみやかに放熱すると、ジャンクション温度（活性層温度）の上昇が抑えられ、利得の低下が抑えられ、高出力が得られる。又、所謂温度特性が良好で長寿命にもなる。
【０００４】
下部半導体ＤＢＲは、低屈折率層と高屈折率層とが交互に積層された構造であり、通常ＡｌＧａＡｓ系の材料が用いられている。ＡｌＧａＡｓ系の材料は、Ａｌの組成によって熱伝導率が大きく変化し、ＡｌＡｓが最も熱伝導率が高い。そこで、放熱経路側にある下部半導体ＤＢＲにおいて、共振器構造体の下部スペーサ層に近接した低屈折率層をＡｌＡｓ層とすることが最も望ましい。
【０００５】
この構造を実現した一例として、上部半導体ＤＢＲをＡｌＧａＡｓ系材料とし、下部スペーサ層、活性層、上部スペーサ層を含む共振器構造体をＡｌＧａＩｎＰＡｓ系材料とし、下部半導体ＤＢＲの低屈折率層を全てＡｌＡｓ層とした面発光レーザ素子が挙げられる。
【０００６】
この面発光レーザ素子では、共振器構造体のエッチング速度を上部半導体ＤＢＲのエッチング速度より小さくできるため、エッチング底面が共振器構造体に達したことを容易に判断することが可能となる。その結果、共振器構造体の中心付近まで精度良くエッチングすることができ、下部半導体ＤＢＲの低屈折率層を全てＡｌＡｓ層とすることが可能となるとしている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の面発光レーザ素子において、十分な放熱効果を得るためには、下部スペーサ層の厚さを最小限にする必要がある。ところが、下部スペーサ層の厚さを最小限にすると、エッチング速度の分布から下部スペーサ層の残り厚さが極端に薄くなり、部分的に下部半導体ＤＢＲのＡｌＡｓ層が露出するおそれがある。
【０００８】
特に、メサの側面に下部半導体ＤＢＲのＡｌＡｓ層が露出すると、面発光レーザ素子の製造工程で、メサの側面に露出するＡｌＡｓ層が側面から酸化されて高抵抗化又は絶縁化し、歩留が低下する要因となる。この問題を回避して広いプロセスウィンドウを得るためには、下部スペーサ層の厚さを大きくする必要があり、結果として放熱性を犠牲にすることになる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、高い放熱性と広いプロセスウィンドウとを兼ね備えた面発光レーザ素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本面発光レーザ素子は、第１層、及び前記第１層よりも熱伝導率が大きな第２層を含む反射鏡と、前記反射鏡の前記第２層上に第１スペーサ層、活性層、及び第２スペーサ層が順次積層された共振器構造体と、前記共振器構造体上に積層された積層膜と、を有し、前記積層膜によりメサが形成され、光出射方向から視て、前記共振器構造体が前記メサの下方から前記メサの周囲に延伸し、前記第２スペーサ層は、前記メサ側から離れるに従って厚さが減少する領域を備え、光出射方向から視て、前記メサの周囲の底面は、前記メサ側から、前記第２スペーサ層が露出する第１領域と、前記活性層が露出する第２領域と、前記第１スペーサ層が露出する第３領域と、を備えていることを要件とする。
【発明の効果】
【００１１】
開示の技術によれば、高い放熱性と広いプロセスウィンドウとを兼ね備えた面発光レーザ素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る面発光レーザ素子の製造方法を例示する図（その１）である。
【図３】第１の実施の形態に係る面発光レーザ素子の製造方法を例示する図（その２）である。
【図４】第１の実施の形態に係る面発光レーザ素子の製造方法を例示する図（その３）である。
【図５】第１の実施の形態に係る面発光レーザ素子の製造方法を例示する図（その４）である。
【図６】比較例に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。
【図７】第１の実施の形態の変形例１に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。
【図８】第１の実施の形態の変形例１に係る面発光レーザ素子の製造方法を例示する図（その１）である。
【図９】第１の実施の形態の変形例１に係る面発光レーザ素子の製造方法を例示する図（その２）である。
【図１０】第１の実施の形態の変形例２に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。
【図１１】第２の実施の形態に係るレーザプリンタを例示する図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る光走査装置を例示する図である。
【図１３】面発光レーザアレイについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１４】
〈第１の実施の形態〉
［面発光レーザ素子の構造］
まず、面発光レーザ素子の構造について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。第１の実施の形態に係る面発光レーザ素子１００は、発振波長λが、例えば７８０ｎｍ帯である垂直共振器型のレーザ素子である。
【００１５】
図１を参照するに、面発光レーザ素子１００において、半導体基板１０１上に、バッファ層１０２、下部半導体ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）１０７、コンタクト層１０９が順次積層形成されている。
【００１６】
又、上部半導体ＤＢＲ１０７の内部には、電流狭窄層１０８が形成されている。又、コンタクト層１０９の上面側にはｐ側電極１１０が形成され、半導体基板１０１の下面側にはｎ側電極１１１が形成されている。なお、＋Ｚ方向は、面発光レーザ素子１００の光出射方向（レーザ光の出射方向）を示している。
【００１７】
面発光レーザ素子１００において、上部半導体ＤＢＲ１０７の一部がエッチングにより除去されて、メサ１５０（メサ構造体）が形成されている。メサ１５０の側面は、例えば、上部スペーサ層１０６側に末広がりとなるテーパ形状とすることができる。１５０ａは、メサ１５０の周囲の底面（以降、エッチング底面１５０ａとする）を示している。なお、面発光レーザ素子１００を複数有する面発光レーザアレイを実現することができ、その場合には、エッチング底面１５０ａは、隣接する面発光レーザ素子１００のメサ１５０間に形成される。
【００１８】
本実施の形態では、便宜上、ｐ側電極１１０側を表面側又は上側、ｎ側電極１１１側を裏面側又は下側とする。又、各部位のｐ側電極１１０側の面を表面又は上面、ｎ側電極１１１側の面を裏面又は下面とする。但し、面発光レーザ素子１００は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、面発光レーザ素子１００の各構成部を光出射方向から（＋Ｚ方向から）視た形状を平面形状と称する場合がある。
【００１９】
以下、面発光レーザ素子１００の各構成部について詳説する。半導体基板１０１は、例えば、ｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。バッファ層１０２は、半導体基板１０１の上面に積層されている。バッファ層１０２は、例えば、ｎ−ＧａＡｓにより形成されている。
【００２０】
下部半導体ＤＢＲ１０３は、バッファ層１０２の上面に積層されている。下部半導体ＤＢＲ１０３は、例えば、ｎ−ＡｌＡｓからなる低屈折率層と、ｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを４０．５ペア有している。なお、下部半導体ＤＢＲ１０３を構成する低屈折率層は、高屈折率層よりも熱伝導率が格段に大きい。
【００２１】
ＡｌＡｓは、特に熱伝導率が大きく放熱性に優れている。そのため、下部半導体ＤＢＲ１０３において、下部スペーサ層１０４と接する低屈折率層はＡｌＡｓから構成することが好ましい。この場合、下部スペーサ層１０４と接する低屈折率層をできるだけ厚くすることで、更に放熱性を高めることができる。以降は、下部スペーサ層１０４と接する低屈折率層がＡｌＡｓ層である場合の例について説明する。
【００２２】
下部半導体ＤＢＲ１０３において、各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層は何れも隣接する組成傾斜層の１／２を含んで、λ／４の光学厚さとなるように設定されている。なお、下部半導体ＤＢＲ１０３は、本発明に係る反射鏡の代表的な一例である。又、下部半導体ＤＢＲ１０３の高屈折率層は本発明に係る第１層の代表的な一例であり、低屈折率層は本発明に係る第２層の代表的な一例である。
【００２３】
下部スペーサ層１０４は、下部半導体ＤＢＲ１０３の上面（下部半導体ＤＢＲ１０３内の最上のＡｌＡｓ層の上面）に積層されている。下部スペーサ層１０４は、例えば、ノンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐにより形成されている。なお、下部スペーサ層１０４は、本発明に係る第１スペーサ層の代表的な一例である。
【００２４】
活性層１０５は、下部スペーサ層１０４の上面に積層されている。活性層１０５は、例えば、３層の量子井戸層と４層の障壁層とを有している。各量子井戸層は、例えば、圧縮歪を誘起する組成であるＧａＩｎＰＡｓからなり、バンドギャップ波長が約７８０ｎｍである。又、各障壁層は、例えば、引っ張り歪を誘起する組成であるＧａ０．６Ｉｎ０．４Ｐからなる。
【００２５】
上部スペーサ層１０６は、活性層１０５の上面に積層されている。上部スペーサ層１０６は、例えば、ノンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐにより形成されている。なお、上部スペーサ層１０６は、本発明に係る第２スペーサ層の代表的な一例である。
【００２６】
下部スペーサ層１０４、活性層１０５、及び上部スペーサ層１０６が順次積層された部分は、共振器構造体１２０を構成している。共振器構造体１２０の厚さは、１波長の光学厚さとなるように設定することができる。なお、活性層１０５は、高い誘導放出確率が得られるように、電界の定在波分布における腹に対応する位置である共振器構造体１２０の略中央に設けることができる。
【００２７】
活性層１０５で発生した熱は、主として下部半導体ＤＢＲ１０３を介して半導体基板１０１に放熱される。半導体基板１０１は、例えば、下面に形成されたｎ側電極１１１を介して導電性接着剤等によりパッケージに装着されており、活性層１０５で発生した熱は半導体基板１０１からパッケージに放熱される。
【００２８】
上部半導体ＤＢＲ１０７は、上部スペーサ層１０６の上面に積層されている。上部半導体ＤＢＲ１０７は、例えば、ｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層と、ｐ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを２４ペア有している。
【００２９】
上部半導体ＤＢＲ１０７において、各屈折率層の間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成へ向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層が設けられている。そして、各屈折率層は何れも隣接する組成傾斜層の１／２を含んで、λ／４の光学厚さとなるように設定されている。
【００３０】
上部半導体ＤＢＲ１０７における低屈折率層の１つには、例えば厚さ３０ｎｍ程度のｐ−ＡｌＡｓからなる電流狭窄層１０８が形成されている。電流狭窄層１０８は、例えば、上部半導体ＤＢＲ１０７の内部において、上部スペーサ層１０６から光学的に５λ／４離れた位置にある、上部スペーサ層１０６から３ペア目の低屈折率層中に形成される。
【００３１】
電流狭窄層１０８は、酸化された選択酸化領域１０８ａと、酸化されていない電流通過領域１０８ｂを含んでいる。選択酸化領域１０８ａは、メサ１５０の側面より、電流狭窄層１０８を酸化することにより形成することができる。
【００３２】
コンタクト層１０９は、上部半導体ＤＢＲ１０７の上面に積層されている。コンタクト層１０９は、例えば、高濃度ドープのｐ−ＧａＡｓにより形成されている。コンタクト層１０９は、ｐ側電極１１０とオーミック接触を形成するために必要な層である。
【００３３】
ｐ側電極１１０は、コンタクト層１０９の上面に選択的に形成されている。ｐ側電極１１０は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕや、Ｃｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕ等の金属が積層された膜により形成されている。なお、コンタクト層１０９上においてｐ側電極１１０が形成されていない領域は、レーザ光を出射する出射面となる。
【００３４】
ｎ側電極１１１は、半導体基板１０１の下面に設けられており、半導体基板１０１とオーミック接触するように形成されている。ｎ側電極１１１は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕや、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ等の金属が積層された膜により形成されている。
【００３５】
なお、ｐ側電極１１０が形成されている部分及びレーザ光が出射される部分を除くメサ１５０の上面、メサ１５０の側面、及びエッチング底面１５０ａを覆う絶縁膜を厚さ１５０ｎｍ程度形成してもよい。絶縁膜としては、例えば、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を用いることができる。
【００３６】
本実施の形態に係る面発光レーザ素子１００では、共振器構造体１２０上に積層された上部半導体ＤＢＲ１０７等を含む積層膜によりメサ１５０が形成されている。そして、メサ１５０の周囲の底面であるエッチング底面１５０ａの全面が、上部半導体ＤＢＲ１０７内の何れかの層（例えば、最下層）により形成されている。
【００３７】
そして、エッチング底面１５０ａを形成する層（例えば、上部半導体ＤＢＲ１０７内の最下層）の下方全域に共振器構造体１２０が残存している。つまり、光出射方向から視て、共振器構造体１２０がメサ１５０の下方からメサ１５０の周囲に延伸し、エッチング底面１５０ａを形成する層の下方全域に共振器構造体１２０が残存している。
【００３８】
［面発光レーザ素子の製造方法］
次に、図２〜図５を参照しながら、面発光レーザ素子１００の製造方法について説明する。
【００３９】
まず、図２（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ等からなる半導体基板１０１上に、バッファ層１０２、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７、コンタクト層１０９を順次積層し、積層体１８０を形成する。なお、積層体１８０を構成する一部の膜を積層膜と称する場合がある。
【００４０】
積層体１８０は、例えば、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により形成できる。又、積層体１８０は、分子線エピタキシャル成長（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法により形成してもよい。
【００４１】
なお、ＩＩＩ族の原料には、例えば、トリメチルアルミミウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用いることができる。又、Ｖ族の原料には、例えば、アルシン（ＡｓＨ３）ガス、ホスフィン（ＰＨ３）ガスを用いることができる。又、ｐ型ドーパントの原料には、例えば、四臭化炭素（ＣＢｒ４）を用いることができる。又、ｎ型ドーパントの原料には、例えば、セレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）を用いることができる。
【００４２】
次に、図２（ｂ）に示すように、積層体１８０の上面（コンタクト層１０９の上面）にレジストパターン５００を形成する。レジストパターン５００は、メサ１５０を形成するために必要なものであり、例えば、フォトリソグラフィにより形成できる。レジストパターン５００の平面形状は、例えば、一辺が２０μｍ程度の正方形とすることができる。
【００４３】
次に、図３（ａ）に示すように、レジストパターン５００をマスクとして積層体１８０をエッチングし、断面形状が略台形状のメサ１５０を形成する。メサ１５０は、例えば、図４に示すＩＣＰプラズマエッチング装置３００を用いて形成できる。以下に具体的に説明する。
【００４４】
まず、図２（ｂ）に示すレジストパターン５００が形成された積層体１８０を、ＩＣＰプラズマエッチング装置３００の真空室３０１に入れ、ドライポンプ３２１により１０分間真空引きを行った後、ゲートバルブ３０２を開いて反応室３０３に搬送する。反応室３０３には、リング状のシリコン３０４が設けられており、その反応生成物はＧａＡｓ系材料のエッチングに寄与するものである。
【００４５】
反応室３０３において、積層体１８０を１０分間保持した後、例えば、塩素（Ｃｌ２）用のガスボンベ３０５よりＣｌ２ガスを１ｓｃｃｍ導入する。又、例えば、四塩化炭素（ＳｉＣｌ４）用のガスボンベ３０６よりＳｉＣｌ４ガスを１ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）用のガスボンベ３０７よりＡｒガスを１ｓｃｃｍ導入する。各々のガスボンベ３０５、３０６、３０７には、マスフローコントローラ３０８、３０９、３１０が取り付けられており、マスフローコントローラ３０８、３０９、３１０により各々のガスの流量が制御される。
【００４６】
又、反応室３０３は、ターボ分子ポンプ３２２及びドライポンプ３２３により排気されており、反応室３０３とターボ分子ポンプ３２２との間には、開度調整機能付バルブ３１１が設けられている。又、反応室３０３内の圧力を測定するための真空計３１２が設けられている。真空計３１２で反応室３０３の圧力をモニタし、例えば、反応室３０３の圧力を０．３Ｐａに保つように開度調整機能付きバルブ３１１の開度を制御し、エッチングする。具体的には、例えば、Ｃｌ２ガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ａｒガスの導入より３０秒間、反応室３０３の圧力を０．３Ｐａに調整した後、誘導コイル３１４に４００Ｗの電力を供給する。
【００４７】
その後、例えば、エッチング底面が上部半導体ＤＢＲ１０７の最下層の位置に到達した時に誘導コイル３１４に供給していた電力を遮断する。この場合、エッチング底面１５０ａは、上部スペーサ層１０６よりも上層である上部半導体ＤＢＲ１０７の最下層により形成される。共振器構造体１２０は、エッチング底面１５０ａよりも下側に残存しており、全く除去されていない構造となる。
【００４８】
なお、本エッチング工程において、エッチング底面がどの位置にあるかは、反応室３０３の上部に設けたサファイア窓を介して設けられた反射率測定器３１５により、反射率の変化として計測可能である。計測された反射率は、反射率モニタ３１６に表示され、この反射率モニタ３１６に表示された状況を確認しながらエッチングを行うことにより、現在、どの層をエッチングしているか確認することが可能である。よって、所望の位置でエッチングを停止して、所望の層をエッチング底面１５０ａに露出させることができる。
【００４９】
次に、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン５００を除去し、電流狭窄層１０８を形成する。電流狭窄層１０８は、例えば、図５に示す酸化装置４００を用いて形成できる。以下に具体的に説明する。
【００５０】
酸化装置４００は、水蒸気供給部４１０、ステンレス製反応容器４２０、導入管４３０、排気管４４０、水捕集器４５０及び温度コントローラ等を有している。水蒸気供給部４１０は、マスフローコントローラ４１１、気化器４１２、液体マスフローコントローラ４１３及び水供給部４１４を備えており、水蒸気がステンレス製反応容器４２０に供給される。
【００５１】
ステンレス製反応容器４２０内には、酸化する対象物（この場合、メサ１５０を形成した積層体１８０）を設置するためのトレイ４２１が設けられている。又、トレイ４２１を介して酸化する対象物を加熱するためのセラミックヒータ４２４を内蔵する円板状の加熱テーブル４２２、酸化する対象物の温度を計測する熱電対４２５、加熱テーブル４２２を保持し回転可能な基台４２３が設けられている。
【００５２】
温度コントローラは、熱電対４２５の出力信号をモニタしながらセラミックヒータ４２４に供給する電流（又は電圧）を制御し、酸化する対象物を、設定された温度（保持温度）で設定された時間（保持時間）保持する。
【００５３】
酸化装置４００では、水蒸気供給部４１０において、水供給部４１４に窒素（Ｎ２）ガスを導入すると、水（Ｈ２Ｏ）が液体マスフローコントローラ４１３により流量制御されて気化器４１２に供給され水蒸気となる。Ｎ２キャリアガスがマスフローコントローラ４１１により流量が制御されて気化器４１２に導入されると、気化器４１２からは、水蒸気を含むＮ２キャリアガスが導入管４３０を介してステンレス製反応容器４２０内に供給される。
【００５４】
ステンレス製反応容器４２０内に供給された水蒸気を含むＮ２キャリアガスは、メサ１５０を形成した積層体１８０の周囲に供給される。これにより、メサ１５０を形成した積層体１８０は水蒸気雰囲気に曝され、メサ１５０の電流狭窄層１０８が形成される領域において、周囲より次第に酸化が進行する。
【００５５】
例えば、メサ１５０を形成した積層体１８０を、水の流量が８０ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が２０ＳＬＭ、保持温度が４１０℃条件で、電流通過領域１０８ｂの半径が３．５μｍ程度となる時間だけ酸化を行う。ここで、酸化を行う時間は、予め同一の積層体構成の試料を処理して求めた酸化速度と、メサ１５０の仕上がり寸法から必要な酸化距離を算出して、計算により求めることができる。
【００５６】
これにより、メサ１５０の側面から選択的に酸化されてＡｌの酸化物からなる選択酸化領域１０８ａが形成され、メサ１５０の中央部には平面視において選択酸化領域１０８ａに囲まれた、酸化されていない領域である電流通過領域１０８ｂが残留する。つまり、選択酸化領域１０８ａと電流通過領域１０８ｂとを含む電流狭窄層１０８が形成される。
【００５７】
電流狭窄層１０８が形成された後、水蒸気を含むＮ２キャリアガスは、排気管４４０及び水捕集器４５０を介して排出される。
【００５８】
この後、プラズマＣＶＤ法により、メサ１５０の上面、メサ１５０の側面、及びエッチング底面１５０ａを覆うシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を厚さ１５０ｎｍ程度形成する。そして、略台形状のメサ１５０の上面を覆うシリコン窒化膜上に、一辺が例えば１８μｍの略正方形の開口部を有するレジストパターンを形成する。そして、例えばバッファードフッ酸によりレジストパターンの形成されていない領域のシリコン窒化膜をエッチングし、メサ１５０の上面に例えば１８μｍの開口部を形成する。
【００５９】
次に、ｐ側電極１１０を形成するためのレジストパターンを形成後、真空蒸着法等により、例えば、Ｃｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕの順に金属膜を合計膜厚が７５０ｎｍ程度となるように積層形成し、リフトオフを行うことによりｐ側電極１１０を形成する。更に、半導体基板１０１の下面を研磨した後、研磨面に真空蒸着法等により、例えば、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕの順に金属膜を積層形成し、ｎ側電極１１１を形成する。
【００６０】
この後、シンター炉により、例えば、４００℃、４分間の熱処理を行う。以上の工程により、図１に示す面発光レーザ素子１００が完成する。
【００６１】
ここで、比較例を示しながら、本実施の形態に係る面発光レーザ素子１００が奏する特有の効果について説明する。図６は、比較例に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。図６を参照するに、比較例に係る面発光レーザ素子１００Ｘは、エッチング底面１５０ａの全面が下部スペーサ層１０４により形成されている点が、本実施の形態に係る面発光レーザ素子１００（図１参照）と相違する。
【００６２】
面発光レーザ素子１００Ｘにおいて、下部スペーサ層１０４の下層である下部半導体ＤＢＲ１０３は、例えば、熱伝導率が大きいｎ−ＡｌＡｓからなる低屈折率層（ＡｌＡｓ層）と、ｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを有している。活性層１０５で発生した熱の放熱効果を高めるためには、下部半導体ＤＢＲ１０３の最上層をＡｌＡｓ層とし、かつ下部スペーサ層１０４の厚さを最小限にして、活性層１０５と熱伝導率が大きいＡｌＡｓ層とを極力近接させることが好ましい。
【００６３】
しかしながら、面発光レーザ素子１００Ｘでは下部スペーサ層１０４がエッチング底面１５０ａである。そのため、下部スペーサ層１０４の厚さを最小限にすると、エッチング速度の分布から、下部スペーサ層１０４の残り厚さが極端に薄くなり、部分的に下部半導体ＤＢＲ１０３を構成するＡｌＡｓ層が露出するおそれがある。
【００６４】
例えば、メサ１５０の側面にＡｌＡｓ層が露出すると、電流狭窄層１０８を形成する工程で、メサ１５０の側面に露出するＡｌＡｓ層が側面から酸化されて高抵抗化又は絶縁化するため、歩留が低下する要因となる。従って、広いプロセスウィンドウを得るためには、下部スペーサ層１０４の厚さを大きくする必要があり、結果として放熱効果を犠牲にすることになる。
【００６５】
これに対して、面発光レーザ素子１００は、面発光レーザ素子１００Ｘと異なり、エッチング底面１５０ａが共振器構造体１２０の上部に形成される積層膜の途中の層となり、エッチング底面１５０ａの下方に共振器構造体１２０が残存する構造である。具体的には、面発光レーザ素子１００では、エッチング底面１５０ａは、例えば、上部半導体ＤＢＲ１０７の最下層である。
【００６６】
面発光レーザ素子１００の構造では、エッチング底面１５０ａを形成する際に、下部スペーサ層１０４はエッチングされない。そのため、下部スペーサ層１０４の厚さを最小限にし、活性層１０５と熱伝導率が大きいＡｌＡｓ層（低屈折率層）とを極力近接させることができると共に、広いプロセスウィンドウを得ることができる。
【００６７】
このように、面発光レーザ素子１００では、高放熱と広いプロセスウィンドウとを両立させることができる。
【００６８】
なお、面発光レーザ素子１００では、エッチング底面１５０ａの下方に共振器構造体１２０の全て残存しているため、光出射方向ではない横方向への光漏れが生じて、光出力が低下する懸念があった。
【００６９】
しかし、発明者らの検討によれば、面発光レーザ素子１００を複数有する面発光レーザアレイでは、レーザ発振前の０．２５ｍＡ通電時における光出力は１チャンネルあたり６〜７μＷであった。
【００７０】
これは、面発光レーザ素子１００Ｘ（従来の構造）を複数有する面発光レーザアレイの場合の１チャンネルあたり２〜３μＷと比べて、やや増加しているが、レーザ発振の状態での光出力（ｍＷオーダ）と比べてごく僅かの光量であり、問題視するレベルではない。特に、面発光レーザ素子１００を複数有する面発光レーザアレイを画像形成装置の光源として使用する上では、全く影響のないレベルである。
【００７１】
〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、第１の実施の形態よりも深くエッチングしてメサの周囲のエッチング底面を形成する例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００７２】
［面発光レーザ素子の構造］
まず、面発光レーザ素子の構造について説明する。図７は、第１の実施の形態の変形例１に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。第１の実施の形態の変形例１に係る面発光レーザ素子１００Ａでは、エッチング底面１５０ａの全面が上部スペーサ層１０６により形成されている。
【００７３】
面発光レーザ素子１００Ａにおいて、エッチング底面１５０ａは、傾斜面１５０ｂと平坦面１５０ｃとを備えている。傾斜面１５０ｂは、メサ１５０側から平坦面１５０ｃ側に向かって傾斜している。但し、平坦面１５０ｃは完全に平坦でなくてもよく、平坦面１５０ｃの全部又は一部は傾斜面１５０ｂよりも緩やかに傾斜する面であってもよい。
【００７４】
つまり、面発光レーザ素子１００Ａでは、エッチング底面１５０ａの全面が上部スペーサ層１０６により形成され、上部スペーサ層１０６はメサ１５０側から離れるに従って厚さが減少する領域（傾斜面１５０ｂの部分）を備えている。エッチング底面１５０ａの下方全域に共振器構造体１２０の一部が残存しているため、エッチング底面１５０ａに上部スペーサ層１０６よりも下層が露出することはない。
【００７５】
［面発光レーザ素子の製造方法］
次に、図８及び図９を参照しながら、面発光レーザ素子１００Ａの製造方法について説明する。
【００７６】
まず、第１の実施の形態の図２（ａ）から図３（ａ）と同様の工程を実行し、図８（ａ）に示すように、断面形状が略台形状のメサ１５０を形成する。具体的には、図４に示す反応室３０３において、積層体１８０を１０分間保持した後、例えば、塩素（Ｃｌ２）用のガスボンベ３０５よりＣｌ２ガスを１ｓｃｃｍ導入する。又、例えば、四塩化炭素（ＳｉＣｌ４）用のガスボンベ３０６よりＳｉＣｌ４ガスを１ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）用のガスボンベ３０７よりＡｒガスを１ｓｃｃｍ導入する。
【００７７】
そして、真空計３１２で反応室３０３の圧力をモニタし、例えば、反応室３０３の圧力を０．３Ｐａに保つように開度調整機能付きバルブ３１１の開度を制御し、エッチングする。具体的には、例えば、Ｃｌ２ガス、ＳｉＣｌ４ガス、Ａｒガスの導入より３０秒間、反応室３０３の圧力を０．３Ｐａに調整した後、誘導コイル３１４に４００Ｗの電力を供給する。
【００７８】
その後、エッチング底面が電流狭窄層１０８となる層の下面の位置に到達した時に誘導コイル３１４に供給していた電力を遮断する。これにより、メサ１５０が形成され、この時点では、平坦なエッチング底面が上部半導体ＤＢＲ１０７により形成される。
【００７９】
次に、図８（ｂ）に示すように、導入するガスの量を変更して更にエッチングを行い、傾斜面１５０ｂ及び平坦面１５０ｃを形成する。具体的には、例えば、Ｃｌ２ガスを１．５ｓｃｃｍ、ＳｉＣｌ４ガスを１ｓｃｃｍ、Ａｒガスを３．０ｓｃｃｍに変更して、例えば、反応室３０３の圧力を０．１Ｐａに保つように開度調整機能付きバルブ３１１の開度を制御する。
【００８０】
次に、例えば、３０秒間この圧力を維持した後、再度誘導コイル３１４に４００Ｗの電力を供給しエッチングする。そして、エッチング底面が上部スペーサ層１０６に位置するようになった段階で誘導コイル３１４に供給する電力を遮断する。これにより、傾斜面１５０ｂと平坦面１５０ｃを備えたエッチング底面１５０ａが形成され、エッチング底面１５０ａを構成する上部スペーサ層１０６は、メサ１５０側から離れるに従って厚さが減少する領域（傾斜面１５０ｂの部分）を含んだ構造となる。
【００８１】
このように、本実施の形態では、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して説明したように、エッチング底面１５０ａを形成する際に、２段階にエッチング条件を変化させている。
【００８２】
具体的には、図８（ａ）を参照して説明した第１の段階のエッチング条件は、化学反応に寄与する原料ガスを主とした条件であり、平坦なエッチング底面を形成する条件を選定している。これに対して、図８（ｂ）を参照して説明した第２の段階のエッチング条件は、物理的蒸発に寄与する原料ガスを主とし、更に、反応圧力を低下した条件であり、傾斜のあるエッチング底面を形成する条件を選定している。
【００８３】
ここで、ＳｉＣｌ４は被エッチング物との化学反応に寄与する原料ガスであり、Ａｒはプラズマ状態を維持して被エッチング面を活性化すると共に物理的蒸発を誘導する原料ガスであり、Ｃｌ２は化学反応と物理的蒸発の誘導の両者に寄与する原料ガスである。
【００８４】
図９は、物理蒸発に寄与する原料がメサによって遮蔽される概念を示す図である。図９に示すように、物理的蒸発を誘導する原料ガスであるＡｒのイオン（Ａｒ＋）は、ＧＮＤ電位とされた被エッチング面に引き寄せられるため、イオンアシスト効果が生じる。又、第２の段階のエッチング条件では、反応圧力が低下されているため、分子の平均自由行程が大きくなる。
【００８５】
この場合、被エッチング面のメサ１５０からの距離が小さい領域では、Ａｒ＋がメサ１５０により遮蔽されるため、イオンアシスト効果が小さくなり、エッチング速度が減少する（遅くなる）。又、メサ１５０からの距離が離れる程、メサ１５０による遮蔽効果が減少してイオンアシスト効果が大きくなるため、エッチング速度が増加する（速くなる）。
【００８６】
その結果、上部スペーサ層１０６に、メサ１５０側から離れるに従って厚さが減少する領域（傾斜面１５０ｂの部分）が形成される。但し、メサ１５０側からある程度離れると、メサ１５０による遮蔽効果がなくなるため、上部スペーサ層１０６の厚さは略均一となる（平坦面１５０ｃの部分）。
【００８７】
その後、第１の実施の形態の図３（ｂ）以降と同様の工程を実行することにより、図７に示す面発光レーザ素子１００Ａが完成する。
【００８８】
このように、面発光レーザ素子１００Ａは、エッチング底面１５０ａが上部スペーサ層１０６により形成され、上部スペーサ層１０６はメサ１５０側から離れるに従って厚さが減少する領域を有している。但し、エッチング底面１５０ａは上部スペーサ層１０６のみによって形成されており、エッチング底面１５０ａに上部スペーサ層１０６よりも下層が露出することはない。
【００８９】
面発光レーザ素子１００Ａの構造でも、面発光レーザ素子１００の構造と同様に、エッチング底面１５０ａを形成する際に、下部スペーサ層１０４はエッチングされない。そのため、第１の実施の形態と同様に、高放熱と広いプロセスウィンドウとを両立させることができる。
【００９０】
なお、発明者らの検討によれば、面発光レーザ素子１００Ａを複数有する面発光レーザアレイでは、レーザ発振前の０．２５ｍＡ通電時における光出力は１チャンネルあたり２〜３μＷであった。
【００９１】
これは、面発光レーザ素子１００Ｘ（従来の構造）を複数有する面発光レーザアレイの場合と同等の光量である。これにより、面発光レーザ素子１００Ａの構造のように、メサ１５０の周囲に共振器構造体１２０の一部が残存していても、従来の構造と比べて光漏れが増加しないことが確認された。
【００９２】
〈第１の実施の形態の変形例２〉
第１の実施の形態の変形例２では、第１の実施の形態の変形例１よりも更に深くエッチングしてメサの周囲のエッチング底面を形成する例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００９３】
図１０は、第１の実施の形態の変形例２に係る面発光レーザ素子を例示する断面図である。第１の実施の形態の変形例２に係る面発光レーザ素子１００Ｂでは、面発光レーザ素子１００Ａ（図７参照）と同様に、エッチング底面１５０ａは、傾斜面１５０ｂと平坦面１５０ｃとを備えている。
【００９４】
但し、面発光レーザ素子１００Ａとは異なり、光出射方向から視て、傾斜面１５０ｂは、メサ１５０側から、上部スペーサ層１０６の端面が露出する第１領域、活性層１０５の端面が露出する第２領域、下部スペーサ層１０４の端面が露出する第３領域を備えている。又、平坦面１５０ｃは、下部スペーサ層１０４により形成されている。但し、平坦面１５０ｃは完全に平坦でなくてもよく、平坦面１５０ｃの全部又は一部は傾斜面１５０ｂよりも緩やかに傾斜する面であってもよい。
【００９５】
つまり、面発光レーザ素子１００Ｂにおいて、エッチング底面１５０ａの一部は上部スペーサ層１０６から形成され、上部スペーサ層１０６はメサ１５０側から離れるに従って厚さが減少し、その後なくなる（傾斜面１５０ｂの一部）。そして、エッチング底面１５０ａの残部は活性層１０５及び下部スペーサ層１０４から形成されている（傾斜面１５０ｂの残部と平坦面１５０ｃ）。活性層１０５及び下部スペーサ層１０４は、メサ１５０側から離れるに従って厚さが減少する領域を備えている。
【００９６】
面発光レーザ素子１００Ｂは、面発光レーザ素子１００Ａと同様の製造方法により作製することができる。具体的には、図８（ｂ）に示す工程において、エッチング底面が下部スペーサ層１０４に位置するようになった段階で誘導コイル３１４に供給する電力を遮断することにより、面面発光レーザ素子１００Ｂの構造とすることができる。
【００９７】
面発光レーザ素子１００Ｂの構造では、エッチング底面１５０ａの一部は下部スペーサ層１０４から形成されている。しかし、メサ１５０側には下部スペーサ層１０４がエッチングされない領域が存在している（傾斜面１５０ｂの上部スペーサ層１０６の端面が露出する第１領域と、活性層１０５の端面が露出する第２領域）。
【００９８】
そのため、比較例に係る面発光レーザ素子１００Ｘの構造とは異なり、エッチング条件がばらついても、メサ１５０の側面にＡｌＡｓ層が露出するおそれがない。その結果、メサ１５０の側面に露出するＡｌＡｓ層が側面から酸化されて高抵抗化又は絶縁化し、歩留が低下するおそれもない。
【００９９】
すなわち、面発光レーザ素子１００Ｂの構造でも、第１の実施の形態及びその変形例１と同様に、高放熱と広いプロセスウィンドウとを両立させることができる。
【０１００】
なお、発明者らの検討によれば、面発光レーザ素子１００Ｂを複数有する面発光レーザアレイでは、レーザ発振前の０．２５ｍＡ通電時における光出力は１チャンネルあたり２〜３μＷであった。
【０１０１】
これは、面発光レーザ素子１００Ｘ（従来の構造）を複数有する面発光レーザアレイの場合と同等の光量である。これにより、面発光レーザ素子１００Ｂの構造のように、メサ１５０の周囲に共振器構造体１２０の一部が残存していても、従来の構造と比べて光漏れが増加しないことが確認された。
【０１０２】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態又はその変形例に係る面発光レーザ素子を画像形成装置であるレーザプリンタ１０００に搭載する例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【０１０３】
図１１は、第２の実施の形態に係るレーザプリンタを例示する図である。図１１を参照するに、第２の実施の形態に係るレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置、及びプリンタ制御装置等を備えている。なお、これら各部は、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。通信制御装置は、ネットワーク等を介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。プリンタ制御装置は、上記各部を統括的に制御する。
【０１０４】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面に感光層が形成されている像担持体である。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、矢印Ｘで示す方向に回転する。
【０１０５】
帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【０１０６】
帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。
【０１０７】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【０１０８】
現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。
【０１０９】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、この給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。このレジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持すると共に、この記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。
【０１１０】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【０１１１】
定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【０１１２】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度、帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。
【０１１３】
次に、図１２を参照しながら、光走査装置１０１０について説明する。図１２は、第２の実施の形態に係る光走査装置を例示する図である。光走査装置１０１０は、光源ユニット１１００、カップリングレンズ１１１１、アパーチャ１１１２、及びシリンドリカルレンズ１１１３、ポリゴンミラー１１１４、ｆθレンズ１１１５、トロイダルレンズ１１１６、２つのミラー（１１１７、１１１８）、及び上記各部を統括的に制御する制御装置を備えている。なお、光源ユニット１１００は、面発光レーザ素子１００、１００Ａ、又は、１００Ｂを複数形成した面発光レーザアレイＬＡを含むものにより形成されている。なお、後述の図１３では、面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）を４０個形成した面発光レーザアレイＬＡを例示している。
【０１１４】
カップリングレンズ１１１１は、光源ユニット１１００から出射された光を略平行光に整形する。アパーチャ１１１２は、カップリングレンズ１１１１を介した光のビーム径を規定する。シリンドリカルレンズ１１１３は、アパーチャ１１１２を通過した光ビームをミラー１１１７を介して光偏向部であるポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光する。
【０１１５】
ポリゴンミラー１１１４は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面には６面の偏向反射面が形成されている。そして、回転機構により、矢印Ｙに示す方向に一定の角速度で回転されている。
【０１１６】
従って、光源ユニット１１００から出射され、シリンドリカルレンズ１１１３によってポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー１１１４の回転により一定の角速度で偏向される。
【０１１７】
ｆθレンズ１１１５は、ポリゴンミラー１１１４からの光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１１１４により一定の角速度で偏向される光の像面を、主走査方向に関して等速移動させる。トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５からの光をミラー１１１８を介して、感光体ドラム１０３０の表面に結像する。
【０１１８】
トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５を介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ１１１６を介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１１１４の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。又、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。
【０１１９】
ポリゴンミラー１１１４と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施の形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６とから構成されている。なお、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６の間の光路上、及びトロイダルレンズ１１１６と感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されてもよい。
【０１２０】
この場合に、面発光レーザアレイＬＡが、図１３に示されるように配置されているとする。そうすると、面発光レーザアレイＬＡでは、各面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）の中心から副走査方向に対応する方向に垂線を下ろしたときの副走査方向に対応する方向における各面発光レーザ素子の位置関係が等間隔（間隔ｄ２とする）となる。そのため、点灯のタイミングを調整することで、感光体ドラム１０３０上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。例えば、副走査方向に対応した方向に関する面発光レーザ素子のピッチｄ１が２６．５μｍであれば、前記間隔ｄ２は２．６５μｍとなる。
【０１２１】
そして、光学系の倍率を２倍とすれば、感光体ドラム１０３０上では副走査方向に５．３μｍ間隔で書き込みドットを形成することができる。これは、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）に対応している。すなわち、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書き込みができる。もちろん、主走査方向に対応する方向の面発光レーザ数を増加したり、前記ピッチｄ１を狭くして間隔ｄ２を更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。
【０１２２】
又、第１の実施の形態又はその変形例に係る面発光レーザ素子１００、１００Ａ、又は、１００Ｂは低コストでありながら、出力を増大させた場合でも高次横モードが発振しにくい構造であるため、単一基本横モードで高い光出力を得ることができる。従って、微小な円形ビームスポットを精度良く形成することができ、更に出力が高いために感光体ドラム１０３０での線速の高速化が可能となり、レーザプリンタ１０００において高精細な画像を高速で形成できる。
【０１２３】
又、この場合には、各発光部からの光束の偏光方向が安定して揃っているため、レーザプリンタ１０００では、高品質の画像を安定して形成することができる。
【０１２４】
又、第１の実施の形態又はその変形例に係る面発光レーザ素子１００、１００Ａ、又は、１００Ｂは、高い放熱性と広いプロセスウィンドウとを兼ね備えているため、高い放熱性を維持しながら低コストで素子数を増加させ、面発光レーザアレイを実現できる。これによりレーザプリンタ１０００では、高精細な画像を高速で形成することが、低コストで実現できる。
【０１２５】
このように、第２の実施形態に係る光走査装置１０１０によれば、光源ユニット１１００が面発光レーザアレイＬＡを含んでいるため、感光体ドラム１０３０の表面上に高精彩な潜像を高速で走査形成することが可能な光走査装置を低コストで実現できる。
【０１２６】
又、第２の実施形態に係るレーザプリンタ１０００によれば、面発光レーザアレイＬＡを含む光走査装置１０１０を備えているため、低コストで、高精細な画像を高速で形成するレーザプリンタを実現できる。
【０１２７】
又、第２の実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００を例に説明したが、これに限定されるものではない。要するに、面発光レーザ素子１００、１００Ａ、又は、１００Ｂを用いた面発光レーザアレイを有する画像形成装置であれば、高精細な画像を高速で形成することができる。
【０１２８】
又、画像形成装置において、画像情報は、多色のカラー情報であってもよい。カラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高精細な画像を高速で形成することができる。
【０１２９】
又、画像形成装置は、カラー画像に対応し、例えばブラック（Ｋ）用の感光体ドラム、シアン（Ｃ）用の感光体ドラム、マゼンダ（Ｍ）用の感光体ドラム、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムのように複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラー機であってもよい。
【０１３０】
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１００、１００Ａ、１００Ｂ  面発光レーザ素子
１０１  半導体基板
１０２  バッファ層
１０３  下部半導体ＤＢＲ
１０４  下部スペーサ層
１０５  活性層
１０６  上部スペーサ層
１０７  上部半導体ＤＢＲ
１０８  電流狭窄層
１０８ａ  選択酸化領域
１０８ｂ  電流通過領域
１０９  コンタクト層
１１０  ｐ側電極
１１１  ｎ側電極
１２０  共振器構造体
１５０  メサ
１５０ａ  エッチング底面
１５０ｂ  傾斜面
１５０ｃ  平坦面
１０００  レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０  光走査装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３２】
【特許文献１】特開２００９−２７２３８９号公報
【図１】
0006557974.tif 000002
【図２】
0006557974.tif 000003
【図３】
0006557974.tif 000004
【図４】
0006557974.tif 000005
【図５】
0006557974.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006557974.tif 000008
【図８】
0006557974.tif 000009
【図９】
0006557974.tif 000010
【図１０】
0006557974.tif 000011
【図１１】
0006557974.tif 000012
【図１２】
0006557974.tif 000013
【図１３】
0006557974.tif 000014