(57)【要約】【課題】  活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収が生じない面発光レーザを実現する。【解決手段】  成長層に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザにおいて、光の取り出し口を有する基板と、この基板上に形成された第１の分布反射層と、この第１の分布反射層上に形成された第１のスペーサ層と、この第１のスペーサ層上に形成され周辺部分が混晶化された活性層と、この活性層上に形成された第２及び第３のスペーサ層と、この第３のスペーサ層上に形成されたコンタクト層と、このコンタクト層上に形成される第１の電極と、基板の裏面であって光の取り出し口以外の部分に形成された第２の電極と、コンタクト層とエアギャップを介して対向するように第２の分布反射層とを設ける。【選択図】                    図１
2005203644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成長層に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザにおいて、
光の取り出し口を有する基板と、
この基板上に形成された第１の分布反射層と、
この第１の分布反射層上に形成された第１のスペーサ層と、
この第１のスペーサ層上に形成され周辺部分が混晶化された活性層と、
この活性層上に形成された第２及び第３のスペーサ層と、
この第３のスペーサ層上に形成されたコンタクト層と、
このコンタクト層上に形成される第１の電極と、
前記基板の裏面であって前記光の取り出し口以外の部分に形成された第２の電極と、
前記コンタクト層とエアギャップを介して対向するように第２の分布反射層と
を備えたことを特徴とする面発光レーザ。
【請求項２】
成長層に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザにおいて、
光の取り出し口を有する基板と、
この基板上に形成された第１の分布反射層と、
この第１の分布反射層上に形成された第１のスペーサ層と、
この第１のスペーサ層上に形成され周辺部分が混晶化された活性層と、
この活性層上に形成された第２及び第３のスペーサ層と、
記第３のスペーサ層上にトンネル接合を形成するトンネル接合層と、
このトンネル接合層上に形成された第４のスペーサ層と、
この第４のスペーサ層上に形成されたコンタクト層と、
このコンタクト層上に形成される第１の電極と、
前記基板の裏面であって前記光の取り出し口以外の部分に形成された第２の電極と、
前記コンタクト層とエアギャップを介して対向するように第２の分布反射層と
を備えたことを特徴とする面発光レーザ。
【請求項３】
前記トンネル接合層の周辺部分をエッチングにより取り除いたことを特徴とする
請求項２記載の面発光レーザ。
【請求項４】
前記第２のスペーサの周辺部分の途中まで元素をイオン注入して高抵抗化させたことを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の面発光レーザ。
【請求項５】
前記活性層が、
多重量子井戸であることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の面発光レーザ。
【請求項６】
前記活性層が、
混晶化した時に格子整合可能になるように歪量が選択されている歪補償多重量子井戸であることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の面発光レーザ。
【請求項７】
前記第２の分布反射膜は半導体微細加工技術によって形成され可動にしたことを特徴とする
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の面発光レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成長層に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザに関し、特に活性層内でのキャリアの広がりの抑制が可能で大きな光吸収が生じない面発光レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）は活性層とクラッド層を多層膜等で形成された反射層で挟み込んだ構造を有するものであり、光通信用光源や光計測用光源として用いられ、特にＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）等に適用することが可能な面発光レーザに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０１３７１０号公報
【特許文献２】特開平０７−０２２６９９号公報
【特許文献３】特開平０８−２１３７０１号公報
【特許文献４】特開平０９−０５１１４５号公報
【特許文献５】特開２００２−２８９９６９号公報
【非特許文献１】M.Ortsiefer et.al., Appl.Phys.Lett vol.76 pp.2179-2181(2000)
【非特許文献２】T.Baba et.al., Electron Lett. vol.29 pp.913(1993)
【０００４】
図３はこのような従来の面発光レーザの一例を示す構成断面図であり、「M.Ortsiefer et.al., Appl.Phys.Lett vol.76 pp.2179-2181(2000)」に記載されたものである。
【０００５】
図３において１はＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｌＡｓで形成されたｎ型の分布反射層（Distributed Bragg Reflector：以下、ＤＢＲ層と呼ぶ。）、２及び４はスペーサ層、３は量子井戸（Quantum Well）等を用いた活性層、５はｐ型不純物が高濃度にドーピングされたｐ型のトンネル接合層、６はｎ型不純物が高濃度にドーピングされたｎ型のトンネル接合層、７はｎ型のＩｎＰ等の低屈折率層、８はミラー層、９はコンタクト層、１０は電極、１１はヒートシンク、１２はもう一つの電極である。
【０００６】
ＤＢＲ層１の上（実際の図３では下であるが以下の形成過程の説明に際しては上下逆転して説明する。）には下部のスペーサ層２、活性層３及び上部のスペーサ層４が順次形成され、上部のスペーサ層４の上にはｐ型のトンネル接合層５及びｎ型のトンネル接合層６が順次形成され、トンネル接合が形成される。
【０００７】
このようなトンネル接合がｎ型のＤＢＲ層１の上であって中央部にのみ形成されるようにｐ型のトンネル接合層５の一部及びｎ型のトンネル接合層６であって図３中”ＣＩ０１”及び図３中”ＣＩ０２”に示すような周囲の部分がエッチングにより取り除かれる。
【０００８】
その後、ｎ型のトンネル接合層６及び前記エッチングの工程で表面に現れたｐ型のトンネル接合層５の上にはＩｎＰ等の低屈折率層７が形成される。
【０００９】
そして、低屈折率層７の上であって中央部には上部ミラーを構成するミラー層８が形成され、当該ミラー層８の周囲にはコンタクト層９が形成される。また、トンネル接合層５と低屈折率層７との側面には絶縁膜が形成さる。
【００１０】
コンタクト層９に接続するように上部の電極１０が形成され、電極１０の上面及び側面にはヒートシンク１１が形成される。さらに、ＤＢＲ層１の裏面には下部の電極１２が形成される。
【００１１】
ここで、図３に示す従来例の動作を図４を用いて説明する。但し、図４を用いた動作説明に際してはＤＢＲ層１を上部として説明する。また、図４は注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【００１２】
上部の電極１２と下部の電極１０との間に電圧が印加されると、下部の電極１０から上部の電極１２へ図４中”ＣＲ１１”及び図４中”ＣＲ１２”に示すように電流が中央部に形成されたトンネル接合を通じて流れて電流狭窄される。
【００１３】
このとき、バンドギャップの最も狭い活性層３において正孔と電子の結合が生じて光が発光し、ＤＢＲ層１とミラー層８との間に形成される光共振器で光増幅されて、ＤＢＲ層１側であって上部の電極１２が無い部分から図４中”ＬＲ１１”に示すようにレーザ光として出力される。
【００１４】
一方、トンネル接合部分は高屈折率材料を用いており、周囲には低屈折率層７が形成されているので、両者の間で等価屈折率差”Δｎeff”が生じる。
【００１５】
このような、等価屈折率差”Δｎeff”は、トンネル接合部分での共振波長を”λ”、トンネル接合部分と周辺部分との共振波長の差を”Δλ”、等価屈折率を”ｎeff”とした場合、
Δｎeff／ｎeff＝Δλ／λ      （１）
で表される。
【００１６】
すなわち、この等価屈折率差”Δｎeff”により、トンネル接合部分に前述の光共振器で共振するレーザ光が閉じ込められ、面発光レーザのレーザ光の光強度分布が中央部分（トンネル接合部分）で最大となるため横モード制御が可能になる。
【００１７】
また、図５はこのような従来の面発光レーザの他の一例を示す構成断面図であり、「T.Baba et.al., Electron Lett. vol.29 pp.913(1993)」に記載されたものである。
【００１８】
図５において１３はｎ型のＩｎＰ等の基板、１４はＳｉＯ２ ／Ｓｉ反射鏡、１５はｎ型のＧａＩｎＡｓＰ等のエッチングストップ層、１６はｎ型のＩｎＰ等のクラッド層、１７はｐ型のＧａＩｎＡｓＰ等の活性層、１８はｐ型のＩｎＰ等のブロッキング層、１９はｎ型のＩｎＰ等のブロッキング層、２０はｐ型のＩｎＰ等のクラッド層、２１はＭｇＯ／Ｓｉ反射鏡、２２はｐ型のＧａＩｎＡｓＰ等のコンタクト層、２３はＳｉＯ２ 等の絶縁層、２４及び２５は電極である。
【００１９】
基板１３上にはエッチングストップ層１５、クラッド層１６及び活性層１７が順次形成された後、活性層１７の側面部分をメサエッチングによって除去し、当該除去部分にバンドギャップの広いブロッキング層１８及び１９を埋め込みエピタキシャル成長を用いて形成する。
【００２０】
その後、活性層１７及びブロッキング層１９の上にはクラッド層２０が形成され、クラッド層２０の中央部分には反射鏡２１が形成される。また、クラッド層２０の上であって反射鏡２１の周辺部分にはコンタクト層２２が形成され、コンタクト層２２の周辺部分には絶縁膜２３が形成される。さらに、反射鏡２１、絶縁膜２３及び絶縁膜２３が形成されていないコンタクト層２２の上には電極２４が形成される。
【００２１】
また、基板１３は裏面であって光の取り出し口としてエッチングによりクラッド層１６表面まで取り除かれ、残った基板１３の裏面には電極２５が形成されると共にエッチングにより形成された光の取り出し口には反射鏡１４が形成される。
【００２２】
ここで、図５に示す従来例の動作を図６を用いて説明する。図６は注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【００２３】
上部の電極２４と下部の電極２５との間に電圧が印加されると、上部の電極２４から図６中”ＣＲ２１”及び図６中”ＣＲ２２”に示すように電流がバンドギャップの広いブロッキング層１８及び１９を避け中央部分を通じて流れて電流狭窄され、活性層１７を介して下部の電極２５に流れる。
【００２４】
このとき、バンドギャップの最も狭い活性層１７において正孔と電子の結合が生じて光が発光し、反射鏡１４と反射鏡２１の間に形成される光共振器で光増幅されて、反射鏡１４側であって基板１３が取り除かれた光の取り出し口から図６中”ＬＲ２１”に示すようにレーザ光として出力される。
【００２５】
また、図７は従来の面発光レーザの他の一例を示す構成断面図であり、本願出願人の出願に係る「特願２００３−１７４６３３号」に記載されたものである。
【００２６】
図７において２６はｎ型のＩｎＰ等の基板、２７はｎ型のＩｎＧａＡｓＰとｎ型のＩｎＰ等から構成されるＤＢＲ層、２８はｎ型のＩｎＰ等のスペーサ層、２９はＩｎＧａＡｓＰの歪多重量子井戸等を用いた活性層、３０はｐ型のＩｎＰ等のスペーサ層、３１は高濃度のｐ型のＩｎＧａＡｓＰ若しくはＩｎＧａＡｌＡｓ等のトンネル接合層、３２は高濃度のｎ型のＩｎＧａＡｓ等のトンネル接合層、３３はｎ型のＩｎＰ等のスペーサ層、３４はｎ型のＩｎＧａＡｓＰ等のコンタクト層、３５及び３８は電極、３６はＤＢＲ層、３７はＳｉで形成されたメンブレン、３９は高抵抗化されたイオン注入領域である。
【００２７】
基板２６上には下部のＤＢＲ層２７が形成され、ＤＢＲ層２７の上には下部のスペーサ層２８、活性層２９及び上部のスペーサ層３０が順次形成される。上部のスペーサ層３０の上にはｐ型のトンネル接合層３１及びｎ型のトンネル接合層３２が順次形成されてトンネル接合を形成する。
【００２８】
この状態で、発光領域（中心部分）をマスキングしてその他の領域（周辺部分）に酸素等の重い元素を上部のスペーサ層３０に達するまでイオン注入して高抵抗化されたイオン注入領域３９を形成する。
【００２９】
その後、ｎ型のトンネル接合層３２の上にはスペーサ層３３及びコンタクト層３４が順次形成され、コンタクト層３４上であって周辺部分には電極３５が形成される。
【００３０】
そして、コンタクト層３４の上方にはコンタクト層３４に接しない状態でメンブレン３７が形成され、メンブレン３７の下、言い換えれば、コンタクト層３４に対向する面にはＤＢＲ層３６が形成されて、図７中”ＡＧ３１”に示すようなエアギャップを形成する。
【００３１】
一方、基板２６は裏面であって図７中”ＡＲ３１”に示す部分が光の取り出し口としてエッチングによりＤＢＲ層２７表面まで取り除かれ、残った基板２６の裏面には電極３８が形成される。
【００３２】
ここで，図７に示す従来例の動作を図８を用いて説明する。図８は注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【００３３】
上部の電極３５と下部の電極３８との間に電圧が印加されると、上部の電極３５から図８中”ＣＲ４１”及び図８中”ＣＲ４２”に示すように電流が高抵抗化されたイオン注入領域３９を避け中央部分（低抵抗部分）を通じて流れて電流狭窄され、活性層２９を介して下部の電極３８に流れる。
【００３４】
このとき、バンドギャップの最も狭い活性層２９において正孔と電子の結合が生じて光が発光し、ＤＢＲ層２７とＤＢＲ層３６の間に形成される光共振器で光増幅されて、ＤＢＲ層２７側であって基板２６が取り除かれた光の取り出し口から図８中”ＬＲ４１”に示すようにレーザ光として出力される。
【００３５】
そして、上部のスペーサ層３０と下部のスペーサ層２８の膜厚は活性層２９に定在波の腹が、トンネル接合部分に定在波の節がくるように調整され、また、スペーサ層３３及びコンタクト層３４の膜厚はエアギャップとの境界面に定在波の腹がくるように調整される。
【００３６】
また、メンブレン３７をＭＥＭＳ（micro electro-mechanical systems：可動部品と電子回路を半導体微細加工技術によって集積した微小な機械システム）で可動にして、コンタクト層３４とＤＢＲ層３６との間隔（図７中”ＡＧ３１”に示すエアギャップの間隔に相当）を調整することにより、レーザ光の発振波長を可変にしている。
【００３７】
このような構成では、電流狭窄を酸素等の重い元素のイオン注入により行うためトンネル接合層の周辺部分をエッチングで除去する必要性がなく、エッチングによる段差に起因する結晶の異常成長等がなく、水素イオンをイオン注入して形成した高抵抗領域と比較して熱処理工程による低抵抗化を抑制することができる。
【００３８】
また、全ての結晶成長が終了した後に水素イオンを深くイオン注入するのではなく、活性層２９近傍で結晶成長を一時中断し酸素等の重い元素をイオン注入するため、イオン注入エネルギーが低くできると共に射程飛影が短いためパターン形成精度が良くなる。さらに、電極３５を形成するコンタクト層３４にイオン注入による損傷が生じない。
【００３９】
この結果、酸素等の重い元素のイオン注入により周辺部分に高抵抗化されたイオン注入領域を設けることにより、トンネル接合層の周辺部分をエッチングで除去する必要性がなく電流狭窄が行えるので、エッチングによる段差に起因する結晶の異常成長等がなく、水素イオンをイオン注入して形成した高抵抗領域と比較して熱処理工程による低抵抗化を抑制することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
しかし、図３及び図７に示す従来の面発光レーザでは、活性層３及び活性層２９に関しては何ら加工を施していないため、当該活性層内及び活性層の真上におけるキャリアの広がりを制御できないと言った問題点があった。
【００４１】
キャリアの広がりを制御するため、ただ単純にイオン注入を活性層に対して行うと電流が流れ込まない活性層は非常に大きな光吸収層となってしまうと言った問題点があった。
【００４２】
また、図５に示す従来例では活性層１７内及び活性層１７の真上におけるキャリアの広がりを制御できるものの、活性層１７を切断してバンドギャップの広いブロッキング層１８及び１９を埋め込みエピタキシャル成長を行うため、活性層１７とブロッキング層１８及び１９との界面での非発光準位の発生を抑えることが困難であると言った問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収が生じない面発光レーザを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
成長層に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザにおいて、
光の取り出し口を有する基板と、この基板上に形成された第１の分布反射層と、この第１の分布反射層上に形成された第１のスペーサ層と、この第１のスペーサ層上に形成され周辺部分が混晶化された活性層と、この活性層上に形成された第２及び第３のスペーサ層と、この第３のスペーサ層上に形成されたコンタクト層と、このコンタクト層上に形成される第１の電極と、前記基板の裏面であって前記光の取り出し口以外の部分に形成された第２の電極と、前記コンタクト層とエアギャップを介して対向するように第２の分布反射層とを備えたことにより、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００４４】
請求項２記載の発明は、
成長層に垂直な方向にレーザ光を出射する面発光レーザにおいて、
光の取り出し口を有する基板と、この基板上に形成された第１の分布反射層と、この第１の分布反射層上に形成された第１のスペーサ層と、この第１のスペーサ層上に形成され周辺部分が混晶化された活性層と、この活性層上に形成された第２及び第３のスペーサ層と、記第３のスペーサ層上にトンネル接合を形成するトンネル接合層と、このトンネル接合層上に形成された第４のスペーサ層と、この第４のスペーサ層上に形成されたコンタクト層と、このコンタクト層上に形成される第１の電極と、前記基板の裏面であって前記光の取り出し口以外の部分に形成された第２の電極と、前記コンタクト層とエアギャップを介して対向するように第２の分布反射層とを備えたことにより、素子抵抗とｐ型層による光吸収を低減し、かつ、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００４５】
請求項３記載の発明は、
請求項２記載の発明である面発光レーザにおいて、
前記トンネル接合層の周辺部分をエッチングにより取り除いたことにより、活性層中央部に電流狭窄され、かつ、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００４６】
請求項４記載の発明は、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明である面発光レーザにおいて、
前記第２のスペーサの周辺部分の途中まで元素をイオン注入して高抵抗化させたことにより、活性層中央部に電流狭窄され、かつ、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００４７】
請求項５記載の発明は、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明である面発光レーザにおいて、
前記活性層が、
多重量子井戸であることにより、混晶化時に格子整合され、かつ、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００４８】
請求項６記載の発明は、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明である面発光レーザにおいて、
前記活性層が、
混晶化した時に格子整合可能になるように歪量が選択されている歪補償多重量子井戸であることにより、閾値低減等の歪効果が得られ、かつ、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００４９】
請求項７記載の発明は、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明である面発光レーザにおいて、
前記第２の分布反射膜は半導体微細加工技術によって形成され可動にしたことにより、レーザ光の発振波長を可変にすることが可能になる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２，３，４，５及び請求項６の発明によれば、活性層の周辺部分にイオンを注入すると共にアニールし、活性層の周辺部分を混晶化して活性層と比較して広いバンドギャップを有し、発振波長に対して透明な混晶化層を形成することにより、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００５１】
また、請求項７の発明によれば、メンブレンをＭＥＭＳで可動にして、コンタクト層とＤＢＲ層との間隔を調整することにより、レーザ光の発振波長を可変にすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る面発光レーザの一実施例を示す構成断面図である。
【００５３】
図１において４０はｎ型のＩｎＰ等の基板、４１はｎ型のＩｎＧａＡｌＡｓとｎ型のＩｎＡｌＡｓから構成されるＤＢＲ層、４２はｎ型のＩｎＰ等のスペーサ層、４３はＩｎＧａＡｌＡｓの多重量子井戸等を用いた活性層、４４及び４５はｐ型のＩｎＰ等のスペーサ層、４６は高濃度のｐ型のＩｎＧａＡｌＡｓ等のトンネル接合層、４７は高濃度のｎ型のＩｎＧａＡｓのトンネル接合層、４８はｎ型のＩｎＰ等のスペーサ層、４９はｎ型のＩｎＧａＡｓＰのコンタクト層、５０及び５３は電極、５１はＤＢＲ層、５２はＳｉで形成されたメンブレン、５４はイオン注入領域、５５は活性層４３と比較して広いバンドギャップを有する混晶化層である。
【００５４】
基板４０上には下部のＤＢＲ層４１が形成され、ＤＢＲ層４１の上には下部のスペーサ層４２、活性層４３及び上部のスペーサ層４４が順次形成される。
【００５５】
この状態で、上部のスペーサ層４４の発光領域（中心部分）をマスキングしてその他の領域（周辺部分）であって下部のスペーサ層４２の途中までのイオン注入領域５４にＳｉをイオン注入する。
【００５６】
続いて、前記マスキングを除去した後、スペーサ層４５が再成長され、スペーサ層４５上にはトンネル接合層４６及びトンネル接合層４７が成長されトンネル接合を形成する。また、トンネル接合層４７上にはスペーサ層４８と、コンタクト層４９が順次成長される。
【００５７】
このような再成長時における温度上昇により活性層４３はアニールされ、Ｓｉをイオン注入された活性層４３は混晶化して混晶化層５５となる。ちなみに、活性層４３及び混晶化層５５の平均組成は基板４０に格子整合している。
【００５８】
その後、コンタクト層４９上であって周辺部分には電極５０が形成される。また、コンタクト層４９の上方にはコンタクト層４９に接しない状態でメンブレン５２が形成され、メンブレン５２の下、言い換えれば、コンタクト層４９に対向する面にはＤＢＲ層５１が形成されて、図１中”ＡＧ５１”に示すようなエアギャップを形成する。
【００５９】
一方、基板４０は裏面であって図１中”ＡＲ５１”に示す部分が光の取り出し口としてエッチングによりＤＢＲ層４１表面まで取り除かれ、残った基板４０の裏面には電極５３が形成される。
【００６０】
ここで、図１に示す実施例の動作を図２を用いて説明する。図２は注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【００６１】
上部の電極５０と下部の電極５３との間に電圧が印加されると、上部の電極５０から図２中”ＣＲ６１”及び図２中”ＣＲ６２”に示すように電流がトンネル接合層４７及び４６を通過し、バンドギャップの大きい混晶化された混晶化層５５を避けることにより電流狭窄されて、中央部分の活性層４３に注入され下部の電極５３に流れる。
【００６２】
このとき、バンドギャップの最も狭い活性層４３において正孔と電子（キャリア）の結合が生じて光が発光し、ＤＢＲ層４１とＤＢＲ層５１の間に形成される光共振器で光増幅されて、ＤＢＲ層４１側であって基板４０が取り除かれた光の取り出し口から図２中”ＬＲ６１”に示すようにレーザ光として出力される。
【００６３】
すなわち、混晶化層５５は活性層４３と比較して広いバンドギャップを有するので、注入されるキャリアはバンドギャップの狭い活性層４３に閉じ込められるようになる。言い換えれば、活性層内でのキャリアの広がりを抑制することが可能になる。
【００６４】
また、従来のように、ただ単純にイオン注入を活性層３０に対して行う場合と比較してイオン注入をした活性層を混晶化する（混晶化層５５）ことにより、発振波長に対して透明にすることができるので、電流が流れ込まない活性層（混晶化層５５）での光吸収の増加の問題は回避される。
【００６５】
また、メンブレン５２をＭＥＭＳで可動にして、コンタクト層４９とＤＢＲ層５１との間隔（図１中”ＡＧ５１”に示すエアギャップの間隔に相当）を調整することにより、レーザ光の発振波長を可変にしている。
【００６６】
この結果、活性層４３の周辺部分にイオンを注入すると共にアニールし、活性層４３の周辺部分を混晶化して活性層４３と比較して広いバンドギャップを有し、発振波長に対して透明な混晶化層５５を形成することにより、活性層内でのキャリアの広がりを抑制が可能で大きな光吸収を生じさせないことが可能になる。
【００６７】
なお、図１に示す実施例では活性層４３の上部にトンネル接合層４６及びトンネル接合層４７が形成されているが必須の構成要素ではなく、トンネル接合層４６及びトンネル接合層４７を除いた構成であっても構わない。この場合には、スペーサ層４５及びスペーサ層４８は１つのスペーサ層に統合することができ、このスペーサ層とコンタクト層はｐ型にする。
【００６８】
また、図１に示す実施例ではスペーサ層４４の発光領域（中心部分）をマスキングしてその他の領域（周辺部分）であってスペーサ層４２の途中までのイオン注入領域５４にＳｉをイオン注入しているが、さらに、スペーサ層４４であって活性層４３に達しない部分まで酸素等の重い元素をイオン注入してスペーサ層４４を高抵抗化させて電流狭窄を行わせても構わない。
【００６９】
また、図１に示す実施例ではイオン注入領域５４へのイオン注入の後にトンネル接合層４６及びトンネル接合層４７を再成長させているが、トンネル接合層４６及びトンネル接合層４７を形成の後にイオン注入を行っても勿論構わない。
【００７０】
また、図１に示す実施例ではイオン注入領域５４へのイオン注入の後にトンネル接合層４６及びトンネル接合層４７を再成長させているが、”非特許文献１”と同様にトンネル接合層４６及びトンネル接合層４７を形成の後にエッチングにより取り除いてから混晶化のためのイオン注入を行っても構わない。
【００７１】
また、活性層４３は、混晶化した時に格子整合可能になるように歪量が選択されていれば、ＩｎＧａＡｌＡｓの多重量子井戸のみならず歪補償Ｓ多重量子井戸であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る面発光レーザの一実施例を示す構成断面図である。
【図２】注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【図３】従来の面発光レーザの一例を示す構成断面図である。
【図４】注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【図５】従来の面発光レーザの他の一例を示す構成断面図である。
【図６】注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【図７】従来の面発光レーザの他の一例を示す構成断面図である。
【図８】注入電流の流れの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，２７，３６，４１，５１  分布反射層
２，４，２８，３０，３３，４２，４４，４５，４８  スペーサ層
３，１７，２９，４３  活性層
５，６，３１，３２，４６，４７  トンネル接合層
７  低屈折率層
８  ミラー層
９，２２，３４，４９  コンタクト層
１０，１２，２４，２５，３５，３８，５０，５３  電極
１１  ヒートシンク
１３，２６，４０  基板
１４，２１  反射鏡、
１５  エッチングストップ層
１６，２０  クラッド層
１８，１９  ブロッキング層
２３  絶縁層
３７，５２  メンブレン
３９，５４  イオン注入領域
５５  混晶化層
【図１】
2005203644.tif 000003
【図２】
2005203644.tif 000004
【図３】
2005203644.tif 000005
【図４】
2005203644.tif 000006
【図５】
2005203644.tif 000007
【図６】
2005203644.tif 000008
【図７】
2005203644.tif 000009
【図８】
2005203644.tif 000010