(57)【要約】【課題】断線が起こりにくく、かつ素子抵抗が低い面発光レーザ、面発光レーザの製造方法及び電子機器を提供する。【解決手段】半導体基板１０上に設けられたレーザ共振器１１がなす柱の上面に設けられたものであって開口部２０を備えたリング状電極２１と、レーザ共振器１１がなす柱の周囲に設けられたポリイミド３１と、リング状電極２１に接続している配線であってポリイミド３１の表面に形成された電極配線４１とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられたレーザ共振器と、
前記レーザ共振器がなす柱柱の上面に設けられ開口部を備えたリング状電極と、
前記レーザ共振器がなす柱の周囲に設けられた絶縁層と、
前記リング状電極に接続している配線をなすとともに前記絶縁層の表面に形成された電極配線とを有することを特徴とする面発光レーザ。
【請求項２】
前記リング状電極の外周は、前記柱の上面の外周に略一致していることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
【請求項３】
前記絶縁層は、前記柱の上面における辺縁部分の上方と前記リング状電極における辺縁部分とのうちの少なくとも一方を、覆うように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の面発光レーザ。
【請求項４】
前記絶縁層は、ポリイミドからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項５】
前記電極配線は、前記リング状電極に対してリング状に接触していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項６】
前記電極配線は、前記リング状電極の開口部の上方を覆わないように配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項７】
前記電極配線は、延性に富んだ材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項８】
前記電極配線は、金単体で形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項９】
前記電極配線は、前記リング状電極の接触箇所の近辺に、屈曲部を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項１０】
前記屈曲部は、前記リング状電極の接触箇所における前記電極配線の折れ曲がり方向に対して、反対方向に折れ曲がっていることを特徴とする請求項９に記載の面発光レーザ。
【請求項１１】
前記リング状電極は、半導体とオーミック接触する材料からなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項１２】
前記リング状電極は、金とゲルマニウムからなるものと、金と亜鉛からなるものと、のいずれかからなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項１３】
前記リング状電極は、チタンと金を順番に積層したものと、チタンとプラチナと金を順番に積層したものと、のいずれかからなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の面発光レーザを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の面発光レーザを製造する方法であって、
前記リング状電極は、リフトオフ法を用いて形成し、前記レーザ共振器をなす半導体とオーミック接触させることを特徴とする面発光レーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面発光レーザ、面発光レーザの製造方法及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、面発光レーザの主流は、半導体基板の表面に設けた柱状のレーザ共振器の周囲を、ポリイミドなどの絶縁材料で埋め込んで平坦化する構造を持っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１４５１７０号公報
【０００４】
図６は従来の面発光レーザの構造例を示す要部断面図である。半導体基板１０の表面には柱状のレーザ共振器１１が設けられている。レーザ共振器１１の周囲はポリイミド３１が埋め込まれており、レーザ共振器１１の上面とポリイミド３１の上面とが連なって平坦化されている。その平坦化された面上にリング状電極５１が形成されている。そして、リング状電極５１はレーザ共振器１１の上面とオーミック接触している。また、リング状電極５１は開口部５０を備えており、レーザ共振器１１の上面から出射されたレーザ光は開口部５０を通って外部に出る。
【０００５】
次に、上記従来の面発光レーザの製造方法について説明する。まず、半導体基板１０の表面にレーザ共振器１１の基礎となる素子構造をエピタキシーして、エッチングによりレーザ共振器１１となる柱形状を形成する。次いで、レーザ共振器１１を含む半導体基板１０上にポリイミドを塗布し、その後ポリイミドを表面から徐々に取り去ってレーザ共振器１１の上面を露出させる。次いで、レーザ共振器１１上面にリング状の金属膜を設け、その金属膜をレーザ共振器１１上面にオーミック接触させる。この金属膜は、ポリイミド表面まで連続しているとともに、レーザ共振器１１の上面中央に開口部５０をもつリング状電極５１となる。これらにより、面発光レーザが完成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、面発光レーザの素子抵抗を低減する観点からは、柱状のレーザ共振器１１の上面とリング状電極５１との接触面積ができるだけ大きい方が好ましい。ここで、リング状電極５１の開口部５０の径（開口径）は、レーザ光学特性にかかわるため自由に変更できない。
【０００７】
また、ポリイミド３１には形成工程で生じる大きな収縮応力Ｐが存在している。そのため柱状のレーザ共振器１１の側面とポリイミド３１層の間には空隙３２が発生しやすい。
【０００８】
そこで、図６に示す従来の面発光レーザでは、リング状電極５１においてレーザ共振器１１（柱）の上面との接触部分の外周径がその柱径と一致しており、接触部分を最大としているので接触抵抗の点では好ましいが、上記のように柱側面に空隙３２が生じると簡単にリング状電極５１に断線５２が生じてしまうという問題点がある。
【０００９】
この問題点に対処するために、従来図７に示すような構造の面発光レーザが考え出されている。図７は従来の面発光レーザの他の構造例を示す要部断面図である。図７に示す面発光レーザと図６に示す面発光レーザの相違点は、ポリイミド３１がレーザ共振器１１をなす柱上面の周辺部に被さっている点と、このポリイミド３１が柱上面の周辺部に被さっていることに対応してリング状電極５１’に屈曲部５２が形成されている点である。この相違点により、図７に示す面発光レーザでは、例えポリイミド３１に大きさ収縮応力Ｐが生じて空隙３２が発生しても、リング状電極５１’における断線が起こりにくくなっている。
【００１０】
しかし、図７に示す面発光レーザでは、レーザ共振器１１上面の周辺部にポリイミド３１が被さっているので、レーザ共振器１１の上面とリング状電極５１’との接触面積Ｓが小さくなり、素子抵抗が高くなってしまうという問題点がある。したがって、図７に示す面発光レーザでは、駆動電流に対する発熱比が増大することなどにより、高性能な面発光レーザを構成することが困難となる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、断線が起こりにくく、かつ素子抵抗が低い面発光レーザ、面発光レーザの製造方法及び電子機器の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明の面発光レーザは、基板上に設けられたレーザ共振器がなす柱の上面に設けられたものであって開口部を備えたリング状電極と、前記柱の周囲に設けられた絶縁層と、前記リング状電極に接続している配線であって前記絶縁層の表面に形成された電極配線とを有することを特徴とする。
本発明によれば、レーザ共振器がなす柱の上面にリング状電極を設け、リング状電極に電極配線を接続しているので、リング状電極はレーザ共振器をなす半導体とのオーミック接触をする機能のみあればよい。すなわち、リング状電極は、機械的に延性の高い材料又は構造である必要がなく、柱上面で半導体とのオーミック接触する面積を容易に広くすることができ、素子抵抗を容易に下げることができる。
そして、電極配線は、リング状電極と接続（接触又は接合）して微細なリング状電極を広い面積に引き出す機能を持つことができる。ここで、電極配線とリング状電極との接続は、例えば金属対金属となるので、接続面積が小さくても接続抵抗を十分小さくすることができる。また、電極配線は、半導体とのオーミック接触の相性を考慮する必要がないので、もろい合金を使用する必要がない。すなわち、電極配線は、粘りがあり断線に強い材料（例えば金単体）で形成することができる。
これらのより、本発明によれば、素子抵抗を十分小さくしながら、絶縁層の収縮などが発生しても断線が起こりにくい面発光レーザを提供することができる。
【００１３】
また、本発明の面発光レーザは、前記リング状電極の外周が、前記柱の上面の外周に略一致していることが好ましい。
本発明によれば、レーザ共振器がなす柱の上面の外周とリング状電極の外周とを一致させているので、その柱上面とリング状電極とのオーミック接触面積を最大限に確保することができる。そこで、本発明によれば、素子抵抗の小さい面発光レーザを容易に構成することができる。
【００１４】
また、本発明の面発光レーザは、前記絶縁層が、前記柱の上面と該絶縁層の上面とが１つの平坦な面とほぼなるように、該柱の周囲に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、レーザ共振器がなす柱（半導体）に対して絶縁しながらリング状電極と接続する電極配線を、絶縁層上に容易に設けることができる。
【００１５】
また、本発明の面発光レーザは、前記絶縁層が、前記柱の上面における辺縁部分又は前記リング状電極における辺縁部分を、覆うように設けられていることが好ましい。
本発明によれば、レーザ共振器がなす柱の上面における辺縁上部分（外周近辺）と、柱上面に設けられたリンク状電極における辺縁上部分（外周近辺）とのうちの少なくとも一方を覆うように、絶縁層を設けるので、例えば絶縁層の形成工程などでその絶縁層が収縮しても、その絶縁層上に形成した電極配線で断線が起こる事態を低減することができる。
【００１６】
また、本発明の面発光レーザは、前記絶縁層がポリイミドからなることが好ましい。
本発明によれば、例えば、液状体のポリイミドを柱の周囲に塗布し、その後、焼成などによりポリイミドを硬化させることで、簡易に絶縁層を形成することができる。ここで、焼成工程においてポリイミドに大きな収縮応力が発生しても、その絶縁層上に形成した電極配線で断線が起こる事態を低減することができる。
【００１７】
また、本発明の面発光レーザは、前記電極配線が前記リング状電極に対してリング状に接触していることが好ましい。
本発明によれば、例えばリング状電極に対して同心円上に、該リング状電極と電極配線の接触箇所を設けることができるので、電極配線をリング状電極に対して電気的に良好に接触させることができる。
【００１８】
また、本発明の面発光レーザは、前記電極配線が前記リング状電極の開口部の上方を覆わないように配置されていることが好ましい。
本発明によれば、リング状電極の開口部からレーザ光を出射させることができる。そして、本発明では、素子抵抗を小さくすることができるので、従来よりも電力／光変換効率を高くすることができる。また、本発明によれば、素子抵抗を小さくしながら、リング状電極を容易に小さくすることができるので、開口部も容易に小さくすることができ、レーザ光の広がり角を容易に狭めることができる。
【００１９】
また、本発明の面発光レーザは、前記電極配線が延性に富んだ材料からなることが好ましい。
本発明によれば、電極配線を延性に富んだ材料で構成することにより、ポリイミドなどからなる絶縁層が収縮しても、その絶縁層の上面に形成した電極配線が断線することを回避することができる。
【００２０】
また、本発明の面発光レーザは、前記電極配線が金単体で形成されていることが好ましい。
本発明によれば、粘りがあり断線に強い金単体で電極配線を形成することにより、不具合発生率が低く信頼性の高い面発光レーザを提供することができる。なお、従来の面発光レーザでは、リング状電極及び電極配線が１つの部材で構成されていたので、そのリング状電極及び電極配線が半導体とオーミック接触しなければならず、金単体でリング状電極及び電極配線を構成することが不可能であった。
【００２１】
また、本発明の面発光レーザは、前記電極配線が前記リング状電極の接触箇所の近辺に屈曲部を有することが好ましい。
本発明によれば、絶縁層が収縮などして柱側面と絶縁層との間に空隙が生じ、電極配線の長手方向に応力が作用しても、電極配線の屈曲部が変形などすることで応力を吸収することができ、電極配線などにおいて断線が生じることをさらに低減することができる。
【００２２】
また、本発明の面発光レーザは、前記屈曲部が、前記リング状電極の接触箇所における前記電極配線の折れ曲がり方向に対して、反対方向に折れ曲がっていることが好ましい。
本発明によれば、電極配線に応力が作用したときに、その電極配線の屈曲部の折れ曲がり角度が変化することなどで、その応力を吸収することができ、電極配線などにおいて断線が生じることをさらに低減することができる。
【００２３】
また、本発明の面発光レーザは、前記リング状電極が半導体とオーミック接触する材料からなることが好ましい。
本発明によれば、リング状電極がレーザ共振器をなす半導体（例えば半導体光反射層など）とオーミック接触して、その半導体に電流を供給することができる。そこで、リング状電極は半導体とオーミック接触する機能のみ受け持ち、電極配線は絶縁層の収縮などに対する機械的強度を高める機能のみを受け持つことができる。したがって、本発明によれば、低い素子抵抗を持ち、かつ断線の発生率が低い面発光レーザを提供することができる。
【００２４】
また、本発明の面発光レーザは、前記リング状電極が金とゲルマニウムからなることが好ましい。
本発明によれば、Ｐ型半導体に対して良好にオーミック接触するリング状電極を構成することができる。そこで、本発明によれば、例えばリング状電極にプラス電圧を印加し、Ｎ型半導体からなる基板の底面などに設けた電極にマイナス電圧を印加することで、基板上に設けた柱（レーザ共振器）に電流を供給して、リング状電極の開口部からレーザ光を出射させることができる。
【００２５】
また、本発明の面発光レーザは、前記リング状電極が金と亜鉛からなることが好ましい。
本発明によれば、Ｎ型半導体に対して良好にオーミック接触するリング状電極を構成することができる。
そこで、本発明によれば、例えばリング状電極にマイナス電圧を印加し、Ｐ型半導体からなる基板の底面などに設けた電極にプラス電圧を印加することで、基板上に設けた柱（レーザ共振器）に電流を供給して、リング状電極の開口部からレーザ光を出射させることができる。
【００２６】
また、本発明の面発光レーザは、前記リング状電極がチタンと金を順番に積層したものからなることが好ましい。
本発明によれば、アニール処理をせずに半導体に対してオーミック接触するリング状電極を構成することができる。ここで、半導体側のキャリア濃度は１×１０１９［ｃｍ−３］程度以上あることがオーミック接触の条件となる。このキャリア濃度を作ることができるのは、Ｐ型ＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）だけであるので、本発明のリング状電極はＰ型電極として使用することができる。
【００２７】
また、本発明の面発光レーザは、前記リング状電極がチタンとプラチナと金を順番に積層したものからなることが好ましい。
本発明によれば、アニール処理をせずに半導体に対してオーミック接触するリング状電極を構成することができる。ここで、半導体側のキャリア濃度は１×１０１９［ｃｍ−３］程度以上あることがオーミック接触の条件となる。このキャリア濃度を作ることができるのは、Ｐ型ＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）だけであるので、本発明のリング状電極はＰ型電極として使用することができる。
【００２８】
本発明の電子機器は、前記面発光レーザを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、素子抵抗が低く、断線しにくい面発光レーザを備えた電子機器を提供することができる。そこで、本発明によれば、断線が起こりにくく、高い電力／光変換効率をもち、低しきい値で動作し、出射光が円形狭広がり角をもち、実装が容易で、二次元集積可能なレーザ光源を備えた電子機器を提供することができる。したがって、本発明によれば、光情報処理装置及び光通信伝送装置などを高性能化することができる。
【００２９】
また、本発明の面発光レーザの製造方法は、半導体基板表面に柱形状を有するレーザ共振器を設け、前記柱形状の上面に、開口部を備えたリング状電極を設け、前記柱形状の周囲に絶縁部材を設け、前記リング状電極に接続する電極配線を前記絶縁層の表面に形成することを特徴とする。
本発明によれば、レーザ共振器がなす柱の上面にリング状電極を設け、リング状電極に電極配線を接続しているので、リング状電極はレーザ共振器をなす半導体とのオーミック接触をする機能のみあればよい。すなわち、リング状電極は、機械的に延性の高い材料又は構造である必要がなく、柱上面で半導体とのオーミック接触する面積を容易に広くすることができ、素子抵抗を容易に下げることができる。
そして、電極配線は、リング状電極と接続（接触又は接合）して微細なリング状電極を広い面積に引き出す機能を持つことができる。ここで、電極配線とリング状電極との接続は、例えば金属対金属となるので、接続面積が小さくても接続抵抗を十分小さくすることができる。また、電極配線は、半導体とのオーミック接触の相性を考慮する必要がないので、もろい合金を使用する必要がない。すなわち、電極配線は、粘りがあり断線に強い材料（例えば金単体）で形成することができる。これらのより、本発明によれば、素子抵抗を十分小さくしながら、絶縁層の収縮などが発生しても断線が起こりにくい面発光レーザを簡易に製造することができる。
【００３０】
また、本発明の面発光レーザの製造方法は、前記リング状電極を、該リング状電極の外周が前記柱形状の外周と略一致するように設け、前記絶縁層は、前記柱形状の上面と該絶縁層の上面とが１つの平坦な面とほぼなるように、該柱形状の周囲に設けることが好ましい。
本発明によれば、レーザ共振器がなす柱の上面の外周とリング状電極の外周とを一致させているので、その柱上面とリング状電極とのオーミック接触面積を最大限に確保することができる。そこで、本発明によれば、素子抵抗の小さい面発光レーザを容易に製造できる。また、本発明によれば、レーザ共振器がなす柱（半導体）に対して絶縁しながらリング状電極と接続する電極配線を、絶縁層上に容易に設けることができる。
【００３１】
また、本発明の面発光レーザの製造方法は、前記絶縁層は、前記リング状電極における辺縁部分を覆うように設けることが好ましい。
本発明によれば、レーザ共振器がなす柱の上面に設けられたリンク状電極における辺縁上部分を覆うように、絶縁層を設けるので、例えば絶縁層の形成工程などでその絶縁層が収縮しても、その絶縁層上に形成した電極配線で断線が起こる事態を低減することができる。また、本発明によれば、例えば液状体のポリイミドを柱の周囲に塗布し、その後、焼成などによりポリイミドを硬化させることで、簡易に絶縁層を形成することができる。
【００３２】
また、本発明の面発光レーザの製造方法は、前記電極配線を、前記リング状電極に対してリング状に接触させることが好ましい。
本発明によれば、例えばリング状電極に対して同心円上に、該リング状電極と電極配線の接触箇所を設けることができるので、電極配線をリング状電極に対して電気的に良好に接触させることができる。
【００３３】
また、本発明の面発光レーザの製造方法は、前記リング状電極を、リフトオフ法を用いて形成するとともに、前記レーザ共振器をなす半導体とオーミック接触させることが好ましい。
本発明によれば、従来から用いられているリフトオフ法を用いて、所望形状のリング状電極を柱（半導体）上面に簡易に形成することができる。そのリフトオフ法で形成されたリング状電極は、レーザ共振器をなす半導体（例えば半導体光反射層など）とオーミック接触して、その半導体に電流を供給することができる。そこで、リング状電極は半導体とオーミック接触する機能のみ受け持ち、電極配線は絶縁層の収縮などに対する機械的強度を高める機能のみを受け持つことができる。したがって、本発明によれば、低い素子抵抗を持ち、かつ断線の発生率が低い面発光レーザを簡易に製造することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る面発光レーザについて、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る面発光レーザの構造を示す要部断面図である。図２は図１に示す面発光レーザの要部平面図である。本面発光レーザは、半導体基板１０と、レーザ共振器１１と、リング状電極２１と、ポリイミド３１と、電極配線４１とを有している。
【００３５】
半導体基板１０は、例えばＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）又はＡｌＧａＡｓ（アルミニウム・ガリウム・ヒ素）からなるものである。レーザ共振器１１は、半導体基板１０の表面（上面）に設けられ柱形状を有している。そして、レーザ共振器１１は、半導体基板１０において第１半導体光反射層、活性層及び第２半導体光反射層を順次積層した構造をしており、光共振器を構成している。ここで、半導体基板１０の底面には電極（図示せず）が設けられている。
【００３６】
例えば、半導体基板１０をＮ型ＧａＡｓ基板で構成すると、半導体基板１０の底面の電極はＮ側電極となる。そして、Ｎ型ＧａＡｓ基板の上には第１半導体光反射層としてＡｌＧａＡｓ多層膜からなるＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）ミラーが積層される。そのＤＢＲミラーの上にはＡｌＧａＡｓ多重量子井戸からなる活性層が積層される。その活性層の上には第２半導体光反射層としてＡｌＧａＡｓ多層膜からなるＤＢＲミラーが積層される。これらにより、レーザ共振器１１をなす光共振器が構成される。
【００３７】
リング状電極２１は、レーザ共振器１１がなす柱（円柱）の上面に設けられたドーナツ円板状のものであって、開口部２０を備えている。そしてリング状電極２１の外周は、レーザ共振器１１がなす柱の上面の外周と略一致している。ここで、リング状電極２１は、レーザ共振器１１がなす柱上面（円）と略同心円に形成されており、その同心円の略中心に開口部２０が円形に設けられている。
【００３８】
ポリイミド３１は、レーザ共振器１１がなす柱の周囲に設けられており絶縁層をなしている。ここで、ポリイミド３１は、レーザ共振器１１がなす柱の周囲を埋め込んで平坦化するように形成されている。換言すれば、レーザ共振器１１がなす柱の上面とポリイミド３１の上面とが１つの平坦な面とほぼなるように、そのポリイミド３１が柱の周囲に設けられている。
また、ポリイミド３１は、レーザ共振器１１がなす柱上面の辺縁部分の上方を覆うように、すなわちリング状電極２１の辺縁部分を覆うように設けられている。
【００３９】
電極配線４１は、リング状電極２１に接続しているとともにポリイミド３１の表面に形成されている。そして、配線電極４１は、リング状電極２１の開口部２０にかからない、すなわち覆わないように、配置されている。ここで、電極配線４１とリング状電極２１の接続（接触）領域はリング状になっていることが好まく、その接続領域が開口部２０に対して同心円となっていることが好ましい。このようなすると、開口部２０から出射される光が、円形で、広がり角の非常に小さいレーザビームとなる。また、電極配線４１は、リング状電極２１との接触箇所の近辺に屈曲部４２を備えている。
【００４０】
これらにより、本実施形態の面発光レーザによれば、レーザ共振器１１の片側電極をリング状電極２１と電極配線４１で構成したので、リング状電極２１はレーザ共振器１１がなす柱上面において、その柱上面と最大限の接触面積を確保することができ、低い素子抵抗を得ることができる。
【００４１】
また、リング状電極２１は、レーザ共振器１１をなす半導体とオーミック接触する機能を有することだけでたり、機械的に強固な材料（例えば延性があり断線に強い材料）や構造である必要がない。これにより、リング状電極２１として、金とゲルマニウムからなるもの、又は金と亜鉛からなるものを用いることができる。
【００４２】
金とゲルマニウムからなるリング状電極２１は、レーザ共振器１１の一部をなすＰ型半導体に良好にオーミック接触することができる。この場合、リング状電極２１はプラス側電極となる。金と亜鉛からなるリング状電極２１は、レーザ共振器１１の一部をなすＮ型半導体に良好にオーミック接触することができる。この場合、リング状電極２１はマイナス側電極となる。
【００４３】
また、リング状電極２１は、チタンと金を順番に積層したもの、又はチタンとプラチナと金を順番に積層したもので構成することができる。この場合は、アニール処理をせずに、レーザ共振器１１の一部をなす半導体に対してオーミック接触するリング状電極２１を構成することができる。ここで、半導体側のキャリア濃度は１×１０１９［ｃｍ−３］程度以上あることがオーミック接触の条件となる。
【００４４】
また、本実施形態の面発光レーザでは、電極配線４１が微細なリング状電極２１を広い面積へ引き出す機能のみを受け持つこととなる。すなわち、電極配線４１を構成する材料は、半導体とのオーミック接触の相性を考慮する必要がないので、もろい合金を使用する必要がない。したがって、電極配線４を構成する材料として、粘りがあって断線に強い材料、すなわち延性に富んだ材料である金単体などを用いることができる。そこで、本実施形態の面発光レーザは、電極配線４として粘りがあって断線に強い材料を用いることができるので、断線が起こることを大幅に低減することができる。
【００４５】
また、本実施形態の面発光レーザは、ポリイミド３１がレーザ共振器１１をなす柱上面の辺縁部に被さっているので、ポリイミド３１において大きさ収縮応力Ｐが生じても断線が起こることをさらに低減することができる。
また、本実施形態においては、リング状電極２１と電極配線４１とは金属対金属で接触しているので、その接触面積が小さくとも接触抵抗を十分低くすることができ、素子抵抗の低い面発光レーザを容易に構成することができる。
【００４６】
次に、本実施形態の面発光レーザの製造方法の一例について説明する。先ず、ＧａＡｓなどからなる半導体基板１０をクリーニングする。次いで、その半導体基板１０の一方面に第１半導体光反射層、活性層、第２半導体光反射層をエピタキシーして順次積層する。ここで、第１半導体光反射層及び第２半導体光反射層はＤＢＲミラーとして形成する。ＤＢＲミラーは、屈折率の異なる半導体層を光学波長の１／４の厚さで交互に積層して形成する。次いで、エッチングにより光共振器となる柱状部を形成することで、レーザ共振器１１が半導体基板１０に設けられる。
【００４７】
次いで、リフトオフによりリング状電極２１を形成する。ここでリング状電極２１はレーザ共振器１１の上面にオーミック接触させる。また、リング状電極２１の外周がレーザ共振器１１上面の外周と略一致するように形成する。次いで、液状体のポリイミド３１を半導体基板１０上に塗布した後、レーザ共振器１１上面を露出させる。これにより、ポリイミド３１がレーザ共振器１１の周囲に埋め込まれ、半導体基板１０の上面の平坦化が行われる。ここで、ポリイミド３１がリング状電極２１における辺縁部分を覆うように平坦化を行う。
【００４８】
次いで、リング状電極２１及びポリイミド３１の上面に金単体などを蒸着させることで極配線４１を形成する。これにより、リング状電極２１に接続した電極配線４１がポリイミド３１の表面に形成される。また、半導体基板１０の底面にも電極（図示せず）を設ける。その後、半導体基板１０を焼成することなどにより、ポリイミド３１を硬化させる。この硬化の時点で、ポリイミド３１に大きな収縮応力Ｐが発生する。これらにより、上記本実施形態の面発光レーザが完成する。
【００４９】
（電子機器）
上記実施形態の面発光レーザを備えた電子機器の例について説明する。
本実施形態の面発光レーザは、機器内又は基板内などで光信号を送受信する光インターコネクション、あるいは、光ファイバ通信、レーザプリンタ、レーザビーム投射器、レーザビームスキャナ、リニアエンコーダ、ロータリエンコーダ、変位センサ、圧力センサ、ガスセンサ、血液血流センサなどに適用することができる。また、下記の電子機器に適用することもできる。
図３は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図３において、符号１０００は上記の面発光レーザを備えた携帯電話本体を示し、符号１００１は表示部を示している。ここで、面発光レーザは、携帯電話機本体１０００における光信号出力手段などとして用いられる。
【００５０】
図４は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図４において、符号１１００は上記の面発光レーザを用いた時計本体を示し、符号１１０１は表示部を示している。ここで、面発光レーザは、時計本体１１００における光信号出力手段などとして用いられる。
【００５１】
図５は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図５において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は上記の面発光レーザを用いた情報処理装置本体、符号１２０６は表示部を示している。ここで、面発光レーザは、情報処理装置本体１２０４における光信号出力手段などとして用いられる。
【００５２】
本実施形態の面発光レーザを構成要素とした電子機器、及び図３から図５に示す電子機器は、上記実施形態の面発光レーザを備えているので、断線が起こりにくく、高い電力／光変換効率をもち、低しきい値で動作し、出射光が円形狭広がり角をもち、実装が容易で、二次元集積可能なレーザ光源を備えた装置を構成することができる。
【００５３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、ポリイミド３１がレーザ共振器１１のなす柱上面の辺縁部分の上方を覆うように、すなわちリング状電極２１の辺縁部分を覆うように設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリイミド３１がレーザ共振器１１のなす柱上面の辺縁部分の上方を覆わないように、すなわちリング状電極２１の辺縁部分を覆わないように設けてもよい。これにより、配線電極４１は、屈曲部４２のない図６に示すリング状電極５１のような形状にすることができ、リング状電極２１との接触面積を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る面発光レーザの要部断面図である。
【図２】同上の面発光レーザの要部平面図である。
【図３】同上の面発光レーザを備えた電子機器の一例を示す図である。
【図４】同上の面発光レーザを備えた電子機器の一例を示す図である。
【図５】同上の面発光レーザを備えた電子機器の一例を示す図である。
【図６】従来の面発光レーザの一例を示す要部断面図である。
【図７】従来の面発光レーザの一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０…半導体基板、１１…レーザ共振器、２０…開口部、２１…リング状電極、３１…ポリイミド、３２…空隙、４１…電極配線、４２…屈曲部、Ｐ…収縮応力
【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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