(57)【要約】  従来の酸化狭窄型構造ＶＣＳＥＬにおいては、素子の内部応力および熱抵抗低減上の課題を有するため、特に、高速変調型ＶＣＳＥＬの高信頼性を図る上で課題となっている。本発明の一実施形態に係る面発光レーザは、メサ中に設けられ、電気的且つ光学的に孤立した単一の電流注入開口領域を有しており、電流注入により発光する活性層と、該活性層を挟むように設けられた第１の反射器および第２の反射器と、活性層に電流を注入するｎ電極およびｐ電極と、前記電流注入開口領域を包囲するように設けられ、イオンが注入された非導電性の高抵抗化領域と、前記メサの側壁からメサの内部まで延在する非導電性酸化層と、を備え、その際、前記電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半断面の中に、前記非導電性の高抵抗化領域で囲まれている、レーザ発振光の存在する領域の内側には前記非導電性酸化層が現れない半断面が存在する。
2007116659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メサ中に設けられ、電気的且つ光学的に孤立した単一の電流注入開口領域を有する面発光レーザであり、
電流注入により発光する活性層と、
前記活性層を挟むように設けられた第１の反射器および第２の反射器と、
前記活性層に電流を注入するｎ電極およびｐ電極と、
前記電流注入開口領域を包囲するように設けられ、イオンが注入された非導電性の高抵抗化領域と、
前記メサの側壁から前記メサの内部まで延在する非導電性酸化層と、を備え、
前記電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至り、レーザ発振光の存在する領域内で切り取られた半径方向の半断面の中には、前記非導電性酸化層が現れない半断面が存在する
ことを特徴とする、面発光レーザ。
【請求項２】
電気的且つ光学的に孤立した単一の電流注入開口領域と、
前記電流注入開口領域の略中央を中心として、平面視で略放射状に配置された複数のトレンチを有する面発光レーザであり、
電流注入により発光する活性層と、
前記活性層を挟むように設けられた第１の反射器および第２の反射器と、
前記活性層に電流を注入するｎ電極およびｐ電極と、
前記電流注入開口領域を包囲するように設けられ、イオンが注入された非導電性の高抵抗化領域と、
前記トレンチの側壁から前記トレンチの外部まで延在する非導電性酸化層と、を備え、
前記電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至り、レーザ発振光の存在する領域内で切り取られた半径方向の半断面の中には、前記非導電性酸化層が現れない半断面が存在する
ことを特徴とする、面発光レーザ。
【請求項３】
前記非導電性酸化層は、前記複数のトレンチのそれぞれに設けられており、
当該複数の非導電性酸化層は、平面視で互いに接触していない
ことを特徴とする、請求項２に記載の面発光レーザ。
【請求項４】
前記電流注入開口領域は、平面視で、前記高抵抗化領域および前記非導電性酸化層によって画されており、
前記高抵抗化領域および前記非導電性酸化層の双方は、レーザ発振光と実質的に空間的に接触する位置に設けられている
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】
前記高抵抗化領域および前記非導電性酸化層は、前記電流注入開口領域の略中央を中心とした円周方向に沿って設けられており、前記電流注入開口領域を画する手段として併用されている
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】
前記電流注入開口領域の平面形状は、略、ｎ回対称（ｎ：３以上の奇数）である
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】
前記非導電性酸化層は、水蒸気酸化によって形成された水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層である
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】
前記非導電性酸化層は、３層以上設けられており、
前記非導電性酸化層と側端を接する半導体層と、前記非導電性酸化層と側端を接していない半導体層とを含んでなる半導体分布ブラック反射器が構成されており、
該半導体分布ブラック反射器中において、
前記非導電性酸化層と側端を接していない半導体層の側壁が、レーザ発振光の光強度分布に実質的に影響を及ぼさない
ことを特徴とする、請求項７に記載の面発光レーザ。
【請求項９】
当該面発光レーザの基板の裏面に、ヒートシンクまたは配線基板が接着されており、
前記活性層において発生した熱の主たる放熱経路が、前記ヒートシンクまたは前記配線基板を通過する経路である
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】
当該面発光レーザの基板と反対側の面に、ヒートシンクまたは配線基板が接着されており、
前記活性層において発生した熱の主たる放熱経路が、前記ヒートシンクまたは前記配線基板を通過する経路である
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信用の小型、低消費電力、低コスト光源として垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）の開発が盛んであり、既に１〜１０Ｇｂｐｓ程度の高速変調可能なＶＣＳＥＬも実用化されている。上記高速変調型ＶＣＳＥＬにおける既知の構造は水蒸気酸化プロセスを利用した酸化狭窄構造であり、最初に図５（ａ）および図５（ｂ）を用いて、第１の従来例のＶＣＳＥＬの構造および製造工程を説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ、メサポスト型の酸化狭窄構造を有するＶＣＳＥＬの平面図、およびＥ−Ｅ’方向における発光領域の略中央からメサ外周に至る半断面の構造を示す断面図である。なお、この酸化狭窄構造を具えるＶＣＳＥＬの報告例として、例えば、非特許文献１：近藤他、「高歪GaInNa/GaAs量子井戸面発光レーザの発振特性」、第６４回応用物理学会学術講演会  講演予稿集（２００３年秋）、３０a−ＹＢ−３がある。【０００３】
上記ＶＣＳＥＬの製造方法を図５（ｂ）に示す半断面の構造を参照して説明する。まず、半導体積層構造からなるレーザ構造体が基板１１３の上に形成される。ここで、半導体積層構造は、活性層１１１、ｐ−ＤＢＲ（分布ブラッグ反射器：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）１０９、ｎ−ＤＢＲ  １１２、および酸化層１１０等を含む。酸化層１１０は、III族元素中のアルミニウム含量率ｘが、典型的に０．９５以上と高いＡｌＧａＡｓ層からなり、挿入位置は活性層の上または下のどちらか、もしくは上下両方に各一層配置される。【０００４】
次に、この積層構造はマスキングされ、選択的にエッチングされてメサ１０１が形成される。エッチングした結果、アルミニウム含量の高い酸化層１１０を含む半導体積層構造の一部がメサ１０１の側面に露出する。次に、水蒸気酸化狭窄工程により酸化層１１０の一部領域が酸化を受け、電気的に絶縁性である水蒸気酸化膜へと変換され、非導電性酸化層１１７となる。非導電性酸化層１１７を活性層１１１への電流注入範囲を狭窄する絶縁層として利用する酸化狭窄構造を具えた、発光領域１０５が形成される。その後、誘電体保護膜１０７やポリイミド１０８などによる電極パッドの電気容量低減用の埋め込み構造の形成工程、およびｐ電極、ｎ電極形成工程等を経て、ＶＣＳＥＬ素子が完成される。【０００５】
ここで、水蒸気酸化狭窄工程および酸化層１１０の機能について詳細に説明する。水蒸気酸化狭窄工程は、高温水蒸気、もしくは、化学反応によって水を生成しうるガス、液体、固体が供給されている含む雰囲気中にメサ形成後の基板を所定の時間暴露させる工程である。これによって、アルミニウム含量の高い酸化層１１０が、メサ１０１の側面からメサ中心に向かって横方向に選択的に酸化されて、水蒸気酸化膜へと変換され、非導電性酸化層１１７となる。このとき、他の層は、アルミニウム含量が酸化層１１０より低く、ｘが０．９５以下程度のＡｌＧａＡｓ層で形成されているために、素子製造上もしくは素子特性上の影響が無い程度にしか酸化が進行しない。水蒸気酸化狭窄工程によって、ＤＢＲ部を構成する半導体層も酸化を受け、一部は酸化膜に変換されるが、ＤＢＲ部に形成される非導電性酸化層の延伸幅は、典型的には、酸化層１１０における非導電性酸化層の延伸幅の１／５以下である。【０００６】
上述のように酸化領域１０２には、酸化処理の結果、電気的に絶縁性である水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が形成される。一方、非酸化領域１０３における導電性は、酸化処理後も保たれている。そのため、ＶＣＳＥＬ駆動時には、非導電性酸化層１１７が電流バリアとして機能するため、非導電性酸化層１１７が挿入されている酸化領域１０２には電流が流れずに、非酸化領域１０３を通して、活性層１１１への電流注入が行われる。従って、この非酸化領域１０３を通して電流注入される、活性層１１１での発光性再結合により、レーザ発振光が生成される。図５に示す従来例では、発光領域の平面形状は、電流注入開口領域１０５の平面形状に依存している。この従来例では、図５（ａ）の平面図上における電流注入開口領域１０５の略中央を通るどの半断面を切り出しても、その電流注入の経路は、酸化領域１０２と非酸化領域１０３によって境界づけられている。【０００７】
また、酸化層１１０及び非導電性酸化層１１７は、電流注入開口領域１０５の平面形状を決定する以外に、レーザ光の屈折率導波機能を有している。即ち、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７は、非晶質の酸化アルミニウム様の組成であり、その光学的な屈折率は、非酸化領域１０３に属する酸化層１１０の屈折率よりも低くなる。このような屈折率分布は、光学的には、クラッド／コア構造を構成し、集光レンズと同等の働きを有するため、レーザ駆動時に発生した光を非酸化領域１０３近傍に集中させる強い導波構造となる。【０００８】
このような光導波構造によって、レーザ発振モードの安定性が向上するとともに、電流注入開口領域と光強度分布領域のオーバーラップが大きくなるため、モード利得が向上し、レーザ発振効率の向上が図られる。大きなモード利得を得ることは、１Ｇｂｐｓ以上の高速変調を実現する上で非常に重要である。なお、ＶＣＳＥＬ駆動時におけるレーザ発光領域の平面分布形状は、上述のクラッド／コア構造からなる屈折率導波機能の強度に依存する。極めて強い屈折率導波構造を有する素子の場合には、非酸化領域１０３から酸化領域１０２への光の拡がりが抑制され、発光領域の平面形状は、電流注入開口領域１０５の平面形状とほぼ同一と見做し得る。一方、弱い屈折率導波構造を有する素子の場合には、非酸化領域１０３から酸化領域１０２への光の拡がりの寄与があるため、発光領域は、電流注入開口領域１０５よりも広い領域となる。なお、本発明では、電流注入開口領域１０５の略中央で観測される発光電力強度（ピーク強度）を基準として、ピーク強度の１／１０以上の発光電力強度を有する領域を発光領域と定義する。【０００９】
ここで、酸化狭窄構造の機能及び特長を整理すると、
１）電流制御機能：絶縁性酸化層（水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層）による電流狭窄構造を容易に形成可能、
２）屈折率制御機能：埋め込み再成長無しに、活性層近傍への強い屈折率導波構造を導入可能、
であることがわかる。【００１０】
次に、酸化狭窄構造を有するＶＣＳＥＬの第２の従来例について、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明する。図６（ａ）は、複数の酸化領域を利用したトレンチ型の構造を有するＶＣＳＥＬの平面図である。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、電流注入開口領域の中心を通る半断面における構造を示す断面図であり、図６（ｂ）には、トレンチを含まない方向の半断面（Ｆ−Ｆ’半断面）、図６（ｃ）には、トレンチを含んでいる方向の半断面（Ｇ−Ｇ’半断面）が、それぞれ図示されている。【００１１】
第２の従来例の製造方法及び基本構造は、第１の従来例と同様であるので、第２の従来例において特徴的な部分についてのみ、以下に説明する。第２の従来例では、まず、メサ・ポストではなく、放射状に配置された複数のトレンチ２０１を形成する。続く、水蒸気酸化工程では、これら複数のトレンチ２０１において、各々のトレンチ側面を起点とした酸化領域１０２が形成される。このとき、トレンチ２０１の配置とサイズ、および酸化領域のサイズを適切に選択することにより、各々のトレンチを起点とする酸化領域１０２のフロント同士が接触したときに、放射状のトレンチ配置の中央付近、および放射状のトレンチの外周に非酸化領域１０３が形成される。次に、外周部の非酸化領域１０３への電流リークを防止するために、プロトン注入等の手段によって高抵抗化領域１０４を形成することによって、最終的な電流注入開口領域１０５が形成される。第２の従来例の構造は、電流注入開口領域１０５の周囲が酸化領域１０２で覆われており、電流注入開口領域１０５の略中心を通るどの半断面においても、非導電性酸化層１１７（酸化狭窄層）が電流制御および屈折率制御体として機能している点で第１の従来例と同等である。【００１２】
また、第３の従来例として、特許文献５：特開平１０−２２９２４８号公報に示されるような、トレンチ型酸化狭窄構造を有するＶＣＳＥＬの二次元高密度集積化に関する発明がある。第３の従来例では、正三角形、正方形、正六角形等を平面内に隙間無く敷き詰めたとき、その頂点となる位置に、円形のトレンチを二次元的に配置し、酸化狭窄構造の形成を行う。【００１３】
第２の従来例と同様に、隣接するトレンチ酸化フロント同士がオーバーラップする程度の酸化を行ったときに、第３の従来例では、トレンチ酸化フロント同士の接触が二次元的に行われる。その結果、周囲を酸化領域で囲まれた電流注入開口領域（非酸化領域）が、二次元アレイ状に形成される。酸化狭窄工程の後に、隣接する電流注入開口領域間をプロトン注入等の手段によって高抵抗化する。ここで、プロトン注入は電気的分離の目的で行われるため、プロトン注入工程の存在によって、各々の電流注入開口領域（発光領域）の光学的振る舞いは影響を受けない。以上の工程によって、高密度に素子が配置されている、独立駆動可能なＶＣＳＥＬの二次元アレイが形成される。【００１４】
第３の従来例のレイアウトによれば、隣接するＶＣＳＥＬ同士で酸化領域を共有可能であるため、メサポスト型の酸化狭窄ＶＣＳＥＬを高密度にアレイ化する場合と比較して、集積密度の点で有利である。【００１５】
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、下記の特許文献１〜５および非特許文献１〜３が挙げられる。
【特許文献１】特開２００３−１１０１９６号公報
【特許文献２】特開２００５−４５２４３号公報
【特許文献３】特開２００５−３１１１７５号公報
【特許文献４】特開２００５−３１０９１７号公報
【特許文献５】特開平１０−２２９２４８号公報
【非特許文献１】近藤他、「高歪GaInNa/GaAs量子井戸面発光レーザの発振特性」、第６４回応用物理学会学術講演会  講演予稿集（２００３年秋）、３０a−ＹＢ−３
【非特許文献２】Michael H. MacDougal, et al.,"Thermal Impedance of VCSEL's with AlOx-GaAs DBR's", IEEE PhotonicsTechnology Letters, Vol. 10, No. 1, pp. 15-17, 1998
【非特許文献３】P.O. Leisher, et al.,"Proton implanted singlemode holey vertical-cavity surface-emittinglasers", Electronics Letters, Volume 41, Issue18, 1 Sept. 2005, pp. 1010 -1011
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述したように、酸化狭窄構造は、電流狭窄構造と、高速変調に必須の強い屈折率導波構造とを同時に形成可能であるという大きな特長を有している。その一方で、酸化狭窄構造は、面発光レーザ素子の信頼性の点で課題を有している。【００１７】
課題の一つは、元々一体に形成された単結晶の積層構造からなる半導体層中に、非晶質化された酸化アルミニウムの層である酸化領域が導入されているために、酸化層近傍に大きな内部応力を内包していることである。このため、第１の従来例のようなメサポスト型ＶＣＳＥＬでは、時に、酸化層を境にメサポストが割れる場合があり、その頻度は酸化領域が広くなるほど顕著となる。第２の従来例のようなトレンチ型ＶＣＳＥＬでは、ｐ−ＤＢＲ部が電流注入開口領域（発光領域）上からトレンチ外周部まで、半径方向に一体に形成されているため、酸化層を境に割れが発生する恐れは無い。しかし、隣接するトレンチの間の酸化領域では、ｐ−ＤＢＲ部と活性層以下の半導体層とが、酸化層を介してのみ結合しており、内部応力は大きい。これらの大きな内部応力の存在は、アレイ実装や樹脂モールドなど、多様な実装形態下で使用されることの多いＶＣＳＥＬにおいて、該素子の信頼性の向上を図る上で、ボトルネックとなりうる。【００１８】
さらに、酸化狭窄構造の他の課題は、素子の熱抵抗低減を図る上で、不利なことである。ＶＣＳＥＬでは、発光領域の活性層体積は、従来の端面発光ＬＤと比較して１桁以上小さく、素子抵抗が大きくなっている。そのため、ＶＣＳＥＬでは、駆動時のジュール熱による発熱量が相対的に大きく、素子温度の上昇量も大きくなり、この傾向は、高い変調速度で駆動される素子ほど顕著となる。一例として、１０Ｇｂｐｓ変調用のＶＣＳＥＬでは、電流注入開口領域（発光領域）の直径が４〜６μｍ程度で、素子抵抗は７０〜１５０Ω程度となり、駆動時における活性層温度は、環境温度＋５０℃程度にまで上昇する。一方、ＶＣＳＥＬの信頼性を決定する最も重要なパラメータは、駆動時における活性層温度であり、駆動時における発熱量の抑制と、ＶＣＳＥＬ外部への放熱性を改善することが、高信頼性を実現する手段となる。【００１９】
ここで、酸化狭窄構造を有するＶＣＳＥＬの放熱性に関して、図５（ａ）および図５（ｂ）のメサポスト型ＶＣＳＥＬを用いて、考察してみる。ここで、基板１１３の裏面側が融着されたヒートシンク等の放熱体を通じて放熱される実装構造を仮定する。図５（ｂ）の断面図において、駆動時の発熱は、主に、電流注入開口領域１０５における活性層１１１の近傍で起こる。発生した熱は、電流注入開口領域１０５における活性層１１１を中心として、拡散する結果、模式的に、発熱領域１１５のように示される、高温度の領域が分布する。また、放熱経路１１６が模式的に図示されている。熱の一部は、発熱領域１１５から基板１１３の裏面側へと、放熱経路１１６の矢印１、２のように、４５度程度の角度で広がりながら放熱される。一方、発熱領域１１５のｐ−ＤＢＲ１０９側の部分からの放熱では、熱は、矢印３のように横方向に拡散した後、ｎ電極１１４側（基板１１３の裏面側）へと放熱される。【００２０】
ここで、メサポストの外側領域は、一般的に、熱伝導率の低い誘電体保護膜１０７やポリイミド１０８で覆われているため、有効な放熱経路とはなり得ない。酸化狭窄型ＶＣＳＥＬでは、水蒸気酸化の必要性から、放熱性を妨げるメサもしくはトレンチを形成する必要がある。さらに、形成されたメサやトレンチを電気容量低減や素子信頼性向上の目的で誘電体やポリイミドで埋める必要があるが、この誘電体やポリイミドは、一般的に熱伝導性の悪い材料であるため、問題がある。なお、矢印３の放熱経路による放熱性を改善する手段としては、非特許文献１：近藤他、「高歪GaInNa/GaAs量子井戸面発光レーザの発振特性」、第６４回応用物理学会学術講演会  講演予稿集（２００３年秋）、３０a−ＹＢ−３のように、メサ径を大きくすることがある程度有効である。しかし、メサ径を大きくすることは、酸化領域を大きくすることでもあり、すでに述べた酸化層の内部応力、次に述べる水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７の熱抵抗の問題、メサポストの電気容量の増大に伴う変調速度の低下、発光領域の面内分布の悪化等の問題を引き起こす恐れがある。【００２１】
放熱経路１１６の矢印３における他の課題は、基板１１３側への放熱経路中に水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が含まれることである。すなわち、非導電性酸化層１１７（水蒸気酸化膜）は非晶質化された酸化アルミニウム様の組成であり、熱伝導率が低いため、放熱性の向上が困難である。なお、ＶＣＳＥＬの熱抵抗に関する検討を行った非特許文献２：Michael H. MacDougal, et al., "Thermal Impedance of VCSEL's with AlOx-GaAs DBR's", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 10, No. 1, pp. 15-17, 1998によれば、酸化アルミニウムの熱伝導率は０．２５５Ｗ／ｃｍ２・℃である。一方、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓの熱伝導率はそれぞれ０．４５  Ｗ／ｃｍ２・℃、０．９  Ｗ／ｃｍ２・℃であり、非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）に利用される酸化アルミニウムの熱伝導率が低いことが分かる。【００２２】
次に、第２の従来例および第３の従来例に示した、トレンチ型の酸化狭窄構造を有するＶＣＳＥＬも、熱抵抗上、同様の課題を有することを、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明する。図６（ａ）は、同ＶＣＳＥＬを示す平面図である。また、図６（ｂ）および図６（ｃ）は、それぞれ、図６（ａ）のＦ−Ｆ’線およびＧ−Ｇ’線に沿った半断面の構造を示す断面図である。トレンチ型構造では、電流注入開口領域の略中央を含む、円周方向断面において、Ｆ−Ｆ’線およびＧ−Ｇ’線に沿った２種類の半断面が存在する。前者および後者は、それぞれ、トレンチ２０１を含む方向、および含まない方向の半断面である。【００２３】
Ｇ−Ｇ'線に沿った半断面は、トレンチ２０１外周のｐ−ＤＢＲ１０９がエッチングされず残されている点、およびプロトン注入による高抵抗化領域１０４が存在する点を除き、本質的にメサポスト型酸化狭窄構造ＶＣＳＥＬの半断面と同等である。すなわち、電流注入開口領域の中央から有限の距離に形成されたトレンチ構造によって、発熱領域１１５のｐ−ＤＢＲ１０９側部からの放熱では、熱の横方向拡散経路が制限され、さらに、ｐ−ＤＢＲ１０９部から基板１１３側への放熱経路中に熱伝導率の低い水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が含まれるため、放熱性上、問題を有している。一方、トレンチ２０１を含まないＦ−Ｆ'線に沿った半断面では、トレンチ２０１が無いために、横方向への熱拡散の阻害要因は少ない。しかし、基板１１３側への放熱経路中に熱伝導率の低い水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が含まれる点では、Ｇ−Ｇ'半断面と同様であり、放熱性上の課題を有している。【００２４】
トレンチ型酸化狭窄構造ＶＣＳＥＬにおける以上の課題は、第３の従来例のように高集積化された素子において、より深刻となる。すなわち、隣接素子同士の距離が近い場合は、駆動するＶＣＳＥＬで発生する熱に起因する温度上昇が、隣接する素子の動作に影響を及ぼす。その影響を抑制するため、隣接素子ごとの熱的独立性を保つためには、横方向への熱拡散を通じた放熱経路（例えば、図６（ｂ）の矢印５、もしくは矢印５よりもさらに横方向拡散の大きな経路）を積極的に利用できないという問題がある。【００２５】
第３の従来例のように、二次元高密度集積アレイ化されたＶＣＳＥＬにおいて、各々の素子を、アレイ化されていない時と同等の性能で駆動させたい場合には、隣接素子間の電気的、光学的、熱的クロストークを充分に抑制する必要がある。第３の従来例では、電流注入開口領域の周辺に設ける、非導電性酸化層、および高抵抗化領域によって、電気的なクロストークが抑制されており、また、高抵抗化領域部の活性層は、駆動時には光吸収媒質であるので、光学的クロストークも問題とはならない。しかし、既に述べたように、熱的クロストークに関して考慮されているとはいえず、特許文献５：特開平１０−２２９２４８号公報においても、熱的クロストークに関する考慮は見られない。【００２６】
上述したように、従来の酸化狭窄構造は、ＶＣＳＥＬにおいて、素子の内部応力および熱抵抗低減上の課題を有するため、特に、高速変調型ＶＣＳＥＬの高信頼性の実現を図る上で課題となっていることが明らかになった。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明による面発光レーザは、
メサ中に設けられ、電気的且つ光学的に孤立した単一の電流注入開口領域を有する面発光レーザであり、
電流注入により発光する活性層と、
前記活性層を挟むように設けられた第１の反射器および第２の反射器と、
前記活性層に電流を注入するｎ電極およびｐ電極と、
前記電流注入開口領域を包囲するように設けられ、イオンが注入された非導電性の高抵抗化領域と、
前記メサの側壁から前記メサの内部まで延在する非導電性酸化層と、を備え、
前記電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半径方向の半断面の中に、前記非導電性の高抵抗化領域で囲まれている、レーザ発振光の存在する領域の内側には前記非導電性酸化層が現れない半断面が存在することを特徴とする。【００２８】
この面発光レーザにおいては、電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半断面の中に、上記非導電性酸化層が現れない半断面が存在する。かかる構造によれば、内部応力および熱抵抗を低減させ、それにより高信頼性を獲得することが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、信頼性に優れた面発光レーザが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１（ａ）は、本発明による面発光レーザの第１実施形態を示す平面図である。図１（ｂ）および図１（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）のＡ−Ａ'線およびＢ−Ｂ'線に沿った半断面の構造を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明による面発光レーザの第２実施形態を示す平面図である。図２（ｂ）および図２（ｃ）は、それぞれ、図２（ａ）のＣ−Ｃ'線およびＤ−Ｄ'線に沿った半断面の構造を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明による面発光レーザの第３実施形態を示す二種類の半断面の構造を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、本発明による面発光レーザの第４実施形態を示す二種類の半断面の構造を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ、第１の従来例に係る面発光レーザを示す平面図および半断面の構造を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、第２の従来例に係る面発光レーザを示す平面図である。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、それぞれ図６（ａ）のＦ−Ｆ'線およびＧ−Ｇ'線に沿った半断面の構造を示す断面図である。
【図７】図７は、第３の従来例に係る面発光レーザを示す平面図である。   図１〜図７中においては、下記の符号は、それぞれ、以下の意味を有する。１０１  メサ１０２  酸化領域１０３  非酸化領域１０４  高抵抗化領域１０５  電流注入開口領域１０６  ｐ電極１０７  保護膜１０８  ポリイミド１０９  ｐ−ＤＢＲ１１０  酸化層１１１  活性層１１２  ｎ−ＤＢＲ１１３  基板１１４  ｎ電極１１５  発熱領域１１６  放熱経路１１７  非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）２０１  トレンチ３０１  配線基板７０１  高ゲイン領域
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明による面発光レーザの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。【００３２】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明による面発光レーザの第１実施形態を示す平面図である。第１実施形態に係る面発光レーザは、酸化狭窄型である。図１（ｂ）および図１（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）のＡ−Ａ'線およびＢ−Ｂ'線に沿った半断面の構造を示す断面図である。これらの半断面は、電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半断面に相当する。【００３３】
なお、本発明による面発光レーザの第１実施形態では、この半断面内における、発光領域の存在する範囲内での電気的、光学的機能に関して、従来構造との差異について議論している。一方、半断面の範囲を外周に向けて限りなく延伸していった際には、該半断面中に、後述の非導電性酸化層が現れる。この発光領域や電流注入開口領域から遠く隔たった領域に存在する非導電性酸化層は、発光領域及び電流注入開口領域の働きに影響しない範囲において無視してよい。【００３４】
第１実施形態の面発光レーザの製造方法を説明する。【００３５】
まず、半導体積層構造からなるレーザ構造体が、例えば、ＧａＡｓからなる基板１１３の上にエピタキシャル成長により形成される。エピタキシャル成長の手段として、有機金属気相化学成長法（ＭＯＣＶＤ法）が一般に使用されるが、他の手段でエピタキシャル成長を行っても良い。ここで、半導体積層構造は、基板１１３上に、ｎ−ＤＢＲ１１２、活性層１１１、酸化層１１０、ｐ−ＤＢＲ１０９などが順次積層されたものである。なお、良好な素子特性を実現するために、以上に述べた層以外に、バッファ層や高ドーピング層、中間層等が適宜挿入されてもよい。【００３６】
活性層１１１の詳細な構造は図示していないが、ＡｌＧａＡｓの障壁層とＧａＡｓの井戸層との積層構造からなる多重量子井戸（ＭＱＷ）構造および、その両端に配置されたＡｌＧａＡｓクラッド層からなり、層厚の合計は、レーザ発振光の半導体内波長でおよそ１波長分になるように設計されている。量子井戸層数は、３、４層程度である。量子井戸構造は、環境温度５０℃程度でＶＣＳＥＬを駆動したときに８５０ｎｍ付近で利得ピークを持つように設計されている。【００３７】
ｐ−ＤＢＲ１０９およびｎ−ＤＢＲ１１２は、ＶＣＳＥＬ構造において必要な内部反射を提供する。下部ＤＢＲは、典型的には、Ａｌの含量の高いＡｌＧａＡｓ層および、Ａｌの含有率の低い他のＡｌＧａＡｓ層からなる複数の対により形成される。ただし、電気抵抗の低減等の目的で、Ａｌの含量の高いＡｌＧａＡｓ層とＡｌの含有率の低いＡｌＧａＡｓ層との間に、この２層の中間の組成を有する層などが適宜挿入されてもよい。ｎ−ＤＢＲとｐ−ＤＢＲは、異なるドーパントを使用することで導電形態を変える。各層の対の典型的な厚みは、約１００〜１３０ｎｍ程度である。各層の対の全体的な厚みは、レーザ動作の意図された波長（発振波長）における光波長の半分に等しくなるように設計される。【００３８】
Ａｌ含量の高いＡｌＧａＡｓ層における、III族元素中のＡｌ含有率ｘは、例えば、約０．８６である。Ａｌ含量の高いＡｌＧａＡｓ層のＡｌ含有率ｘは、低屈折率を提供するに充分高いが、簡単に酸化する程は高くない。Ａｌ含量の低いＡｌＧａＡｓ層のＡｌ含有率ｘは、例えば、約０．１６である。Ａｌ含量の低いＡｌＧａＡｓ層は、一般的には、そのレーザ発振波長で、非吸収性であるぐらい充分な量のＡｌを含む。ｐ−ＤＢＲ、ｎ―ＤＢＲの反射率は、２つのＡｌＧａＡｓ層の屈折率の差と、その構造における層の対の数との関数であり、屈折率差と対の数を適切に選ぶことにより、所望の反射率が得られる。第１実施形態では、表面側に設ける、ｐ−ＤＢＲ１０９側から光出力を得る（表面光出射）構造について説明しているため、ｐ−ＤＢＲ１０９の反射率は、ｎ−ＤＢＲ１１２の反射率より低くなるように設計される。ｎ−ＤＢＲ（裏面側ＤＢＲ）１１２を形成するには、一般的には３０〜４０対の交互ＡｌＧａＡｓ層が使用される。また、ｐ−ＤＢＲ１０９（光出射面側ＤＢＲ）を形成するには、一般に２０〜２５対の交互ＡｌＧａＡｓ層が使用される。【００３９】
酸化層１１０は、III族元素中のアルミニウム含量率ｘが、例えば、０．９５以上と高いＡｌＧａＡｓ層からなり、挿入位置は活性層の上もしくは下のどちらか、または上下両方に各一層配置される。【００４０】
半導体積層構造の形成終了後、この積層構造上に、既存のフォトグラフィー工程によってエッチングマスクを形成する。その後、選択的にエッチングされて、メサ１０１が形成される。メサ形成における、エッチング深さは、少なくとも、酸化層１１０が、メサ側面に露出する程度の深さである。【００４１】
ここで、メサの平面形状を説明する。第１実施形態のメサ形状は、図１（ａ）の平面図に示されるように、放射状に配置され、半径方向に延伸する複数のストライブが中央で重なった形状を有している。なお、ここでストライプ本数が５本の場合について図示しているが、これには理由がある。回転対称性が、円周方向において奇数回対称な電流注入開口領域の形状は、レーザ駆動時の円周方向高次モードを効果的に抑制でき、横方向単一モード動作を行う上で効果的であるためである。これは、通常、円周方向高次モードの発光スポット数は、円周方向に偶数個のピークを有するので、奇数回対称な電流注入開口領域の平面形状としておくことで、どの高次モードのスポットとも整合しない発光形状を得ることができるためである。【００４２】
なお、本発明の趣旨に沿ったメサ形状は、第１実施形態で示した形状に限ったものではなく、他の形状でもよい。望ましいメサ形状については後述する。【００４３】
次に、この半導体サンプルに酸化処理を行う。この半導体サンプルは、例えば、４００℃程度の高温で窒素環境の中、水蒸気を用いて酸化される。この酸化処理の間、酸化層１１０の周囲は、高温の水蒸気に曝され、メサ側壁からメサ内奥部に向かって酸化が進行して、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が形成されていく。酸化処理の時間を適切に選択することによって、最終的な電流注入開口領域の形状に関して、所望の非導電性酸化層１１７（水蒸気酸化膜）の形状が得られる。【００４４】
第１実施形態では、放射状に配置されたストライプ状メサの各々において、向かい合う側壁から延伸した酸化フロント同士（ａとｂ）が互いに接触しない様に、酸化させる。第１実施形態では、酸化処理後においても、図５（ａ）のように、メサ形状にほぼ相似形で比較的大きな非酸化領域１０３が残される。また、酸化処理を終えた時点においては、最終的な電流注入開口領域の形状は、まだ画定されない。すなわち、第１実施形態では、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７のみでは、発光領域１０５の周囲を囲む、閉じた電流非注入領域の形成は完了していない。他の表現をすれば、本発明の第１実施形態では、非導電性酸化層１１７は、単独で、電流注入開口領域の形状を画定するための電流制御機能を実現する手段としては用いられていないと言える。【００４５】
酸化プロセスの後、イオン注入プロセスを使用して、メサ中央部付近以外の場所に高抵抗化領域１０４を形成する。このイオン注入プロセスに使用される、イオン注入エネルギーは、例えば、５０ｋｅＶから４００ｋｅＶ程度である。注入されるイオン線量は、例えば、各注入エネルギーレベルで３×１０１５ｃｍ−２である。ＶＣＳＥＬにおいて、高抵抗化領域１０４を形成する際に使用されるイオンは、例えば、プロトンもしくは酸素イオンである。【００４６】
ここで、イオン注入によって形成される高抵抗化領域１０４の平面形状を説明する。第１実施形態における高抵抗化領域１０４の形状は、メサ中心部の円形形状を除く、周辺部を高抵抗化している。高抵抗化しない略円形状の半径は、一例として、１０Ｇｂｐｓ変調用ＶＣＳＥＬ素子では、５〜１２μｍ程度である。このとき、高抵抗化領域１０４と酸化領域１０２の平面的な重なり形状の関係において、酸化領域１０２であるが、高抵抗化領域１０４ではない領域（図１（ａ）におけるｃ）が残されるように、高抵抗化領域１０４の形状が設計される。本イオン注入工程によって、発光領域１０５の周囲を囲む、閉じた電流非注入領域の形成がなされ、第１実施形態のＶＣＳＥＬにおける、最終的な電流注入開口領域が決定される。【００４７】
高抵抗化領域１０４プロセスの後、誘電体保護膜１０７やポリイミド１０８などによる電極パッドの電気容量低減用の埋め込み構造の形成工程、および電流注入のために必要なｐ電極１０６および、ｎ電極１１４作製工程等を経て、第１実施形態のＶＣＳＥＬ素子が完成する。【００４８】
次に、第１実施形態のＶＣＳＥＬの、従来のメサポスト型酸化狭窄構造に対する熱抵抗低減上の優位性に関して説明する。まず、図１（ｃ）の半断面（Ｂ−Ｂ’半断面）の構造を示す断面図をみると、この半断面（Ｂ−Ｂ’半断面）では、高抵抗化領域１０４がメサ側面付近に存在する点を除けば、図５（ｂ）に示されるメサポスト型ＶＣＳＥＬの断面形状と同一であることが分かる。この半断面（Ｂ−Ｂ’半断面）においては、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７は、この断面における電流注入領域を決定する電流制御体として、また、レーザ光を電流注入開口領域近傍に導く屈折率導波体として機能しており、この点においては、第１の従来例と同様である。【００４９】
レーザ発振時には、主に、非酸化領域１０３の活性層１１１から熱が発生し、周辺に拡散する結果、模式的に、発熱領域１１５のように示される、高温度の領域が形成される。発熱領域１１５から基板１１３側への放熱経路１１６は、矢印１〜３のように模式的に示される。ここで、熱の一部は放熱経路１１６の矢印１、２のように、発熱領域１１５から４５°程度の角度で広がりながら放熱される。しかし、発熱領域１１５のｐ−ＤＢＲ側の部分から基板１１３側へと向かう、矢印３の経路では、第１の従来例の場合と同様に、メサポストの外側領域は、一般的に熱伝導率の低い誘電体保護膜１０７やポリイミド１０８で覆われているため、有効な放熱経路とはなり得ず、また、基板１１３側方向についても、熱伝導性の低い水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７を経由した放熱経路しかない。以上述べた様に、Ｂ−Ｂ'半断面における断面構造は、従来のメサポスト型と同等であり、また、その放熱性に関しても、優位性はみられない。【００５０】
つぎに、図１（ｂ）の半断面（Ａ−Ａ'半断面）における放熱性について検討する。この半断面の構造的特徴は、メサ側面が電流注入開口領域の中心から延伸した場所に存在する点である。この延伸されたメサ部は一体に形成された半導体積層構造であるため、熱伝導率が高い。したがって、発熱領域１１５のｐ−ＤＢＲ１０９側の部分から、熱の横方向への拡散が充分に行われる構造となっている。これら熱の横方向への拡散が寄与する経路は、放熱経路１１６の矢印４、５などの経路として模式的に示されている。【００５１】
また、半径方向に延伸されたメサ部は、半導体の積層方向においても、非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）を含んでおらず、一体に形成された積層構造のみで形成されているために、矢印３，４，５の経路で横方向に拡散した熱は、容易に基板１１３側に放熱されることになる。このことから、Ａ−Ａ'半断面では、第１の従来例の酸化狭窄構造と比較して、放熱性が改善されていることが明らかである。【００５２】
なお、この半断面（Ａ−Ａ'半断面）においては、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７は、電流注入開口領域から遠く離れた位置にあり、電流制御体もしくは屈折率導波体として機能していない。この半断面（Ａ−Ａ'半断面）において、電流制御体として機能しているのは、高抵抗化領域１０４である。この半断面（Ａ−Ａ'半断面）では、屈折率導波体は存在せず、断面構造的には、プロトン注入構造（高抵抗化領域）のみによる電流狭窄構造を具えている、利得導波型ＶＣＳＥＬと同等の構造となっている。非導電性酸化層１１７を利用する屈折率導波構造が具備されていない点に起因し、この半断面（Ａ−Ａ'半断面）においては、プロトン注入構造（高抵抗化領域）が、発光領域の電流注入開口領域から半径方向の外周側に向けて大きく延在している。【００５３】
断面構造に関する以上の議論をまとめると、第１実施形態では、電流注入開口領域の中心を通る円周方向の一半断面であるＢ−Ｂ'半断面においては、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７がこの断面方向における電流注入開口領域の範囲を決定する、高速変調に必須な、電流制御体かつ、強い屈折率導波体として機能しているが、放熱性については、従来の酸化狭窄構造と同等である。一方、円周方向の他の半断面であるＡ−Ａ'半断面においては、高抵抗化領域１０４が実質的な電流制御体として機能しており、屈折率導波体は存在しない。また、放熱性は、従来の酸化狭窄構造よりも優れている。第１実施形態では、Ａ−Ａ'半断面の構造とＢ−Ｂ'半断面の構造が、円周方向で併用されているために、総合的な素子特性を考慮すると、電流狭窄構造を具え、良好な放熱性と、高速変調に適合する、強い屈折率導波機構が両立されていることが分かる。【００５４】
なお、第１実施形態の構造では、一見、屈折率導波作用に関して問題があるように見える。すなわち、従来のような全円周方向に対して設けられていた酸化狭窄構造が、第１実施形態では円周方向の一部領域にしか形成されていないために、従来の酸化狭窄構造と比較して、屈折率導波作用が小さいのではという疑問である。しかし、この点については、酸化層１１０の層厚を厚くするか、積層方向における配置（積層方向の光定在波の節位置からずらして配置するなど）を最適化するなどの手段を講じることにより、従来の酸化狭窄構造と同等の強い屈折率導波作用が得られる。【００５５】
最後に、第１実施形態の構造上の特徴について再度述べる。すなわち、第１実施形態は、単一の電流注入開口領域と、その周囲が高抵抗な半導体領域によって囲まれた平面構造を有するＶＣＳＥＬであって、電流注入開口領域の形状を実質的に決定する手段において、電流注入開口領域の中央を中心とする円周方向によって異なる、少なくとも２種類以上の手段が併用されており、その手段のうちの一つが水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層であり、他の手段のうちの一つがイオン注入による高抵抗化領域である。第１実施形態において、電流注入開口領域を囲む、高抵抗な半導体層（電流非注入領域）を実質的に実現しているのは、高抵抗化領域であり、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層は、本質的には、屈折率導波体としてのみ機能する。【００５６】
以上に述べた構造を実現した結果として、電流注入開口領域の中央を通る半断面の、少なくとも一つの円周方向において、活性層、ｐ−ＤＢＲ、ｎ−ＤＢＲ等からなる半導体積層構造中に水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層が含まれないことを特徴とする構造が形成される。第１実施形態は、屈折率導波体として機能する水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層を半導体積層構造中に含みながら、電流注入開口領域の中央を通る特定の円周方向半断面においてはこれを含まない構造、のＶＣＳＥＬを提案するものである。【００５７】
（第２実施形態）
図２（ａ）は、本発明による面発光レーザの第２実施形態を示す平面図である。第２実施形態に係る面発光レーザは、酸化狭窄型である。図２（ｂ）および図２（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）のＣ−Ｃ'線およびＤ−Ｄ'線に沿った半断面の構造を示す断面図である。これらの半断面は、電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半断面に相当する。【００５８】
この面発光レーザの製造方法を説明する。まず、例えばＧａＡｓからなる基板１１３の上に、半導体積層構造からなるレーザ構造体がエピタキシャル成長により形成される。ここで半導体積層構造は、基板１１３上に、ｎ−ＤＢＲ１１２、多重量子井戸構造を含む活性層１１１、酸化層１１０、ｐ−ＤＢＲ１０９等が順次積層されたものである。なお、良好な素子特性を実現するために、以上述べた層以外にバッファ層や高ドーピング層、中間層などが適宜挿入されてもよい。【００５９】
半導体積層構造の形成後、この積層構造上に、既存のフォトグラフィー工程によってエッチングマスクを形成する。その後、選択的にエッチングされて、トレンチ２０１が形成される。トレンチ２０１のエッチング深さは、少なくとも酸化層１１０がトレンチ２０１の側面に露出する程度の深さである。【００６０】
ここで、トレンチ２０１の平面形状は、リング形状の一部中心角を取り出した形状としているが、このトレンチの平面形状は、図２に示す形状には限られず、円形、扇形、三角形等であってもよい。第２実施形態のトレンチは、図２（ａ）の平面図に示されるように、最終的な電流注入開口領域を中心とした円周上に放射状に配置される。なお、ここでは、トレンチ本数が５本の場合について図示している。これは、第１実施形態と同様、回転対称性が、奇数回対称の電流注入開口領域の平面形状とすることが、高次モード励振の抑制を行う上で、効果的であるためである。【００６１】
次に、この半導体サンプルを４００°Ｃ程度の高温で窒素環境の中、水蒸気を用いて酸化する。この酸化処理の間、酸化層１１０は周囲にさらされ、放射状に配置された各々のトレンチ側壁から、非トレンチ部の内奥方向に向かって酸化が進行し、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が形成される。本実施形態では、放射状に配置された複数のトレンチにおいて、隣接するトレンチ側壁を起点として延伸した酸化フロント同士が互いに接触しない様に酸化させる。この点は、第２の従来例をはじめとする従来のトレンチ酸化構造と本質的に異なる点である。第２実施形態では、酸化処理後においても、図２（ａ）のように、トレンチ形状とほぼ相似の形状の酸化領域１０２の周囲に、比較的大きな非酸化領域１０３が残される。酸化処理プロセスの後、プロトンイオン注入プロセスを使用して、最終的な電流注入開口領域における中央部付近の略円形形状の領域以外の部分にイオン注入を行い、高抵抗化領域１０４を形成する。【００６２】
ここで、イオン注入によって形成される高抵抗化領域１０４の平面形状を説明する。第２実施形態においては、中心部の略円形形状の領域を除き、その周辺部を全て高抵抗化している。高抵抗化しない略円形状の半径は、一例として、１０Ｇｂｐｓ変調用素子では５〜１２μｍ程度である。このとき、高抵抗化領域１０４と、各トレンチを起点とした酸化領域１０２の平面的な重なり形状の関係において、酸化領域１０２であるが、高抵抗化領域１０４ではない領域（図２（ａ）のａ）が残されるように、高抵抗化領域１０４の形状が設計される。本イオン注入工程によって、発光領域１０５の周囲を囲む、閉じた電流非注入領域の形成がなされ、第２実施形態のＶＣＳＥＬにおける最終的な電流注入開口領域が決定される。【００６３】
高抵抗化領域１０４を形成するプロセスの後、誘電体保護膜１０７やポリイミド１０８等による電極パッドの電気容量低減用の埋め込み構造の形成工程、および電流注入のために必要なｐ電極１０６および、ｎ電極１１４工程等を経て本素子が完成する。【００６４】
次に、第２実施形態のＶＣＳＥＬにおける、従来のトレンチ構造に対する熱抵抗低減上の優位性に関して説明する。まず、図２（ｃ）の断面図をみると、これは図６（ｃ）に示される、従来のトレンチ型酸化狭窄ＶＣＳＥＬにおけるトレンチ部を含む半断面の断面形状と全く同一であることが分かる。この半断面（Ｄ−Ｄ'半断面）においては、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７は、電流注入領域を決定する電流制御体として、また、レーザ光を電流注入開口領域近傍に導く屈折率導波体として機能しており、この点に関しては、第２の従来例と同様である。したがって、その放熱性に関しても、第２の従来例と同様に、放熱経路１１６のうちの矢印３の経路では、トレンチ部が熱伝導率の低い誘電体保護膜１０７やポリイミド１０８で覆われているため、有効な放熱経路とはなり得ない。また、基板１１３側方向に関しても、熱伝導性の低い水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７を経由した放熱経路しかないために、放熱性に関する課題を有している点も、第２の従来例と全く同様である。【００６５】
次に、図２（ｂ）の半断面における放熱性について検討する。この半断面（Ｃ−Ｃ'断面）の構造的特徴は、電流注入開口領域の中心から外側に至る半径方向のどの場所においても、トレンチや非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）が存在しないことである。一方、第２の従来例で示したトレンチ型酸化狭窄構造では、トレンチを含まない図６（ｂ）の半断面では、半径方向においてトレンチは含まれないものの、ｐ−ＤＢＲ１０９から基板１１３側への放熱経路中に水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が含まれる。【００６６】
以上の違いによって、第２実施形態のＣ−Ｃ'半断面と、第２の従来例のＦ−Ｆ'半断面における放熱性の比較を行うと、放熱経路１１６、矢印３，４，５で模式的に図示される経路の横方向熱拡散による放熱性に関しては、同等である。しかし、基板１１３側への放熱経路においては、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が途中に含まれない分だけ、第２実施形態の方が優れているといえる。なお、このＣ−Ｃ'半断面においては、高抵抗化領域１０４が電流制御体として機能している。このＣ−Ｃ'半断面には、屈折率導波体は存在せず、断面構造的には、プロトン注入構造のみによって電流狭窄を達成している、利得導波型ＶＣＳＥＬと同等の構造となっている。【００６７】
以上の議論をまとめると、第２実施形態では、電流注入開口領域の中心を通る円周方向の一半断面であるＤ−Ｄ'半断面においては、第１の従来例に示す従来の酸化狭窄構造と同様、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が、高速変調に必須の電流制御体かつ、強い屈折率導波体として機能しており、放熱性についても、従来の酸化狭窄構造と同等である。一方、円周方向の他の断面、Ｃ−Ｃ'半断面においては、高抵抗化領域１０４が実質的な電流制御体として機能しており、屈折率導波体は存在しない。また、Ｃ−Ｃ'半断面における放熱性は、従来の酸化狭窄構造よりも優れている。第２実施形態では、上記Ｃ−Ｃ'半断面構造とＤ−Ｄ'半断面構造が円周方向で併用されているために、総合的な素子特性を考えると、良好な放熱性と、高速変調に必要な強い屈折率導波機構が両立されることが分かる。【００６８】
なお、トレンチ型の酸化狭窄構造を有するＶＣＳＥＬにおいて、隣接するトレンチを起点とした酸化フロント同士が互いに接触しない程度に酸化させる点で、第２実施形態と類似の構造が特許文献２：特開２００５−４５２４３号公報において提案されている。図７に示す平面図を用いて、特許文献２に開示される構造を説明する。特許文献２に開示される従来例は、二次元的に配置されたトレンチ２０１を利用した酸化狭窄構造ＶＣＳＥＬアレイであり、隣接するトレンチを起点とする酸化領域１０２のフロント同士が接触しない程度の水蒸気酸化プロセスが施されている。フェーズ・アレイを構成する、隣接するＶＣＳＥＬ同士の間に残された非酸化領域は、高ゲイン領域として使用されている。フェーズ・アレイ型のＶＣＳＥＬ駆動時には、各レーザ開口部から基板に垂直方向に出射されるレーザ発振光相互を連結するため、基板面内方向に放射される自然放出光が、この高ゲイン領域７０１で増幅されて、隣接するＶＣＳＥＬに側方から入射する。この高ゲイン領域７０１を介して、隣接するＶＣＳＥＬ同士の利得結合が図られることによって、２次元ＶＣＳＥＬフェーズ・アレイは、全て同一位相にて発振する。その際、高ゲイン領域７０１には、電流注入によって、光利得を発生させているが、電流注入をするため、発熱源ともなっている。【００６９】
特許文献２に開示される従来例では、２次元ＶＣＳＥＬアレイによる光フェーズドアレイを実現するために、隣接素子間は、電気的に連結され、同位相の電流注入がなされ、同時に、光学的なモード・カップリングを積極的に活用するため、高ゲイン領域７０１が設けられている。従って、特許文献２に開示される従来例の二次元ＶＣＳＥＬフェーズ・アレイにおいて、隣接するトレンチを起点とした酸化フロント同士が互いに接触しない程度に酸化させるという点のみについては、第２実施形態とは、構造的な類似があるが、その非酸化領域に電流注入がなされる点で、第２実施形態とは、本質的に異なる構造であることが分かる。第２実施形態では、２次元アレイ状に配置するＶＣＳＥＬにおいて、隣接するＶＣＳＥＬ相互間で、電気的、光学的なカップリングを排除し、同時に、単一のＶＣＳＥＬ素子における高速性と高信頼性の向上を目的としており、特許文献２に開示される従来例とは本質的に異なる構造である。なお、特許文献２に開示される従来例のＶＣＳＥＬフェーズ・アレイでは複数の発光点を同一位相で発振させるために、基板平面方向への自然放出光を利用して、モード・カップリングを行っているが、このような構造を有するＶＣＳＥＬフェーズ・アレイでは自然放出光寿命が長くなるため、高速変調には不向きである。【００７０】
（第３実施形態）
図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明による面発光レーザの第３実施形態を示す断面図である。第３実施形態に係る面発光レーザは、酸化狭窄型である。この第３実施形態に係る面発光レーザの平面図は、図１（ａ）と同一である。図３（ａ）および図３（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）のＡ−Ａ'線およびＢ−Ｂ'線に沿った半断面の構造を示す断面図である。これらの半断面は、電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半断面に相当する。【００７１】
レーザ構造自体は、本質的に第１実施形態で説明したものと同様である。第３実施形態では、基板側を光出射面とし、ＶＣＳＥＬがフリップチップ実装によって配線基板３０１に実装されており、主たる放熱経路１１６が基板１１３側でなく、ｐ電極１０６を介した配線基板３０１側である点において第１実施形態と異なる。第３実施形態によるＶＣＳＥＬの製造方法は、第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。【００７２】
フリップチップ実装によって、主たる放熱が基板上に形成されたレーザ構造体側から行われる場合は、基板側から放熱が行われる場合よりも、放熱性に対する配慮が必要である。第１実施形態における議論と同様に、熱の一部は、放熱経路１１６の矢印１、２のように発熱領域１１５から４５°程度の角度で広がりながら放熱される。しかし、フリップチップ実装時には、矢印１，２の経路においても、熱の横方向拡散可能な領域がメサ１０１の形成範囲に制限される。これは、第１実施形態の基板側への放熱の場合には、図１（ｃ）における矢印１、２の経路に関しては、横方向の熱拡散に関する制限がなかったことと、対照的である。このため、フリップチップ実装における放熱性は、特別な工夫を行わない限り、基板側に放熱する場合よりも不利である。【００７３】
また、矢印３の経路では、メサポストの外側領域は、一般的に熱伝導率の低い誘電体保護膜１０７やポリイミド１０８で覆われている点、および、ｐ電極１０６、配線基板３０１に至る放熱経路の途上に熱伝導性の低い水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が存在し、放熱を阻害している点も同様である。以上に述べたように、Ｂ−Ｂ'半断面では放熱性に課題を有していることが分かった。なお、第１の従来例のメサポスト型ＶＣＳＥＬは、発光領域を囲む全円周方向において、この半断面の形状となっているため、フリップチップ実装においても素子全体としての放熱性に課題を有していることは明らかである。【００７４】
次に、Ａ−Ａ'半断面における放熱性について述べる。この半断面の構造的特徴は、メサ側面が電流注入開口領域の中心から延伸した場所に存在する点である。この延伸されたメサ部は一体に形成された半導体積層構造であるため、熱伝導率が高い。したがって、延伸されたメサ部においては、発熱領域１１５から、熱の横方向への拡散が充分に行われる構造となっている。この横方向への熱拡散は、放熱経路１１６の矢印４，５などの経路として模式的に示されている。また、半径方向に延伸されたメサ部は、半導体の積層方向においても、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層含んでおらず、一体に形成された半導体積層構造のみで形成されているために、矢印３，４，５の経路で横方向に拡散した熱は、容易に、ｐ電極１０６側に放熱されることになる。このことから、図３（ａ）に示すＡ−Ａ'半断面では、従来の酸化狭窄型構造と比較して、放熱性が改善されている。【００７５】
以上の議論をまとめると、フリップチップ実装形態である第３実施形態においても、横方向および縦方向の放熱性において、従来の酸化狭窄構造よりも優れたＡ−Ａ'構造と、放熱性においては、従来の酸化狭窄構造と同等であるが、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７によって従来の酸化狭窄構造と同等の強い屈折率導波が実現可能なＢ−Ｂ'構造が円周方向で併用されているために、総合的な素子特性を考えると、良好な放熱性と、高速変調に必要な強い屈折率導波機構が両立されているといえる。【００７６】
なお、第３実施形態では、第１実施形態のメサポスト型ＶＣＳＥＬをフリップチップ実装した場合において述べたが、第２実施形態のトレンチ型構造のＶＣＳＥＬをフリップチップ実装した場合においても、その効果は同様である。【００７７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る面発光レーザについて説明する。第４実施形態に係る面発光レーザは、ホーリー（Ｈｏｌｅｙ)−ＶＣＳＥＬである。近年、ＶＣＳＥＬの電流注入開口領域における光フィールドが存在する領域に複数のトレンチを放射状に形成し、このトレンチと半導体の大きな屈折率差に起因する強い光導波作用を積極的に活用して、ＶＣＳＥＬにおける、単一モード光出力の改善や、発振閾値の低減等を図る研究が行われている。この構造を有するＶＣＳＥＬとして、ホーリーＶＣＳＥＬ、もしくはフォトニック結晶ＶＣＳＥＬが提案されている。【００７８】
これらのＶＣＳＥＬにおける従来例としては、特許文献４：特開２００５−３１０９１７号公報および非特許文献３：P.O. Leisher, et al., "Proton implanted singlemode holey vertical-cavity surface-emitting lasers", Electronics Letters, Volume 41, Issue18, 1 Sept. 2005, pp. 1010 - 1011のホーリーＶＣＳＥＬがある。これらのＶＣＳＥＬでは電流注入開口領域の近傍に楔状のトレンチを放射状に配置し、このトレンチと半導体積層構造の強い屈折率差によって光導波を行っている。【００７９】
特許文献４では、メサポスト型酸化狭窄構造における電流注入開口領域の直上のｐ−ＤＢＲ部に、横モード制御を目的として、底面と内側面に遮光手段を設けているトレンチ（孔）が形成されている。この特許文献４に記載されるＶＣＳＥＬにおいては、電流制御体として、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層が、屈折率導波体として、底面と内側面に遮光手段を設けているトレンチが使用されていることになる。【００８０】
一方、非特許文献３では、電流制御体として、プロトン注入が、屈折率導波体として、トレンチが使用されていることになる。【００８１】
以上に述べた従来のホーリーＶＣＳＥＬは、素子製造上の問題を有している。それは、強い導波作用を実現するために、微小な開口サイズで、深いトレンチを精度良く形成する必要があり、かつ、トレンチの側壁には導波光が直接接触するために、光散乱による光学的損失が発生しないように充分な平滑性が要求されることである。しかし、実際には、微小な開口サイズのトレンチを深さ方向の総て場所において充分な平滑性で形成するためには、非常に高度な技術が要求されるため、これらの構造を有する素子を充分な均一性や歩留まりで生産することは困難である。【００８２】
第４実施形態によれば、従来のホーリーＶＣＳＥＬにおける上記問題を回避可能である。第４実施形態のホーリーＶＣＳＥＬの平面形状は、図２（ａ）と同一である。図４（ａ）および図４（ｂ）の双方は、図２（ａ）の平面図におけるＤ−Ｄ’半断面における、異なる実施形態の半断面の構造を示す断面図である。図４（ａ）および図４（ｂ）の半断面構造における特徴は、酸化層１１０が、積層方向に複数挿入されている点である。従来の酸化狭窄ＶＣＳＥＬでは、酸化層は活性層の上もしくは下に一層、もしくは上下双方に各一層設けられるのが一般的であるが、第４実施形態では、ホーリーＶＣＳＥＬとしての強い屈折率導波作用を実現するために、少なくとも、活性層の上もしくは下のどちらか、または上下双方に２層以上の酸化層を配置する。【００８３】
図４（ａ）では、同一組成の酸化層を活性層の上部に複数挿入している。図４（ｂ）では、さらに、挿入する酸化層のアルミニウム含有率を酸化層の各層ごとに変化させることで、各層において、水蒸気酸化狭窄工程にて形成される、非導電性酸化層１１７に用いる水蒸気酸化膜の延伸幅を変えることで、より詳細な導波構造の設計をおこなっている。図４（ｂ）では、具体的に、酸化領域１０２の幅が素子表面に向かうにつれて小さくなるように設計することで、ｐ電極１０６のコンタクト面積を大きくとれるようにしている。【００８４】
はじめに、第４実施形態の放熱性に関して説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）の半断面構造を示す断面図では、放熱経路１１６における矢印３の経路は、複数の非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）、ポリイミド１０８、誘電体保護膜１０７の存在により良好な放熱性が得られにくい。しかし、図２（ａ）の平面図におけるＣ−Ｃ'半断面では、本発明の主旨にしたがい、半導体積層構造中に非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）もトレンチ構造も含まれないため、良好な放熱性が維持されている。なお、同様の構造を、第１の従来例のメサポスト型、もしくは第２の従来例のトレンチ型の酸化狭窄構造の平面形状で製造した場合には、発光領域を囲む円周方向の全方位に、複数の非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）が具備されることになり、放熱性のみならず、電気抵抗、内部応力上大きな問題である。【００８５】
次に、第４実施形態の特徴とする強い光導波作用および、それを実現する際の生産性について説明する。第４実施形態では、複数の非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）によって強い屈折率導波作用を実現しており、この点においては既に述べたようなトレンチの側壁を利用したホーリーＶＣＳＥＬと同等である。しかし、側壁すべてが光導波機構として使用される従来例に対して、第４実施形態では、積層方向に周期的に形成された非導電性酸化層（水蒸気酸化膜）の先端のみが光導波に関与し、酸化の進行しない低アルミニウム組成の層の側壁は、実質的に光導波に関与しない点が大きな特徴となる。このことは、従来例ではトレンチ側壁に対して、“面”平滑性が要求されるのに対して、第４実施形態では、酸化層の“線”の平滑性でよいことに相当し、これはトレンチ側壁の荒さの影響を受けにくいこととなるため、より生産性に富む構造といえる。【００８６】
また、第４実施形態のさらなる特長は、所望の反射率を得るために要求されるｐ−ＤＢＲ１０９の全層厚を薄くできる点である。まず、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７の形成に利用される酸化層１１０には、通常、ｐ−ＤＢＲ１０９の低屈折率層に利用するＡｌＧａＡＳよりも、アルミニウム含有率がさら高いＡｌＧａＡｓやＡｌＡｓが利用される。その際、酸化層１１０の屈折率は、通常用いる、ｐ−ＤＢＲ１０９の低屈折率層の屈折率より小さくなる。従って、ｐ−ＤＢＲ１０９の低屈折率層に代えて、酸化層１１０が周期的に挿入されている構造では、中央部分においては、ｐ−ＤＢＲ１０９の高屈折率層と酸化層１１０との屈折率差がより大きくなるため、この周期構造１対当たりの反射率が増加する。また、酸化層１１０を水蒸気酸化して作製される水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７は、酸化層１１０よりも、さらに低い屈折率を有する。従って、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が形成されている領域では、ｐ−ＤＢＲ１０９の高屈折率層と非導電性酸化層１１７との屈折率差がさらに大きくなるため、この周期構造１対当たりの反射率がさらに増加する。従って、酸化層１１０が残されている中央部、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が形成されている領域の双方ともに、周期構造１対当たりの反射率が増加している結果、所望の反射率を得るために要求されるＤＢＲの全層厚を薄くできている。【００８７】
その際、酸化層１１０が残されている中央部と、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が形成されている領域との間では、各周期構造対に含まれるｐ−ＤＢＲ１０９の高屈折率層は共通しているが、低屈折率層として機能する酸化層１１０と非導電性酸化層１１７の屈折率が異なっている。その結果、酸化層１１０が残されている中央部と、非導電性酸化層１１７水蒸気酸化層１１７が形成されている領域との間では、実効的な屈折率の差異が存在し、中央部が、高屈折率領域となり、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層１１７が形成されている領域が、低屈折率領域となる結果、コア／クラッド型の屈折率導波作用が発揮される。【００８８】
なお、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層と半導体の積層構造からなるｐ−ＤＢＲを形成し、高反射なｐ−ＤＢＲを実現する手法は、既に紹介した非特許文献１でも検討されているが、第４実施形態では、このような高反射ｐ−ＤＢＲが、電流注入開口領域を囲む一部円周上、各方向の半断面に形成された構造となる。ｐ−ＤＢＲの層厚を薄くできることによって、ｐ−ＤＢＲ部の直列抵抗の低減や、要求されるトレンチの深さがより浅くなることによるトレンチ側壁の平滑性の向上が図られ、素子性能上、生産性上のメリットとなる。【００８９】
上記、第１〜第４実施形態は、単一の電流注入開口領域と、その周囲が高抵抗化領域によって囲まれた構造を有する酸化狭窄型ＶＣＳＥＬにおいて、電流注入開口領域を囲む円周方向の少なくとも１方向においては、ｐ−ＤＢＲから活性層、ｎ−ＤＢＲ、半導体基板に至る積層構造中に、水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層を実質的に含まない構造を設けることを特徴とする。本発明にかかる構造によって、活性層近傍で発生した熱の、基板側、もしくはＶＣＳＥＬ表面側への放熱性が改善され、高信頼性を獲得することが可能である。【００９０】
なお、本発明の実施形態において採用している、半導体、金属、誘電体、有機材料における、各材料の種類、半導体ドーパント、ドーピングレベル、寸法などは、例示的なものであって、これらの素子を構成する各要素に関するパラメータの組み合わせを様々に変えてもよい。さらに、図に例示している積層構造に、他の層を加えてもよい。また、作製プロセス中で利用する条件、例えば、温度や時間等の条件も、利用される材料に応じて、適合する条件に変更することができる。最後に、ＧａＡｓ及びＧａＡｌＡｓの代わりに、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｌＳｂ、ＩｎＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓＮ、さらには、他のIII−Ｖ族混晶、II−ＶＩ族混晶等の他の半導体材料を使用してもよい。【００９１】
また、ＶＣＳＥＬ素子の構造としては、表面出射型、基板面出射型のいずれの構造にも、本発明は適用できる。レーザダイオードの構造に関して、基板上に形成される半導体層の積層方向、すなわち、ｐｎ接合の方向について、上記の実施形態では、基板側をｎ型に選択しているが、基板側をｐ型に選択することもできる。さらに、上記の実装形態では、第１実施形態のように、基板側がヒートシンクや配線基板に実装される形態に加えて、第３実施形態のように、フリップチップ実装方式を採用することもできる。また、ｐ、ｎ両電極は、完成素子において、電流注入開口領域への通電による発光ができるのであれば、その形成位置は問わない。例えば、ｐ電極とｎ電極のいずれかを、基板側に設け、他方を素子表面に設ける形態に代えて、ｐ、ｎ両電極をともに素子表面側に設ける形態を採用することもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月18日(2007.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メサ中に設けられ、当該レーザ用の単一の電流注入開口領域を有する面発光レーザであり、
当該レーザ用の前記単一の電流注入開口領域は、同一基板上に作製されている、他のレーザの電流注入開口領域から電気的且つ光学的に孤立しおり、
該面発光レーザは、
電流注入により発光する活性層と、
前記活性層を挟むように設けられた第１の反射器および第２の反射器と、
前記活性層に電流を注入するｎ電極およびｐ電極と、
前記電流注入開口領域を包囲するように設けられ、イオンが注入された非導電性の高抵抗化領域と、
前記メサの側壁から前記メサの内部まで延在する非導電性酸化層と、を備え、
前記電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半径方向の半断面のうち、レーザ発振光の存在する領域内で切り取られた部分断面の中には、前記非導電性酸化層が現れない半断面が存在する
ことを特徴とする、面発光レーザ。
【請求項２】
当該レーザ用の単一の電流注入開口領域と、
前記電流注入開口領域の略中央を中心として、平面視で略放射状に配置された複数のトレンチを有する面発光レーザであり、
当該レーザ用の前記単一の電流注入開口領域は、同一基板上に作製されている、他のレーザの電流注入開口領域から電気的且つ光学的に孤立しおり、
該面発光レーザは、
電流注入により発光する活性層と、
前記活性層を挟むように設けられた第１の反射器および第２の反射器と、
前記活性層に電流を注入するｎ電極およびｐ電極と、
前記電流注入開口領域を包囲するように設けられ、イオンが注入された非導電性の高抵抗化領域と、
前記トレンチの側壁から前記トレンチの外部まで延在する非導電性酸化層と、を備え、
前記電流注入開口領域の略中央から当該面発光レーザの外周に至る半径方向の半断面のうち、レーザ発振光の存在する領域内で切り取られた部分断面の中には、前記非導電性酸化層が現れない半断面が存在する
ことを特徴とする、面発光レーザ。
【請求項３】
前記非導電性酸化層は、前記複数のトレンチを利用して形成され、それぞれ、各トレンチの周囲を取り囲むように設けられており、
当該複数の非導電性酸化層は、平面視で互いに接触していない
ことを特徴とする、請求項２に記載の面発光レーザ。
【請求項４】
前記電流注入開口領域は、平面視で、前記高抵抗化領域および前記非導電性酸化層によって画されており、
前記高抵抗化領域および前記非導電性酸化層の双方は、レーザ発振光と実質的に空間的に接触する位置に設けられている
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】
前記高抵抗化領域および前記非導電性酸化層は、前記電流注入開口領域の略中央を中心とした円周方向に沿って設けられており、前記電流注入開口領域を画する手段として併用されている
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】
前記電流注入開口領域の平面形状は、略、ｎ回対称（ｎ：３以上の奇数）である
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】
前記非導電性酸化層は、水蒸気酸化によって形成された水蒸気酸化膜からなる非導電性酸化層である
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】
前記非導電性酸化層は、３層以上設けられており、
前記非導電性酸化層と側端を接する半導体層と、前記非導電性酸化層と側端を接していない半導体層とを含んでなる半導体分布ブラック反射器が構成されており、
該半導体分布ブラック反射器中において、
前記非導電性酸化層と側端を接していない半導体層の側壁が、レーザ発振光の光強度分布に実質的に影響を及ぼさない
ことを特徴とする、請求項７に記載の面発光レーザ。
【請求項９】
当該面発光レーザの基板の裏面に、ヒートシンクまたは配線基板が接着されており、
前記活性層において発生した熱の主たる放熱経路が、前記ヒートシンクまたは前記配線基板を通過する経路である
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】
当該面発光レーザの基板と反対側の面に、ヒートシンクまたは配線基板が接着されており、
前記活性層において発生した熱の主たる放熱経路が、前記ヒートシンクまたは前記配線基板を通過する経路である
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。
【国際調査報告】
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