(57)【要約】【課題】Ａｌ酸化層の生成に伴う歪（応力）の影響を軽減することにより、信頼性が高く、素子寿命の長い面発光型半導体レーザ素子を提供する。【解決手段】基板１１上のｐ側電極１９と活性層１４との間に酸化工程を経て形成される第１の電流狭窄層１７を有し、かつ、活性層１４と第１の電流狭窄層１７との間に酸化工程を経ることなく形成された第２の電流狭窄層２２を有する。酸化工程を要する第１の電流狭窄層１７が活性層１４から離れた部位に形成されるので、この第１の電流狭窄層１７としてのＡｌ酸化層１７Ｂを形成する際、その生成に伴う歪（応力）が活性層１４に与える影響が軽減される。主として、第１の電流狭窄層１７は光を閉じこめる機能を有し、一方、第２の電流狭窄層２２は電流を狭窄する機能を有するので、それぞれの狭窄面積を調整することにより、モードの制御、および素子抵抗の制御が可能になる。【選択図】  図１
2005347388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、活性層を含む積層構造を有すると共に、前記積層構造上に前記活性層に電流を注入するための第１導電型の電極を備えた半導体レーザ素子であって、
前記第１導電型の電極と前記活性層との間に酸化工程を経て形成されると共に電流注入領域を有する第１の電流狭窄層と、
前記活性層と前記第１電流狭窄層との間に酸化工程を経ることなく形成されると共に電流注入領域を有する第２の電流狭窄層と
を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記第１の電流狭窄層は、前記活性層より０．６μｍ以上離して設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記第２の電流狭窄層は、前記電流注入領域が第１導電型の半導体層、その周囲の狭窄領域が第２導電型の半導体層により構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記第２の電流狭窄層は、前記電流注入領域が第１導電型の半導体層、その周囲の狭窄領域が不純物無添加の半導体層（真性半導体層）により構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記第２の電流狭窄層は、前記電流注入領域が第１導電型の半導体層、その周囲の狭窄領域が高抵抗層により構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】
第１導電型のＡｌＧａＡｓ層により構成された多層膜を備え、
前記第１の電流狭窄層は、前記多層膜のうちの一層をＡｌＡｓ層とし、前記ＡｌＡｓ層の一部を選択酸化することにより形成されたものであり、
前記第２の電流狭窄層は、前記多層膜のうちの一層を第２導電型のＡｌＧａＡｓ層とし、電流注入領域のみを第１導電型に変更して形成されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記第２の電流狭窄層は，前記多層膜のうちの前記活性層に最も近い層である
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項８】
前記活性層は、３Ｂ族元素のうちガリウム（Ｇａ）およびインジウム（ｌｎ）の少なくとも１種と、５Ｂ族元素のうち窒素（Ｎ）およびヒ素（Ａｓ）の少なくとも１種とを含むＩＩＩ−Ｖ族化合物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に記載の半導体レーザ素子。
【請求項９】
前記活性層は、ＧａＩｎＮＡｓ混晶により構成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体レーザ素子。
【請求項１０】
前記基板は、ＧａＡｓにより構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流狭窄層を有する半導体レーザ素子に係り、特に、ＡｌＡｓ（アルミニウ
ム・ヒ素）層の選択酸化により形成される電流狭窄層を有する半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光型半導体レーザ素子は、従来のファブリペロー共振器型半導体レーザ素子とは異なり、基板に対して直交方向に光を出射するものであり、同じ基板上に２次元アレイ状に多数の素子を配列することが可能であることから、近年、データ通信分野で注目されている。この面発光型半導体レーザ素子では、一般に、ＡｌＡｓ層の選択酸化により電流狭窄構造が設けられている。
【０００３】
面発光型半導体レーザ素子は、ＧａＡｓやＩｎＰといった半導体基板上に１対の半導体多層膜反射鏡（例えば、ＧａＡｓ系ではＡｌ（Ｇａ）Ａｓ／ＧａＡｌＡｓ等）を形成し、その対の反射鏡の間に発光領域となる活性層を有するレーザ構造部を備えている。そして、電流効率を高め、閾値電流値を下げるために、Ａｌ酸化層で電流狭窄構造を構成した酸化狭窄型の面発光型半導体レーザ素子が提案されている。例えば、ＧａＩｎＮＡｓ系材料は、ＧａＡｓ基板上に形成できるので、熱伝導率が良好で、反射率の高いＡｌＧａＡｓ系ＤＢＲミラー層を用いることができ、１．２μｍ〜１．６μｍの長波長域の光を発光できる面発光型半導体レーザ素子として有望視されている。
【０００４】
図９は、このような電流狭窄構造を有する従来の８５０ｎｍ帯の面発光型半導体レーザ素子の断面構造を表したものである。この半導体レーザ素子１１０は、ｎ型ＧａＡｓからなる基板１１１上に、それぞれの層の厚さがλ／４ｎ（λは発振波長、ｎは屈折率）のｎ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ／ｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓの３５ペアからなる下部ＤＢＲミラー層１１２、下部クラッド層１１３、ＧａＩｎＡｓからなる活性層１１４、上部クラッド層１１５、およびそれぞれの層の厚さがλ／４ｎ（λは発振波長、ｎは屈折率）のｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ／ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓの２５ペアからなる上部ＤＢＲミラー層１１６、絶縁層１１８、ｐ側電極１１９、ｎ側電極１２０、電極パッド１２１およびｐ型コンタクト層１２２を備えている。
【０００５】
上部ＤＢＲミラー層１１６のうち、活性層１１４に近い側の一層はＡｌ0.9ＧａＡｓ層に代わってＡｌＡｓ層１１７Ａで形成されており、このＡｌＡｓ層１１７Ａの電流注入領域以外の外周領域のＡｌ（アルミニウム）が選択的に酸化されることによりＡｌ酸化層１１７Ｂからなる電流狭窄層１１７を構成している。
【０００６】
ところで、このような従来の酸化層狭窄型の半導体レーザ素子１１０では、ＡｌＡｓ層１１７Ａの一部がＡｌ酸化層１１７Ｂに転化すると、電流狭窄層１１７の体積は酸化前のＡｌＡｓ層１１７Ａのそれと比べて収縮するため、電流狭窄層１１７に隣接する化合物半導体層に応力が発生する。その際、活性層１１４は電流狭窄層１１７の近傍に位置するので、その応力により損傷する場合があり、活性層１１４の損傷により素子寿命が短くなるという問題があった。そこで、このような素子寿命の短縮化を防ぐために、ＡｌＡｓ層１１７Ａに代えて、ガリウム（Ｇａ）を微量に含んだＡｌ0.98ＧａＡｓ層を用ること、またはＡｌＡｓ層１１７Ａの厚さを４０ｎｍ程度に薄くしてＡｌ酸化層１１７Ｂに転化した際の体積の収縮により発生する応力を小さくすることが、特許文献１において提案されている。
【特許文献１】特開２００３−８１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のように電流狭窄層としてＡｌ0.98ＧａＡｓ層または薄いＡｌＡｓ層を用いると、これらの層の酸化速度が通常の膜厚６０ｎｍのＡｌＡｓ層を用いた場合に比べて、一桁程度低下する。従って、Ａｌ酸化層の幅を従来のものと同一にするためには、酸化時間を長くしたり、酸化温度を上げたりしなければならない。その結果、これらの層の酸化工程時に露出している上部ＤＢＲミラー層１１６も強い酸化条件に曝されるので、上部ＤＢＲミラー層１１６を構成するＡｌ組成の高い、すなわち低屈折率側の層であるｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ層が酸化されてしまう。
【０００８】
また、酸化により形成される上部ＤＢＲミラー層１１６の酸化層の幅は、電流狭窄用のＡｌ酸化層の組成や厚さにより決まる酸化条件、および上部ＤＢＲミラー層１１６を構成する化合物半導体層の組成や厚さに依存するものの、少なくとも約２〜５μｍ程度ある。約２〜５μｍという酸化の度合いは上部ＤＢＲミラー層１１６の径の大きさからすれば小さいものの、上部ＤＢＲミラー層１１６を構成するｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ層は何層にも渡って積層されているので、体積の収縮は無視できないほど大きくなる。そのため、収縮により発生する応力も大きくなり、その応力によって素子寿命が短くなり、また、信頼性の低下を引き起こす虞がある。また、上部ＤＢＲミラー層１１６のそれぞれの層の厚さはλ／４ｎであるので、発振波長λが長波長になる程、その影響が大きくなる。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択酸化により形成される電流狭窄層の生成に伴う歪（応力）の影響を軽減することができ、寿命が長く、かつ信頼性の向上した半導体レーザ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の半導体レーザ素子は、基板上に、活性層を含む積層構造を有すると共に、前記積層構造上に前記活性層に電流を注入するための第１導電型の電極を備えると共に、以下の二種類の電流狭窄層を備えている。
（Ａ）第１導電型の電極と活性層との間に酸化工程を経て形成される第１の電流狭窄層
（Ｂ）活性層と第１電流狭窄層との間に酸化工程を経ることなく形成される第２の電流狭窄層
【００１１】
本発明の半導体レーザ素子では、主に、酸化工程を要しない第２の電流狭窄層によって活性層に注入される電流が狭窄される一方、酸化工程を経て形成される第１の電流狭窄層によって活性層から離れた部位において光が閉じ込められる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の面発光型半導体レーザ素子によれば、酸化工程を経て形成される電流狭窄層（第１の電流狭窄層）に加え、この第１の電流狭窄層と活性層との間に、酸化工程を経ることなく形成可能な第２の電流狭窄層を設けるようにしたので、第１の電流狭窄層の酸化工程時に生ずる歪（応力）の活性層への影響を軽減することができ、素子の信頼性を高めることができると共に素子寿命が長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る酸化層狭窄型の面発光型半導体レーザ素子１０の断面構造を表したものである。この面発光型半導体レーザ素子１０は、基板１１の一面側に、下部ＤＢＲミラー層１２、下部クラッド層１３、活性層１４、上部クラッド層１５および上部ＤＢＲミラー層１６が順に積層された構造を有している。
【００１５】
基板１１、下部ＤＢＲミラー層１２、下部クラッド層１３、活性層１４、上部クラッド層１５および上部ＤＢＲミラー層１６は、ＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）系の化合物半導体によりそれぞれ構成されている。なお、ＧａＡｓ系化合物半導体とは、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうち少なくともガリウム（Ｇａ）と、短周期型周期表における５Ｂ族元素のうち少なくともヒ素（Ａｓ）とを含む化合物半導体のことをいう。
【００１６】
基板１１は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成されている。下部ＤＢＲミラー層１２は、例えばそれぞれの層の厚さがλ／４ｎ（λは発振波長、ｎは屈折率）のｎ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ／ｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓの３５ペアにより構成されている。下部クラッド層１３は、例えばｎ型ＡｌＧａＡｓにより構成されている。活性層１４は、例えばＧａＩｎＮＡｓ混晶により構成されている。上部クラッド層１５は、例えばｐ型ＡｌＧａＡｓにより構成されている。上部ＤＢＲミラー層１６は、例えばそれぞれの層の厚さがλ／４ｎ（λは発振波長、ｎは屈折率）のｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ／ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓの２５ペアにより構成されている。この上部ＤＢＲミラー層１６は、活性層１４のうち電流が注入される電流注入領域に対応して設けられており、上部ＤＢＲミラー層１６の、光の出射方向（Ｚ）に垂直な方向（Ｒ）における幅（以下、単に幅という）は、活性層１４および下部クラッド層１３などの幅よりも狭くなっている。
【００１７】
上部ＤＢＲミラー層１６上には、ｐ型コンタクト層２６およびｐ側電極１９が順に積層されている。上部ＤＢＲミラー層１６のＲ方向の周囲において、上部クラッド層１５上に第１の絶縁層１８が積層されており、この第１の絶縁層１８上にｐ側電極１９に接するよう電極パッド２１が設けられている。基板１１の裏面にはｎ側電極２０が積層されている。第１の絶縁層１８は、例えばポリイミドにより構成されている。
【００１８】
なお、上部ＤＢＲミラー層１６において、上部クラッド層１５より５ペア離れたｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ層の部位が、ｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ層に代わって、ＡｌＡｓ層１７Ａにより形成されると共に、そのＡｌＡｓ層１７Ａの中央（電流注入領域）を除く外周領域が選択的に酸化され、Ａｌ酸化層１７Ｂとなっている。これらのＡｌＡｓ層１７ＡおよびＡｌ酸化層１７Ｂにより第１の電流狭窄層１７が構成されている。すなわち、この第１の電流狭窄層１７は、従来の電流狭窄層と同じく酸化工程を経て形成されたものである。
【００１９】
また、上部ＤＢＲミラー層１６において、活性層１４に最も近い側のｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層の部位が、ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層に代わってｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂにより形成されると共に、そのｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂの中央（電流注入領域）を除く外周領域が選択的にｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａに転化されている。これらｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂおよびｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａにより第２の電流狭窄層２２を構成している。この第２の電流狭窄層２２は、第１の電流狭窄層１７とは異なり、酸化工程を経ることなく形成されたものである。
【００２０】
本実施の形態において、ｐ側電極１９は、本発明における第１導電型の電極、ｎ側電極２０は、本発明における第２導電型の電極の一具体例にそれぞれ相当する。また、ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａは、本発明における第１導電型の半導体層、ｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂは、本発明における第２導電型の半導体層の一具体例にそれぞれ相当している。
【００２１】
次に、図２〜図７を参照して上記面発光型の半導体レーザ素子１０の製造方法について説明する。
【００２２】
まず、ｎ型の｛１００｝基板１１上にＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法により、例えば、基板温度８１０℃、成長圧力０．００７ＭＰａの条件下で、それぞれの層の厚さがλ／４ｎ（λは発振波長、ｎは屈折率）のｎ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ／ｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓの３５ペアからなる下部ＤＢＲミラー層１２、ｎ型ＡｌＧａＡｓからなる下部クラッド層１３、ＧａＩｎＮＡｓからなる活性層１４、ｐ型ＡｌＧａＡｓからなる上部クラッド層１５およびｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂを順次結晶成長させる（図２）。
【００２３】
次に、そのｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂ上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法により第２の絶縁層２３（例えば、ＳｉＯ2 もしくはＳｉＮ）を０．５μｍ堆積させ、その第２の絶縁層２３をマスクパターニングとＲＩＥ（Reactive Ion Etching）によって直径１０μｍの円形状に３００μｍピッチで掘削する。このとき、後の工程にて精確にマスクを合わせられるようにするために、その第２の絶縁層２３上にマーカ２４を同時に設ける。このとき、マスクパターンは、例えば図８に示したようになる。続いて、ＡｓＨ３ （アルシン）とＤＥＺｎ（ディエチルジンク）雰囲気中で熱処理することにより、上記のように掘削された円形状の開口部２５の内部において露出しているｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂをｐ型化する（図３）。なお、開口部２５の内部において露出している領域のみをｐ型化するので、電流はこのｐ型化された領域（ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａ）を集中して流れるようになる。すなわち、このｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂおよびｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａが第２の電流狭窄層２２として機能する。
【００２４】
その後、ＣＦ4などのガスを用いたドライエッチングによってマーカ２４以外の第２の絶縁層２３を除去する（図４）。続いて、ＭＯＣＶＤ法により、例えば基板温度８１０℃、成長圧力０．００７ＭＰａの条件下で、それぞれの層の厚さがλ／４ｎのｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ／ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓの２５ペアからなる上部ＤＢＲミラー層１６およびｐ型コンタクト層２６を順次結晶成長させる。このうち１ペア目のｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層の部位には、ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層の代わりに上記の第２の電流狭窄層２２が形成される。また、４ペア目のｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ層の部位には、ｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ層の代わりにｐ型ＡｌＡｓ層１７Ａが形成される（図５）。この層は、後に詳述するが、第１の電流狭窄層１７へ転化させるために形成されたものである。
【００２５】
マーカ２４の上には、上部ＤＢＲミラー層１６およびｐ型コンタクト層２６の成長により結晶が堆積するが、マスクパターニングとＲＩＥによって、この堆積物を選択的に除去し、マーカ２４のパターンが明瞭に見えるようにする（図６）。
【００２６】
さらに、上記のｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａの周辺に堆積した堆積層をフォトリソグラフィとＲＩＥによって直径３０μｍの円形のメサポストに加工するが、このときｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａの中央と、メサポストの中央が一致するよう、マーカ２４を用いて精確にマスクの位置を決める。ＲＩＥ工程ではＡｌＡｓ層１７Ａよりも下方の層まで、エッチングしてメサポストに加工したのち、水蒸気雰囲気中にて、約４００℃の温度で酸化処理を行い、メサポストの外側からＡｌＡｓ層１７ＡのＡｌを選択的に酸化する。これにより、Ａｌ酸化層１７Ｂが形成される（図７）。
【００２７】
ここで、Ａｌ酸化層１７Ｂの径方向の幅が例えば１０μｍの帯状のリングとなった場合には、径の中心領域にあるＡｌＡｓ層１７Ａの面積、即ち電流注入される面積（アパーチャ）は、約８０μｍ2になる。このような構造を有することにより、電流はこのＡｌＡｓ層１７Ａを集中して流れるようになる。すなわち、これらＡｌＡｓ層１７ＡおよびＡｌ酸化層１７Ｂが第１の電流狭窄層１７として機能する。また、Ａｌ酸化層１７Ｂは隣接する化合物半導体の屈折率と大きく異なる屈折率を有するので、光を反射する機能も有していることが分かる。
【００２８】
Ａｌ酸化層１７Ｂを形成したのち、メサポストの周囲にポリイミドからなる第１の絶縁層１８を堆積させ、メサポストの上部に外周５μｍ〜１０μｍ程度の幅で接触するリング状電極（ｐ側電極１９）を設ける。続いて、下部ＤＢＲミラー層１２等が積層されている面側と反対の面側の基板１１の表面を適宜研磨して、基板厚さを例えば２００μｍ厚に調整した後、その面上にｎ側電極２０を形成する。更に、第１の絶縁層１８上に、外部端子とワイヤで接続するための電極パッド２１をｐ側電極１９と接触するように形成する。以上により、図１に示したような面発光型の半導体レーザ素子１０が完成する。
【００２９】
このようにして得られた面発光型の半導体レーザ素子１０では、ｎ側電極２０とｐ側電極１９との間に所定の電圧が印加されると、第１の電流狭窄層１７および第２の電流狭窄層２２からなる電流注入領域を通して活性層１４に電流が注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光は、一対の下部ＤＢＲミラー層１２および上部ＤＢＲミラー層１６により反射され、素子内を一往復したときの位相の変化が２πの整数倍となる波長でレーザ発振を生じ、レーザビームとして外部に出射される。
【００３０】
このとき、第２の電流狭窄層２２のｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂは、隣接するｐ型ＡｌＧａＡｓからなる上部クラッド層１５と逆バイアスの関係となるので、電流を狭窄することができる。ただし、第２の電流狭窄層２２は、従来の電流狭窄層１１８（図９）のＡｌ酸化層１１７のように、隣接する半導体と屈折率が大きく異なる層を有していないので、Ａｌ酸化層を有する電流狭窄層と比べると光を閉じ込める力が弱い。そのため、従来の面発光型半導体レーザ素子１１０において、従来の電流狭窄層１１８を単純に第２の電流狭窄層２２に置き換えることは困難である。
【００３１】
しかし、一般に、面発光型半導体レーザ素子は、活性層から少し離れた部位において光を閉じ込めるようにしてもレーザ発振させることができ、さらに、第２の電流狭窄層２２は、上述のように電流を狭窄することができる。これらを勘案すると、本実施の形態の面発光型半導体レーザ素子１０において、従来の電流狭窄層１１８が配置されていた活性層１４近傍に第２の電流狭窄層２２を配置することにより、第１の電流狭窄層１７を活性層１４から遠く離れた部位に配置することができる。
【００３２】
このように本実施の形態では、Ａｌ酸化層１７Ｂを有する第１の電流狭窄層１７の他にに第２の電流狭窄層２２を設け、第１の電流狭窄層１７を活性層１４から離れた部位に構成するようにしたので、第１の電流狭窄層１７としてのＡｌ酸化層１７Ｂを形成する際、その生成に伴う歪（応力）が活性層１４に与える影響を軽減させることができる。その結果、半導体レーザ素子１０の信頼性を高めることができ、また、寿命を長くすることができる。特に、活性層１４が基板１１と格子整合しない場合に、有効である。
【００３３】
更に、第１の電流狭窄層１７を活性層１４から０．６μｍ以上離れた部位に配置した場合は、Ａｌ酸化層１７Ｂの生成に伴う歪（応力）が活性層１４に与える影響を殆どなくすことができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、第１の電流狭窄層１７は光を閉じこめる機能を有し、一方、第２の電流狭窄層２２は電流を狭窄する機能を有するので、それぞれの狭窄面積を調整することにより、モードの制御、および素子抵抗の制御をすることができる。
【００３５】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。
【００３６】
例えば、第１の電流狭窄層１７の位置は、活性層１４と電極との間の位置であればよく、Ａｌ酸化層１７Ｂに転化した際の体積の収縮により発生する応力が活性層１４に及ぼす影響が小さい位置であれば、任意である。
【００３７】
第２の電流狭窄層２２の位置についても、第１の電流狭窄層１７と活性層１４との間であればよく、上部ＤＢＲミラー層１６におけるｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層の部位だけでなくｐ型Ａｌ0.9ＧａＡｓ層の部位であってもよい。さらに、隣接する複数の層が第２の電流狭窄層２２として構成されるようにしてもよい。
【００３８】
また、第１の電流狭窄層１７において、ＡｌＡｓ層１７Ａの代わりにＡｌ0.97ＧａＡｓ層としてもよく、さらにＡｌＡｓ層１７Ａを酸化することにより形成されるＡｌ酸化層１７Ｂの代わりにＡｌ0.97ＧａＡｓ層を酸化することにより形成されるＡｌ酸化層としてもよい。
【００３９】
また、第２の電流狭窄層２２において、ｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂの代わりに、不純物が無添加のアンドープＡｌ0.2ＧａＡｓ層としてもよい。アンドープＡｌ0.2ＧａＡｓ層であっても電流を狭窄することができるからである。
【００４０】
また、第２の電流狭窄層２２において、ｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂおよびｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ａの代わりに、ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層およびｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓにボロンなどを注入して高抵抗化された高抵抗層としてもよい。このような構成であっても電流を狭窄することができるからである。
【００４１】
更に、レーザ素子を構成する各層の組成および膜厚は、特に本実施の形態に限定されるものではなく、例えば素子がＰ（リン）系の化合物半導体で構成されるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記製造工程において、第２の電流狭窄層２２を形成する際に、ＡｓＨ3とＤＥＺｎ雰囲気中で熱処理を施すことにより、開口部２５の内部において露出しているｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層２２Ｂをｐ型化する方法を採用したが、ＺｎＯをｐ型化する部分のみに堆積させたのち熱処理することによりｐ型化するようにしてもよい。すなわち、ｐ型化する方法は特に限定されるものではなく、部分的にｐ型化することができる方法であれば何でもよい。
【００４３】
なお、本発明の面発光型半導体レーザ素子は、上記の製法によって製造されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る面発光型半導体レーザ素子の断面構成図である
【図２】図１に示したレーザ素子の製造過程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】マスクパターンの一を表す図である。
【図９】従来の面発光型半導体レーザ素子の断面構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…半導体レーザ素子、１１…基板、１２…下部ＤＢＲミラー層、１３，…下部クラッド層、１４…活性層、１５…上部クラッド層、１６…上部ＤＢＲミラー層、１７…第１の電流狭窄層、１７Ａ…ＡｌＡｓ層、１７Ｂ…Ａｌ酸化層、１８…第１の絶縁層、１９…ｐ側電極、２０…ｎ側電極、２１…電極パッド、２２…第２の電流狭窄層、２２Ａ…ｐ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層、２２Ｂ…ｎ型Ａｌ0.2ＧａＡｓ層、２３…第２の絶縁層、２４…マーカ、２５…開口部、２６…ｐ型コンタクト層
【図１】
2005347388.tif 000003
【図２】
2005347388.tif 000004
【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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