【手続補正書】
【提出日】平成18年10月27日(2006.10.27)
【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】
第１のｎドープ半導体層と少なくとも１つのｐドープ半導体層とによって包囲されるｐｎ接合を有する活性層、及び該活性層のｐ側に位置しかつ第２のｎドープ半導体層と隣接するトンネル接合を有する面発光型半導体レーザの埋込トンネル接合の製造方法であって、
トンネル接合（１）のために提供される層は、第１の工程において、物質選択性エッチングによって、前記トンネル接合（１）の所望の直径に至るまで横方向に刻削され、及び第２の工程において、エッチングにより形成された空隙が前記トンネル接合（１）と隣接する少なくとも１つの半導体層（２、３）からのマストランスポートによって閉塞されるまで適切な雰囲気中で加熱されること
を特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記トンネル接合（１）と隣接する前記半導体層（２、３）の少なくとも１つは、ＩｎＰから構成されること
を特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程において、雰囲気として、ＰＨ３及び水素を含むリン雰囲気が使用されること
を特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程において、５００〜８００℃の温度で加熱されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記活性層（５）のｐ側に、順に、ｐドープ半導体層（３）、前記トンネル接合（１）のために提供された層及び前記第２のｎドープ半導体層（２）が配されて構成される前記面発光型半導体レーザのエピタキシャル出発構造に対し、フォトリソグラフィ及び／又はエッチングを行うことによって、前記第２のｎドープ半導体層（２）と前記トンネル接合（１）のために提供された層を包含しかつ前記トンネル接合（１）のために提供された層の少なくとも下端に至るまで延在する周面を有する円形又は楕円形の筒状体が形成されること、及び
次いで、前記埋込トンネル接合（１）の製造のための前記第１の工程及び前記第２の工程が実行されること
を特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第２のｎドープ層（２）の前記活性層（５）のｐ側に、更なる半導体層（２１）が配されるとともに、該更なる半導体層（２１）は第３のｎドープ層（２’）と隣接し、この更なる半導体層（２１）は、物質選択性エッチングによって、所望の直径に至るまで横方向に刻削され、次いで、エッチングによって形成された空隙が該更なる半導体層（２１）と隣接する半導体層（２、２’）の少なくとも１つからマストランスポートによって閉塞されるまで適切な雰囲気中で加熱されること
を特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記更なる半導体層（２１）に対しＩｎＧａＡｓＰが使用され、前記トンネル接合（１）に対しＩｎＧａＡｓが使用されること
を特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記更なる半導体層（２１）は、縦方向の電界の最大値の位置に配され、前記トンネル接合（１）は、縦方向の電界の最小値の位置に配されること
を特徴とする請求項６又は７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記トンネル接合（１）がＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ又はＩｎＧａＡｌＡｓから構成される場合、前記物質選択性エッチングのために、エッチング剤として、３：１：１〜３：１：２０の比のＨ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが使用されること
を特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
第１のｎドープ半導体層と少なくとも１つのｐドープ半導体層とによって包囲されるｐｎ接合を有する活性層、及び該活性層のｐ側に位置しかつ第２のｎドープ半導体層と隣接するトンネル接合を有する面発光型半導体レーザにおいて、
前記トンネル接合は、前記第２のｎドープ半導体層（２）と前記ｐドープ半導体層（３、４）の一方とを接続しかつ当該トンネル接合（１）と隣接する半導体層（２、３）の少なくとも１つからのマストランスポートによって形成される領域（１ａ）によって横方向に包囲されること
を特徴とする面発光型半導体レーザ。
【請求項１１】
前記活性層（５）には、前記少なくとも１つのｐドープ半導体層として、順に、ｐドープＩｎＡｌＡｓ層（４）とｐドープＩｎＰ層が配されること
を特徴とする請求項１０に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１２】
前記トンネル接合（１）は、縦方向の電界の最小値の位置に配されること
を特徴とする請求項１０又は１１に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１３】
更なるｎドープ半導体層（６ａ）が、前記活性層（５）と、半導体ミラーとして構成された前記第１のｎドープ半導体層（６）との間に配されること
を特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１４】
前記トンネル接合（１）と隣接する前記第２のｎドープ半導体層（２）に結合する更なる半導体層（２１）が配されるとともに、該更なる半導体層（２１）は、第３のｎドープ半導体層（２’）と隣接し、この更なる半導体層（２１）は、前記第２のｎドープ半導体層（２）と前記第３のｎドープ半導体層（２’）とを接続しかつ該第２のｎドープ半導体層（２）及び該第３のｎドープ半導体層（２’）の少なくとも１つからのマストランスポートによって生成される領域（２０）によって横方向に包囲されること
を特徴とする請求項１０〜１３の何れか一項に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１５】
前記更なる半導体層（２１）の屈折率は、当該更なる半導体層（２１）を包囲する２つの半導体層（２、２’）の一方又は両方の屈折率と異なること
を特徴とする請求項１４に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１６】
前記更なる半導体層（２１）は、縦方向の電界の最大値の位置に配されること
を特徴とする請求項１４又は１５に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１７】
前記更なる半導体層（２１）はＩｎＧａＡｓＰから構成され、前記トンネル接合（１）はＩｎＧａＡｓから構成されること
を特徴とする請求項１４〜１６の何れか一項に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１８】
前記更なる半導体層（２１）の直径は、前記トンネル接合（１）の直径よりも大きいこと
を特徴とする請求項１４〜１７の何れか一項に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項１９】
前記更なる半導体層（２１）のバンドギャップは、前記活性層（５）のバンドギャップよりも大きいこと
を特徴とする請求項１４〜１８の何れか一項に記載の面発光型半導体レーザ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の視点により、第１のｎドープ半導体層と少なくとも１つのｐドープ半導体層とによって包囲される（挟まれる）ｐｎ接合を有する活性層、及び該活性層のｐ側に位置しかつ第２のｎドープ半導体層と隣接するトンネル接合を有する面発光型半導体レーザの埋込トンネル接合の製造方法が提供される。この製造方法は、以下の工程を有することを特徴とする：第１の工程では、トンネル接合のために提供される層（トンネル接合提供層）が、物質選択性エッチングによって、トンネル接合の所望の直径に至るまで横方向（径方向ないし面に平行な方向）に刻削され、その結果、トンネル接合を包囲する食刻空隙が形成される。次いで、第２の工程において、この食刻（エッチング）により形成された空隙（食刻空隙）がトンネル接合と隣接する半導体層の少なくとも１つからのマストランスポートによって閉塞（充塞）されるまで適切な雰囲気中で加熱される（形態１・基本構成）。トンネル接合と隣接する（境界を接する）半導体層（複数）は、トンネル接合の活性領域（層）に背向する側（反対側）に配されるｎドープ半導体層と、トンネル接合の活性領域（層）に指向する側に配されるｐドープ半導体層である。
更に、上記の課題を解決するために、本発明の第２の視点により、第１のｎドープ半導体層と少なくとも１つのｐドープ半導体層とによって包囲されるｐｎ接合を有する活性層、及び該活性層のｐ側に位置しかつ第２のｎドープ半導体層と隣接するトンネル接合を有する面発光型半導体レーザが提供される。この面発光型半導体レーザにおいて、前記トンネル接合は、前記第２のｎドープ半導体層と前記ｐドープ半導体層の一方とを接続しかつ当該トンネル接合と隣接する半導体層の少なくとも１つからのマストランスポートによって形成される領域によって横方向に包囲されることを特徴とする（形態１０・基本構成２）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の面発光型半導体レーザは請求項１１に記載され、好ましい実施形態は従属請求項に記載されている。この面発光型半導体レーザの個々の利点は、本発明の方法の説明において実質的に記載されている。本発明の更なる利点及び展開形態は、以下の実施例に基づいて説明する。
なお、ここに、本発明の好ましい実施の形態をまとめて示すが、形態２〜９、１１〜１９は従属請求項の対象でもある。
（形態１）  上記基本構成１参照。
（形態２）  上記形態１の製造方法において、前記トンネル接合と隣接する前記半導体層の少なくとも１つは、ＩｎＰ（等のリン化合物）から構成されることが好ましい。
（形態３）  上記形態１又は２の製造方法において、前記第２の工程において、雰囲気として、リン雰囲気、ＰＨ３及び水素を含むリン雰囲気（等のリン雰囲気）が使用されることが好ましい。
（形態４）  上記形態１〜３の製造方法において、前記第２の工程において、５００〜８００℃（好ましくは５００〜６００℃）の温度で加熱されることが好ましい。
（形態５）  上記形態１〜４の製造方法において、前記活性層のｐ側に、順に、ｐドープ半導体層、前記トンネル接合のために提供された層及び前記第２のｎドープ半導体層が配されて構成される前記面発光型半導体レーザのエピタキシャル出発構造に対し、フォトリソグラフィ及び／又はエッチングを行うことによって、前記第２のｎドープ半導体層と前記トンネル接合のために提供された層を包含しかつ前記トンネル接合のために提供された層の少なくとも下端に至るまで延在する周面を有する円形又は楕円形の筒状体が形成されること、及び、次いで、前記埋込トンネル接合の製造のための前記第１の工程及び前記第２の工程が実行されることが好ましい。
（形態６）  上記形態１〜５の製造方法において、前記第２のｎドープ層の前記活性層のｐ側に、更なる半導体層が配されるとともに、該更なる半導体層は第３のｎドープ層と隣接し、この更なる半導体層は、物質選択性エッチングによって、所望の直径に至るまで横方向に刻削され、次いで、エッチングによって形成された空隙が該更なる半導体層と隣接する半導体層の少なくとも１つからマストランスポートによって閉塞されるまで適切な雰囲気中で加熱されることが好ましい。
（形態７）  上記形態６の製造方法において、前記更なる半導体層に対しＩｎＧａＡｓＰが使用され、前記トンネル接合に対しＩｎＧａＡｓが使用されることが好ましい。
（形態８）  上記形態６又は７の製造方法において、前記更なる半導体層は、縦方向の電界の最大値の位置に配され、前記トンネル接合は、縦方向の電界の最小値の位置に配されることが好ましい。
（形態９）  上記形態１〜８の製造方法において、前記トンネル接合がＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ又はＩｎＧａＡｌＡｓから構成される場合、前記物質選択性エッチングのために、エッチング剤として、３：１：１〜３：１：２０の比のＨ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏが使用されることが好ましい。
（形態１０）  上記基本構成２参照。
（形態１１）  上記形態１０の面発光型半導体レーザにおいて、前記活性層には、前記少なくとも１つのｐドープ半導体層として、順に、ｐドープＩｎＡｌＡｓ層とｐドープＩｎＰ層が配されることが好ましい。
（形態１２）  上記形態１０又は１１の面発光型半導体レーザにおいて、前記トンネル接合は、縦方向の電界の最小値の位置に配されることが好ましい。
（形態１３）  上記形態１０〜１２の面発光型半導体レーザにおいて、更なるｎドープ半導体層が、前記活性層と、半導体ミラーとして構成された前記第１のｎドープ半導体層との間に配されることが好ましい。
（形態１４）  上記形態１０〜１３の面発光型半導体レーザにおいて、前記トンネル接合と隣接する前記第２のｎドープ半導体層に結合する更なる半導体層が配されるとともに、該更なる半導体層は、第３のｎドープ半導体層と隣接し、この更なる半導体層は、前記第２のｎドープ半導体層と前記第３のｎドープ半導体層とを接続しかつ該第２のｎドープ半導体層及び該第３のｎドープ半導体層の少なくとも１つからのマストランスポートによって生成される領域によって横方向に包囲されることが好ましい。
（形態１５）  上記形態１４の面発光型半導体レーザにおいて、前記更なる半導体層の屈折率は、当該更なる半導体層を包囲する２つの半導体層の一方又は両方の屈折率と異なることが好ましい。
（形態１６）  上記形態１４又は１５の面発光型半導体レーザにおいて、前記更なる半導体層は、縦方向の電界の最大値の位置に配されることが好ましい。
（形態１７）  上記形態１４〜１６の面発光型半導体レーザにおいて、前記更なる半導体層はＩｎＧａＡｓＰから構成され、前記トンネル接合はＩｎＧａＡｓから構成されることが好ましい。
（形態１８）  上記形態１４〜１７の面発光型半導体レーザにおいて、前記更なる半導体層の直径は、前記トンネル接合の直径よりも大きいことが好ましい。
（形態１９）  上記形態１４〜１８の面発光型半導体レーザにおいて、前記更なる半導体層のバンドギャップは、前記活性層のバンドギャップよりも大きいことが好ましい。
（形態２０）  上記形態６の製造方法において、前記更なる半導体層と前記トンネル接合に対し異なる半導体が使用されることが好ましい。
（形態２１）  上記形態１０の面発光型半導体レーザにおいて、前記トンネル接合と隣接する前記半導体層の少なくとも１つは、リン化合物、好ましくはＩｎＰから構成されることが好ましい。
（形態２２）  上記形態１４〜１６の面発光型半導体レーザにおいて、前記更なる半導体層と前記トンネル接合は、互いに異なる半導体材料から構成されることが好ましい。