【手続補正書】
【提出日】平成17年8月19日(2005.8.19)
【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】
ａ）周期的に変調する屈折率を持つ層状構造を含むフォトニックバンドギャップ結晶を少なくとも一部分に含むｎドープ領域と、
ｂ）前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接する欠陥であって、
ｉ）順方向バイアスが印加されたときに注入電流にさらされたときに光を放出する光発生層
を含む欠陥と、
ｃ）少なくとも一つのドープ層およびｐコンタクトへの基本モードの広がりを妨げる可変屈折率を持つｐドープ層状構造と、
を備えており、
レーザ照射の基本モードを前記欠陥によって局在化させる一方、他の全てのモードが前記フォトニックバンドギャップ結晶全体に広がり、
前記フォトニックバンドギャップ結晶および前記欠陥の全体の厚さが低ビーム発散をもたらす、
半導体端面発光型レーザ。
【請求項２】
ｄ）前記欠陥から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接するｎエミッタと、
ｅ）前記欠陥から遠い方で前記ｎエミッタに隣接する基板と、
ｆ）前記欠陥から遠い方で前記基板に隣接するｎコンタクトと、
をさらに備えた、請求項１に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項３】
ｇ）前記欠陥から遠い方で前記ｐドープ層状構造に隣接するｐエミッタと、
ｈ）前記欠陥から遠い方で前記ｐエミッタに隣接するｐコンタクトと、
をさらに備えた、請求項２に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項４】
前記欠陥が、
ｉｉ）前記光発生層のｎ側に配置された第一の能動素子層と、
ｉｉｉ）前記光発生層のｐ側に配置された第二の能動素子層と、
ｉｖ）前記光発生層から遠い方で前記第一の能動素子層に隣接する厚いｎドープ層と、
ｖ）前記光発生層から遠い方で前記第二の能動素子層に隣接する厚いｐドープ層と、
をさらに備えて成る、請求項１に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項５】
前記第一の能動素子層が弱くドープしたｎ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される、請求項４に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項６】
前記第二の能動素子層が弱くドープしたｐ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される、請求項４に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項７】
ａ）周期的に変調する屈折率を持つ層状構造を含むフォトニックバンドギャップ結晶を少なくとも一部分に含むｎドープ領域と、
ｂ）前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接する欠陥であって、
ｉ）順方向バイアスが印加されたときに注入電流にさらされたときに光を放出する光発生層と、
ｉｉ）光発生層のｎ側に配置された電子のための第一の薄いトンネル障壁層であって、弱くドープしたｎ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される前記第一の薄いトンネル障壁層と、
ｉｉｉ）光発生層のｐ側に配置された穴のための第二の薄いトンネル障壁層であって、弱くドープしたｐ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される前記第二の薄いトンネル障壁層と、
ｉｖ）第一の薄いトンネル障壁層を挟む二つの層と、
ｖ）第二の薄いトンネル障壁層を挟む二つの層と、
を含む欠陥と、
ｃ）少なくとも一つのドープ層およびｐコンタクトへの基本モードの広がりを妨げる可変屈折率を持つｐドープ層状構造と、
を備えており、
レーザ照射の基本モードを前記欠陥によって局在化させる一方、他の全てのモードが前記フォトニックバンドギャップ結晶全体に広がり、
前記フォトニックバンドギャップ結晶および前記欠陥の全体の厚さが低ビーム発散をもたらす、
半導体端面発光型レーザ。
【請求項８】
ｄ）前記欠陥から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接するｎエミッタと、
ｅ）前記欠陥から遠い方で前記ｎエミッタに隣接する基板と、
ｆ）前記欠陥から遠い方で前記基板に隣接するｎコンタクトと、
をさらに備えた、請求項７に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項９】
ｇ）前記欠陥から遠い方で前記ｐドープ層状構造に隣接するｐエミッタと、
ｈ）前記欠陥から遠い方で前記ｐエミッタに隣接するｐコンタクトと、
をさらに備えた、請求項８に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１０】
前記欠陥が、
ｖｉ）前記光発生層から遠い方で第一の薄いトンネル障壁層を挟む層に隣接する厚いｎドープ層と、
ｖｉｉ）前記光発生層から遠い方で第二の薄いトンネル障壁層を挟む層に隣接する厚いｐドープ層と、
をさらに備えて成る、請求項７に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１１】
第一の薄いトンネル障壁層を挟む両方の層が弱くドープしたｎ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される、請求項７に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１２】
第一の薄いトンネル障壁層を挟む層の少なくとも一つが弱くドープしたｎ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される、請求項７に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１３】
第二の薄いトンネル障壁層を挟む両方の層が弱くドープしたｐ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される、請求項７に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１４】
第二の薄いトンネル障壁層を挟む層の少なくとも一つが弱くドープしたｐ層およびアンドープ層で構成されるグループから選択される材料から形成される、請求項７に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１５】
ａ）周期的に変調する屈折率および順方向バイアスが印加されたときに注入電流にさらされたときに光を放出する光発生層を含む能動素子層を持つ層状構造を含むフォトニックバンドギャップ結晶を少なくとも一部分に含むｎドープ領域と、
ｂ）前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接する欠陥と、
ｃ）少なくとも一つのドープ層およびｐコンタクトへの基本モードの広がりを妨げる可変屈折率を持つｐドープ層状構造と、
を備えており、
レーザ照射の基本モードを前記欠陥によって局在化させる一方、他の全てのモードが前記フォトニックバンドギャップ結晶全体に広がり、
前記フォトニックバンドギャップ結晶および前記欠陥の全体の厚さが低ビーム発散をもたらす、
半導体端面発光型レーザ。
【請求項１６】
ｄ）前記欠陥から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接するｎエミッタと、
ｅ）前記欠陥から遠い方で前記ｎエミッタに隣接する基板と、
ｆ）前記欠陥から遠い方で前記基板に隣接するｎコンタクトと、
をさらに備えた、請求項１５に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１７】
ｇ）前記欠陥から遠い方で前記ｐドープ層状構造に隣接するｐエミッタと、
ｈ）前記欠陥から遠い方で前記ｐエミッタに隣接するｐコンタクトと、
をさらに備えた、請求項１６に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１８】
前記能動素子が、
ｉｉ）前記光発生層のｎ側に配置された第一の能動素子層と、
ｉｉｉ）前記光発生層のｐ側に配置された第二の能動素子層と、
ｉｖ）前記光発生層から遠い方で前記第一の能動素子層に隣接する厚いｎドープ層と、
ｖ）前記光発生層から遠い方で前記第二の能動素子層に隣接する厚いｐドープ層と、
をさらに備えて成る、請求項１５に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項１９】
前記フォトニックバンドギャップ結晶の層状構造が、高屈折率を有する第一の層と低屈折率を有する第二の層の周期的交互配置を含む、請求項１，７または１５に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２０】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接した層を含み、前記欠陥の層が前記フォトニックバンドギャップ結晶の第一の層の屈折率と同じ屈折率を有し、前記層がフォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層の各々より厚い、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２１】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接した層を含み、前記層がフォトニックバンドギャップ結晶の第一の層と同じ厚さ、およびフォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層およびフォトニックバンドギャップ結晶の前記第二の層より高い屈折率を有する、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２２】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接する高屈折率の第三の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第三の層に隣接する低屈折率の第四の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第四の層に隣接し高屈折率を有する第五の層とを含み、前記第四の層がフォトニックバンドギャップ結晶の前記第二の層より薄い、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２３】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接する高屈折率の第三の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第三の層に隣接し前記フォトニックバンドギャップ結晶の第一の層と第二の層との間の中間の屈折率を持つ第四の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第四の層に隣接し高屈折率を有する第五の層とを含む、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２４】
前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層の一つの内部に配置された、光を吸収する少なくとも一つの吸収体層をさらに備えた、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２５】
前記欠陥が両側で前記光発生層と隣接した領域をさらに含み、前記領域が前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層の屈折率と同じ屈折率を有し、前記領域が前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層の各々より厚い、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２６】
前記欠陥が両側で前記光発生層と隣接した領域をさらに含み、前記領域が前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層と同じ厚さ、および前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層および前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第二の層より高い屈折率を有する、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２７】
前記欠陥が前記欠陥に隣接する前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第一の層に隣接する低屈折率の第三の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第三の層に隣接し高屈折率を有する第四の層とをさらに含み、前記第四の層が前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第二の層より薄い、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２８】
前記欠陥が前記欠陥に隣接する前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第一の層に隣接し前記フォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層と前記第二の層との間の中間の屈折率を持つ第三の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第三の層に隣接し高屈折率を有する第四の層とをさらに含む、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項２９】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接した層を含み、前記欠陥の層が前記フォトニックバンドギャップ結晶の第一の層の屈折率と同じ屈折率を有し、前記層がフォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層の各々より厚い、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項３０】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接した層を含み、前記層がフォトニックバンドギャップ結晶の第一の層と同じ厚さ、およびフォトニックバンドギャップ結晶の前記第一の層およびフォトニックバンドギャップ結晶の前記第二の層より高い屈折率を有する、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項３１】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接する高屈折率の第三の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第三の層に隣接する低屈折率の第四の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第四の層に隣接し高屈折率を有する第五の層とを含み、前記第四の層がフォトニックバンドギャップ結晶の前記第二の層より薄い、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項３２】
前記欠陥が基板から遠い方で前記フォトニックバンドギャップ結晶に隣接する高屈折率の第三の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第三の層に隣接し前記フォトニックバンドギャップ結晶の第一の層と第二の層との間の中間の屈折率を持つ第四の層と、前記フォトニックバンドギャップ結晶から遠い方で前記第四の層に隣接し高屈折率を有する第五の層とを含む、請求項１９に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項３３】
前記欠陥が前記フォトニックバンドギャップ結晶の数周期にわたって広がる、請求項２４に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項３４】
前記フォトニックバンドギャップ結晶の層状構造が、高屈折率を有する第一の層、勾配屈折率層、低屈折率を有する第二の層および別の勾配屈折率層の周期的交互配置を含む、請求項２４に記載の半導体端面発光型レーザ。
【請求項３５】
ａ）基板と、
ｂ）前記基板より上のブラッグ反射器領域によって形成される底部ミラーと、
ｃ）前記底部ミラーより上の能動素子であって、
ｉ）順方向バイアスが印加されたときに注入電流にさらされたときに光を放出する光発生層と、
ｉｉ）前記基板より上および前記光発生層より下のｎドープ電流拡散領域と、
ｉｉｉ）前記光発生層より上のｐドープ電流拡散領域と、
ｉｖ）各隣接する領域の間に配置される電流アパーチャと、
ｖ）光を発生するために電流が前記光発生層に注入される前記ｎドープ電流拡散領域と前記ｐドープ電流拡散領域の間の能動素子バイアスコントロールデバイスと、
を備えた能動素子と、
ｄ）前記能動素子より上のフォトニックバンドギャップ結晶を表す素子であって、
ｉ）屈折率が光の伝搬の方向に対して直角の方向に変調される領域と、
ｉｉ）前記領域の中心における欠陥であって、レーザ照射の基本横モードを局在化させる欠陥と、
を備えた素子と、
ｅ）前記フォトニックバンドギャップ結晶より上のブラッグ反射器領域によって形成される上部ミラーと、
を備えた、
光をｐｎ接合に対して直角の方向に伝搬することを可能にする
半導体レーザ。