(57)【要約】【課題】半導体レーザ装置を、これにより形成されるレーザビームの波長に関して柔軟に製造できるように構成することである。【解決手段】光学的にポンピングされる少なくとも１つの面発光型垂直発光体（１）と、モノリシックに集積された少なくとも１つのポンピングビーム源（２）とを有する半導体レーザ装置であって、  前記垂直発光体（１）は、少なくとも１つのビーム形成垂直発光ゾーン（５）を備え、  前記ポンピングビーム源（２）は、ポンピングビームを主ビーム方向で放射するように構成されており、  該主ビーム方向は、前記垂直発光体（１）の垂直ビームの主ビーム方向に対して横に延在する形式の半導体レーザ装置において、  前記少なくとも１つの垂直発光体（１）は、有機材料を含む少なくとも１つの層を有する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。【選択図】図１
2008085343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的にポンピングされる少なくとも１つの面発光型垂直発光体（１）と、モノリシックに集積された少なくとも１つのポンピングビーム源（２）とを有する半導体レーザ装置であって、
前記垂直発光体（１）は、少なくとも１つのビーム形成垂直発光ゾーン（５）を備え、
前記ポンピングビーム源（２）は、ポンピングビームを主ビーム方向で放射するように構成されており、
該主ビーム方向は、前記垂直発光体（１）の垂直ビームの主ビーム方向に対して横に延在する形式の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも１つの垂直発光体（１）は、有機材料を含む少なくとも１つの層を有する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体レーザ装置において、
前記有機材料はビーム形成し、前記少なくとも１つの垂直発光ゾーン（５）に含まれている、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体レーザ装置において、
前記有機材料は半導体である、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記垂直発光ゾーン（５）には垂直方向で内部共振ミラーが後置されている、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体レーザ装置において、
前記内部共振ミラーはブラッグ反射器（４）である、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の半導体レーザ装置において、
前記内部共振ミラーは、前記少なくとも１つの垂直発光ゾーン（５）とサブストレート（３）との間に配置されており、
前記垂直ビームは、前記サブストレート（３）に対向する側で出力結合される、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項７】
請求項４または５記載の半導体レーザ装置において、
前記内部共振ミラーは、前記サブストレート（３）と前記少なくとも１つの垂直発光ゾーン（５）に後置されており、
前記垂直ビームは、前記サブストレート（３）を通って出力結合される、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項８】
請求項７記載の半導体レーザ装置において、
前記サブストレートには、前記少なくとも１つの垂直発光ゾーン（５）により形成された前記垂直ビームを出力結合するために出力結合窓が設けられている、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項９】
請求項４から８までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも１つの垂直発光ゾーン（５）には外部ミラーが配属されており、
該外部ミラーは前記内部共振ミラーと共に前記垂直発光体（１）に対する共振器を形成する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１０】
請求項４から８までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
別の内部共振ミラー（１１）が設けられており、
該別の内部共振ミラー（１１）と前記内部共振ミラーとは、前記垂直発光ゾーン（５）を垂直方向に包囲し、前記垂直ビームに対する共振器を形成し、
前記別の内部共振ミラー（１１）は半透過性であり、前記垂直ビームの出力結合に用いられる、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも１つのポンピングビーム源（２）はエッジ発光型レーザである、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
少なくとも２つのポンピングビーム源（２）が、前記少なくとも１つの垂直発光体（１）の相互に対向する側に配置されており、
前記少なくとも２つのポンピングビーム源（２）は１つの共通の共振器を有し、共にレーザを形成する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも１つのポンピングビーム源（２）は活性のビーム形成ポンピング層（８）を有し、
該ビーム形成層は、垂直方向に少なくとも部分的に前記活性垂直発光ゾーン（５）と重なって配置されている、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１４】
請求項１から１２までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも１つのポンピングビーム源（２）は活性のビーム形成ポンピング層（８）を有し、
該ビーム形成層は、垂直方向に前記活性垂直発光ゾーン（５）に後置されている、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも１つのポンピングビーム源（２）は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物またはＩＩ−ＶＩ族半導体化合物をベースとする層列を有する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも１つのポンピングビーム源（２）は、有機材料を含む少なくとも１つの層を有する、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１７】
請求項２または１６記載の半導体レーザ装置において、
前記垂直発光体（１）および／またはポンピングビーム源（２）の少なくとも１つの層の有機材料はポリマーである、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１８】
請求項２、１６または１７記載の半導体レーザ装置において、
前記垂直発光体（１）および／またはポンピングビーム源（２）の少なくとも１つの層の有機材料は低分子有機化合物である、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１９】
請求項１から１８までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記ポンピングビームの波長は前記垂直ビームの波長よりも短い、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２０】
請求項１から１９までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
前記少なくとも２つの垂直発光体（１）の垂直ビームの波長は異なる、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２１】
請求項１から２０までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置において、
多数の垂直発光体（１）が規則的配置で設けられている、ことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２２】
請求項１から２０までのいずれか一項記載の半導体レーザ装置の製造方法において、
・サブストレート（３）を作製するステップ；
・前記サブストレート（３）に半導体層列を取り付けるステップ；
ただし前記半導体層列はビーム形成層を有し、ポンピングビーム源を形成するのに適するものであり、
・少なくとも１つの切欠部を前記半導体層列に作製するステップ；
・層列を、前記半導体層列の前記少なくとも１つの切欠部に取り付けるステップ；
ただし前記層列は少なくとも１つのビーム形成層を有し、かつ有機材料を含む少なくとも１つの層を有し、
前記層列は垂直発光体（１）の形成に適する、ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の製造方法において、
前記半導体層列の前記少なくとも１つの切欠部に取り付けられる少なくとも１つのビーム形成層は有機材料を含む、ことを特徴とする製造方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３記載の製造方法において、
前記少なくとも１つの切欠部の製造ステップはエッチングステップを含む、ことを特徴とする製造方法。
【請求項２５】
請求項２２または２３記載の製造方法において、
前記少なくとも１つの切欠部の製造ステップは、前記半導体層列の取付中における前記サブストレート（３）のマスキングによって実現される、ことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的にポンピングされる面発光型垂直発光体と、該垂直発光体を光学的にポンピングするための、少なくとも１つのモノリシック集積ポンピングビーム源とを有する半導体レーザ装置、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本特許出願は、２００６年９月２７日のドイツ連邦共和国特許出願第10 2006 045 706.4号および２００７年１月１６日の第10 2007 002 202.2号の優先権を主張するものであり、これらの文献の開示内容は参照により本明細書に含まれる。
【０００３】
光学的にポンピングされる垂直発光型半導体レーザ装置により、高い発光出力と同時に良好なビーム品質が実現される。サブストレートにモノリシックに集積されたポンピングビーム源によって、コンパクトな構造を達成することができる。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願第10 2006 045 706.4号
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願第10 2007 002 202.2号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の基礎とする課題は、冒頭に述べた形式の半導体レーザ装置を、これにより形成されるレーザビームの波長に関して柔軟に製造できるように構成することである。さらにこの半導体レーザ装置を製造するための有利な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は請求項１記載の半導体レーザ装置および請求項２２記載の方法によって解決される。有利な構成はそれぞれの従属請求項の対象である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の第１の側面によれば、半導体レーザ装置は光学的にポンピングされる面発光型垂直発光体を少なくとも１つ有し、この垂直発光体はビーム形成する少なくとも１つの垂直発光ゾーンを備える。さらに半導体レーザ装置はモノリシックに集積された少なくとも１つのポンピングビーム源を、垂直発光体の光学的ポンピングのために有する。ここで少なくとも１つのポンピングビーム源はポンピングビームを主ビーム方向に放射するように配向されている。この主ビーム方向は、少なくとも１つの垂直発光体の垂直ビームの主ビーム方向に対して横方向に延在する。この半導体レーザ装置は、少なくとも１つの垂直発光体が有機材料を含む少なくとも１つの層を有することを特徴とする。
【０００７】
有機材料のグループは多数の有機物質を含み、これら有機物質は種々異なる光学的および電気的特性の大きなバンド幅、例えばエネルギー禁制バンドを特徴とする。垂直発光体の少なくとも１つの層に対して適切な物質を選択することにより、垂直発光体の光学的特性、例えば垂直ビームの波長を広い限界内で所望の要求に適合することができる。無機半導体材料と比較して有機材料はとりわけ比較的簡単な方法で、例えば熱的蒸着またはスピンオンデポジットにより溶解した形態でサブストレートに被着することができる。
【０００８】
半導体レーザ装置の有利な構成では、有機材料がビームを形成し、少なくとも１つの垂直発光ゾーンに含まれる。とりわけこのようにして垂直発光体の光学的特性が広い限界内で、適切な有機材料の選択によって変化する。
【０００９】
半導体レーザ装置のさらに有利な構成では有機材料は半導体である。このようにして導電性または電荷担体注入性の層を有機層として構成することができ、上記の比較的簡単な方法によって取り付けることができる。
【００１０】
半導体レーザ装置の別の有利な構成では、垂直発光ゾーンに垂直方向で、内部共振ミラー、とりわけブラッグ反射器が後置されている。ここで内部共振ミラーが少なくとも１つの垂直発光ゾーンとサブストレートとの間に配置されている場合、垂直ビームはサブストレートに対向する側で出力結合することができる。または内部共振ミラーがサブストレートと少なくとも１つの垂直発光ゾーンに後置されている場合、垂直ビームはサブストレートを通って出力結合することができる。後者の場合、少なくとも１つの垂直発光ゾーンにより形成された垂直ビームを出力結合するために出力結合窓を設けることができる。
【００１１】
半導体レーザ装置の別の有利な構成によれば、少なくとも１つの垂直発光ゾーンには外部ミラーが配属されている。この外部ミラーは内部共振ミラーと共に垂直発光体に対する共振器を形成する。または別の内部共振ミラーが設けられており、
この別の内部共振ミラーと内部共振ミラーとが垂直発光ゾーンを垂直方向に包囲し、垂直ビームに対する共振器を形成する。
ここで別の内部共振ミラーは半透過性であり、垂直ビームの出力結合に用いる。内部共振器の場合、コンパクトな構造が可能である。外部共振器の場合、高い共振器品質と、垂直ビームの相応に狭いスペクトル幅が達成される。
【００１２】
半導体レーザ装置の別の有利な構成では少なくとも１つのポンピングビーム源はエッジ発光型レーザである。有利には少なくとも２つのポンピングビーム源は少なくとも１つの垂直発光体の対向する側に配置され、少なくとも２つのポンピングビーム源は１つの共通の共振器を有し、共にレーザを形成する。
【００１３】
半導体レーザ装置の別の有利な構成では、少なくとも１つのポンピングビーム源がアクティブなビーム形成ポンピング層を有し、このポンピング層は垂直方向に少なくとも部分的に、アクティブな垂直発光ゾーンと重なって配置されているか、または垂直方向で、アクティブな垂直発光ゾーンに後置されている。
【００１４】
半導体レーザ装置の別の有利な構成では、少なくとも１つのポンピングビーム源がＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物ベースまたはＩＩ−ＶＩ族半導体化合物ベースの層列を有し、この層列は有機半導体材料を含む１つの層を有する。後者の場合、ポンピングビーム源の有機半導体材料はポリマーまたは低分子の有機化合物とすることができる。同様に有利には、垂直発光体の少なくとも１つの層の有機半導体材料としてポリマーを使用する。さらに有利には、有機半導体材料は低分子の有機化合物を有する。ポリマー層は有利には面積が大きく、例えば溶解した形態でのスピンオンデポジットにより簡単に作製される。
【００１５】
半導体レーザ装置の別の有利な構成では、ポンピングビームの波長が垂直ビームの波長よりも小さい。このようにして効率的な光学的ポンピングが可能になる。
【００１６】
半導体レーザ装置の別の有利な構成では、垂直ビームの波長が異なる少なくとも２つの垂直発光体が設けられている。特に有利には多数の垂直発光体が規則的配置で設けられている。このようにして有利な表示ユニットおよび面放射体のように作用するユニットが実現される。
【００１７】
本発明の第２の側面によれば、前に述べた形式の半導体レーザ装置の製造方法は次のステップを有する：サブストレートを作製し、このサブストレートに半導体層列を取り付ける。この半導体層列はビーム形成層を有し、ポンピングビーム源を形成するのに適する。さらに半導体層列に切欠部を形成し、この切欠部に層列を取り付けるこの層列は垂直発光体を形成するのに適する。
【００１８】
半導体レーザ装置の製造方法の有利な構成では、半導体層列の切欠部に取り付けられる少なくとも１つのビーム形成層が有機材料を含む。
【００１９】
本発明の別の有利な構成では、少なくとも１つの切欠部を作製するステップがエッチングステップを有するか、または半導体層列の取付け時にサブストレートをマスキングすることによって実現される。
【実施例】
【００２０】
以下では本発明を実施例および付属の図面に基づき詳細に説明する。
図面は概略的なものである。とりわけエレメントの大きさの関係および層厚は縮尺通りに表示されていない。
【００２１】
図１に概略断面図でされた半導体レーザ装置の実施例は、中央に配置された垂直発光体１と、この垂直発光体の対向する側に配置された２つのポンピングビーム源２を有する。垂直発光体１とポンピングビーム源２は１つの共通のサブストレート３上で成長される。垂直発光体１の領域ではサブストレート３にブラッグ反射器４が取り付けられている。このブラッグ反射器には活性垂直発光ゾーン５が配置され、その上にカバー層６が取り付けられている。ポンピングビーム源２の領域ではサブストレート３にそれぞれ１つのｐ側の層列７が配置されており、これに活性ポンピングビーム層８、そしてｎ側の層列９が続く。
【００２２】
図１の実施例は、有機垂直発光体１が無機ポンピングビーム源２によりポンピングされる半導体レーザ装置を示す。ここで垂直発光体１を有機と分類することは、垂直発光体１の層の少なくとも１つが有機材料を含むことを意味する。とりわけこれは、垂直発光ゾーン５にある光学的活性層である。反対にポンピングビーム源２を無機と分類することは、ポンピングビーム源２が実質的に無機層を有することを意味する。ポンピングビーム源２は例えばＩＩＩ−Ｖ族の半導体化合物材料系ベースで実現され、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ，  ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＡｓ，  ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＰ  またはＩｎｘＧａ１−ｘＡｓｙＮ１−ｙ  ただし０≦ｘ≦１，  ０≦ｙ≦１，  ０≦ｘ＋ｙ≦１  のような組成の層を有する。もちろんポンピングビーム源はこの材料系に限定されるものではなく、波長またはその他の要求に応じて別の半導体材料系ベース、例えばＩＩ−ＶＩ族の半導体化合物材料系ベースで実現することができる。
【００２３】
上記のポンピングビーム源２は、図示の実施例ではエッジ発光形ポンピングレーザとして構成され、そのレーザアクティブな媒体は活性なポンピング層８である。ポンピングビーム層８の外側側面は鏡面化されており、従ってポンピングビーム源２の２つのポンピングビーム層８は垂直発光ゾーン５と共に、ポンピングビームに対する共振器を形成する。ポンピングビーム層８の端部の鏡面化は、高反射性金属層の蒸着により行うことができる。その代わりに、または鏡面化との組合わせで、ポンピングビームに対する共振器をポンピングビーム層８の構造化によっても形成することができる。ただし、この構造化によって、ポンピングビーム層８の内部境界面で全反射が達成される場合である。このような構造化は例えば、ポンピングビーム層の端部にプリズム状の逆反射器を成形することである。
【００２４】
ｐ側の層列７およびｎ側の層列９は垂直方向にポンピングビーム層８を有し、ポンピングビーム層８で放射再結合する電荷担体の供給、および動作時に発生するポンピングビームの導波に用いられる。効率的なポンププロセスを可能にするため、この実施例および以下の実施例ではポンピングビームの波長は垂直発光体１により形成される垂直ビームの波長よりも小さくすべきである。
【００２５】
ｐ側の層列７ないしｎ側の層列９は、コンタクト層、クラッド層、導波体層、およびバリア層を含むことができる。サブストレート３、例えばＧａＮサブストレートは有利にはｐ側の層列７と同じようにｐドープされている。もちろんｐ側ないしｎ側の層列７と９の順序は入れ替えることができ、ｎドープされたサブストレート３を使用することができる。ｎ側の層列９とサブストレート３のそれぞれ活性ポンピングビーム層８とは反対の側には、ここに図示しないコンタクト金属化部が電荷をポンピングビーム源２に注入するために設けられている。
【００２６】
垂直発光体１の領域ではサブストレート３にブラッグ反射器４が取り付けられており、このブラッグ反射記は屈折率の種々異なる誘電層が交互に積層された層列を有する。ここで材料として例えばＴｉＯ２およびＳｉＯ２が考えられる。ブラッグ反射器４は、垂直発光体１により動作時に放射される垂直ビームに対して反射性であるように構成されている。
【００２７】
ブラッグ反射器４には活性垂直発光ゾーン５が配置されている。図示の実施例で垂直発光ゾーン５はビーム形成有機材料を有する。この有機材料は例えば、分子量の小さい有機材料、低分子の化合物、または小分子の有機材料であり、ポリマーまたはこれら２つの材料の組合わせである。
【００２８】
小分子有機材料は典型的には真空条件下での熱的蒸着によって取り付けられる。ビーム形成小分子有機材料に対する例は、トリス（８−ハイドロキシキノリネート）アルミニウム（Ａｌｑ）、１，２−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４−オキシダゾール（ＯＸＤ−８）、オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリネート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−ハイドロキシキノリネート）アルミニウム、ビス（ハイドロキシベンゾキノリネート）ベリリウム（ＢｅＱ．ｓｕｂ．２）、ビス（ジフェニルビニル）ビフェニレン（ＤＰＶＢＩ）、およびアリールアミン−置換−ジスチリラリレン（ＤＳＡ−アミン）である。
【００２９】
ポリマーは通常、スピンオンデポジット法、スピンキャスティングまたはスピンコーティングにより塗布される。択一的に空間的に選択性のデポジットを、例えばインクビームプリントにより行うこともできる。ビーム形成ポリマーに対する例は、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）およびポリアリレンビニレン、並びにアリレン−ビニレン−オリゴマー、ポリアリレン、ポリキノリンのコポリマー、並びにそれらの誘導体と混合物である。
【００３０】
有利には垂直発光ゾーン５は均質層として構成されるのではなく、光学的に活性の層と不活性の層が交互に取り付けられた層列として構成される。ここで光学的活性層は、電荷担体ペアの放射再結合に対して高い量子効率を特徴とする。電荷担体ペアは半導体レーザ装置の動作時に、ポンピングビーム源２のポンピングビームが、垂直発光ゾーン５の光学的不活性層および／または不活性層に側方から入射する光学的ポンピングによって形成される。
【００３１】
垂直発光ゾーン５にはカバー層６が取り付けられている。このカバー層は、形成された垂直発光ビームに対してできるだけ透明である材料からなり、典型的には親水性の垂直発光ゾーン５を侵入する湿気から保護する。
【００３２】
半導体レーザ装置を駆動するために、図示しない部分透過性の外部共振ミラーが設けられている。外部共振ミラーは、内部ブラッグ反射器４と共に垂直発光体１に対する共振器を形成する。
【００３３】
図１に示された半導体レーザ装置は、まずポンピングビーム源２の層列を平坦に、エピタクシャル法でサブストレート３としての半導体ディスク（ウェハ）上に成長させることによって作製することができる。引き続き発生した層列を例えばエッチング処理によって構造化し、これにより相互に間隔をおいたロッド状のポンピングビーム源２を形成する。これらのポンピングビーム源２は、垂直発光体１に対する開口部をその間に有する。続くステップで被覆マスクを用い、まずブラッグ反射器４をポンピングビーム源の間にある開口部に析出する。その後、次の処理ステップで垂直発光ゾーン５が例えば適切な有機物質の熱的蒸着によって被着され、カバー層６により覆われる。続くステップで、それぞれ１つまたは複数の垂直発光体１と、所属のポンピングビーム源２を有する個々の半導体レーザ装置が分離され、ポンピングビーム源２の側面がポンピングビームに対する共振器を形成するために鏡面化ないしは構造化される。択一的に鏡面化をすでにウェハ結合物で行うことも可能である。または逆反射器のようなエレメントを使用してその全反射を利用すれば、鏡面化は不要である。
【００３４】
図２には、半導体レーザ装置の第２実施例の一部平面図が示されている。この半導体レーザ装置では、サブストレート３の上に多数の垂直発光体１が規則的な矩形パターンで配置されている。垂直発光体１の間にはポンピングビーム源２が設けられている。
【００３５】
ここで各ポンピングビーム源２の両側は鏡面化することができ、端面の一方または両方は部分透過性とすることができ、出力結合ミラーとして用いることができる。従って各ポンピングビーム源２はレーザ共振器であり、隣接する１つまたは２つの垂直発光体１を光学的にポンピングするために設けられている。
【００３６】
図２の半導体レーザ装置は、多数の垂直発光体１が相互に相応に小さな間隔を有することにより面放射器のように作用する。ポンピングビーム源２が電気的に別個に制御可能であれば、この半導体レーザ装置を表示目的に使用することができる。垂直発光体１が種々異なる色、例えば三原色、赤、緑、青で使用されれば多色表示も可能である。このような場合、垂直発光体１の配置構成は六角形パターンで行われる。
【００３７】
ここで垂直ビームに対する共振器は、サブストレート３に対して平行に配置され、同様に平坦で部分透過性の外部共振ミラーによって形成することができる。択一的に各垂直発光体１に対して１つの別の内部共振ミラーを設けることもできる。この別の内部共振ミラーはブラッグ反射器４と同様に構成することができる。
【００３８】
図３には半導体レーザ装置の別の実施例が、図１と同様の断面図で示されている。同じ参照符合は同じエレメントまたは同様に作用するエレメントを示す。
【００３９】
図３の実施例は、有機垂直発光体１が無機ポンピングビーム源２によりポンピングされる半導体レーザ装置を示す。従って垂直発光体１もポンピングビーム源２も、少なくともそれぞれの光学的活性層、垂直発光ゾーン５またはポンピング層８に有機材料を含む。このような場合、無機ブラッグ反射器４を第１の処理ステップで平坦にサブストレート３に被着するのが有利である。続いて、ｐ側の層列７を有するポンピングビーム源２、ポンピングビーム層８およびｎ側の層列９が取り付けられる。ポンピングビーム源２を取付ける際にはマスキング技術が使用され、引き続き取付けるべき垂直発光体１に対する領域が空けられたままとなる。もちろんポンピングビーム源２および垂直発光体１の取り付けを逆の順序で行うこともできる。
【００４０】
ブラッグ反射器４の層は通常、誘電性であり、導電層ではないから、ポンピングビーム源２への電流供給は図１の実施例とは異なりサブストレートを通して行うことがこの場合は不可能である。しかし、ｐ側の層列７内にある電流を導く層までトレンチを設け、この領域にコンタクト面を取付けることにより、ｐ側の層列７へ側方から電流供給することができる。この形式の電流供給は、例えばガラス、水晶、サファイヤまたはプラスチックのような非導電性材料からなるサブストレート３の場合に適用することができる。
【００４１】
垂直発光体１の領域では、ブラッグ反射器４に活性垂直発光ゾーン５が取付けられる。図１と関連して説明した実施例のように、垂直発光ゾーン５は有機半導体材料を、有利には層積層体として含む。この層積層体は、光学的に活性な材料の層と非活性な材料の層が交互に積層されている。垂直発光ゾーン５には導波体層１０が取り付けられ、この導波体層には内部共振ミラー１１が取り付けられる。
【００４２】
図１とは異なりこの実施例では、ポンピングビーム源２と垂直発光ゾーン５とが垂直に連続して配置されている。ポンピングビーム源２により形成されたポンピングビームは動作時に導波体層１０へ入り込み、この導波体層内をポンピングビームは側方伝播の場合でも垂直方向に進む。このようにして導波体層１０の垂直導波体特性が適切に設定されていれば、活性垂直発光ゾーン５を、ポンピングビームを垂直発光ゾーン５へ直接側方から入射する場合よりもより均一に側方からポンピングすることができる。
【００４３】
内部共振ミラー１１によって、半導体レーザ装置を外部共振ミラーなしで駆動することができる。共振器長が比較的短いので、内部共振ミラー１１を使用した場合には、外部共振ミラーを使用する場合よりも小さな共振器のＱを達成することができる。しかしそのことで場合により垂直ビームのライン幅が比較的に大きくなっても表示目的に対しては取るに足らないことである。内部共振ミラー１１はブラッグ反射器４と同様に、誘電ミラー積層体として構成することができる。特に有利には、導波体層１０も内部共振ミラー１１も有機層によって形成する。無機層を有機層に取り付けることは熱的理由から問題があるが、省略することができる。
【００４４】
図４には、半導体レーザ装置の第４実施例の一部平面図が示されている。この半導体レーザ装置では、図示されていないサブストレートの上に多数の垂直発光体１が規則的な矩形パターンで配置されている。図２に示された半導体レーザ装置は多数のロッド状のポンピングビーム源２を有するが、これとは異なりここでは１つのつながったポンピングビーム源２だけが設けられている。
【００４５】
このような配置構成は、１つの有機ポンピングビーム源２により実現できるので有利である。このポンピングビーム源は例えばスピンオンデポジットによりサブストレートに大面積で取り付けられる。ポンピングビーム源２の活性層のエッジは鏡面化されない。従ってポンピングビーム源２はレーザではない。それでもなお、ポンピングビーム源２の活性層内の面積が大きいので、垂直発光体１を光学的にポンピングするのに十分な光出力を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明による半導体レーザ装置の第１実施例の概略的な断面図である。
【図２】図２は、半導体レーザ装置の第２実施例の概略的な平面図である。
【図３】図３は、半導体レーザ装置の第３実施例の概略的な断面図である。
【図４】図４は、半導体レーザ装置の第４実施例の概略的な平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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