(57)【要約】【課題】製造工程を簡素化し、製造時間の短縮を行うことができる面発光半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】基板１上に、ｐ型多層膜反射層２、ｉ型多層膜反射層３、ｎ型多層膜反射層４、ｎ型クラッド層５、活性層６、ｐ型クラッド層７、ｐ型スペーサ層８、ｐ型電流ブロック層９、ｐ型多層膜反射層１０、ｐ型コンタクト層１１が積層されている。面発光レーザ部は、活性層６を半導体反射ミラーで挟んだ共振器により構成される。上部半導体反射ミラーはｐ型多層膜反射層１０で、下部半導体反射ミラーはｐ型多層膜反射層２とｉ型多層膜反射層３とｎ型多層膜反射層４で構成されている。光学的には、共振器の下部半導体反射ミラー内にＰＩＮ接合構造を有する受光部が形成された構造となっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層を挟んで配置された第１半導体反射ミラー及び第２半導体反射ミラーと、
前記第１半導体反射ミラーと第２半導体反射ミラーとの間で構成される共振器とを備えた面発光レーザ部を有し、
前記第１半導体反射ミラー内又は第２半導体反射ミラー内に、ｐ型半導体反射層とｎ型半導体反射層との接合体又はｐ型半導体反射層とｉ型半導体反射層とｎ型半導体反射層の接合体による受光部が形成されていることを特徴とする面発光半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第１半導体反射ミラー、第２半導体反射ミラー、ｐ型半導体反射層、ｉ型半導体反射層、ｎ型半導体反射層は、いずれもブラッグ反射層で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記活性層に注入する電流を狭窄するための電流ブロック層が前記共振器内に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記共振器は基板上に形成されており、前記基板とは反対側に位置する第１半導体反射ミラー又は第２半導体反射ミラーからレーザ光が出射されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記受光部は、前記活性層よりも前記基板側に設けられた第１半導体反射ミラー又は第２半導体反射ミラー内に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記発光部における活性層に電流を流すため、及び前記受光部で検出した電流を取り出すために使用される共通電極が、前記受光部が形成されている第１半導体反射ミラー又は第２半導体反射ミラー上に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の面発光半導体レーザ装置。
【請求項７】
活性層を下部半導体反射ミラー及び上部半導体反射ミラーで挟んだ共振器を有する面発光半導体レーザ装置の製造方法であって、
基板上に、反射ｐ型半導体反射層とｎ型半導体反射層との接合体又はｐ型半導体反射層とｉ型半導体反射層とｎ型半導体反射層の接合体による受光部で構成された下部半導体反射ミラー、活性層、活性層の下側又は上側に配置される電流ブロック層、上部半導体反射ミラーを少なくとも形成する第１工程と、
前記第１工程の後、前記上部半導体反射ミラーから前記電流ブロック層までを少なくともメサエッチングする第２工程と、
前記メサエッチングの後、前記電流ブロック層の周辺から中心部に向かって酸化させる第３工程とを備えたことを特徴とする面発光半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光の出力を検出することができる面発光半導体レーザ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板面に対して垂直方向に光が出る面発光半導体レーザは、垂直共振器型（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；ＶＣＳＥＬ）と呼ばれ、例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ等の半導体薄膜を縦方向に積層してｐｎ接合を設け、上下に反射ミラーを形成して共振器とし、共振器で光を上下に多重反射させて位相の合った光を発生させるものである。
【０００３】
この面発光半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）の光出力モニター方法については、従来、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１に示すように、光検出器を備えた面発光半導体レーザが提案されている。特許文献１の面発光半導体レーザは、ｐ型ＡｌＧａＡｓブラッグ反射層とＡｌＧａＡｓスペーサ層との間に、ｎ型ＧａＡｓの光吸収層を受光部として挿入し、光吸収層内に発生した電子を取り出すための電極を光吸収層上に設けた構造となっている。
【０００４】
一方、特許文献２には、ｐ型ＡｌＧａＡｓブラッグ反射層上に、ｉ型ＧａＡｓ半導体層とｎ型ＡｌＧａＡｓ半導体層とを別途形成し、ｐ型ブラッグ反射層の最上層とｉ型ＧａＡｓ型半導体層とｎ型半導体層とでフォトダイオードを、別途形成した面発光半導体レーザが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２６９５９８号公報
【特許文献２】米国特許第５１３６６０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の技術では、フォトダイオードのための半導体層を作製するための結晶成長工程が別途必要となるので、エピタキシャル成長の工程で時間がかかり、複雑化する。また、特許文献１では、レーザ光を通す経路を形成するために、光吸収層の中央部をエッチングして開口部を設けているために、余分なエッチング工程が必要になる。
【０００７】
また、特許文献２の構造において、電流狭窄のための酸化層を作製する場合には、酸化層を露出させるメサエッチングを行わなければならないため、ｉ型ＧａＡｓ半導体層とｎ型ＡｌＧａＡｓ半導体層の形状を形成するためのエッチングと合せて、少なくとも２回のエッチングが必要となり、製造工程が煩雑化する。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、製造工程を簡素化し、製造時間の短縮を行うことができる面発光半導体レーザ装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の面発光半導体レーザ装置は、活性層を挟んで配置された第１半導体反射ミラー及び第２半導体反射ミラーと、前記第１半導体反射ミラーと第２半導体反射ミラーとの間で構成される共振器とを備えた面発光レーザ部を有し、前記第１半導体反射ミラー内又は第２半導体反射ミラー内に、ｐ型半導体反射層とｎ型半導体反射層との接合体又はｐ型半導体反射層とｉ型半導体反射層とｎ型半導体反射層の接合体による受光部が形成されていることを主要な特徴とする。
【００１０】
また、本発明の面発光半導体レーザ装置の製造方法は、活性層を下部半導体反射ミラー及び上部半導体反射ミラーで挟んだ共振器を有する面発光半導体レーザ装置の製造方法であって、基板上に、反射ｐ型半導体反射層とｎ型半導体反射層との接合体又はｐ型半導体反射層とｉ型半導体反射層とｎ型半導体反射層の接合体による受光部で構成された下部半導体反射ミラー、活性層、活性層の下側又は上側に配置される電流ブロック層、上部半導体反射ミラーを少なくとも形成する第１工程と、前記第１工程の後、前記上部半導体反射ミラーから前記電流ブロック層までを少なくともメサエッチングする第２工程と、前記メサエッチングの後、前記電流ブロック層の周辺から中心部に向かって酸化させる第３工程とを備えたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１半導体反射ミラー内又は第２半導体反射ミラー内のいずれかに、ｐ型半導体反射層とｎ型半導体反射層との接合体又はｐ型半導体反射層とｉ型半導体反射層とｎ型半導体反射層の接合体による受光部が設けられているので、面発光半導体レーザ装置を構成する半導体層を形成する工程の途中で、受光部を作製する場合、別の原材料を用いる必要がなく、ドーパントの種類やドーピング濃度を変えるだけで良い。したがって、受光部で構成された半導体反射ミラーを一連の工程で連続して結晶成長させることができ、製造工程を簡素化し、製造時間の短縮を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面を示す図である。
【図２】本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面を示す図である。
【図３】本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面を示す図である。
【図４】本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面を示す図である。
【図５】本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面を示す図である。
【図６】本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面を示す図である。
【図７】本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面を示す図である。
【図８】面発光半導体レーザ装置を上面から撮影した画像データを示す図である。
【図９】面発光半導体レーザ装置において、レーザ光出力及び受光部の検出電流とレーザ駆動電流との関係を示す図である。
【図１０】面発光半導体レーザ装置の電圧−電流特性を示す図である。
【図１１】活性層と光吸収層との距離が異なる構造Ａと構造Ｂの面発光半導体レーザ装置において、レーザ光出力及び受光部の検出電流とレーザ駆動電流との関係を示す図である。
【図１２】図１１の構造Ａと構造Ｂの面発光半導体レーザ装置における電圧−電流特性を示す図である。
【図１３】図１（ａ）の構造の面発光半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【図１４】図３（ａ）の構造の面発光半導体レーザ装置の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。構造に関する図面は模式的なものであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１４】
図１（ａ）は、本発明の面発光半導体レーザ装置の一実施例の断面構造を示す。電気的には中央付近に配置する共通端子の上下に、レーザ発光素子と受光素子が形成された形を取るが、光学的には、面発光レーザ部の共振器を構成している半導体反射ミラー内に受光部を形成していることが特徴である。
【００１５】
基板１上に、ｐ型多層膜反射層２、ｉ型多層膜反射層３、ｎ型多層膜反射層４、ｎ型クラッド層５、活性層６、ｐ型クラッド層７、ｐ型スペーサ層８、ｐ型電流ブロック層９、ｐ型多層膜反射層１０、ｐ型コンタクト層１１が積層されている。また、ｎ型多層膜反射層４の一部から、ｎ型クラッド層５、活性層６、ｐ型クラッド層７、ｐ型スペーサ層８、ｐ型電流ブロック層９、ｐ型多層膜反射層１０、ｐ型コンタクト層１１までは、円筒状にメサエッチングされたメサ領域を形成している。
【００１６】
メサエッチングされて露出したｎ型多層反射膜４の上に環状の共通電極１３が形成される。また、円筒状のメサ領域の最上部に形成されたｐ型コンタクト層１１上には、中央部に開口部を有する環状のｐ電極１４が形成されている。また、基板１の裏面には、裏面電極１２が形成されている。ｐ型電流ブロック層９は、酸化された環状の高抵抗領域９ａと、酸化されていない中央部の低抵抗領域９ｂとで構成される。なお、レーザ光の出射方向は、図１（ａ）の矢印に示されるように、上側である。
【００１７】
図１（ａ）の構成を上方向から撮影した画像データが図８に示されているが、円環状に形成されたｐ電極１４と共通電極１３がわかる。また、円筒状のメサ領域は、ｐ型電流ブロック層９の高抵抗領域９ａを作製するための酸化工程を行なう過程で形成される。
【００１８】
ところで、ｐ型多層膜反射層２の最下層からｐ型多層膜反射層１０の最上層までの間で共振器を構成しているが、この中で、ｎ型多層膜反射層４は、例えば、ｎ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる多層構造を有するＤＢＲミラー（ブラッグ反射鏡）で、ｐ型多層膜反射層１０も、ｐ型ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる多層構造を有するＤＢＲミラーで形成されている。
【００１９】
ｐ型多層膜反射層２とｉ型多層膜反射層３も、上記同様、ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる多層構造を有するＤＢＲミラー（ブラッグ反射鏡）で構成される。ただし、ｐ型多層膜反射層２を構成する半導体層には、ｐ型不純物がドープされているが、ｉ型多層膜反射層３はアンドープの半導体層で構成される。
【００２０】
ＤＢＲミラーは、特定の波長に対しある入射角においてブラッグ反射の条件を満足するように反射面を一定間隔で蓄積し、反射光の干渉を利用して反射光強度を強め、高反射率の実現を目指したものである。
【００２１】
ここで、光学的には、図のＲで示される範囲が面発光レーザ部であり、活性層６を半導体反射ミラーで挟んだ共振器により構成される。上部半導体反射ミラーはｐ型多層膜反射層１０で、下部半導体反射ミラーはｐ型多層膜反射層２とｉ型多層膜反射層３とｎ型多層膜反射層４で構成されている。すなわち、従来では、下部半導体反射ミラーはｎ型多層膜反射層だけで構成されていたが、本実施例では、多層膜反射層の構造をＰＩＮ接合に形成している。
【００２２】
ｉ型多層膜反射層３は、光吸収層に相当するもので、光電変換作用により光を電流に変換する。光学的には、共振器の下部半導体反射ミラー内にＰＩＮ接合構造を有する受光部（フォトダイオード）が形成された構造となっている。
【００２３】
一方、電気回路的には、ｎ型多層膜反射層４〜ｐ型コンタクト層１１までで、レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）を構成している。一方、ｎ型多層膜反射層４〜ｐ型多層膜反射層２までで、受光素子（ＰＤ）を構成している。受光素子は、ｐ型多層膜反射層２、ｉ型多層膜反射層３、ｎ型多層膜反射層４が順に積層されたＰＩＮ型フォトダイオードにより構成され、ｉ型多層膜反射層３が光吸収層に相当する。
【００２４】
また、図１（ａ）のｉ型多層膜反射層３を取り除いて、ｐ型多層膜反射層２上にｎ型多層膜反射層４が積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードとしても良い。この場合は、ｐ型多層膜反射層２とｎ型多層膜反射層４のＰＮ接合領域に空乏層が発生し、この空乏層により光を検出することができる。
【００２５】
以上のように、図１（ａ）では、面発光レーザ部の共振器を構成する下部半導体反射ミラー内に、ｐ型多層膜反射層、ｉ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたｐＰＩＮ接合型のフォトダイオード、又は、ｐ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードを構成している。
【００２６】
このため、面発光半導体レーザ装置を構成する半導体層を形成する工程の途中で、受光部を作製する場合、別の原材料を用いる必要がなく、ドーパントの種類やドーピング濃度を変えるだけで良い。しかも、受光部を作製することにより、下部半導体反射ミラーを形成することができる。したがって、一連の工程で連続して結晶成長させることができ、製造工程を簡素化し、製造時間の短縮を行うことができる。
【００２７】
図１（ｂ）は、共通電極１３が接地されたとした場合における図１（ａ）の面発光半導体レーザ装置の電気回路構成を示す。レーザ光の出射側に形成されたレーザ素子（ＶＣＳＥＬ）と基板側に形成された受光素子（ＰＤ）は直列に接続され、接地された共通電極１３に、ＶＣＳＥＬのカソード及びＰＤのカソードが接続された回路となる。ｐ電極１４から共通電極１３の方向にレーザ駆動電流が流されると、面発光レーザ部の共振器内でレーザ光が発振し、レーザ光が出力される。また、共振器内のレーザ光の一部をｉ型多層膜反射層３で吸収することにより検出し、裏面電極１２から検出電流として取り出される。
【００２８】
次に、各層の構成例を示す。まず、基板１として、例えばｐ型ＧａＡｓ基板（導電性基板）が用いられる。ｐ型ＧａＡｓ基板は、一例として、厚さ１０００Å、C（炭素）ドープのキャリア濃度１×１０１８〜３×１０１９ｃｍ−３に形成される。
【００２９】
ｐ型多層膜反射層２は、ｐ型ＤＢＲ層（ｐ型ブラッグ反射層）で構成されており、例えば、厚さ６００ÅのＡｌ０．１６Ｇａ０．８４Ａｓ層（低Ａｌ組成層）と厚さ７００ÅのＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層（高Ａｌ組成層）で構成される。また、基板１に接する側から、Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ａｓ層とＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層を交互に５周期積層されている。このときの、ｐ型不純物としては、C（炭素）が用いられ、炭素ドープのキャリア濃度は、１×１０１８〜３×１０１９ｃｍ−３に形成される。
【００３０】
ｉ型多層膜反射層３は、アンドープＤＢＲ層（高抵抗ブラッグ反射層）とし、例えば、厚さ６００ÅのＧａＡｓ層と厚さ７００ÅのＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層を交互に２０周期積層されている。
【００３１】
ｎ型多層膜反射層４は、ｎ型ＤＢＲ層(ｎ型ブラッグ反射層)で構成されており、例えば、厚さ６００ÅのＡｌ０．１６Ｇａ０．８４Ａｓ層（低Ａｌ組成層）と厚さ７００ÅのＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層（高Ａｌ組成層）で構成される。また、ｉ型多層膜反射層３に接する側から、Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ａｓ層とＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層を交互に２０周期積層されている。このときの、ｎ型不純物としてはＳｉ（ケイ素）が用いられ、Ｓｉドープのキャリア濃度は、２×１０１７〜５×１０１８ｃｍ−３に形成される。
【００３２】
ｎ型クラッド層５は、厚さ９００Å〜１５００ÅのＡｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓ層で構成されており、ｎ型不純物としてはＳｉ（ケイ素）が用いられ、Ｓｉドープのキャリア濃度は、２×１０１６〜５×１０１８ｃｍ−３に形成される。
【００３３】
活性層６は、量子井戸構造（Quantum Well）を有する活性層であり、井戸層（ウェル層）を、井戸層よりもバンドギャップの大きな障壁層（バリア層）でサンドイッチ状に挟んだ構造となっている。この量子井戸構造は、１つではなく、多重化しても良く、この場合は、ＭＱＷ（Multi Quantum Well）、すなわち多重量子井戸構造となる。
【００３４】
活性層６は、例えば、アンドープのＧａＡｓ井戸層とアンドープのＡｌＧａＡｓ障壁層（バリア層）を交互に積層した多重量子井戸構造により構成されている。最初に、厚さ１５０ÅのアンドープＡｌ０．３５Ｇａ０．６５Ａｓ障壁層を形成する。次に、この障壁層上に、厚さ８０ÅのアンドープＧａＡｓ井戸層と厚さ１００ÅのアンドープＡｌ０．３５Ｇａ０．６５Ａｓ障壁層を交互に繰り返し２〜６周期形成する。この上に、厚さ８０ÅのアンドープＧａＡｓ井戸層を積層し、さらに、この井戸層上に厚さ１５０ÅのアンドープＡｌ０．３５Ｇａ０．６５Ａｓ障壁層を積層する。すなわち、多重量子井戸構造の両側は、中間の障壁層と厚さが異なるアンドープＡｌ０．３５Ｇａ０．６５Ａｓ層による障壁層で形成される。
【００３５】
ｐ型クラッド層７は、例えば、厚さ９００Å〜１５００ÅのＡｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓ層で構成される。また、ｐ型ドーパントとして炭素（Ｃ）が用いられ、炭素ドープのキャリア濃度は、１×１０１８〜３×１０１９ｃｍ−３に形成される。
【００３６】
ｐ型スペーサ層８は、例えば、厚さ７００ÅのＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層で構成される。また、ｐ型ドーパントとして炭素（Ｃ）が用いられ、炭素ドープのキャリア濃度は、１×１０１８〜３×１０１９ｃｍ−３に形成される。
【００３７】
ｐ型電流ブロック層９は、例えば、厚さ２００〜５００ÅのＡｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ層で構成される。また、ｐ型ドーパントとして炭素（Ｃ）が用いられ、炭素ドープのキャリア濃度は、１×１０１８〜３×１０１９ｃｍ−３に形成される。また、酸化工程により、ｐ型電流ブロック層９は、酸化工程により酸化された高抵抗領域９ａと、酸化されない低抵抗領域９ｂとで構成される。面発光半導体レーザ装置を流れる電流は、低抵抗領域９ｂのみに狭窄されるようになっている。低抵抗領域９ｂに対応する活性層６の領域が発光領域となる。
【００３８】
ｐ型多層膜反射層１０は、例えば、ｐ型ＤＢＲ層（p型ブラッグ反射層）で構成される。具体的には、例えば、厚さ６００ÅのＡｌ０．１６Ｇａ０．８４Ａｓ層（低Ａｌ組成層）と厚さ７００ÅのＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層（高Ａｌ組成層）で構成される。また、電流ブロック層９に接する側から、Ａｌ０．１６Ｇａ０．８４Ａｓ層とＡｌ０．９２Ｇａ０．１６Ａｓ層が交互に１９周期積層されている。このときの、ｐ型不純物としては、Ｃ（炭素）が用いられ、炭素ドープのキャリア濃度は、１×１０１８〜３×１０１９ｃｍ−３に形成される。
【００３９】
ｐ型コンタクト層１１は、例えば、厚さ５００ÅのＧａＡｓ層で構成される。また、ｐ型ドーパントとして炭素（Ｃ）が用いられ、炭素ドープのキャリア濃度は、１×１０１９〜７×１０１９ｃｍ−３に形成される。ｐ型コンタクト層１１をアルミニウムを含まないｐ型ＧａＡｓにより構成することにより、ｐ電極１４のコンタクト抵抗を下げることができる。
【００４０】
なお、一例として、メサ領域のメサ径は約３０μｍに、ｐ型電流ブロック層９の低抵抗領域９ｂの径は約１０μｍに作製することができる。
【００４１】
上記ＤＢＲ層について、説明しておく。ｎ側多層膜反射層４を例にとると、第１反射膜（本実施例では低Ａｌ組成膜）と第２反射膜（本実施例では高Ａｌ組成膜）とで構成される複数の界面からの反射光同士の干渉現象を利用するもので、異なる界面から反射されてくる光の位相を３６０度ずらせるようにして、互いに強め合うようにし、反射光の強度をきわめて高くするものである。このように動作させるためには、第１反射膜の屈折率をｎ１、第２反射膜の屈折率をｎ２とし、レーザ共振器内の発振させたいレーザ光の波長をλとすると、第１反射膜の膜厚は、λ／ｎ１で決定され、第２反射膜の膜厚は、λ／ｎ２で決定される。ｐ型多層膜反射層２、ｐ型多層膜反射層１０、ｉ型多層膜反射層３における第１反射膜と第２反射膜についても上記と同様のことが言える。
【００４２】
図２（ａ）は、図１（ａ）と同様、ｐ型基板を用いているが、受光部となるフォトダイオードを、共振器の上部半導体反射ミラー内、すなわちレーザ光の出射側の半導体反射ミラー内に作製した構造となっている。図１（ａ）と同じ符号を付した層は、図１（ａ）と同じものを示すので、具体的な説明は省略する。
【００４３】
基板１上に、ｐ型多層膜反射層２、ｐ型電流ブロック層９、ｐ型スペーサ層８、ｐ型クラッド層７、活性層６、ｎ型クラッド層５、ｎ型多層膜反射層４、ｉ型多層膜反射層３、ｐ型多層膜反射層１０、ｐ型コンタクト層１１が積層されている。また、ｎ型多層膜反射層４の一部から、ｉ型多層膜反射層３、ｐ型多層膜反射層１０、ｐ型コンタクト層１１までは、円筒状にメサエッチングされたメサ領域を形成している。
【００４４】
メサエッチングされて露出したｎ型多層反射膜４の上に環状の共通電極１３が形成される。また、円筒状のメサ領域の最上部に形成されたｐ型コンタクト層１１上には、中央部に開口部を有する環状のｐ電極１４が形成されている。また、基板１の裏面には、裏面電極１２が形成されている。ｐ型電流ブロック層９は、酸化された環状の高抵抗領域９ａと、酸化されていない中央部の低抵抗領域９ｂとで構成される。なお、レーザ光の出射方向は、図２（ａ）の矢印に示されるように、上側である。
【００４５】
レーザ素子に流れる電流は、ｐ型多層膜反射層２からｎ型多層膜反射層４に向かって流れるため、活性層６の下側にｐ型電流ブロック層９を設けている。
【００４６】
ここで、光学的には、図のＲで示される範囲が面発光レーザ部であり、活性層６を半導体反射ミラーで挟んだ共振器により構成される。下部半導体反射ミラーはｐ型多層膜反射層２で、上部半導体反射ミラーはｎ型多層膜反射層４とｉ型多層膜反射層３とｐ型多層膜反射層１０で構成されている。すなわち、従来では、上部部半導体反射ミラーはｐ型多層膜反射層だけで構成されていたが、本実施例では、多層膜反射層の構造をＰＩＮ接合に形成している。
【００４７】
ｉ型多層膜反射層３は、光吸収層に相当するもので、光電変換作用により光を電流に変換する。光学的には、共振器の上部半導体反射ミラー内にＰＩＮ接合構造を有する受光部（フォトダイオード）が形成された構造となっている。
【００４８】
一方、電気回路的には、ｎ型多層膜反射層４、ｉ型多層膜反射層３、ｐ型多層膜反射層１０で、受光素子（ＰＤ）を構成している。一方、ｎ型多層膜反射層４〜ｐ型電流ブロック層９、及びｐ型多層膜反射層２までで、レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）を構成している。受光素子は、ｎ型多層膜反射層４、ｉ型多層膜反射層３、ｐ型多層膜反射層１０が順に積層されたＰＩＮ型フォトダイオードにより構成され、ｉ型多層膜反射層３が光吸収層に相当する。
【００４９】
また、図２（ａ）のｉ型多層膜反射層３を取り除いて、ｎ型多層膜反射層４上にｐ型多層膜反射層１０が積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードとしても良い。この場合は、ｐ型多層膜反射層１０とｎ型多層膜反射層４のＰＮ接合領域に空乏層が発生し、この空乏層により光を検出することができる。
【００５０】
以上のように、図２（ａ）では、面発光レーザ部の共振器を構成する上部半導体反射ミラー内に、ｐ型多層膜反射層、ｉ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたｐＰＩＮ接合型のフォトダイオード、又は、ｐ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードを構成している。
【００５１】
図２（ｂ）は、共通電極１３が接地されたとした場合における図２（ａ）の面発光半導体レーザ装置の電気回路構成を示す。レーザ光の出射側に形成された受光素子（ＰＤ）と基板側に形成されたレーザ素子（ＶＣＳＥＬ）とは直列に接続され、接地された共通電極１３に、ＶＣＳＥＬのカソード及びＰＤのカソードが接続された回路となる。裏面電極１２から共通電極１３の方向にレーザ駆動電流が流されると、面発光レーザ部の共振器内でレーザ光が発振し、レーザ光が出力される。また、共振器内のレーザ光の一部をｉ型多層膜反射層３で吸収することにより検出し、ｐ電極１４から検出電流として取り出される。
【００５２】
図１（ａ）の構造と図２（ａ）の構造を比較した場合、図２（ａ）のように、レーザ光の出射側の半導体反射ミラー内にレーザ光を検出するフォトダイオードを作製すると、出射光の一部が検出用のフォトダイオードに吸収されてしまう割合が大きくなるため、レーザ光出力を高く維持したい場合は、図１（ａ）の構造の方が望ましい。
【００５３】
図３（ａ）では、ｎ型ＧａＡｓ基板等のｎ型の基板２１（導電性基板）を用いた場合の面発光半導体レーザ装置の構成を示す。ｎ型の基板２１上に、ｎ型多層膜反射層２２、ｉ型多層膜反射層２３、ｐ型多層膜反射層２４、ｐ型電流ブロック層２５、活性層２６、ｎ型多層膜反射層２７が積層されている。また、ｐ型多層膜反射層２４の一部から、ｐ型電流ブロック層２５、活性層２６、ｎ型多層膜反射層２７までは、円筒状にメサエッチングされたメサ領域を形成している。
【００５４】
メサエッチングされて露出したｐ型多層反射膜２４の上に環状の共通電極２９が形成される。また、円筒状のメサ領域の最上部に形成されたｎ型多層膜反射層２７上には、中央部に開口部を有する環状のｎ電極３０が形成されている。また、基板２１の裏面には、裏面電極２８が形成されている。ｐ型電流ブロック層２５は、酸化された環状の高抵抗領域２５ａと、酸化されていない中央部の低抵抗領域２５ｂとで構成される。なお、レーザ光の出射方向は、図３（ａ）の矢印に示されるように、上側である。
【００５５】
また、必要最小限の構成のみを例示しているため、ｐ型スペーサ層、ｐ型クラッド層、ｎ型クラッド層等は、省略して記載している。また、ｎ型層とはオーミックコンタクトを取りやすいために、電極３０とｎ型多層膜反射層２７との間には、特にコンタクト層は設けられていない。図示はしていないが、共通電極２９のコンタクト抵抗を低減するために、ｐ型多層膜反射層２４と共通電極２９との間にコンタクト層を設けるようにしても良い。
【００５６】
ここで、ｎ型多層膜反射層２７の最上層からｎ型多層膜反射層２２の最下層までの間で、面発光レーザ部の共振器を構成している。レーザ素子に流れる電流は、ｐ型多層膜反射層２４からｎ型多層膜反射層２７に向かって流れるため、活性層２６の下側にｐ型電流ブロック層２５を設けている。
【００５７】
また、ｎ型多層膜反射層２２、ｉ型多層膜反射層２３、ｐ型多層膜反射層２４、ｎ型多層膜反射層２７は、いずれも、ＡｌＧａＡｓ混晶よりなる多層構造を有するＤＢＲ層（ブラッグ反射層）で構成される。ｎ型多層膜反射層２２及びｎ型多層膜反射層２７は図１（ａ）のｎ型多層膜反射層４と、ｉ型多層膜反射層２３は図１（ａ）のｉ型多層膜反射層３と、ｐ型多層膜反射層２４は図１（ａ）のｐ型多層膜反射層１０等と同様な成分、キャリア濃度により構成することができる。また、活性層２６、ｐ型電流ブロック層２５についても、活性層６及びｐ型電流ブロック層９と同様に構成することができる。
【００５８】
ここで、光学的には、図のＲで示される範囲が面発光レーザ部であり、活性層２６を半導体反射ミラーで挟んだ共振器により構成される。上部半導体反射ミラーはｎ型多層膜反射層２７で、下部半導体反射ミラーはｎ型多層膜反射層２２とｉ型多層膜反射層２３とｐ型多層膜反射層２４で構成されている。すなわち、下部半導体反射ミラーにおける多層膜反射層の構造をＰＩＮ接合に形成している。
【００５９】
ｉ型多層膜反射層２３は、光吸収層に相当するもので、光電変換作用により光を電流に変換する。光学的には、共振器の下部半導体反射ミラー内にＰＩＮ接合構造を有する受光部（フォトダイオード）が形成された構造となっている
【００６０】
一方、電気回路的には、ｐ型多層膜反射層２４〜ｎ型多層膜反射層２７までで、レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）を構成している。一方、ｐ型多層膜反射層２４〜ｎ型多層膜反射層２２までで、受光素子（ＰＤ）を構成している。受光素子は、ｎ型多層膜反射層２２、ｉ型多層膜反射層２３、ｐ型多層膜反射層２４が順に積層されたＰＩＮ型フォトダイオードにより構成され、ｉ型多層膜反射層２３が光吸収層に相当する。
【００６１】
また、図３（ａ）のｉ型多層膜反射層２３を取り除いて、ｎ型多層膜反射層２２上にｐ型多層膜反射層２４が積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードとしても良い。この場合は、ｐ型多層膜反射層２４とｎ型多層膜反射層２２のＰＮ接合領域に空乏層が発生し、この空乏層により光を検出することができる。
【００６２】
以上のように、図３（ａ）では、面発光レーザ部の共振器を構成する下部半導体反射ミラー内に、ｐ型多層膜反射層、ｉ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたｐＰＩＮ接合型のフォトダイオード、又は、ｐ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードを構成している。
【００６３】
図３（ｂ）は、共通電極２９が接地されたとした場合における図３（ａ）の面発光半導体レーザ装置の電気回路構成を示す。レーザ光の出射側に形成されたレーザ素子（ＶＣＳＥＬ）と基板側に形成された受光素子（ＰＤ）は直列に接続され、接地された共通電極２９に、ＶＣＳＥＬのアノード及びＰＤのアノードが接続された回路となる。共通電極２９からｎ電極３０の方向にレーザ駆動電流が流されると、面発光レーザ部の共振器内でレーザ光が発振し、レーザ光が出力される。また、共振器内のレーザ光の一部をｉ型多層膜反射層２３で吸収することにより検出し、裏面電極２８から検出電流として取り出される。
【００６４】
図４（ａ）は、図３（ａ）と同様、ｎ型基板を用いているが、受光部となるフォトダイオードを、共振器の上部半導体反射ミラー内、すなわちレーザ光の出射側の半導体反射ミラー内に作製した構造となっている。図３（ａ）と同じ符号を付した層は、図３（ａ）と同じものを示すので、具体的な説明は省略する。
【００６５】
基板２１には、ｎ型ＧａＡｓ基板等のｎ型基板が用いられる。基板２１上に、ｎ型多層膜反射層２２、活性層２６、ｐ型電流ブロック層２５、ｐ型多層膜反射層２４、ｉ型多層膜反射層２３、ｎ型多層膜反射層２７が積層されている。また、ｐ型多層膜反射層２４の一部から、ｉ型多層膜反射層２３、ｎ型多層膜反射層２７までは、円筒状にメサエッチングされたメサ領域を形成している。メサエッチングされて露出したｐ型多層反射膜２４上に環状の共通電極２９が形成される。また、円筒状のメサ領域の最上部に形成されたｎ型多層膜反射層２７上には、中央部に開口部を有する環状のｎ電極３０が形成されている。また、基板２１の裏面には、裏面電極２８が形成されている。ｐ型電流ブロック層２５は、酸化された環状の高抵抗領域２５ａと、酸化されていない中央部の低抵抗領域２５ｂとで構成される。なお、レーザ光の出射方向は、図４（ａ）の矢印に示されるように、上側である。
【００６６】
ｎ型多層膜反射層２２の最下層からｎ型多層膜反射層２７の最上層までの間で、面発光レーザ部の共振器を構成している。レーザ素子に流れる電流は、ｐ型多層膜反射層２４からｎ型多層膜反射層２２に向かって流れるため、活性層２６の上側にｐ型電流ブロック層２５を設けている。
【００６７】
ここで、光学的には、図のＲで示される範囲が面発光レーザ部であり、活性層２６を半導体反射ミラーで挟んだ共振器により構成される。下部半導体反射ミラーはｎ型多層膜反射層２２で、上部半導体反射ミラーはｐ型多層膜反射層２４とｉ型多層膜反射層２３とｎ型多層膜反射層２７で構成されている。すなわち、上部半導体反射ミラーにおける多層膜反射層の構造をＰＩＮ接合に形成している。
【００６８】
ｉ型多層膜反射層２３は、光吸収層に相当する。光学的には、共振器の上部半導体反射ミラー内にＰＩＮ接合構造を有する受光部（フォトダイオード）が形成された構造となっている。
【００６９】
一方、電気回路的には、ｐ型多層膜反射層２４、ｉ型多層膜反射層２３、ｎ型多層膜反射層２７までで、受光素子（ＰＤ）を構成している。また、ｎ型多層膜反射層２２、活性層２６、ｐ型電流ブロック層２５、ｐ型多層膜反射層２４までで、レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）を構成している。受光素子は、ｐ型多層膜反射層２４、ｉ型多層膜反射層２３、ｎ型多層膜反射層２７が順に積層されたＰＩＮ型フォトダイオードにより構成され、ｉ型多層膜反射層２３が光吸収層に相当する。
【００７０】
また、図４（ａ）のｉ型多層膜反射層２３を取り除いて、ｐ型多層膜反射層２４上にｎ型多層膜反射層２７が積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードとしても良い。この場合は、ｐ型多層膜反射層２４とｎ型多層膜反射層２７のＰＮ接合領域に空乏層が発生し、この空乏層により光を検出することができる。
【００７１】
以上のように、図４（ａ）では、面発光レーザ部の共振器を構成する上部半導体反射ミラー内に、ｐ型多層膜反射層、ｉ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたｐＰＩＮ接合型のフォトダイオード、又は、ｐ型多層膜反射層、ｎ型多層膜反射層が順に積層されたＰＮ接合型のフォトダイオードを構成している。
【００７２】
図４（ｂ）は、共通電極２９が接地されたとした場合における図４（ａ）の面発光半導体レーザ装置の電気回路構成を示す。レーザ光の出射側に形成された受光素子（ＰＤ）と基板側に形成されたレーザ素子（ＶＣＳＥＬ）は直列に接続され、接地された共通電極２９に、ＶＣＳＥＬのアノード及びＰＤのアノードが接続された回路となる。共通電極２９から裏面電極２８の方向にレーザ駆動電流が流されると、面発光レーザ部の共振器内でレーザ光が発振し、レーザ光が出力される。また、共振器内のレーザ光の一部をｉ型多層膜反射層２３で吸収することにより検出し、ｎ電極３０から検出電流として取り出される。
【００７３】
図５は、図１（ａ）の構成とほぼ同じであるが、ｐ型コンタクト層１１の形成位置とｐ電極１４の形成位置が図１（ａ）とは異なる。図５では、ｐ型多層膜反射層１０の形成の途中で、ｐ型コンタクト層１１を周辺部分に環状に形成し、中央部分のｐ型多層膜反射層の形成を再び継続させるものとなっている。ｐ型多層膜反射層１０の途中までは、ＭＯＣＶＤ法で形成し、残りのｐ型多層膜反射層をＭＢＥ法等の他のエピタキシャル成長法により作製する場合の構造として考えられる。また、環状に形成されたｐ型コンタクト層１１上に、環状のｐ電極１４が形成される。
【００７４】
図６は、図２（ａ）の構成とほぼ同じであるが、ｐ型多層膜反射層２上にｐ型コンタクト層１６を環状に設け、ｐ型コンタクト層１６上に電流取り出し電極１５を環状に形成し、基板１の裏面に電流取り出し電極１５が形成されていない点が図２（ａ）とは異なる。図６では、基板１が絶縁基板の場合の構造例を示しており、絶縁基板の裏面からはレーザ光の検出電流を取り出すことができないので、ｐ型多層膜反射層２上に環状のｐ型コンタクト層１６を設け、ｐ型コンタクト層１６上に環状の電流取り出し電極１５を設けたものである。
【００７５】
図７は、図６の構成とほぼ同じであるが、ｐ型コンタクト層１１の形成位置とｐ電極１４の形成位置が図６とは異なる。図７では、ｐ型多層膜反射層１０の形成の途中で、ｐ型コンタクト層１１を周辺部分に環状に形成し、中央部分のｐ型多層膜反射層の形成を再び継続させるものとなっている。これは、図５と同様、ｐ型多層膜反射層１０の途中までは、ＭＯＣＶＤ法で形成し、残りのｐ型多層膜反射層をＭＢＥ法等の他のエピタキシャル成長法により作製する場合の構造として考えられる。また、環状に形成されたｐ型コンタクト層１１上に、環状のｐ電極１４が形成される。
【００７６】
次に、例えば、基板１にｐ型ＧａＡｓ基板を用いた図１（ａ）の構造の面発光半導体レーザ装置を用い、レーザ駆動電流の値を変化させて出力されたレーザ光の測定を行うとともに、面発光半導体レーザ装置内に形成された受光部（フォトダイオード）によりレーザ光を検出したときの検出電流を測定した。これらのデータは、一体型という表示で示されている。
【００７７】
一方、従来の面発光半導体レーザ装置、すなわち、内部にレーザ光検出用の受光部を持たないタイプの面発光半導体レーザ装置についても、同様にレーザ装置内部に流す電流の値を変化させたときのレーザ光出力を測定した。これを通常型という表示で示している。通常型の面発光半導体レーザ装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、各層をＡｌＧａＡｓ系の半導体で形成した積層構造を用いた。
【００７８】
図９に測定結果を示す。横軸は面発光半導体レーザ装置のレーザ駆動電流を、左側の縦軸はレーザ光出力のパワー（ｍＷ）を、右側の縦軸はフォトダイオードの検出電流（μＡ）を示す。通常型に比べて、一体型の方が、若干、光出力が低下していることがわかる。これは、面発光半導体レーザ装置の共振器を構成する半導体反射ミラー内にフォトダイオードを形成して、レーザ光の一部を吸収して検出しているためである。駆動電流が増加すると、光出力も増大するため、検出電流は、光出力に対応して増加している。
【００７９】
図１０は、レーザの電圧−電流特性を示す。通常型も一体型も電圧変動は発生していないことがわかる。
【００８０】
次に、図１（ａ）の構造において、光吸収層の厚みは同じで、活性層から光吸収層までの距離が異なる面発光半導体レーザ装置を比較した。すなわち、図１（ａ）の活性層６と光吸収層に相当するｉ型多層膜反射層３までの距離を変更した。具体的には、構造Ａとして、図１（ａ）において、ｎ型多層膜反射層４は低Ａｌ組成膜と高Ａｌ組成膜とを交互に１０周期積層し、ｉ型多層膜反射層３は低Ａｌ組成膜と高Ａｌ組成膜とを交互に２０周期積層し、ｐ型多層膜反射層２は低Ａｌ組成膜と高Ａｌ組成膜とを交互に１０周期積層した構造体とした。また、構造Ｂとして、図１（ａ）において、ｎ型多層膜反射層４は低Ａｌ組成膜と高Ａｌ組成膜とを交互に１５周期積層し、ｉ型多層膜反射層３は低Ａｌ組成膜と高Ａｌ組成膜とを交互に２０周期積層し、ｐ型多層膜反射層２は低Ａｌ組成膜と高Ａｌ組成膜とを交互に５周期積層した構造体とした。
【００８１】
このように、ｎ型多層膜反射層４とｉ型多層膜反射層３とｐ型多層膜反射層２を合計した積層周期は、構造Ａ及び構造Ｂともに４０周期とし、全体の長さは同じに構成し、ｎ型多層膜反射層４の膜厚を変えることにより、活性層から光吸収層までの距離が異なるようにした。また、上記以外の各層の膜厚は、構造Ａと構造Ｂとで同じに作製した。
【００８２】
構造Ａと構造Ｂのレーザ駆動電流とレーザ光出力の関係、及びレーザ駆動電流とレーザ光検出電流の関係を図１１に示す。活性層から光吸収層までの距離は、構造Ａの方が構造Ｂよりも近い。このため、レーザ発振前の自然放出光の吸収が構造Ａの方がより大きくなり、レーザ光が出力されるまでに要する電流が大きくなるので、構造Ａについて、しきい電流の増加が見られる。
【００８３】
図１２は、構造Ａと構造Ｂについて、電圧−電流特性を示す。電圧−電流特性は、構造Ａと構造Ｂとでほとんど相違はない。
【００８４】
次に、本発明の面発光半導体レーザ装置の製造方法を説明する。まず、各化合物半導体層のエピタキシャル成長は、ＭＯＣＶＤ法（有機金属化学気相成長法）で行われる。エピタキシャル条件は、例えば、圧力３０〜８０ｔｏｒｒ、温度５２０〜７００℃である。また、ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体を作製するには、材料として、ＡｌＧａＡｓのＡｓ成分を構成するためのガスとしてＡｓＨ３（アルシン）を、Ｇａ成分を構成するためのガスとしてＴＭＧ（トリメチルガリウム：Ｇａ（ＣＨ３）３）又はＴＥＧ（トリエチルガリウム：Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３）を、Ａｌ成分を構成するためのガスとしてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム：Ａｌ（ＣＨ３）３）を用いる。
【００８５】
また、ｎ型又はｐ型の半導体を作製するために、ｎ型のドーパントとしてＳｉＨ４（シラン）ガスを、ｐ型ドーパントとしてＣＢｒ４（四ブロム化炭素）ガスを用いる。なお、キャリアガスは水素を用いる。
【００８６】
例えば、ＳｉドープのＡｌＧａＡｓ層のエピタキシャル成長を例示する。まず、基板を６８０℃に加熱する。圧力を３５ｔｏｒｒにし、ＴＭＧまたはＴＥＧ、ＴＭＡ、ＡｓＨ３、ＳｉＨ４を水素雰囲気で流す。このとき、ＴＭＡとＴＭＧの比率でＡｌ組成を制御し、ＳｉＨ４の量でドーピング濃度を制御することができる。
【００８７】
このように、材料の元となるガスの流量比率、ｐ型不純物又はｎ型不純物の元となるガスの流量等を変えることで、組成比率やドーピング濃度が異なる化合物半導体層を作製することができる。
【００８８】
図１３は、ｐ型基板上に各化合物半導体層を形成して、例えば、図１（ａ）の面発光半導体レーザ装置を作製する方法を示す。上記のように、ＭＯＣＶＤ法により、図１（ａ）の構造のｐ型の基板１上にｐ型多層膜反射層２〜ｐ型コンタクト層１１までを積層する（図１３（ａ））。なお、図１３では、すべての半導体層を記載するのではなく、主要な半導体層部分のみ例示している。活性層６が上部半導体反射ミラー５０と下部半導体反射ミラーとで挟まれており、上部半導体反射ミラー５０と下部半導体反射ミラーとの間で共振器を構成している。上部半導体反射ミラー５０上にはｐ型コンタクト層１１が形成される。
【００８９】
図１３（ｂ）のように、メサエッチングによりメサ領域を形成する。次に、図１３（ｃ）のように、水蒸気をメサ領域の周辺に導入し、ｐ型電流ブロック層９の周辺部を酸化し、酸化された環状の高抵抗領域９ａと、酸化されていない中央部の低抵抗領域９ｂを形成する。図１３（ｄ）では、保護膜をメサ領域の上面及び側面、下部半導体反射ミラー５１の表面に形成する。図１３（ｅ）で、電極を形成するための接触領域を確保するために、保護膜をエッチングする。
【００９０】
次に、エッチングされた領域に、共通電極１３を蒸着し（図１３（ｆ））、この蒸着された共通電極１３をシンター（熱処理）する（図１３（ｇ））。その後、ｐ電極１４を蒸着により形成し、共通電極１３上にパッド電極１８を形成する（図１３（ｈ））。次に、ｐ型の基板１の裏面をラッピングにより研磨し、ｐ型の基板１の裏面に電流取り出し電極１２を蒸着により形成する（図１３（ｉ））。
【００９１】
次に、図１４は、ｎ型基板上に各化合物半導体層を形成して、例えば、図３（ａ）の面発光半導体レーザ装置を作製する方法を示す。上記のように、ＭＯＣＶＤ法により、図３（ａ）の構造のｎ型基板２１上にｎ型多層膜反射層２２〜ｎ型多層膜反射層２７までを積層する（図１４（ａ））。なお、図１４でも、すべての半導体層を記載するのではなく、主要な半導体層部分のみ例示している。活性層２６が上部半導体反射ミラー５０と下部半導体反射ミラー５１とで挟まれており、上部半導体反射ミラー５０と下部半導体反射ミラー５１との間で共振器を構成している。
【００９２】
図１４（ｂ）のように、メサエッチングによりメサ領域を形成する。次に、図１４（ｃ）のように、水蒸気をメサ領域の周辺に導入し、ｐ型電流ブロック層２５の周辺部を酸化し、酸化された環状の高抵抗領域２５ａと、酸化されていない中央部の低抵抗領域２５ｂを形成する。図１４（ｄ）では、保護膜をメサ領域の上面及び側面、下部半導体反射ミラー５１の表面に形成する。図１４（ｅ）で、電極を形成するための接触領域を確保するために、保護膜をエッチングする。
【００９３】
次に、エッチングされた領域に、ｎ電極３０を蒸着により形成する（図１４（ｆ））。図１４（ｇ）では、ｎ型基板１の裏面をラッピングにより研磨し、ｎ型基板２１の裏面に裏面電極２８を蒸着により形成する。次に、この蒸着されたｎ電極３０及び裏面電極２８をシンター（熱処理）する（図１４（ｈ））。その後、ｐ型の共通電極２９を蒸着により形成し、ｎ電極３０上にパッド電極３２を蒸着する（図１４（ｉ））。
【００９４】
図１３、１４のように、導電性基板を用い、下部半導体反射ミラーにｐ型半導体反射層とｎ型半導体反射層との接合体又はｐ型半導体反射層とｉ型半導体反射層とｎ型半導体反射層の接合体による受光部を形成した場合は、電流ブロック層を酸化するためのメサエッチングを１回行うだけで、共通電極等の電極も形成することができ、面発光半導体レーザ装置の作製が簡単になる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の面発光半導体レーザ装置は、光ディスクやレーザプリンタ、レーザディスプレイ等の光源に用いることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１      基板
２      ｐ型多層膜反射層
３      ｉ型多層膜反射層
４      ｎ型多層膜反射層
５      ｎ型クラッド層
６      活性層
７      ｐ型クラッド層
８      ｐ型スペーサ層
９      ｐ型電流ブロック層
９ａ    高抵抗領域
９ｂ    低抵抗領域
１０    ｐ型多層膜反射層
１１    ｐ型コンタクト層
１２    裏面電極
１３    共通電極
１４    ｐ電極
【図１】
2012195477.tif 000003
【図２】
2012195477.tif 000004
【図３】
2012195477.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012195477.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図８】
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