(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のミラーと、第２のミラーと、該第１のミラーと該第２のミラーとの間に形成されている活性層と、を有する面発光レーザであって、
前記第１のミラーと前記第２のミラーとにより共振器が構成され、
前記第１のミラーと前記活性層との間に、該第１のミラーと共振器を構成する第３のミラーが設けられており、
前記第１のミラーは、第１の屈折率を有する第１の層と、該第１の屈折率よりも高い第２の屈折率を有する第２の層とが交互に積層されており、
前記第３のミラーは、前記第２の屈折率よりも低い第３の屈折率を有する第３の層と、該第３の屈折率よりも高く、かつ前記第１の屈折率よりも高い第４の屈折率を有する第４の層とが交互に積層されており、
前記第１のミラーを構成する層のうち前記第３のミラーに最も近い第１の近接層が、前記第１の層であり、かつ、前記第３のミラーを構成する層のうち該第１のミラーに最も近い第２の近接層は前記第３の層であるか、または、
前記第１の近接層が前記第２の層であり、かつ、前記第２の近接層は前記第４の層であることを特徴とする面発光レーザ。
【請求項２】
前記第１の近接層と前記第２の近接層とは隣接して配置され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】
前記第１のミラーと前記第３のミラーとの間に存在する内部光強度分布の最大強度は、前記活性層における内部光強度よりも大きい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４】
前記第２のミラーは半導体の多層膜ミラーにより構成され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５】
前記第２のミラーはフォトニック結晶により構成され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６】
前記第１のミラーおよび第３のミラーがｎ型の半導体により構成され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７】
前記第１のミラーは前記活性層と基板との間に設けられた下部反射鏡であることを特徴とする請求項６に記載の面発光レーザ。
【請求項８】
前記第１のミラーのペア数は、前記第２のミラーのペア数よりも多いことを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ。
【請求項９】
第１のミラーと、第２のミラーと、該第１のミラーと該２のミラーとの間に形成されている活性層とを有する面発光レーザであって、
前記第１のミラーと前記活性層との間に設けられている第３のミラーを有し、
前記第１のミラーと前記第２のミラーとにより第１の共振器が構成されており、かつ、前記第１のミラーと前記第３のミラーとにより第２の共振器が構成されていることを特徴とする面発光レーザ。
【請求項１０】
前記第１のミラーおよび前記第３のミラーは多層膜ミラーにより構成され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】
前記第２のミラーは多層膜ミラーにより構成され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１２】
前記第１のミラーおよび前記第３のミラーがｎ型の半導体により構成され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１３】
前記第１のミラーは前記活性層と基板との間に設けられた下部反射鏡であ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１４】
前記第１のミラーのペア数は、前記第２のミラーのペア数よりも多いことを特徴とする請求項１１に記載の面発光レーザ。
【請求項１５】
感光体と、該感光体を帯電するための帯電手段と、帯電された該感光体に静電潜像を形成するための光照射手段と、該光照射手段により形成された静電潜像を現像するための現像手段とを有する画像形成装置において、
前記光照射手段の光源として請求項１から１４のいずれかに記載の面発光レーザを用い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、特に垂直共振器型面発光レーザ、および該面発光レーザを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光レーザのひとつに、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖａｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）がある。このレーザは、半導体基板に対して垂直方向に光を取り出すことができるため、二次元アレイを容易に形成することができる。そして、二次元アレイから出射されるマルチビームの並列処理により、高解像度化、高速化が可能になり、様々な産業上の応用が期待されている。例えば、電子写真プリンタの露光光源として面発光レーザアレイを用いると、マルチビームによる印字工程の並列処理による印刷速度の高解像度化、高速化が可能となる。このような電子写真における印刷工程では、感光ドラム上にレーザビームによる微小スポットを形成するため、単一横モードのレーザビームが要求される。
【０００３】
近年、面発光レーザでは、例えばＡｌ組成９８％程度のＡｌＧａＡｓを選択酸化し、電流狭窄構造を形成する方法が導入されている。これにより、余計なリーク電流が減り、発光効率が大幅に向上している。
【０００４】
しかしながら、単一横モードという観点からは、この選択酸化構造はあまり望ましくない。すなわち、酸化層の存在により大きな屈折率差が生じてしまい、高次横モードも安定に存在できてしまう場合があるからである。特に、高出力化を目指して発光面積を１０μｍ径以上にさせると、高次横モードまでもが発振する可能性がある。
【０００５】
そこで、単一横モードで発振させるために通常、酸化狭窄構造の電流狭窄径を３μｍ径程度に小さくすることにより、単一横モード発振を達成している。
【０００６】
しかしながら、このように狭窄径を小さくすると、発光面積が小さくなるために素子一個当たりの出力が大幅に低下してしまう。また、微小な発光領域に電流を注入するために素子抵抗が非常に高くなり、この高抵抗化した素子へ電流注入を行うと温度上昇が生じ、利得の低下を招いてしまう場合がある。
【０００７】
そこで、基本横モードと高次横モードとの間に損失差を積極的に導入して、ある程度広い発光面積を保ちながらも単一横モード発振を達成する方法が検討されている。
【０００８】
その方法の一つとして、非特許文献１では、共振器長を長くして高次横モードの回折損を増大させ、単一横モード発振を達成することが記載されている。この非特許文献１では、波長９８０ｎｍの面発光レーザにおいて高出力単一横モードを達成するために共振器内に層厚４μｍ以上のＧａＡｓ層を配置して長共振器化させている。この長共振器化により高次横モードの回折損が増え、比較的大きな発光面積（７μｍ径）でも単一横モード発振が可能となっている。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１２、Ｎｏ．８、２０００、ｐ９３９
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ．２、１９９２、ｐ５１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非特許文献１に記載のような長共振器構造を用いると、従来のＶＣＳＥＬではほとんど問題にされなかったマルチ縦モード発振が生じることを本発明者らは確認した。
【００１０】
すなわち、通常、面発光レーザで用いられる１波長共振器では、共振器長が０．３μｍ程度と短いために、縦モード間隔が５０ｎｍ以上と大きくなり、単一縦モード動作は容易に達成される。
【００１１】
一方、２μｍ〜１０μｍのスペーサ層を共振器内に挿入した構造では縦モード間隔が１０ｎｍ程度まで小さくなるため、所望の光出力を得るために電流注入量を増大させていくと、熱により利得ピークが長波長側にシフトし、縦モードが長波長側の次のモードへホッピングしてしまう。
【００１２】
図１１に、本発明者らが検討した結果である縦モードホッピングを起こした面発光レーザの例を示す。ここでは、共振器内に２μｍ厚のスペーサ層を挿入し、所望の共振波長は６７０ｎｍとしている。図１１によれば、電流注入量が３ｍＡ以下の少ない領域とすれば、所望の波長で発振している。しかし、光出力を増大させるために電流注入量を増やして４ｍＡ以上にすると、６８５ｎｍの隣の共振モードにホッピングすることがわかる。
【００１３】
このように縦モードがホッピングすると、発光強度や遠視野像が不安定になり、例えば、電子写真露光装置のようなビームスポット安定性が求められる機器の光源としては好ましくない。
【００１４】
また、長共振器構造を実現化するために数μｍと厚いクラッド層を共振器内に形成することは、共振器長の増大に伴う膜厚制御や表面荒れなどの結晶成長の点からも回避したいことである。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題を解決しつつ、単一縦モードかつ単一横モードで発振させるために好適な面発光レーザおよび該面発光レーザを用いた画像形成装置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】
【００１６】
本発明に係る面発光レーザは、第１のミラーと、第２のミラーと、該第１のミラーと該第２のミラーとの間に形成されている活性層と、を有する面発光レーザであって、前記第１のミラーと前記第２のミラーとにより共振器が構成され、前記第１のミラーと前記活性層との間に第３のミラーが設けられており、
前記第１のミラーは、第１の屈折率を有する第１の層と、該第１の屈折率よりも高い第２の屈折率を有する第２の層とが交互に積層されており、前記第３のミラーは、前記第２の屈折率よりも低い第３の屈折率を有する第３の層と、該第３の屈折率よりも高く、かつ前記第１の屈折率よりも高い第４の屈折率を有する第４の層とが交互に積層されており、前記第１のミラーを構成する層のうち前記第３のミラーに最も近い第１の近接層が、前記第１の層であるときには、前記第３のミラーを構成する層のうち該第１のミラーに最も近い第２の近接層は前記第３の層であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、単一縦モードかつ単一横モードで発振させるために好適な面発光レーザおよび該面発光レーザを用いた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る面発光レーザは、物理的に薄い構造であっても、光学的にみれば厚い構造であり、長共振器としての機能を発揮する構成となっている。以下、具体的に説明する。
【００１９】
図１（Ａ）は、本発明に係る実施形態である面発光レーザの断面模式図である。基板１４０の上には多層膜により構成されている第１のミラー１１０が形成されており、その上には第３のミラー１３０が形成されている。下側クラッド層１５０と上側クラッド層１７０とが活性層１６０を挟持して積層されており、上側クラッド層１７０の上には、多層膜により構成されている第２のミラー１２０が形成されている。
【００２０】
活性層１６０を挟み対向した位置に配されている第１のミラー１１０と第２のミラー１２０により共振器構造が形成されている（第１の共振器）。たとえば、第１のミラー１１０と第２のミラー１２０とは、活性層を中心として高屈折率層と低屈折率の周期が線対称の配置となっている。  図２は、図１の符号１８０で示した部分を拡大した模式図であり、横軸に第３のミラー１３０と第１のミラー１１０の構造、縦軸に屈折率を示している。なお、上記第１のミラー１１０と第３のミラー１３０の層数は適宜省略している。
【００２１】
ここで、第１のミラーは、第１の屈折率（低屈折率）を有する第１の層１１１（低屈折率層）と、第１の屈折率よりも高い第２の屈折率（高屈折率）を有する第２の層１１２（高屈折率層）とが交互に積層されることによって構成されている。
【００２２】
一般的に、ＤＢＲを構成する低屈折率層と高屈折率層はλ／４の光学的厚さで、交互に積層されている。ここで、λとは、面発光レーザ装置から出力される光の波長のことをいう。また、光学的厚さとは、層の厚さ自体に、その層を構成する材料の屈折率を掛けたものをいう。
【００２３】
なお、必ずしも第１の層１１１と第２の層１１２は各々がλ／４の光学的厚さである必要はなく、第１の層１１１と第２の層１１２の合計がλ／２の整数倍の光学的厚さであってもよい。
【００２４】
また、第３のミラーは、第３の層１１３（低屈折率層）と、第４の層１１４（高屈折率層）とが交互に積層されることによって構成されている。ここで、第３の層１１３（低屈折率層）は、前記第２の屈折率よりも低い第３の屈折率（低屈折率）を有している。また、第４の層１１４（高屈折率層）は、該第３の屈折率よりも高く、かつ第１の屈折率よりも高い第４の屈折率（高屈折率）を有している。なお、図２では、第１の層１１１と第３の層１１３の屈折率が等しく、第２の層１１２と第４の層１１４の屈折率が等しい場合を例示している。
【００２５】
この第３のミラー１３０も、第１のミラー１１０と同様に、通常、λ／４の光学的厚さで積層される。
【００２６】
ここで、本発明に係る実施形態では、第１の近接層１１５と、第２の近接層１１６とが隣接している。第１の近接層１１５は、前記第１のミラー１１０を構成する層のうち第３のミラー１３０に最も近い層のことであり、第２の近接層１１６は、第３のミラー１３０を構成する層のうち第１のミラー１１０に最も近い層のことである。もっとも、第１の近接層１１５と第２の近接層１１６との間に別の層を介在させることもできる。
【００２７】
上述のように、第１のミラー１１０と第２のミラー１２０は対向して配置されており、共振器を構成している（第１の共振器）。また、一方で、第１のミラー１１０と第３のミラー１３０も、上記の構成を有することから、共振器を構成している（第２の共振器）。すなわち、第１の共振器に別の第２の共振器が重複して設けられていると考えることができる。（  図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の素子構造の内部に存在する光分布を模式化したものである。この図から分かるように、上記の構成を採用することにより、第１のミラー１１０と第３のミラー１３０との間に最も光が閉じ込められることになる。すなわち、第１のミラー１１０と第３のミラー１３０との間に存在する内部光強度分布の最大強度（符号１９１）は、活性層における内部光強度（符号１９２）よりも大きくなっている。これにより、実効的な共振器長が長くなるような構造を実現することができる。
【００２８】
さらに、設計波長のλ／４の光学的厚さで構成されたＤＢＲを用いる場合、その設計波長から外れた波長においては共振器として機能せず、光が共振器内に閉じ込まらない。すなわち、長共振器化が起こるのは設計波長の周辺のみであってそれ以外では長共振器化が起こらない。この結果、縦モードは実質上設計波長でしか存在しないことになり、単一縦モードを達成することができる。
【００２９】
以上のように、本発明に係る実施形態では、物理的に薄い膜厚でありながら光学的には厚い膜厚をもつ共振器を構成することにより、単一横モード化を図っている。また、このような構成により、縦モードを限定して、単一縦モード発振させることが可能となっている。
【００３０】
図３は、本発明に係る他の実施形態を示した図である。図２と同様に、横軸にミラーの構造、縦軸に屈折率を示した図である。第１の近接層１１５と第２の近接層１１６が共に高屈折率層で構成されている点以外は図２と同じである。なお、図２と同じ構成要素については同じ符号を付している。このように、第１の近接層１１５および第２の近接層１１６は、図２のように低屈折率層で構成されていてもよいし、また図３のように高屈折率層で構成されていてもよい。
【００３１】
図４は第１のミラー１１０を構成する第２の層１１２と、第３のミラー１３０を構成する第４の層１１４の屈折率が異なっていることを示すものである。このように、第１の近接層１１５および第２の近接層１１６は、屈折率が異なっていても良い。
【００３２】
また、同様に、第１のミラー１１０を構成する低屈折率層（第１の層）と第３のミラー１３０を構成する低屈折率層（第３の層）の屈折率が異なっていても良い。
【００３３】
なお、図１に示した第２のミラー１２０は多層膜ミラー（ＤＢＲ）であるが、第２のミラー１２０としては、面内方向に光を共振しうるフォトニック結晶を利用してもよい。
【００３４】
また、図１に示した第１のミラー１１０と第３のミラー１３０は活性層１６０よりも下側（基板側）に設けられているが、第１のミラー１１０および第３のミラー１３０を活性層１６０よりも上側（基板と反対の表面側）に設けてもよい。
【００３５】
また、発振に至るのに必要な反射率を考慮して、第４のミラーを第１のミラー１１０と活性層１６０との間や、第３のミラー１３０と基板１４０との間に適宜設けてもよい。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）
以下、本発明に係る実施例として、赤色面発光レーザの例を説明する。
【００３７】
ミラーとしてＤＢＲを用いる面発光レーザでは、その実効的な共振器長は面発光レーザを構成する層の物理的な厚さではなく、反射光の位相差、あるいはＤＢＲ層にしみ出す光強度分布を考慮して決定される。反射光の位相差を考慮する手法と、光強度分布を考慮する手法とでは、若干の値の差が生じるものの、本質的な差はない（非特許文献２参照）。ここでは両者を使い分けて本発明を説明する。
【００３８】
まず、光がＤＢＲ層などにしみ出す距離を検討する。図５に三つの構造を示す。
【００３９】
第一の場合は、ＡｌＡｓ５１１と、Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ５１２をλ／４の光学的厚さで６０ペア積層したＤＢＲ（第一ＤＢＲ５１０）のみが設けられている（図５（Ａ））。
【００４０】
第二の場合は、第一ＤＢＲ５１０に４．２μｍのＡｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓ層（単一層５００）を隣接させたものである（図５（Ｂ））。
【００４１】
第三の場合は、第一ＤＢＲ５１０と第三ＤＢＲ５３０で構成される多層膜構造を設けたものである（図５（Ｃ））。
【００４２】
この第三の場合には第三ＤＢＲ５３０は８．５ペアであり、第一ＤＢＲ５１０は６０ペアから第三ＤＢＲと同じペア数だけ増やした６８．５ペアとなっている。
【００４３】
第二の場合の単一層５００は、ここではＡｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓ層を選んでいる。４．２μｍという厚さは１９波長分に相当する。
【００４４】
一方、第三の場合の多層構造は、第一ＤＢＲ５１０および第三ＤＢＲ５３０で構成されている。第三ＤＢＲ５３０は、第一ＤＢＲ５１０を構成している層と同じ組成の層、すなわちＡｌＡｓ５１３と、Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ５１４で構成されている。しかし、この第三ＤＢＲ５３０と第一ＤＢＲ５１０では、高屈折率材料と低屈折率材料とが対向して配置されており、共振器が構成されている。
【００４５】
すなわち、第一ＤＢＲ５１０と第三ＤＢＲ５３０が接している箇所では、λ／２の共振器が形成されていることになる。この場合、隣接する部分は低屈折率材料であるＡｌＡｓである。この構造の屈折率の関係は上記で説明した図２に相当する。
【００４６】
ところで、本実施例では、第一ＤＢＲ５１０のペア数を第三ＤＢＲ５３０のペア数分だけ増やしている。これは、活性層側、すなわち図５では左側からみた反射率を、第三ＤＢＲ５３０の影響を打ち消して、もともとの６０ペアの場合と同じ値にするためである。このように構成することで本来の素子設計から最適化された第一ＤＢＲ５１０の反射率と同等の反射率が得られ、本実施例の多層構造が反射損という観点で影響を及ぼさないように構成することが可能である。
【００４７】
さらに、この多層構造の影響によるデバイス特性の劣化、特にしきい値電流の増大や光出力の低下を防ぐために、この多層構造内での光吸収を極力抑える必要もある。一般にｐ型に比べて、ｎ型での自由キャリア吸収は小さく、移動度も大きいことから、ｎ側にこの多層構造を配置してｎ型にすることが好ましい。これにより、光吸収を十分抑えつつも抵抗の大幅な増大を防ぐことができる。さらに、多層構造におけるヘテロ界面での抵抗増大を極力さけるために、光分布の節になる部分ではドーピング量を増やすなどして光吸収を抑えながらも抵抗を低減することが可能である。
【００４８】
次に、図６に各々の場合のＤＢＲ内における内部光強度分布を示す。第一の場合を図６（Ａ）に示す。ＤＢＲ内に光がしみ出し、実効的な共振器長が物理的な共振器（一波長共振器）より長くなることが分かる。この光のしみ出しによる共振器長への寄与は計算の結果、０．５μｍとなった。
【００４９】
続いて、図６（Ｂ）に第二の場合の強度分布を示す。ＤＢＲでの光のしみ出しに加え、４．２μｍのＡｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓ層の距離が加わる。そのため、この場合の共振器長への寄与は合計４．７μｍとなる。
【００５０】
最後に図６（Ｃ）に第三の場合の強度分布を示す。この図により、図５（Ｃ）のような多層構造を設けることで光強度分布が非常に大きくなる領域ができることが分かる。この領域は第二ＤＢＲと第三ＤＢＲとが形成する共振器部分となっている。この場合の物理的距離は１．８μｍと第二の場合（Ｂ）に比べて半分以下であるが、光のしみ出しによる共振器長への寄与は計算により５．０μｍとなる。すなわち、本発明を用いれば、この例では物理的距離（１．８μｍ）の２倍以上の実効的な光学的距離（５．０μｍ）を得ることができる。これにより物理的な膜厚の増加以上に実効共振器長を長くすることができる。
【００５１】
つづいて、反射光の位相の変化について検討した結果を図７に示す。
【００５２】
ここでは反射光の位相変化を検討するために、位相を波長で微分した値、言い換えると屈折率も考慮に入れた単位長あたりの位相変化を求めている。
符号７１０で示すように、従来の短共振器（一波長共振器）ではストップバンド幅の範囲（ここでは３０ｎｍ程度）において位相変化は５°／ｎｍ以下である。
【００５３】
一方、符号７２０で示すように、４．２μｍスペーサ層を挿入して長共振器化した従来の構造では位相が３０°／ｎｍ程度変化する。これは長共振器化により、光がより長い距離を伝播して戻ってきたことを意味する。一方、このときストップバンド幅の範囲内では位相変化の波長依存性がほとんどないため、設計波長以外の波長でも長共振器化が起こり、図１１に示すような所望の縦モード以外の縦モードでの発振も起こってしまう。
【００５４】
これに対して、符号７３０で示すように、本実施例に係る構造では、設計波長付近（６８０ｎｍ）のみにおいて位相変化が大きく、従来の長共振器と同程度の位相変化が得られる。また、設計波長以外の波長では、ストップバンド幅の範囲内であっても従来の短共振器程度の位相変化にしかならない。すなわち、設計波長以外では共振器が機能しないために長共振器化しないことを意味する。これにより、所望の縦モードのみが存在し、それ以外の縦モードが存在しないので縦モードホッピングなどの問題が起こらず、単一縦モードを得ることができる。
【００５５】
続いて、この多層構造が面発光レーザ層構造内に設けられたウエハの素子作製プロセスを説明する。
【００５６】
図８に層構造を示す。ｎ型ＧａＡｓ基板５０４の上に、下部反射鏡としてＡｌＡｓとＡｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓとからなるｎ型の第一ＤＢＲ５１０と、ｎ型の第三ＤＢＲ５３０を積層する。このような層構造はＭＯＣＶＤあるいはＭＢＥを用いることにより形成される。
【００５７】
次に、Ａｌ０．３５Ｇａ０．１５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型下部クラッド層５５０、Ｇａ０．５６Ｉｎ０．４４Ｐ／Ａｌ０．２５Ｇａ０．２５Ｉｎ０．５Ｐからなる量子井戸活性層５６０、Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型上部クラッド層５７０を順次積層する。
【００５８】
また、上部クラッド層５７０の上には、上部反射鏡としてＡｌ０．９Ｇａ０．１ＡｓとＡｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓとからなるｐ型の第二ＤＢＲ５２０を積層し、その上にｐ型ＧａＡｓコンタクト層８１０を積層する。
【００５９】
続いて、図９に示す素子を作製する。まず、ウエハをエッチングしてポスト形状を形成する。このとき、十分な素子分離を得るために表面（ここではｐ型層）と異なる伝導型層（ここではｎ型層）、すなわちｎ型の第三ＤＢＲ５３０までエッチングを行う。その後水蒸気雰囲気中で選択酸化を行い、電流狭窄構造９２０を形成する。そして、絶縁膜９３０、例えばＳｉＯ２を堆積し、ポスト上部のＳｉＯ２をフォトリソグラフィとウェットエッチングを用いて取り除く。その後リフトオフによりｐ側電極９４０およびパッドをＴｉ／Ａｕで形成する。一方、ｎ側電極９１０として基板裏面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕを蒸着し、４００℃で数分間アニールを行って素子作製終了となる。
【００６０】
（実施例２）
本実施例では、図１０に示すように、実施例１で説明した第三ＤＢＲ５３０が、第四ＤＢＲ１０１０と第五ＤＢＲ１０２０という二つのグループに分けられている。なお、図９と同じ符号は同一の部材を意味する。
【００６１】
第四ＤＢＲ１０１０は、Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ１０１１（高屈折層）とＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ１０１２（低屈折層）との４ペアで構成されている。また、第五ＤＢＲはＡｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ１０２１（高屈折層）とＡｌＡｓ１０２２（低屈折層）の４．５ペアで構成されている。なお、図１０は適宜ペア数が省略されている。
【００６２】
第四ＤＢＲ１０１０と第五ＤＢＲ１０２０は共に、第一ＤＢＲ５１０と対向するように配置されている。この結果、第一ＤＢＲ５１０と第五ＤＢＲ１０２０が接するところが共振器となって光が大きく閉じ込められる。
【００６３】
このように酸化されやすいＡｌＡｓを使用しない第四ＤＢＲを活性層直下に設けることで、素子分離のために活性層直下までエッチングを行う際に、ＡｌＡｓが露出されてしまう可能性を低くすることができる。
【００６４】
上記のように本発明においては、光を閉じ込めるために挿入するＤＢＲの高屈折率層と低屈折層の配置を正しく行えばよく、ＤＢＲを構成する材料は適宜選択することができる。
【００６５】
さらに、上記二つの実施例は赤色面発光レーザを例に説明したため、材料としてＡｌＧａＡｓを中心に説明した。しかし本発明は、ＡｌＧａＡｓに限定されることなく、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓＳｂ、ＢｅＺｎＣｄＭｇＳＳｅなどの発光材料であるＩＩＩ−Ｖ族、あるいはＩＩ−ＶＩ族半導体に適用可能である。
【００６６】
（実施例３）
本実施例では、本発明に係る面発光レーザを画像形成装置の光源として用いる例について説明する。画像形成装置は、感光体と、この感光体を帯電するための帯電手段と、帯電された感光体に光を照射する光照射手段と、光照射により形成された静電潜像を現像するための現像手段を有する。
【００６７】
帯電手段により感光体は一様に帯電され、露光光源である本発明に係る面発光レーザから出射されたレーザ光は、光路変換手段であるポリゴンミラーや、集光レンズを介して、感光体に照射される。レーザ光が感光体に照射されることにより、感光体の照射部からは帯電が消去され、静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体の上には、現像手段によってトナーが供給されてトナー像が形成される。このトナー像は紙などの転写材に転写される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の構造を示す断面模式図と内部光強度の関係を示した図である。
【図２】本発明に係る構造の一部を示す断面模式図である。
【図３】本発明に係る構造の一部を示す断面模式図である。
【図４】本発明に係る構造の一部を示す断面模式図である。
【図５】実施例１を説明するための図である。（Ａ）は従来の短共振器の場合、（Ｂ）は従来の長共振器の場合、（Ｃ）は本発明に係る実施例の場合である。
【図６】図５のおける三つの場合の内部光強度と距離の関係を示す図である。（Ａ）は従来の短共振器の場合、（Ｂ）は従来の長共振器の場合、（Ｃ）は本発明に係る実施例の場合である。
【図７】実施例１における構造の反射光の位相変化を示す図である。
【図８】実施例１におけるウエハの断面断面模式図である。
【図９】実施例１における素子の断面断面模式図である。
【図１０】実施例２におけるウエハの断面断面模式図である。
【図１１】従来の長共振器構造を有する面発光レーザにおけるマルチ縦モード発振の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１０  第１のミラー
１２０  第２のミラー
１３０  第３のミラー
１４０  基板
１５０  下部クラッド層
１６０  活性層
１７０  上部クラッド層
【図１】
0004621263.tif 000002
【図２】
0004621263.tif 000003
【図３】
0004621263.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004621263.tif 000006
【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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