專利名稱：面發(fā)光激光元件、具有它的面發(fā)光激光陣列、電子照相系統(tǒng)和光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面發(fā)光激光元件、具有它的面發(fā)光激光陣列、具有面發(fā)光激 光元件或者面發(fā)光激光陣列的電子照相系統(tǒng)、以及具有面發(fā)光激光元件或者 面發(fā)光激光陣列的光通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年，在與基板垂直方向上產(chǎn)生激光振蕩的面發(fā)光激光元件(面發(fā)光型 半導(dǎo)體激光元件)被花費精力地研究。與端面發(fā)光型激光元件相比，在面發(fā) 光激光元件中振蕩閾值電流低，可以得到圓形的射出束形狀。
而且，面發(fā)光激光元件在與基板垂直的方向上取出激光輸出，所以容易 進(jìn)行高密度二維陣列集成，對于并列光相互連接用光源、高速高精彩電子照 相系統(tǒng)等的應(yīng)用正在被研究。
作為面發(fā)光激光元件的電流狹窄結(jié)構(gòu)，使用了選擇氧化的結(jié)構(gòu)被廣為得
知(非專利文獻(xiàn)l、 2)。在非專利文獻(xiàn)l、 2中，表示了將InGaAs作為活性 層的0.98|nm帶的面發(fā)光激光元件。在這些非專利文獻(xiàn)1、 2的面發(fā)光激光元 件中，在活層的上部設(shè)置的p-Alo.9Ga。.,As/GaAs構(gòu)成的上部分布黑體(black ) 反射器中，設(shè)置有Al。.98Ga,As構(gòu)成的被選擇氧化層。
該面發(fā)光激光元件通過以下工藝制作在結(jié)晶成長后，將上部分布黑體 反射器蝕刻加工為高臺(mesa)形狀，以使被選擇氧化層的側(cè)面露出，并且 在將加熱至85。C的水在氮氣中起泡的環(huán)境中加熱至425。C,從蝕刻側(cè)面向高 臺的中央對Ala9sGao.o2As構(gòu)成的被選擇氧化層進(jìn)行選擇氧化。
通過選擇氧化，在高臺的周邊形成由A10x構(gòu)成的絕緣區(qū)域，在高臺的 中央形成非氧化區(qū)域的導(dǎo)通區(qū)域。A10x是非常良好的絕緣體，可以將空穴的 注入?yún)^(qū)域限定在高臺的中央部，可以得到lmA以下的振蕩閾值電流。
而且，在選"t奪氧化型面發(fā)光激光元件中，AlOx的折射率為1.6左右，比 其他半導(dǎo)體層小，所以產(chǎn)生氧化層的橫方向的光封閉從而光的衍射損失降低， 可以得到效率高的元件。 而且，為了使元件的效率提高，降低具有低折射率的氧化層的光散射損 失是有效的，采用將氧化層的位置設(shè)定在電場的駐波分布的節(jié)的位置的結(jié)構(gòu) (非專利文獻(xiàn)3)。
在非專利文獻(xiàn)3中，表示了對將選擇氧化層的位置作為駐波分布的節(jié)的 位置的情況和作為腹的位置的情況的閾值電流等進(jìn)行比較，設(shè)置在節(jié)的位置 的情況下光的散射損失被抑制得較低，得到低閾值電流。
而且，在面發(fā)光激光元件的很多用途中，除了低閾值特性以外，還強(qiáng)烈 要求高輸出下的單峰性的束形狀。但是，在選擇氧化型面發(fā)光激光元件中， 因為選擇氧化層的橫方向的折射率差大，所以存在至高次橫模也容易被封閉， 產(chǎn)生振蕩的問題，單一橫?？刂票蛔鳛榉浅Ｖ匾恼n題被舉出。為了降低高 次模的橫方向的光封閉，減小橫方向的有效折射率差，或者較小地設(shè)定非氧 化區(qū)域的面積等方法有效。
如非專利文獻(xiàn)3那樣將選擇氧化層的位置設(shè)定在電場的駐波分布的節(jié)
時，氧化層產(chǎn)生的對電場分布的影響變小，可以降低有效折射率差。而且， 如果減小非氧化區(qū)域的面積，則模分布寬的高次橫模逐漸從非氧化區(qū)域漏出， 并可以使封閉作用降低。雖然也基于波長帶，但是在以往的元件中通過將氧
化狹窄徑設(shè)定為振蕩波長的3~4倍左右，可以得到單一基本模振蕩。
但是，可以用上述的方法進(jìn)行單一基本橫?？刂苾H是在比較低注入水平 下的動作時，在已提高注入水平的情況下，存在發(fā)熱導(dǎo)致的熱透鏡效果，或 者由于載體的空間性的燒孔效應(yīng)從而高次橫模振蕩的問題。而且，在較小地 設(shè)定非氧化區(qū)域的面積的方法中，由于振蕩區(qū)域的面積減小所以難以得到高 輸出，而且存在元件的電阻也變大的問題。
因此，對于以上的單一基本橫模振蕩中的高輸出化的課題，提出了幾個 對面發(fā)光激光元件加載選擇氧化層以外的其他模控制機(jī)構(gòu)的方法。例如，在 專利文獻(xiàn)1中公開了利用電極的高次橫模的濾波作用，抑制高次橫模的振蕩 的方法。在該以往技術(shù)中，通過對氧化狹窄徑最佳地選擇電極開口徑的大小， 實現(xiàn)單一基本橫模輸出的提高。
而且，在專利文獻(xiàn)2中，通過對與元件上部的半導(dǎo)體多層膜反射鏡表面 中的高次橫模分布對應(yīng)的區(qū)域?qū)嵤└〉?relief)狀的加工，使對于高次橫模 的多層膜反射鏡的反射率降低從而抑制振蕩，并且實現(xiàn)單一基本橫模輸出的 提高。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
但是，例如在專利文獻(xiàn)1中公開的方法中，存在橫模特性和輸出等對于 電極開口的面積、或電極開口和選擇氧化結(jié)構(gòu)的位置偏差等非常敏感的問題。 因此，需要很高的位置匹配精度、加工形狀的控制性，難以傳遞到晶片面內(nèi)， 制造均勻性良好的元件。而且，在形成電極開口的工藝中，需要對開口尺寸、 位置偏差進(jìn)行嚴(yán)格的工藝管理，成為增加制造成本的原因。
而且，在專利文獻(xiàn)2的利用介質(zhì)層的反射率的變化的方法中，也需要形
成介質(zhì)膜的工藝、以及將其部分去除的工藝，存在制造成本增加的問題。而 且，同樣元件特性對介質(zhì)膜和電流注入?yún)^(qū)域的位置匹配精度敏感，難以傳遞 到晶片面內(nèi)，制造均勻性良好的元件。
因此，本發(fā)明是為了解決該問題而完成的，其目的是提供能夠容易地提 高單一基本橫模的輸出的面發(fā)光激光元件。
而且，本發(fā)明的另一個目的是提供具有能夠容易地提高單一基本橫模的 輸出的面發(fā)光激光元件的面發(fā)光激光陣列。
再有，本發(fā)明的另一個目的是提供具有能夠容易地提高單一基本橫模的 輸出的面發(fā)光激光元件、或者使用該面發(fā)光激光元件的面發(fā)光激光陣列的電 子照相系統(tǒng)。
再有，本發(fā)明的另一個目的是提供具有能夠容易地提高單一基本橫模的 輸出的面發(fā)光激光元件、或者使用該面發(fā)光激光元件的面發(fā)光激光陣列的光 通信系統(tǒng)。
非專利文獻(xiàn)1: Applied Physics Letters vol.66， No.25， pp.3413-3415, 1995. 非專利文獻(xiàn)2: Electronics Letters No.24， Vol.30， pp.2043-2044, 1994. 非專利文獻(xiàn)3: IEEE Journal of selected topics in quantum electronics, vol.5 ， No.3， p.p.574-581， 1999.
專利文獻(xiàn)1:特開2002-208755號公報 專利文獻(xiàn)2:特開2003-115634號公報 解決課題的手段
按照本發(fā)明，面發(fā)光激光元件包括活性層、諧振器隔離層、反射層、 選擇氧化層。諧振器隔離層被設(shè)置在活性層的兩側(cè)。反射層被設(shè)置在諧振器
隔離層的兩側(cè)，反射在活性層中振蕩的振蕩光。選擇氧化層被設(shè)置在反射層 中的第 一位置和反射層中的第二位置之間，反射層中的第 一位置與振蕩光的 電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，反射層中的第二位置在與活性層側(cè)相反方向上， 與對應(yīng)于駐波分布的節(jié)的第 一位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應(yīng)。
優(yōu)選選擇氧化層被設(shè)置在第 一位置、和第 一位置和第二位置間的中點之間。
優(yōu)選選擇氧化層被設(shè)置在第 一位置和第二位置的大致中點。
優(yōu)選反射層由交替地層積了具有第 一折射率的第 一層、和具有比第 一折
射率大的第二折射率的第二層的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。然后選擇氧化層被設(shè)置在第一層中。
而且，按照本發(fā)明，面發(fā)光激光元件包括活性層、諧振器隔離層、反 射層、電流狹窄層、抑制層。諧振器隔離層被設(shè)置在活性層的兩側(cè)。反射層 被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在活性層中振蕩的振蕩光。電流狹窄層 限制對活性層注入電流時的反射層的區(qū)域。抑制層，抑制在活性層中振蕩的 高次模分量。
優(yōu)選電流狹窄層和抑制層被設(shè)置在反射層中。然后，活性層和抑制層的 距離與活性層與電流狹窄層的距離相等。
優(yōu)選抑制層由第一選擇氧化層構(gòu)成，第一選擇氧化層被設(shè)置在反射層中 的第 一位置和反射層中的第二位置之間，反射層中的第 一位置與振蕩光的電 場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，反射層中的第二位置在與活性層側(cè)相反方向上，與 對應(yīng)于駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應(yīng)。然后， 電流狹窄層由與第 一選擇氧化層不同的第二選擇氧化層構(gòu)成?；钚詫雍偷谝?選擇氧化層的距離比活性層和第二選擇氧化層的距離大。
優(yōu)選第二選擇氧化層被設(shè)置在與振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)的位置。
優(yōu)選反射層包含第一反射層和第二反射層。第一反射層被配置在活性 層的一側(cè)，由n型的半導(dǎo)體構(gòu)成。第二反射層相對于活性層被配置在與第一 反射層相反側(cè)，由p型半導(dǎo)體構(gòu)成。然后，第一選擇氧化層被配置在第一反 射層中，第二選擇氧化層被配置在第二反射層中。
優(yōu)選面發(fā)光激光元件還包括半導(dǎo)體層，被設(shè)置在抑制層和電流狹窄層 之間，用于對活性層注入電流。抑制層由第一選擇氧化層構(gòu)成，第一選擇氧
化層被設(shè)置在反射層中的第 一位置和反射層中的第二位置之間，反射層中的 第 一位置與振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，反射層中的第二位置在與活 性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接，并且與駐波 分布的腹對應(yīng)。電流狹窄層由與第 一選擇氧化層不同的第二選擇氧化層構(gòu)成。 第一選擇氧化層和第二選擇氧化層相對于活性層被設(shè)置在與基板相反側(cè)。第 二選擇氧化層限制來自半導(dǎo)體層的電流而將其注入活性層。活性層和第 一選 擇氧化層的距離比活性層和第二選擇氧化層的距離大。
優(yōu)選第二選擇氧化層的非氧化區(qū)域的面積比第 一選擇氧化層的非氧化區(qū) 域的面積大。
優(yōu)選抑制層由選擇氧化層構(gòu)成，選擇氧化層被設(shè)置在反射層中的第一位 置和反射層中的第二位置之間，反射層中的第 一位置與振蕩光的電場的駐波 分布的節(jié)對應(yīng)，反射層中的第二位置在與活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于駐 波分布的節(jié)的第一位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應(yīng)。電流狹窄層由被 注入離子，具有比被注入活性層的電流通過的區(qū)域更高的電阻的高電阻區(qū)域 構(gòu)成?；钚詫雍鸵种茖拥木嚯x比活性層和電流狹窄層的距離大。
優(yōu)選反射層包含第一反射層和第二反射層。第一反射層相對于活性層 被設(shè)置在與基板相反側(cè)，由半導(dǎo)體構(gòu)成。第二反射層被設(shè)置在第一反射層上， 由電介質(zhì)構(gòu)成。電流狹窄層被設(shè)置在第一反射層中。抑制層由電介質(zhì)層構(gòu)成， 電介質(zhì)層被設(shè)置在第二反射層中的第一位置和第二反射層中的第二位置之 間，同時具有與在第二反射層的層積方向上相鄰的電介質(zhì)不同的折射率，其 中，第二反射層中的第一位置與振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，第二反 射層中的第二位置在與活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于駐波分布的節(jié)的第一 位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應(yīng)。
優(yōu)選面發(fā)光激光元件還包括正極電極。電流狹窄層包含非氧化區(qū)域和 氧化區(qū)域，該氧化區(qū)域在基板的面內(nèi)方向上被設(shè)置在非氧化區(qū)域的周圍。然 后，正極電極被設(shè)置在第一反射層的上部設(shè)置的接觸層的表面上與氧化區(qū)域 對應(yīng)的位置。
進(jìn)而，按照本發(fā)明，面發(fā)光激光元件在單一基本模下進(jìn)行工作，包括 活性層、諧振器隔離層、反射層和選擇氧化層。諧振器隔離層被設(shè)置在活性 層的兩側(cè)。反射層被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在活性層中振蕩的振 蕩光。選擇氧化層被設(shè)置在反射層中，由氧化區(qū)域和非氧化區(qū)域構(gòu)成。然后
非氧化區(qū)域的面積為4 ~ 20|im2的范圍。
優(yōu)選非氧化區(qū)域的面積為4 ~ 18.5pm2的范圍。
而且，按照本發(fā)明，面發(fā)光激光陣列具有上述任意一個面發(fā)光激光元件。
而且，按照本發(fā)明，電子照相系統(tǒng)具有上述任意一個面發(fā)光激光元件或 者上述面發(fā)光激光陣列。
而且，按照本發(fā)明，光通信系統(tǒng)具有上述任意一個面發(fā)光激光元件或者 上述面發(fā)光激光陣列。
發(fā)明的效果
在本發(fā)明的面發(fā)光激光元件中，選擇氧化層被設(shè)置在反射層中的第 一位 置和反射層中的第二位置之間，反射層中的第 一位置與振蕩光的電場的駐波 分布的節(jié)對應(yīng)，反射層中的第二位置在與活性層側(cè)相反方向上，與駐波分布 的節(jié)相鄰接的駐波分布的腹對應(yīng)。其結(jié)果，在活性層中振蕩的高次橫模分量 被抑制，射出由單一基本橫模分量構(gòu)成的振蕩光。
因此，按照本發(fā)明，可以容易地提高單一基本橫模的輸出。
而且，在本發(fā)明的面發(fā)光激光元件中，選擇氧化層中的非氧化區(qū)域的面 積被設(shè)定為比以往的面發(fā)光激光元件更大的面積。
因此，可以容易地提高單一基本橫模的輸出。
而且，本發(fā)明的面發(fā)光激光陣列具有本發(fā)明的面發(fā)光激光元件，所以抑 制高次橫模分量，并射出由單一基本橫模分量構(gòu)成的振蕩光。
因此，按照本發(fā)明，在面發(fā)光激光陣列中也可以容易地提高單一基本橫 才莫的輸出。
進(jìn)而，本發(fā)明的電子照相系統(tǒng)具有本發(fā)明的面發(fā)光激光元件或者面發(fā)光 激光陣列，所以利用以單一基本橫模振蕩的激光而在感光鼓上形成潛像。
因此，按照本發(fā)明，在電子照相系統(tǒng)中能夠進(jìn)行高速寫入。
進(jìn)而，由于本發(fā)明的光通信系統(tǒng)具有本發(fā)明的面發(fā)光激光元件或者面發(fā) 光激光陣列，所以可以利用以單一基本橫模振蕩的激光發(fā)送信號。
因此，按照本發(fā)明，可以減少傳輸錯誤來發(fā)送信號。
圖1是本發(fā)明的實施方式1的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。 圖2是圖1所示的反射層的一部分的截面圖。
圖3是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的圖。
圖4是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的另一個圖。
圖5是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第1工藝圖。 圖6是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第2工藝圖。 圖7是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第3工藝圖。 圖8是表示將選擇氧化層配置在反射層中的高折射率層中時的有效折射
率差(Aneff)和振蕩閾值增益和選擇氧化層的位置的關(guān)系的圖。 圖9是用于說明高折射率層中的選擇氧化層的位置的圖。 圖10是表示將選擇氧化層配置在反射層中的低折射率層中時的有效折
射率差(Aneff)和振蕩閾值增益和選擇氧化層的位置的關(guān)系的圖。 圖11是用于說明低折射率層中的選擇氧化層的位置的圖。 圖12是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件的電流-光輸出特性的圖。 圖13是表示以往的面發(fā)光激光元件的電流-光輸出特性的圖。 圖14是將圖l所示的面發(fā)光激光元件中的基本橫模輸出和峰值輸出的比
相對于非氧化區(qū)域的面積進(jìn)行了標(biāo)繪的圖。
圖15是將以往的面發(fā)光激光元件中的基本橫模輸出和峰值輸出的比相
對于非氧化區(qū)域的面積進(jìn)行了標(biāo)繪的圖。
圖16是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的再一個圖。 圖17是利用了圖1所示的面發(fā)光激光元件的面發(fā)光激光陣列的平面圖。 圖18是利用了圖1所示的面發(fā)光激光元件或者圖16所示的面發(fā)光激光
陣列的電子照相系統(tǒng)的概略圖。
圖19是利用了圖1所示的面發(fā)光激光元件的光通信系統(tǒng)的概略圖。
圖20是實施方式2的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。
圖21是表示圖20所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的圖。
圖23是利用了圖20所示的面發(fā)光激光元件或者圖22所示的面發(fā)光激光 陣列的電子照相系統(tǒng)的概略圖。
圖24是利用了圖20所示的面發(fā)光激光元件的光通信系統(tǒng)的概略圖。
圖25是實施方式3的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。
圖26是表示圖25所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的圖。
圖27是表示將作為抑制層起作用的選擇氧化層配置在低折射率層中的
情況下的選4奪氧化層的位置、增益比以及有效折射率差的關(guān)系的圖。
圖28是表示將作為抑制層起作用的選擇氧化層配置在低折射率層中的 情況下的選擇氧化層的位置和振蕩閾值增益的關(guān)系的圖。
圖29是實施方式4的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。 圖30是表示圖29所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域(=諧振器隔離 (spacer)層和活性層構(gòu)成)的附近的圖。
圖31是表示圖29所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第1工藝圖。 圖32是表示圖29所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第2工藝圖。 圖33是表示圖29所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第3工藝圖。 圖34是表示圖29所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第4工藝圖。 圖35是實施方式5的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。 圖36是表示圖35所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的圖。 圖37是表示圖35所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第1工藝圖。 圖38是表示圖35所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第2工藝圖。 圖39是表示圖35所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第3工藝圖。 圖40是表示圖35所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第4工藝圖。 圖41是實施方式6的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。 圖42是表示圖41所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的圖。 圖43是表示圖41所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第1工藝圖。 圖44是表示圖41所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第2工藝圖。 圖45是表示圖41所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第3工藝圖。 圖46是實施方式7的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。 圖47是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的圖。 圖48是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第1工藝圖。 圖49是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第2工藝圖。 圖50是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第3工藝圖。 圖51是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件的制造方法的第4工藝圖。 圖52是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件的諧振區(qū)域的附近的另 一個圖。
具體實施例方式
參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。而且，對于圖中相同或
者相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同的標(biāo)號而不重復(fù)其說明。 〔實施方式1〕
圖1是本發(fā)明的實施方式1的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。參照圖1,
本發(fā)明的實施方式1的面發(fā)光激光元件100具有基板101、緩沖層102、反 射層103、 107、諧振器隔離層104、 106、活性層105、選擇氧化層108、接 觸層109、 Si02層110、絕緣性樹脂111、 p側(cè)電極112、 n側(cè)電極113。而且， 面發(fā)光激光元件100是780nm波帶的面發(fā)光激光元件。
基板101由n型鎵砷(n - GaAs )構(gòu)成。緩沖層102由n - GaAs構(gòu)成， 被形成在基板101的一個主面上。反射層103在將n - Alo.gGaQjAs/AlojGaojAs 的對作為一周期的情況下由40.5周期的〔n-Al09Ga01As/Al0.3Ga0.7As〕構(gòu)成， 被形成在緩沖層102上。
諧振器隔離層104由非摻雜Alo.6Gao.4As構(gòu)成，-故形成在反射層103上。 在將AlGaAs/AlQ.6Ga。.4As的對作為一個周期的情況下，活性層105具有3周 期的〔AlGaAs/Alo.6Gao.4As〕構(gòu)成的多重量子勢阱結(jié)構(gòu)，被形成在諧振器隔離 層104上。然后，AlGaAs具有5.6nm的膜厚，Al0.6Ga0.4As具有7.8nm的膜 厚。
諧振器隔離層106由非摻雜Alo.6Ga化4As構(gòu)成，被形成在活性層105上。 在將p - Alo.9Gao.,As/Ala3Gao.7As的對作為一周期的情況下，反射層107由26 周期的〔p-Alo.gGaojAs/AlojGaojAs:!構(gòu)成，被形成在諧振器隔離層106上。
選擇氧化層108由p-AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層107中。而且，選擇 氧化層108由非氧化區(qū)域108a和氧化區(qū)域108b構(gòu)成，具有20nm的膜厚。
接觸層109由p-GaAs構(gòu)成，被形成在反射層107上。形成Si02層110 以覆蓋反射層103的一部分的一個主面、諧振器隔離層104、活性層105、諧 振器隔離層106、反射層107、選#^氧化層108和接觸層109的端面。
絕緣性樹脂111與Si02層110接觸而形成。p側(cè)電極112被形成在接觸 層109的一部分和絕緣性樹脂111上。n側(cè)電極113被形成在基^反101的背面。
各個反射層103、107構(gòu)成通過黑體的多重反射來反射由活性層105振蕩 的振蕩光，從而將其封閉在活性層105中的半導(dǎo)體分布黑體反射器。
圖2是圖1所示的反射層103的一部分的截面圖。參照圖2,反射層103 包含高折射率層1031、低折射率層1032、組成傾斜層1033。高折射率層 1031由Al。.3Ga。.7As構(gòu)成，低折射率層1032由Al^Ga^As構(gòu)成,組成傾斜層
1033由從高折射率層1031和低折射率層1032的一方的組成向另一方的組成 使組成變化的AlGaAs構(gòu)成。
設(shè)置組成傾斜層1033是為了降低高折射率層1031和低折射率層1032 之間的電阻。
高折射率層1031具有dl的膜厚，低折射率層1032具有d2的膜厚，組 成傾斜層1033具有d3的膜厚。
在具有不包含組成傾斜層1033的急劇的界面的反射層的情況下，構(gòu)成反 射層的低折射率層和高折射率層的膜厚相對于激光振蕩波長(入- 780nm)被 設(shè)定為X/4n(n是各半導(dǎo)體層的折射率)，以滿足黑體的多重反射的相位條件。
該入/4n的膜厚是各半導(dǎo)體層中的振蕩光的相位變化量為兀/2的膜厚。如 實施方式l那樣，在包含組成傾斜層1033的情況下，包含了各半導(dǎo)體層和組 成傾斜層1033的厚度被設(shè)定為滿足黑體的多重反射的條件。
膜厚d3例如被設(shè)定為20nm,設(shè)定各個膜厚dl 、 d2以便dl + d3和d2 + d3滿足黑體的多重反射的條件。即，設(shè)定各個dl + d3和d2 + d3，以使反射 層103中的振蕩光的相位變化量為兀/2。
而且，反射層107由與反射層103相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
圖3是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件100的諧振區(qū)域的附近的圖。而 且，在圖3中還示意地表示面發(fā)光激光元件100的振蕩狀態(tài)中的振蕩光的電 場的強(qiáng)度分布。
參照圖3,面發(fā)光激光元件IOO的諧振區(qū)域被定義為由諧振器隔離層104、 106、活性層105構(gòu)成的區(qū)域。諧振器隔離層104、 106、活性層105構(gòu)成的 諧振區(qū)域被設(shè)定為這些半導(dǎo)體層中的振蕩光的相位變化量為2兀，形成一波長 諧振器結(jié)構(gòu)。
而且，為了提高誘導(dǎo)釋放概率，活性層105位于諧振區(qū)域(=諧振器隔 離層104、 106和活性層105)內(nèi)的中央部，并且被設(shè)定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應(yīng)的位置。
反射層103、 107被構(gòu)成為低折射率層1032側(cè)分別與諧振器隔離層104、 106接觸，低折射率層1032和諧振器隔離層104、 106的界面(實施方式1 中為組成傾斜層1033 )成為振蕩光的電場的駐波分布中的腹。
而且，如上所述，由于dl+d3或者d2 + d3被設(shè)定為振蕩光的相位變化 量為兀/2,所以在配置了高折射率層1031和低折射率層1032之間的組成傾斜
層1033的位置，腹和節(jié)交替出現(xiàn)。
選擇氧化層108在反射層107中被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層 104、諧振器隔離層106和活性層105)開始第4周期的低折射率層1032中。 更具體來說，選擇氧化層108被設(shè)置在從振蕩波的電場的駐波分布中的節(jié)的 位置開始向與活性層105相反側(cè)錯開了振蕩光的相位變化量為兀/4的距離 (即，將低折射率層1032的折射率設(shè)為n而成為人/8n的距離)的位置。
然后，設(shè)置了選擇氧化層108的低折射率層1032的膜厚被設(shè)定為包含了 一部分組成傾斜層1033的相對于振蕩波長的相位變化量為3兀/2的膜厚。這 樣，在反射層107的結(jié)構(gòu)層中的振蕩光的相位變化量為兀/2的奇數(shù)倍的情況 下，可以滿足多重反射的相位條件。
圖4是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件100的諧振區(qū)域的附近的另一個 圖。而且，在圖4中也示意地表示了面發(fā)光激光元件100的振蕩狀態(tài)的振蕩 光的電場強(qiáng)度分布。
參照圖4，選擇氧化層108被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)開始第4周期的高折射率層1031中。更具體來說，選擇 氧化層108被設(shè)置在振蕩波的電場的駐波分布中的第4周期的節(jié)、和在從活 性層105遠(yuǎn)離的方向上與第4周期的節(jié)鄰接的腹之間。其他與圖3中的說明 相同。
這樣，在本發(fā)明的面發(fā)光激光元件100中，選擇氧化層108被設(shè)置在從 諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)開始第4周期的高折射 率層1031中，或者從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105) 開始第4周期的低折射率層1032中。
圖5、圖6和圖7是分別表示圖1所示的面發(fā)光激光元件100的制造方 法的第1至第3的工藝圖。參照圖5，在開始一連串的動作時，利用有機(jī)金 屬氣相成長法(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition),在基玲反 101上依次層積緩沖層102、反射層103、諧振器隔離層104、活性層105、 諧振器隔離層106、反射層107、選擇氧化層108、和接觸層109 (參照圖5 的工藝(a))。
這時，以三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料 形成緩沖層102的n-GaAs,并以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂 化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料形成反射層103的n - Alo.9Ga。.,As和n - Alo.3Gao.7As。
而且，以三曱基鋁(TMA)、三甲基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層104的非摻雜Al0.6Gao.4As,以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原料形成活性層105的AlGaAs/Alo.6Gao.4As。
再有，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層106的非摻雜Ala6Ga{).4As,以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原料形成反射層107 的p — Al。.9Gao.As/Al0.3Ga0.7As。
再有，以三曱基鋁(TMA)、胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原 料形成選擇氧化層108的p-AlAs，三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和 四溴化碳(CBr4)為原料形成接觸層109的p - GaAs。
然后，在接觸層109上涂布保護(hù)膜，利用照相制版技術(shù)，在接觸層109 上形成保護(hù)膜圖案120 (參照圖5的工藝(b))。這時，保護(hù)膜圖案120具有 1邊為20jum的正方形的形狀。
在形成保護(hù)膜圖案120時，將該形成的保護(hù)膜圖案120用作掩模，通過 干腐蝕除去諧振器隔離層104、活性層105、諧振器隔離層106、反射層107、 選擇氧化層108和接觸層109的周邊部，進(jìn)而除去保護(hù)膜圖案120 (參照圖5 (c)的工藝)。
接著，參照圖6，在圖5所示的工藝(c)之后，在將加熱至85。C的水 在氮氣中起泡的環(huán)境中，將試料加熱至425°C，將選擇氧化層108的周圍從 外周部向中央部氧化，并且在選擇氧化層108中形成非氧化區(qū)域108a和氧化 區(qū)域108b(參照圖6的工藝(d))。這時，非氧化區(qū)域108a構(gòu)成為1邊為4|am 的正方形。
然后，利用氣相化學(xué)沉積法(CVD: Chemical Vapour Deposition),在試 料的全部表面形成Si02層110,利用照相制版技術(shù)將成為光射出部的區(qū)域及 其周邊區(qū)域的Si02層IIO除去(參照圖6的工藝(e))。
接著，通過旋轉(zhuǎn)涂敷將絕緣性樹脂111涂布在試料的全體上，并且去除 成為光射出部的區(qū)域上的絕緣性樹脂111 (參照圖6的工藝(f))。
參照圖7，在形成了絕緣性樹脂111后，在成為光射出部的區(qū)域上形成1 邊為8^im的保護(hù)膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成p側(cè)電極材料， 并且通過發(fā)射(liftoff)去除保護(hù)膜上的p側(cè)電極材料從而形成p側(cè)電極112
(參照圖7的工藝(g))。然后，研磨基板101的背面，并在基板101的背面 形成n側(cè)電極113，進(jìn)而取得p側(cè)電極112和n側(cè)電極113的歐姆性導(dǎo)通(參 照圖7的工藝(h))。由此，制造面發(fā)光激光元件100。
圖8是表示將選擇氧化層108配置在反射層107中的高折射率層1031 中的情況下的有效折射率差(Aneff)和振蕩閾值增益和選擇氧化層108的位 置的關(guān)系的圖。
在圖8中，縱軸表示用非氧化區(qū)域108a中的有效折射率neff將非氧化區(qū) 域108a和氧化區(qū)域108b的有效折射率差(Aneff)歸一化的值以及振蕩閾值 增益，橫軸表示選擇氧化層108的位置。
而且，曲線kl表示Aneff/neff和選擇氧化層108的位置的關(guān)系，并且曲 線k2表示非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益，曲線k3表示氧化區(qū)域108b 中的振蕩閾值增益。
而且，振蕩閾值增益相當(dāng)于諧振器損失(反射鏡的反射損失)，意味著振 蕩閾值增益越大，諧振器損失(反射鏡的反射損失)也越大。
圖9是用于說明高折射率層1031中的選擇氧化層108的位置的圖。參照 圖9,選擇氧化層108被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活 性層105)開始第4周期的高折射率層1031中。然后，在選擇氧化層108的 位置為"O"的情況下，選擇氧化層108被配置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層 104、 106和活性層105)開始第4周期的低折射率層1032和高折射率層1031 的界面上(=振蕩光的電場的駐波分布中從諧振區(qū)域開始第4周期的節(jié))。
而且，在選擇氧化層108的位置為"0.25，，的情況下，選擇氧化層108被 配置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)開始第4周期 的高折射率層1031和第5周期的低折射率層1032的界面上(=振蕩光的電 場的駐波分布中從諧振區(qū)域開始第5周期的腹)。
而且，在選擇氧化層108的位置為"0.5，，的情況下，選擇氧化層108被配 置在從諧振區(qū)域(-諧振器隔離層104、 106和活性層105)開始第5周期的 低折射率層1032和第5周期的高折射率層1031的界面上(=振蕩光的電場 的駐波分布中從諧振區(qū)域開始第5周期的節(jié))。
進(jìn)而，在選擇氧化層108的位置為"-0.25"的情況下，選擇氧化層108 被配置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105 )開始第3周 期的高折射率層1031和第4周期的低折射率層1032的界面上(-振蕩光的
電場的駐波分布中從諧振區(qū)域開始第4周期的腹)。
因此，選擇氧化層108的位置為正意味著從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層 104、 106和活性層105)開始第4周期的高折射率層1031和低折射率層1032 的界面起再向與活性層105的方向相反的方向行進(jìn)，并且選擇氧化層108的 位置為負(fù)意味著從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105 )開始 第4周期的高折射率層1031和低折射率層1032的界面起向活性層105接近。
而且，"-0.25"的位置和"0.25"的位置是相當(dāng)于振蕩光的電場的駐波分布 的腹的位置。
再次參照圖8, Aneff/neff隨著選擇氧化層108的位置從"O，，開始向正的方 向移動而變大，在選擇氧化層108的位置為大約0.25的位置成為極大。然后， Aneff/neff隨著選擇氧化層108的位置從0.25開始向0.5的方向移動而減少(參 照曲線kl )。
而且，非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益在選擇氧化層108的位置從"O" 向正方向移動時增大若干，在選擇氧化層108的位置為"0.125"時為極大。然 后，非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益伴隨選擇氧化層108的位置從"0.125" 向"0.25"移動而變小(參照曲線2)。
另一方面，氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益在選擇氧化層108的位置從 "O"向正方向移動時急劇變大，在選擇氧化層108的位置為"0.125"附近時為極 大。然后，氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益伴隨選擇氧化層108的位置從 "0.125，，向"0.25，，移動而變小(參照曲線3 )。
因此，非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益與氧化區(qū)域108b中的振蕩閾 值增益的差在選擇氧化層108的位置為"0"和"0.25"時最小，伴隨選擇氧化層 108的位置從"0"向"0.125"移動而變大。然后，非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾 值增益與氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益的差伴隨選擇氧化層108的位置從 "0.125"向"0.25"移動而變小(參照曲線k2、 k3 )。
于是，如上所述，由于振蕩閾值增益越大，意味著諧振器損失(反射鏡 的反射損失)越大，所以在選擇氧化層108存在于"0"和"0.125"之間時，氧化 區(qū)域108b使諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)中的損失 比非氧化區(qū)域108a大。
這里，高次橫模與基本橫模相比，橫方向的模分布寬，與氧化區(qū)域108b 的空間上的重疊大，所以氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益與高次橫模的振蕩
閾值增益對應(yīng)，非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益與基本橫模的振蕩閾值增
益對應(yīng)。
這樣，在選擇氧化層108存在于"0"和"0.125"之間時，氧化區(qū)域108b的 振蕩閾值增益比非氧化區(qū)域108a的振蕩閾值增益大，這意味著使高次橫模的 損失比基本橫模的損失大，即抑制高次橫模。
因此，通過將選擇氧化層108配置在"0"和"0.125"之間，選擇氧化層108 的氧化區(qū)域108b作為抑制高次橫模的抑制層和對活性層105注入電流時的電 流狹窄層起作用。
圖IO是將選擇氧化層108配置在反射層107中的低折射率層1032中的 情況下的有效折射率差(Aneff)及振蕩閾值增益與選擇氧化層108的位置的 關(guān)系的圖。
在圖10中，縱軸表示用非氧化區(qū)域108a中的有效折射率neff將非氧化 區(qū)域108a和氧化區(qū)域108b的有效折射率差(Aneff)歸一化的值以及振蕩闞 值增益，橫軸表示選擇氧化層108的位置。
而且，曲線k4表示Aneff/neff和選擇氧化層108的位置的關(guān)系，并且曲 線k5表示非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益，曲線k6表示氧化區(qū)域108b 中的振蕩閾值增益。
而且，圖10中的曲線kl、 k2、 k3與圖8所示的曲線kl、 k2、 k3相同。
圖11是用于說明低折射率層1032中的選擇氧化層108的位置的圖。參 照圖11，從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)開始第4周 期的低折射率層1032的膜厚被設(shè)定為該區(qū)域中的諧振光的相位變化量為3兀/2 的膜厚(即，為3X/4的膜厚人為諧振波長，n為低折射率層1032的折射率)。 于是，將選擇氧化層108設(shè)定在低折射率層1032中，而不是高折射率層1031 中。
這時，從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)開始第3 周期的高折射率層1031和第4周期的低折射率層1032的界面為選擇氧化層 108的位置"0",從該位置"O"開始與活性層105相反方向為正的方向，從該位 置"O"開始接近活性層105的方向為負(fù)的方向。
再次參照圖10， Aneff/neff伴隨選擇氧化層108的位置/人"0"向正的方向 移動而變大，在選擇氧化層108的位置約0.25的位置變?yōu)樽畲蟆Ｈ缓螅?Aneff/neff伴隨選4奪氧化層108的位置從0.25向0.5的方向移動而減少(參照
曲線k4)。
而且，即使選擇氧化層108的位置從"O"向正的方向和負(fù)的方向移動，非 氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益也基本不變化(參照曲線k5 )。
另一方面，氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益在選擇氧化層108的位置從 "O"向正的方向移動時急劇變大，在選擇氧化層108的位置為"0.125"附近時 變?yōu)闃O大。然后，氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益伴隨選擇氧化層108的位 置從"0.125，，向"0.25，，移動而變小(參照曲線k6)。
因此，非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益和氧化區(qū)域108b中的振蕩閾 值增益的差在選擇氧化層108的位置為"0"和"0.25"時為最小，伴隨選擇氧化 層108的位置從"0"向"0.125，，移動而變大。然后，非氧化區(qū)域108a中的振蕩 閾值增益和氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益的差伴隨選擇氧化層108的位置 從"0.125，，向"0.25，，移動而變小(參照曲線k5、 k6 )。
其結(jié)果，如在圖8中說明的那樣，從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105 )開始第4周期的低折射率層1032中配置的選擇氧化層108 抑制高次橫模。而且，選擇氧化層108被配置在從諧振區(qū)域開始第4周期以 外的低折射率層1032中的情況下也抑制高次橫模。
于是，將選擇氧化層108配置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106 和活性層105 )開始第4周期的低折射率層1032中的情況下的非氧化區(qū)域108a 中的振蕩閾值增益和氧化區(qū)域108b的振蕩閾值增益的差，比將選擇氧化層 108配置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)開始第4 周期的高折射率層1031中的情況下的非氧化區(qū)域108a中的振蕩閾值增益和 氧化區(qū)域108b的振蕩閾值增益的差大(參照曲線k2、 k3、 k5、 k6),所以被 配置在低折射率層1032中的選擇氧化層108與被配置在高折射率層1031中 的選擇氧化層108相比，更有效地抑制高次橫模。
而且，在選擇氧化層108的位置為"0.125"的情況下，非氧化區(qū)域108a 中的振蕩閾值增益和氧化區(qū)域108b中的振蕩閾值增益的差為最大，所以選擇 氧化層108優(yōu)選配置在位置"0"和位置"0.25"的中間點，即相當(dāng)于振蕩光的電 場的駐波分布的節(jié)的位置、和在與活性層105的相反方向上相當(dāng)于與該節(jié)相 鄰的腹的位置的中間點。而且，由于被設(shè)置在低折射率層1032中的情況下， 還可以減小與選擇氧化層108的帶(band)的不連續(xù)量，所以可以減小電阻。
圖12是表示圖1所示的面發(fā)光激光元件100的電流-光輸出特性的圖。
而且，圖13是表示以往的面發(fā)光激光元件的電流-光輸出特性的圖。而且， 在以往的面發(fā)光激光元件中，選擇氧化層被形成在振蕩光的電場的駐波分布
中的節(jié)的位置。而且，在面發(fā)光激光元件100和以往的面發(fā)光激光元件中， 將非氧化區(qū)域的一邊的長度設(shè)定為4pm。
在圖12和圖13中，縱軸表示光輸出，橫軸表示電流。在以往的面發(fā)光 激光元件中，在4mA左右的注入電流中，開始高次沖黃才莫的^t展蕩，在電流-光 輸出中出現(xiàn)彎曲(kink)(參照圖3)。
另一方面，在面發(fā)光激光元件100中，高次橫模被有效地抑制，基本上 直至峰值輸出為止，得到單一基本橫模振蕩(參照圖12)。
因此，通過將選擇氧化層108的位置設(shè)置在振蕩光的電場的駐波分布的 節(jié)和腹之間，可以直至峰值輸出為止抑制高次橫模并實現(xiàn)單一基本橫模振蕩。
圖14是將圖1所示的面發(fā)光激光元件100中的基本橫模輸出和峰值輸出 的比相對于非氧化區(qū)域108a的面積進(jìn)行了標(biāo)繪的圖。而且，圖15是將以往 的面發(fā)光激光元件中的基本橫模輸出和峰值輸出的比相對于非氧化區(qū)域的面 積進(jìn)行了標(biāo)繪的圖。
在圖14和圖15中，縱軸表示基本橫模輸出/峰值輸出，橫軸表示非氧化 區(qū)域的面積。而且，圖14和圖15中的基本橫模輸出被定義為高次橫模抑制 比(SMSR)為20dB時的輸出。即，在峰值輸出中，在為單一基本橫模振蕩 (SMSR〉20dB)的情況下，縱軸的基本橫模輸出/峰值輸出為"l"。
在以往的面發(fā)光激光元件中，隨著非選擇區(qū)域的面積變大，基本橫模輸 出/峰值輸出急劇降低。于是在峰值輸出之前可能進(jìn)行單一基本橫模振蕩的非 氧化區(qū)域的面積為4pm2左右(參照圖15)。
另一方面，在面發(fā)光激光元件100中，基本橫模輸出/峰值輸出在非氧化 區(qū)域108a的面積為4 ~ 18.5fim2的范圍內(nèi)為"1"，在非氧化區(qū)域108a的面積為 4 ~ 20|im2的范圍內(nèi)可能進(jìn)行單一基本橫模振蕩(SMSR > 20dB )(參照圖14 )。
這樣，在更大的非氧化區(qū)域108a的面積中也可以得到單一基本橫模振 蕩，使以往的面發(fā)光激光元件的非氧化區(qū)域的面積飛躍性地變大。其結(jié)果， 可以增強(qiáng)面發(fā)光激光元件100的發(fā)光強(qiáng)度。
圖16表示圖1所示的面發(fā)光激光元件100的諧振區(qū)域的附近的再一個 圖。參照圖16，選擇氧化層108也可以在反射層107中，被設(shè)置在從諧振區(qū) 域(由諧振器隔離層104、 106和活性層105構(gòu)成)開始的第2周期的低折射
率層1032中。即，選擇氧化層108也可以被配置在以下位置從相當(dāng)于振蕩 光的電場的駐波分布中的活性層105開始第2個周期的節(jié)的位置起，在與活 性層105相反的方向上，移動了振蕩光的相位變化量為兀/8 ( =X/16n)的距
離的位置。
選擇氧化層108被配置在圖16所示的配置位置的面發(fā)光激光元件100 也和選擇氧化層108被配置在圖3所示的配置位置的面發(fā)光激光元件100 — 樣，可以增大非氧化區(qū)域108a的面積，同時可以得到單一基本橫模振蕩。而 且，選4奪氧化層108的位置的調(diào)整可以通過控制性良好的MOCVD成長而非 常容易地進(jìn)行。
圖17是利用了圖1所示的面發(fā)光激光元件100的面發(fā)光激光陣列的平面 圖。參照圖17，面發(fā)光激光陣列300由將24個面發(fā)光激光元件100以規(guī)定 的間隔配置為大致菱形的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
如上所述，面發(fā)光激光元件100由于可以抑制高次橫模振蕩從而基本至 峰值輸出為止得到單一基本橫模振蕩，所以面發(fā)光激光陣列300也可以基本 至峰值輸出為止射出單 一基本橫模振蕩產(chǎn)生的振蕩光。
而且，面發(fā)光激光元件100可以將非氧化區(qū)域108a的面積增大至約 20pm2，所以面發(fā)光激光陣列300可以射出更高輸出的振蕩光。
圖18是利用了圖1所示的面發(fā)光激光元件IOO或者圖17所示的面發(fā)光 激光陣列300的電子照相系統(tǒng)的概略圖。參照圖18，電子照相系統(tǒng)400具有 感光鼓401、光學(xué)掃描系統(tǒng)402、寫入光源403、同步控制電路404。
感光鼓401按照來自同步控制電路404的控制，通過來自光學(xué)掃描系統(tǒng) 402的成形束形成潛像。光學(xué)掃描系統(tǒng)402由多邊形反射鏡和透鏡會聚系統(tǒng) 構(gòu)成，按照來自同步控制電路404的控制，將來自寫入光源403的激光會聚 在感光鼓401上。
寫入光源403由面發(fā)光激光元件IOO或者面發(fā)光激光陣列300構(gòu)成，按 照來自同步控制電路404的控制振蕩單一基本橫模的激光，將該振蕩的激光 射出到光學(xué)掃描系統(tǒng)402。同步控制電路404控制感光鼓401、光學(xué)掃描系統(tǒng) 402、寫入光源403。
如上所述，面發(fā)光激光元件IOO和面發(fā)光激光陣列300由于能夠以高輸 出振蕩單一基本橫模的激光，所以在電子照相系統(tǒng)400中可以高速寫入，而 且可以得到高精細(xì)的圖像。
圖19是利用了圖1所示的面發(fā)光激光元件100的光通信系統(tǒng)的概略圖。 參照圖19,光通信系統(tǒng)500具有設(shè)備510、 520、光纖陣列530。
設(shè)備510包含驅(qū)動電路511和激光陣列模塊512。驅(qū)動電路511驅(qū)動激 光陣列模塊512。激光陣列模塊512由將面發(fā)光激光元件100排列為一維的 陣列模塊構(gòu)成。然后，被排列為一維的多個面發(fā)光激光元件100與光纖陣列 530的各光纖連接。
激光陣列模塊512在被驅(qū)動電路511驅(qū)動時，振蕩單一基本橫模分量構(gòu) 成的激光，經(jīng)由將發(fā)送信號變換為光信號的光纖陣列530發(fā)送到設(shè)備520。 而且，在光通信系統(tǒng)500中，被排列為一維的多個面發(fā)光激光元件IOO構(gòu)成"面 發(fā)光激光陣列"。
設(shè)備520包含光電二極管陣列模塊521和信號檢測電路522。光電二極 管陣列模塊521由被排列為一維的多個光電二極管構(gòu)成。然后，多個光電二 極管與光纖陣列530的各光纖連接。因此，光電二極管陣列模塊521的各光 電二極管經(jīng)由各光纖與激光陣列模塊512的各面發(fā)光激光元件100連接。
光電二極管陣列模塊521從光纖陣列530接收光信號，將該接收的光信 號變換為電信號。然后，光電二極管陣列模塊521將該變換后的電信號作為 接收信號輸出到信號檢測電路522。信號檢測電路522從光電二極管陣列模 塊521接受該接收信號，檢測該接受的接收信號。
光纖陣列530將設(shè)備510的激光陣列模塊512與設(shè)備520的光電二極管 陣列模塊521連接。
如上所述，由于面發(fā)光激光元件100以單一基本橫模射出高輸出的激光， 所以設(shè)備510可以減少傳輸誤差而將信號發(fā)送到設(shè)備520。
其結(jié)果，可以提高光通信系統(tǒng)500的可靠性。
而且，在光通信系統(tǒng)500中，以并行光相互連接系統(tǒng)為例進(jìn)行了說明， 但是本發(fā)明的光通信系統(tǒng)不限于此，也可以是利用了單一的面發(fā)光激光元件 100的串行傳輸系統(tǒng)。
而且，除了在設(shè)備間，也可以應(yīng)用在端口間、芯片間和芯片內(nèi)相互連接等中。
而且，選擇氧化層108的氧化區(qū)域108b構(gòu)成"電流狹窄層"和"抑制層"。 〔實施方式2〕
圖20是實施方式2的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。參照圖20，本發(fā)
明的實施方式2的面發(fā)光激光元件200具有基板201、緩沖層202、反射層 203、 207、諧振器隔離層204、 206、活性層205、選擇氧化層208、接觸層 209、 Si02層210、絕緣性樹脂211、 p側(cè)電極212、 n側(cè)電極213。而且，面 發(fā)光激光元件200是980nm波帶的面發(fā)光激光元件。
基板201由n - GaAs構(gòu)成。緩沖層202由n - GaAs構(gòu)成，被形成在基板 201的一個主面上。反射層203在將n - Al。.9Ga(nAs/GaAs的對作為一周期的 情況下由35.5周期的〔n-Al。.9GaojAs/GaAs〕構(gòu)成，— 皮形成在緩沖層202上。
諧振器隔離層204由非摻雜GaAs構(gòu)成，被形成在反射層203上。活性 層205具有將InGaAs/GaAs為一對的多重量子勢阱結(jié)構(gòu)，被形成在諧振器隔 離層204上。
諧振器隔離層206由非摻雜GaAs構(gòu)成，被形成在活性層205上。在將p -Alo.9Ga。.,As/GaAs的對作為一周期的情況下，反射層207由24周期的〔p -Alo.9Ga01As/GaAs〕構(gòu)成，被形成在諧振器隔離層206上。
選擇氧化層208由p-AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層207中。而且，選擇 氧化層208由非氧化區(qū)域208a和氧化區(qū)域208b構(gòu)成。
接觸層209由p-GaAs構(gòu)成，被形成在反射層207上。形成Si02層210 以覆蓋反射層203的一部分的一個主面、諧振器隔離層204、活性層205、諧 振器隔離層206、反射層207、選擇氧化層208和接觸層209的端面。
絕緣性樹脂211與SiO2層210接觸而形成。p側(cè)電極212被形成在接觸 層209的一部分和絕緣性樹脂211上。n側(cè)電極213被形成在基板201的背 面。
于是，各個反射層203、 207構(gòu)成通過黑體多重反射來反射由活性層205 振蕩的振蕩光，從而將其封閉在活性層205中的半導(dǎo)體分布黑體反射器。
在面發(fā)光激光元件200中，各個反射層203、 207也包含從反射層203、 207中的低折射率層(Alo.9GaojAs)和高折射率層(GaAs )的其中一方的組 成向另一方的組成使組成變化的AlGaAs構(gòu)成的組成傾斜層。于是，組成傾 斜層具有20nm的膜厚，該膜厚被設(shè)定為包含各個低折射率層(Al。.9GaaiAs) 和高折射率層(GaAs)和組成傾斜層的一部分的區(qū)域中的振蕩光的相位變化 量為71/2，滿足黑體對于振蕩光的多重反射的相位條件。
圖21是表示圖20所示的面發(fā)光激光元件200的諧振區(qū)域的附近的圖。 而且，在圖21中，還示意地表示面發(fā)光激光元件200的振蕩狀態(tài)下的振蕩光
的電場的強(qiáng)度分布。
參照圖21，面發(fā)光激光元件200的諧振區(qū)域被定義為由諧振器隔離層 204、 206、活性層205構(gòu)成的區(qū)域。諧振器隔離層204、 206、活性層205構(gòu) 成的諧振區(qū)域被設(shè)定為這些半導(dǎo)體層中的振蕩光的相位變化量為2兀，形成一 波長諧振器結(jié)構(gòu)。
而且，為了提高誘導(dǎo)釋放概率，活性層205位于諧振區(qū)域(=諧振器隔 離層204、 206和活性層205 )內(nèi)的中央部，并且被設(shè)定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應(yīng)的位置。
反射層203、 207被構(gòu)成為低折射率層2032側(cè)分別與諧振器隔離層204、 206接觸，低折射率層2032和諧振器隔離層204、 206的界面(實施方式2 中為組成傾斜層2033 )成為振蕩光的電場的駐波分布中的腹。
而且，與實施方式1 一樣，在配置了高折射率層2031和低折射率層2032 之間的組成傾斜層2033的位置，腹和節(jié)交替出現(xiàn)。
選擇氧化層208在反射層207中被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層 204、諧振器隔離層206和活性層205 )開始第1周期的低折射率層2032中。 更具體來說，選擇氧化層208被設(shè)置在從振蕩波的電場的駐波分布中的節(jié)的 位置開始向與活性層205相反側(cè)錯開了振蕩光的相位變化量為3兀/10的距離 (即，將低折射率層2032的折射率設(shè)為n而成為3人/20n的距離)的位置。 該選擇氧化層208的位置是從高折射率層2031的中央(從節(jié)開始的振蕩光的 相位變化量為兀/4的位置)向駐波分布的腹側(cè)位移的位置。
圖20所示的面發(fā)光激光元件IOO按照圖5、圖6和圖7所示的工藝(a) 工藝(h)制造。這時，只要將基板101、緩沖層102、反射層103、 107、諧 振器隔離層104、 106、活性層105、選擇氧化層108、接觸層109、 Si02層 110、絕緣性樹脂111、 p側(cè)電極112和n側(cè)電極113分別改讀為基板201、緩 沖層202、反射層203、 207、諧振器隔離層204、 206、活性層205、選擇氧 化層208、接觸層209、 Si02層210、絕緣性樹脂211、 p側(cè)電極212和n側(cè) 電才及213即可。
而且，在圖5所示的工藝(a)中，以三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3) 和硒化氫(H2Se)為原料形成緩沖層202的n-GaAs，并以三曱基鋁(TMA)、 三曱基鎵(TMG )、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se )為原料形成反射層203 的n - Al。.9Ga(uAs,并以三曱基鎵(TMG )、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se )
為原料形成反射層203的n - GaAs。
并且，以三曱基鎵(TMG)和胂化氬(AsH3)為原料形成諧振器隔離層 204的非摻雜GaAs，以三曱基銦(TMI )、三曱基鎵(TMG )和胂化氫(AsH3) 為原料形成活性層205的InGaAs，以三曱基鎵(TMG)和胂化氬(AsH3) 為原津牛形成活性層205的GaAs。
再有，以三曱基鎵(TMG)和胂化氫(AsH3)為原料形成諧振器隔離層 206的非摻雜GaAs，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3) 和四溴化碳(CBr4)為原料形成反射層107的p_ Alo.9Gao.,As,以三曱基鎵 (TMG)、胂化氫(AsH3)和四澳化碳(CBr4)為原料形成反射層108的p _ GaAs。
再有，以三曱基鋁(TMA)、胂化氫(AsH3)和四溴化石友(CBr4)為原 料形成選擇氧化層208的p-AlAs，以三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3) 和四溴化碳(CBr4)為原料形成接觸層209的p _ GaAs。
而且，在面發(fā)光激光元件200的制造中，相當(dāng)于光射出部的區(qū)域由一邊 為25(im的正方形的形狀構(gòu)成，選擇氧化層208的非氧化區(qū)域208a的 一邊的 長度被設(shè)定為5,。
除此之外與圖5、圖6和圖7所示的制造方法中說明的相同。
面發(fā)光激光元件200和面發(fā)光激光元件100 —樣，可以直至峰值輸出以 單一基本橫模振蕩，與以往的面發(fā)光激光元件的單一基本橫模的輸出相比， 可以得到高的輸出。
圖22是利用了圖20所示的面發(fā)光激光元件200的面發(fā)光激光陣列的平 面圖。參照圖22,面發(fā)光激光陣列300A由將24個面發(fā)光激光元件200以規(guī) 定的間隔配置為大致菱形的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
如上所述，面發(fā)光激光元件200由于可以抑制高次橫模振蕩從而基本至 峰值輸出為止得到單一基本橫模振蕩，所以面發(fā)光激光陣列300A也可以基 本至峰值輸出為止射出單一基本橫模振蕩產(chǎn)生的振蕩光。
而且，面發(fā)光激光元件200可以將非氧化區(qū)域208a的面積增大至與面發(fā) 光激光元件100的非氧化區(qū)域108a相同，所以面發(fā)光激光陣列300A可以射 出更高輸出的振蕩光。
圖23是利用了圖20所示的面發(fā)光激光元件200或者圖22所示的面發(fā)光 激光陣列300A的電子照相系統(tǒng)的概略圖。參照圖23，電子照相系統(tǒng)400A將
圖18所示的電子照相系統(tǒng)400的寫入光源403替代為寫入光源403A,此外 與電子照相系統(tǒng)400相同。
寫入光源403A由面發(fā)光激光元件200或者面發(fā)光激光陣列300A構(gòu)成， 按照來自同步控制電路404的控制振蕩單一基本橫模的激光，將該振蕩的激 光射出到光學(xué)掃描系統(tǒng)402。
如上所述，面發(fā)光激光元件200和面發(fā)光激光陣列300A由于能夠以高 輸出振蕩單一基本橫模的激光，所以在電子照相系統(tǒng)400A中可以高速寫入， 而且可以得到高精細(xì)的圖像。
此外，與電子照相系統(tǒng)400相同。
圖24是利用了圖20所示的面發(fā)光激光元件200的光通信系統(tǒng)的概略圖。 參照圖24，光通信系統(tǒng)500A將圖19所示的光通信系統(tǒng)500的激光陣列模塊 512替代為激光陣列模塊512A，此外與光通信系統(tǒng)500相同。
激光陣列模塊512A由將面發(fā)光激光元件200排列為一維的陣列模塊構(gòu) 成。然后，被排列為一維的多個面發(fā)光激光元件200與光纖陣列530的各光 纖連接。
激光陣列模塊512A在被驅(qū)動電路511驅(qū)動時，振蕩由單一基本橫模分 量構(gòu)成的激光，經(jīng)由將發(fā)送信號變換為光信號的光纖陣列530發(fā)送到設(shè)備 520。而且，在光通信系統(tǒng)500A中，被排列為一維的多個面發(fā)光激光元件200 構(gòu)成"面發(fā)光激光陣列"。
如上所述，由于面發(fā)光激光元件200以單一基本橫模射出高輸出的激光， 所以設(shè)備510可以減少傳輸誤差而將信號發(fā)送到設(shè)備520。其結(jié)果，可以提 高光通信系統(tǒng)500A的可靠性。
而且，選擇氧化層208的氧化區(qū)域208b構(gòu)成"電流狹窄層"和"抑制層"。
其他與光通信系統(tǒng)500相同。 〔實施方式3〕
圖25是本發(fā)明的實施方式3的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。參照圖 25,實施方式3的面發(fā)光激光元件600具有基板601、緩沖層602、反射層 603、 607、諧振器隔離層604、 606、活性層605、選擇氧化層608、 609、接 觸層610、 Si02層611、絕緣性樹脂612、 p側(cè)電極613、 n側(cè)電極614。而且， 面發(fā)光激光元件600是780nm波帶的面發(fā)光激光元件。
基板601由n - GaAs構(gòu)成。緩沖層602由n - GaAs構(gòu)成，被形成在基板
601的一個主面上。反射層603在將n- Alo.9Ga(uAs/Alo.3Gao.7As的對作為一 周期的情況下由41.5周期的〔n-Al。.9Ga。.,As/Al。.3Gao.7As〕構(gòu)成，被形成在 緩沖層602上。
諧振器隔離層604由非摻雜AlQ6Gao.4As構(gòu)成，被形成在反射層603上。 在將AlGaAs/Al。.6Gaa4As的對作為一周期的情況下，活性層605具有3周期 的〔AlGaAs/Ala6Ga().4As〕構(gòu)成的多重量子勢阱結(jié)構(gòu)，被形成在諧振器隔離層 604上。
諧振器隔離層606由非摻雜Alo.4Gao.6As構(gòu)成，被形成在活性層605上。 在將p - Alo.9Gao.,As/Al(uGao.7As的對作為一周期的情況下，反射層607由24 周期的〔p - Alo.9Gao.!As/Alo.3Gaa7As 〕構(gòu)成，被形成在諧振器隔離層606上。
選擇氧化層608由p _ AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層607中。而且，選擇 氧化層608由非氧化區(qū)域608a和氧化區(qū)域608b構(gòu)成，具有20nm的膜厚。 選擇氧化層609由p - AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層607中。而且，選擇氧化 層609由非氧化區(qū)域609a和氧化區(qū)域609b構(gòu)成，具有20nm的膜厚。各個 非氧化區(qū)域608a、 609a由一邊為4|_im的大致正方形構(gòu)成。而且，選4奪氧化 層609與選"t奪氧化層608相比被配置在遠(yuǎn)離活性層605的位置。
接觸層610由p-GaAs構(gòu)成，被形成在反射層607上。形成Si02層611 以覆蓋反射層603的一部分的一個主面、諧振器隔離層604、活性層605、諧 振器隔離層606、反射層607、選擇氧化層608、 609和接觸層610的端面。 這時，未形成Si02層611的開口部由一邊為8pm的大致正方形構(gòu)成。
絕緣性樹脂612與Si02層611接觸而形成。p側(cè)電極613被形成在接觸 層610的一部分和絕緣性樹脂612上。n側(cè)電極614被形成在基板601的背 面。
然后，各個反射層603、 607構(gòu)成通過黑體的多重反射來反射由活性層 605振蕩的振蕩光，從而將其封閉在活性層605中的半導(dǎo)體分布黑體反射器。
圖26是圖25所示的面發(fā)光激光元件600的諧振區(qū)域的附近的圖。而且， 在圖26中還示意地表示面發(fā)光激光元件600的振蕩狀態(tài)中的振蕩光的電場的 強(qiáng)度分布。而且，圖26中的黑點表示構(gòu)成反射層607的多層膜的周期性的重 復(fù)，在以下的圖中也具有相同的含義。
參照圖26，各個反射層603、607包含高折射率層6031 、低折射率層6032、 組成傾斜層6033。在反射層603中，高折射率層6031由n - Al^Ga^As構(gòu)成，^f氐折射率層6032由n-Alo.gGacnAs構(gòu)成，組成傾斜層6033由^/v高折射率層 6031和低折射率層6032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的n-AlGaAs構(gòu)成。
而且，在反射層607中，高折射率層6031由p - Alo.3GaQ.7As構(gòu)成，低折 射率層6032由p - Alo.9Ga。.，As構(gòu)成，組成傾斜層6033由從高折射率層6031 和低折射率層6032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的p-AlGaAs 構(gòu)成。
面發(fā)光激光元件600的諧振區(qū)域被定義為由諧振器隔離層604、 606、活 性層605構(gòu)成的區(qū)域。諧振器隔離層604、 606、活性層605構(gòu)成的諧振區(qū)域 被設(shè)定為這些半導(dǎo)體層中的振蕩光的相位變化量為2兀，形成一波長諧振器結(jié)構(gòu)。
而且，為了提高誘導(dǎo)釋放概率，活性層605位于諧振區(qū)域(-諧振器隔 離層604、 606和活性層605 )內(nèi)的中央部，并且被設(shè)定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應(yīng)的位置。
反射層603、 607被構(gòu)成為低折射率層6032側(cè)分別與諧振器隔離層604、 606接觸，低折射率層6032和諧振器隔離層604、 606的界面(實施方式3 中為組成傾斜層6033 )成為振蕩光的駐波分布中的腹。
而且，與實施方式1相同，以在配置了高折射率層6031和低折射率層 6032之間的組成傾斜層6033的位置，腹和節(jié)交替出現(xiàn)。
選擇氧化層608被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層604、諧振器隔 離層606和活性層605 )開始第2周期的低折射率層6032中。更具體來說， 選擇氧化層608被設(shè)置在與振蕩波的電場的駐波分布中第2周期的節(jié)對應(yīng)的 位置。設(shè)置了選擇氧化層608的低折射率層6032的厚度被設(shè)定為從與低折 射率層6032的一側(cè)接觸的組成傾斜層6033的中央部開始至與低折射率層 6032的另一側(cè)接觸的組成傾斜層6033的中央部為止的區(qū)域(圖2所示的膜 厚d2的區(qū)域)中的振蕩光的相位變化量為3兀/2。于是，選擇氧化層608作為 限制對活性層605注入的電流的電流狹窄層起作用。
選擇氧化層609被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層604、諧振器隔 離層606和活性層605 )開始第15周期的低折射率層6032中。更具體來說， 選擇氧化層609被設(shè)置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第15周期的節(jié)對應(yīng) 的位置開始，向與活性層605相反側(cè)的方向錯開了振蕩光的相位變化量為兀/4
的距離(將低折射率層6032的折射率設(shè)為n而成為X/8n的距離)的位置。設(shè) 置了選擇氧化層609的低折射率層6032的厚度被設(shè)定為與設(shè)置了選4奪氧化層 608的低折射率層6032的厚度相同的厚度。于是，選擇氧化層609與實施方 式1中的選擇氧化層108 —樣，作為抑制振蕩光的高次橫模的抑制層起作用。
這樣，在面發(fā)光激光元件600中設(shè)置兩個選擇氧化層608、 609,作為抑 制高次橫模的抑制層起作用的選擇氧化層609與作為電流狹窄層起作用的選 擇氧化層608相比被設(shè)置在更遠(yuǎn)離活性層605的位置。
圖27是表示將作為抑制層起作用的選擇氧化層609配置在低折射率層 6032中的情況下的選擇氧化層609的位置、增益比以及有效折射率差的關(guān)系 的圖。而且，圖28是表示將作為抑制層起作用的選擇氧化層609配置在低折 射率層6032中的情況下的選擇氧化層609的位置、振蕩閾值增益的關(guān)系的圖。
在圖27中，縱軸表示相對于選擇氧化層609中的非氧化區(qū)域609a的振 蕩閾值增益Gnonox的氧化區(qū)域609b的振蕩閾值增益Gox的增益比、和有效 折射率差，橫軸表示抑制層(=選擇氧化層609 )在反射層607中的位置(周 期)，周期數(shù)越大，表示抑制層(=選擇氧化層609)越被配置在遠(yuǎn)離活性層 605的位置。而且，曲線k7表示選擇氧化層609的位置和增益比的關(guān)系，曲 線k8表示選擇氧化層609的位置和有效折射率差的關(guān)系。
在圖28中，縱軸表示振蕩閾值增益，橫軸表示抑制層(=選擇氧化層 609 )的反射層607中的位置(周期)。而且，曲線k9表示選擇氧化層609的 非氧化區(qū)域609a的振蕩閾值增益，曲線k10表示選擇氧化層609的氧化區(qū)域 609b的振蕩閾值增益。
參照圖27,有效折射率差隨著被配置了抑制層(=選擇氧化層609)的 反射層607的頻率的增大而大幅度降低(參照曲線k8)。于是，有效折射率 差變小時，抑制層(=選擇氧化層609)造成的衍射損失變小。
另一方面，即使抑制層(=選擇氧化層609)的位置變化增益比也基本 上不變化，得到大約1.37倍左右的增益比(參照曲線k7)。而且，如圖28所 示，非氧化區(qū)域609a和氧化區(qū)域609b的振蕩閾值增益的絕對值本身也基本 上不變化(參照曲線k9、 k10)。
圖27所示的增益比(曲線k7)變?yōu)榧s1.37倍，是由于如圖28所示，氧 化區(qū)域609b的振蕩閾值增益(曲線k10 )比非氧化區(qū)域609a的振蕩閾值增益 (曲線k9)大。于是，振蕩閾值增益越大，衍射損失也越大。而且，由于高
次橫模與基本橫模相比橫方向的模分布寬，與氧化區(qū)域609b的空間上的重疊 大，所以氧化區(qū)域609b中的振蕩閾值增益與高次橫模的振蕩閾值增益對應(yīng)， 非氧化區(qū)域609a中的振蕩閾值增益與基本橫模的振蕩閾值增益對應(yīng)。
這樣，通過將抑制層(=選擇氧化層609)配置在離活性層605相對較 遠(yuǎn)的位置，可以較高地保持高次橫模的抑制比，同時大幅度地減小抑制層(= 選擇氧化層609 )產(chǎn)生的衍射損失。
如上所述，作為抑制高次橫模的抑制層起作用的選擇氧化層609與作為 電流狹窄層起作用的選擇氧化層608相比，被設(shè)置在離活性層605較遠(yuǎn)的位 置，由此，可以降低面發(fā)光激光元件600中的閾值電流。
在用 一個選擇氧化層兼作抑制層和電流狹窄層的情況下，通過使抑制層 (=電流狹窄層)遠(yuǎn)離活性層605,由于在通過抑制層(=電流狹窄層)后 的載體的再擴(kuò)散等的影響，閾值電流增加。為了防止這種情況，需要將電流 狹窄層配置在活性層605的附近。
因此，在實施方式3中，用不同的選4奪氧化層608、 609形成電流狹窄層 和抑制層，并且將作為電流狹窄層起作用的選擇氧化層608配置在離活性層 605近的位置(從諧振區(qū)域起第2個周期的低折射率層6032中)，并且將作 為抑制層起作用的選擇氧化層609配置在離活性層605遠(yuǎn)的位置(從諧振區(qū) 域開始第15周期的低折射率層6032中)。
這樣，在面發(fā)光激光元件600中，特征是抑制層(=選擇氧化層609) 與活性層605的距離比電流狹窄層(-選擇氧化層608 )與活性層605的距 離大。
于是，由于該特征，在面發(fā)光激光元件600中，可以保持低閾值電流， 并且實現(xiàn)衍射損失小(=斜坡(slope)效率高)、高輸出的單一基本模振蕩。
而且，在面發(fā)光激光元件600中，特征是選擇氧化層608被設(shè)置在與振 蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)的位置。
由于該特征，可以較低地抑制選擇氧化層608產(chǎn)生的振蕩光的衍射損失。 其結(jié)果，可以提高面發(fā)光激光元件600的輸出。
面發(fā)光激光元件600按照圖5、圖6和圖7所示的工藝(a) 工藝(h) 制造。這時，只要將基板101、緩沖層102、反射層103、 107、諧振器隔離 層104、 106、活性層105、選擇氧化層108、接觸層109、 SiOz層110、絕緣 性樹脂111、 p側(cè)電極112和n側(cè)電極113分別改讀為基板601 、緩沖層602、
反射層603、 607、諧振器隔離層604、 606、活性層605、選擇氧化層608、 609、接觸層610、 Si02層611、絕緣性樹脂612、 p側(cè)電極613和n側(cè)電極 614即可。
在上述中，說明了選擇氧化層608的非氧化區(qū)域608a的面積與選擇氧化 層609的非氧化區(qū)域609a的面積相同的情況，但是在本發(fā)明中不限于此，也 可以使選擇氧化層608的非氧化區(qū)域608a的面積與選擇氧化層609的非氧化 區(qū)域609a的面積不相同。
高次橫模的抑制效果大致由抑制層(=選擇氧化層609)的非氧化區(qū)域 609a的面積決定。因此，如果將電流狹窄層(=選擇氧化層608 )的非氧化 區(qū)域608a的面積設(shè)定得比抑制層(=選擇氧化層609)的非氧化區(qū)域609a 的面積大，則由于對活性層605的電流注入?yún)^(qū)域(振蕩區(qū)域)的面積變大， 所以可以仍舊抑制高次橫模，同時得到更高輸出的振蕩光。
這時，選擇氧化層608、 609可以由Al組成大的AlxGa卜xAs ( 0.9Sx$l ) 形成。AlGaAs和AlAs構(gòu)成的選擇氧化層膜厚越厚，或者A1組成越大，則越 具有大的氧化速度，所以通過調(diào)整Al組成或者膜厚，可以通過一次的氧化形 成非氧化區(qū)域的面積不同的兩個選擇氧化層608、 609。
面發(fā)光激光元件600被用于如圖17所示的面發(fā)光激光陣列300。而且， 面發(fā)光激光元件600和利用了面發(fā)光激光元件600的面發(fā)光激光陣列300 #皮 用于圖18所示的電子照相系統(tǒng)400和圖19所示的光通信系統(tǒng)500。 〔實施方式4〕
面發(fā)光激光元件700將圖25所示的面發(fā)光激光元件600的選擇氧化層 608取代為高電阻區(qū)域708a、 708b，基板701、緩沖層702、反射層703、 707、 諧振器隔離層704、 706、活性層705、選4奪氧化層709、接觸層710、 Si02 層711、絕緣性樹脂712、 p側(cè)電極713、 n側(cè)電極714分別與基板601、緩沖 層602、反射層603、 607、諧振器隔離層604、 606、活性層605、選擇氧化 層609、接觸層610、 Si02層611、絕緣性樹脂612、 p側(cè)電極613、 n側(cè)電極 614相同。
因此，各個反射層703、 707構(gòu)成通過黑體的多重反射來反射由活性層 705振蕩的振蕩光，從而將其封閉在活性層705中的半導(dǎo)體分布黑體反射器。 而且，選擇氧化層709作為抑制振蕩光的高次橫模的抑制層起作用。
而且，高電阻區(qū)域708a、 708b具有比高電阻區(qū)域708a、 708b間的半導(dǎo)
體層(=反射層703、 707、諧振器隔離層704、 706和活性層705 )的電阻更 高的電阻。
圖30是表示面發(fā)光激光元件700的諧振區(qū)域(=諧振器隔離層704、 706 和活性層705構(gòu)成)的附近的圖。而且，在圖30中還示意地表示面發(fā)光激光 元件700的振蕩狀態(tài)中的振蕩光的電場的強(qiáng)度分布。
參照圖30，各個反射層703、707包含高折射率層7031、低折射率層7032、 組成傾4斗層7033。在反射層703中，高折射率層7031由n - Alo.3Ga().7As構(gòu)成， 低折射率層7032由n - Alo.9Ga。.,As構(gòu)成，組成傾斜層7033由從高折射率層 7031和低折射率層7032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的n-AlGaAs構(gòu)成。
而且，在反射層707中，高折射率層7031由p _ Alo.3Gaa7As構(gòu)成，低折 射率層7032由p _ Alo.9Gao.,As構(gòu)成，組成傾斜層7033由從高折射率層7031 和低折射率層7032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的p-AlGaAs 構(gòu)成。
面發(fā)光激光元件700的諧振區(qū)域被定義為由諧振器隔離層704、 706、活 性層705構(gòu)成的區(qū)域。諧振器隔離層704、 706、活性層705構(gòu)成的諧振區(qū)域 被設(shè)定為這些半導(dǎo)體層中的振蕩光的相位變化量為2兀，形成一波長諧振器結(jié)構(gòu)。
而且，為了提高誘導(dǎo)釋放概率，活性層705位于諧振區(qū)域(=諧振器隔 離層704、 706和活性層705 )內(nèi)的中央部，并且被設(shè)定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應(yīng)的位置。
反射層703、 707被構(gòu)成為低折射率層7032側(cè)分別與諧振器隔離層704、 706接觸，低折射率層7032和諧振器隔離層704、 706的界面(實施方式4 中為組成傾斜層7033 )成為振蕩光的駐波分布中的腹。
而且，與實施方式1相同，以在配置了高折射率層7031和低折射率層 7032之間的組成傾斜層7033的位置，腹和節(jié)交替出現(xiàn)。
選擇氧化層709被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層704、諧振器隔 離層706和活性層705 )開始第15周期的低折射率層7032中。更具體來說， 選擇氧化層709被設(shè)置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第15周期的節(jié)對應(yīng) 的位置開始，向與活性層705相反側(cè)的方向錯開了振蕩光的相位變化量為兀/5 的距離(將低折射率層7032的折射率設(shè)為n而成為X/10n的距離)的位置。
設(shè)置了選擇氧化層709的低折射率層7032的厚度被設(shè)定為從與低折射 率層7032的一側(cè)接觸的組成傾斜層7033的中央部開始至與j氐折射率層7032 的另一側(cè)接觸的組成傾斜層7033的中央部為止的區(qū)域(圖2所示的膜厚d2 的區(qū)域)中的振蕩光的相位變化量為3兀/2。于是，選擇氧化層709作為抑制 振蕩光的高次橫模的抑制層起作用。
這樣，在面發(fā)光激光元件700中，通過高電阻區(qū)域708a、 708b限制對活 性層705注入的電流。即，高電阻區(qū)域708a、 708b作為電流狹窄層起作用。 然后，高電阻區(qū)域708a、 708b通過將氫離子注入反射層703、 707、諧振器隔 離層704、 706和活性層705的一部分來形成。
由于通過氫離子的注入形成的高電阻區(qū)域708a、 708b相對于未一皮注入氫 離子的區(qū)域基本上不產(chǎn)生折射率差，所以可以去除電流狹窄層(=高電阻區(qū) 域708a、 708b)產(chǎn)生的衍射損失等的影響。
而且，在面發(fā)光激光元件700中，高電阻區(qū)域708a、 708b通過將氫離子 注入反射層703、 707、諧振器隔離層704、 706和活性層705的一部分來形 成，所以抑制層(=選擇氧化層709)被設(shè)置在比電流狹窄層(=高電阻區(qū) 域708a、 708b)更遠(yuǎn)離活性層705的位置。
其結(jié)果，在面發(fā)光激光元件700中，可以保持低閾值電流，同時實現(xiàn)衍 射損失小(斜坡效率高)、高輸出的單一基本模振蕩。
而且，在面發(fā)光激光元件700中，由于蝕刻反射層707、選#^氧化層709 和接觸層710的周邊部來形成高臺結(jié)構(gòu)體，所以高電阻區(qū)域708a、 708b具有 將活性層705與相鄰于面發(fā)光激光元件700的面發(fā)光激光元件的活性層分離 的功能。
在形成利用了面發(fā)光激光元件700的面發(fā)光激光陣列的情況下，同時在 基板701上形成多個面發(fā)光激光元件700。因此，在高電阻區(qū)域708a、 708b 不存在的情況下，多個面發(fā)光激光元件700的活性層705成為相互連接的狀 態(tài)，但是通過形成高電阻區(qū)域708a、 708b，可以將多個面發(fā)光激光元件700 的活性層705相互分離。
圖31、圖32、圖33和圖34分別是表示圖29所示的面發(fā)光激光元件700 的制造方法的第1至第4工藝圖。參照圖31，在開始一連串的動作時，利用 MOCVD法，在基板701上依次層積緩沖層702、反射層703、諧振器隔離層 704、活性層705、諧振器隔離層706、反射層707、選擇氧化層709、和接觸
層710 (參照圖31的工藝(al))。
這時，以三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料 形成緩沖層702的n-GaAs，并以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂 化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料形成反射層703的n - Alo.gGao.jAs和 n _ Alo.3Gao.7As。
而且，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層704的非摻雜Alo.6Gao.4As，以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG )、胂化氫(AsH3)為原料形成活性層705的AlGaAs/AlQ.6Ga().4As。
再有，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層706的非摻雜Alo.6Ga0.4As，以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原料形成反射層707 的p — Al0.9Ga0.iAs/Al0.3Ga0.7As。
再有，以三曱基鋁(TMA)、胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原 料形成選擇氧化層709的p-AlAs,三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和 四溴化碳(CBr4)為原料形成接觸層710的p _ GaAs。
然后，在接觸層710上涂布保護(hù)膜，利用照相制版技術(shù)，在接觸層710 上形成保護(hù)膜圖案130 (參照圖31的工藝(bl))。這時，保護(hù)膜圖案130具 有1邊為4!im的正方形的形狀。
在形成保護(hù)膜圖案130時，將該形成的保護(hù)膜圖案130用作掩模，將氫 離子(H+)注入反射層703、 707、諧振器隔離層704、 706、和活性層705的 一部分并形成高電阻區(qū)域708a、 708b。然后除去保護(hù)膜圖案130 (參照圖31 (cl)的工藝)。
接著，參照圖32，在形成高電阻區(qū)域708a、 708b時，在接觸層710上 涂布保護(hù)膜，利用照相制版技術(shù)，在接觸層710上形成保護(hù)膜圖案120 (參 照圖32的工藝(dl))。這時，保護(hù)膜圖案120具有1邊為20pm的正方形的形狀。
在形成保護(hù)膜圖案120時，將該形成的保護(hù)膜圖案120用作掩模，通過 干蝕刻去除反射層707、選擇氧化層709和接觸層710的周邊部，進(jìn)而除去 保護(hù)膜圖案120 (參照圖32的工藝(el))。
然后，在將加熱至85。C的水在氮氣中起泡的環(huán)境中，將試料加熱至 425。C，將選擇氧化層709的周圍從外周部向中央部氧化，并且在選擇氧化層
709中形成非氧化區(qū)域709a和氧化區(qū)域709b (參照圖32的工藝(fl ))。這 時，非氧化區(qū)域709a構(gòu)成為1邊為4|iim的正方形。
參照圖33,在形成了非氧化區(qū)域709a和氧化區(qū)域709b后，利用CVD 法在試料的全部表面形成Si02層711，并且利用照相制版技術(shù)將成為光射出 部的區(qū)域及其周邊區(qū)域的Si02層711除去(參照圖33的工藝(gl))。
接著，通過旋轉(zhuǎn)涂敷將絕緣性樹脂712涂布在試料的全體上，并且去除 成為光射出部的區(qū)域上的絕緣性樹脂712 (參照圖33的工藝(hi ))。
參照圖34,在形成了絕緣性樹脂712后，在成為光射出部的區(qū)域上形成 1邊為8|iim的保護(hù)膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成p側(cè)電極材料， 并且通過發(fā)射去除保護(hù)膜上的p側(cè)電極材料從而形成p側(cè)電極713 (參照圖 34的工藝(il))。然后，研磨基板701的背面，并在基板701的背面形成n 側(cè)電極714，進(jìn)而緩冷而取得p側(cè)電極713和n側(cè)電極714的歐姆性導(dǎo)通(參 照圖34的工藝(jl))。由此，制造面發(fā)光激光元件700。
面發(fā)光激光元件700被用于如圖17所示的面發(fā)光激光陣列300。而且， 面發(fā)光激光元件700和利用了面發(fā)光激光元件700的面發(fā)光激光陣列300 #皮 用于圖18所示的電子照相系統(tǒng)400和圖19所示的光通信系統(tǒng)500。 〔實施方式5〕
圖35是本發(fā)明的實施方式5的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。參照圖 35，實施方式5的面發(fā)光激光元件800具有基板801、緩沖層802、反射層 803、 807、諧振器隔離層804、 806、活性層805、選4奪氧化層808、 814、 4妻 觸層809、蝕刻阻止層810、 Si02層811、絕緣性樹脂812、 p側(cè)電極813、 n 側(cè)電4及815。而且，面發(fā)光激光元件800是980nm波帶的面發(fā)光激光元件。
基板801由n _ GaAs構(gòu)成。緩沖層802由n - GaAs構(gòu)成，被形成在基板 801的一個主面上。反射層803在將n - Alo.9Gao.,As/GaAs的對作為一周期的 情況下由35.5周期的〔n - Al0.9GaaiAs/GaAs〕構(gòu)成，被形成在緩沖層802上。
諧振器隔離層804由非摻雜Al。.2Ga().8As構(gòu)成，#1形成在反射層803上。 活性層805具有將InGaAs/GaAs作為一對的多重量子勢阱結(jié)構(gòu)，被形成在諧 振器隔離層804上。
諧4展器隔離層806由非摻雜Al。.2Ga().8As構(gòu)成，；故形成在活性層805上。 在將p - AlQ.9GaQ1As/GaAs的對作為一周期的情況下，反射層807由24周期 的〔p-Alo.9GaaiAs/GaAs〕構(gòu)成，被形成在諧振器隔離層806上。這時，反
射層807由尺寸不同的兩個反射層807A、 807B構(gòu)成。于是，反射層807A比 反射層807B尺寸大，與諧振器隔離層806接觸而形成，反射層807B隔著4妾 觸層809和蝕刻阻止層810而形成在反射層807A上。
選擇氧化層808由膜厚20nm的p - AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層807 (807A)中。而且，選才奪氧化層808由非氧化區(qū)域808a和氧化區(qū)域808b構(gòu) 成。這時，非氧化區(qū)域808a由一邊為6(im的大致正方形構(gòu)成。
選擇氧化層814由膜厚20nm的p - AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層807 (807B)中。而且，選擇氧化層814由非氧化區(qū)域814a和氧化區(qū)域814b構(gòu) 成。這時，非氧化區(qū)域814a由一邊為5)im的大致正方形構(gòu)成。
這樣，選擇氧化層808的非氧化區(qū)域808a具有比選擇氧化層814的非氧 化區(qū)域814a大的面積。
接觸層809由膜厚20nm的p - GaAs構(gòu)成，被形成在反射層807 ( 807A ) 上。而且，p-GaAs中的碳(C)的摻雜量為lxlO"cm^左右。蝕刻阻止層 810由膜厚20nm的p - GalnP構(gòu)成，被形成在接觸層809的一部分上。于是， 蝕刻阻止層810具有在通過蝕刻形成由反射層807 ( 807B )和選擇氧化層814 構(gòu)成的高臺結(jié)構(gòu)體時阻止刻蝕的功能。
形成Si02層811以覆蓋反射層803的一部分的一個主面、諧振器隔離層 804、活性層805、諧振器隔離層806、反射層807 ( 807A )和選4奪氧化層808 的端面、4妄觸層809的一部分。
絕緣性樹脂812與Si02層811接觸而形成。p側(cè)電極813被形成在接觸 層809的一部分和絕緣性樹脂812上。n側(cè)電極815被形成在基板801的背 面。
然后，各個反射層803、 807構(gòu)成通過黑體的多重反射來反射由活性層 805振蕩的振蕩光，從而將其封閉在活性層805中的半導(dǎo)體分布黑體反射器。
圖36是圖35所示的面發(fā)光激光元件800的諧振區(qū)域的附近的圖。而且， 在圖36中還示意地表示面發(fā)光激光元件800的振蕩狀態(tài)中的振蕩光的電場的 強(qiáng)度分布。
參照圖36,各個反射層803、807包含高折射率層8031、低折射率層8032、 組成傾斜層8033。在反射層803中，高折射率層8031由n - GaAs構(gòu)成，低 折射率層8032由n - Alo.9Ga(nAs構(gòu)成，組成傾斜層8033由從高折射率層8031 和低折射率層8032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的n-AlGaAs構(gòu)成。
而且，在反射層807中，高折射率層8031由p - GaAs構(gòu)成，低折射率 層8032由p - Alo.9Ga(uAs構(gòu)成，組成傾斜層8033由從高折射率層8031和低 折射率層8032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的p _ AlGaAs構(gòu)成。
面發(fā)光激光元件800的諧振區(qū)域被定義為由諧振器隔離層804、 806、活 性層805構(gòu)成的區(qū)域。諧振器隔離層804、 806、活性層805構(gòu)成的諧振區(qū)域 被設(shè)定為這些半導(dǎo)體層中的振蕩光的相位變化量為2兀，形成一波長諧振器結(jié) 構(gòu)。
而且，為了提高誘導(dǎo)釋放概率，活性層805位于諧振區(qū)域(=諧振器隔 離層804、 806和活性層805 )內(nèi)的中央部，并且被設(shè)定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應(yīng)的位置。
反射層803、 807被構(gòu)成為低折射率層8032側(cè)分別與諧振器隔離層804、 806接觸，低折射率層8032和諧振器隔離層804、 806的界面(實施方式5 中為組成傾斜層8033 )成為振蕩光的駐波分布中的腹。
而且，與實施方式1相同，以在配置了高折射率層8031和低折射率層 8032之間的組成傾斜層8033的位置，腹和節(jié)交替出現(xiàn)。
選擇氧化層808被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層804、諧振器隔 離層806和活性層805 )開始第3周期的低折射率層8032中。更具體來il, 選擇氧化層808被設(shè)置在與振蕩波的電場的駐波分布中第3周期的節(jié)對應(yīng)的 位置。設(shè)置了選擇氧化層808的低折射率層8032的厚度被設(shè)定為從與低折 射率層8032的一側(cè)接觸的組成傾斜層8033的中央部開始至與低折射率層 8032的另一側(cè)接觸的組成傾斜層8033的中央部為止的區(qū)域(圖2所示的膜 厚d2的區(qū)域)中的振蕩光的相位變化量為3兀/2。于是，選擇氧化層808作為 限制對活性層805注入的電流的電流狹窄層起作用。
選擇氧化層814被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層804、諧振器隔 離層806和活性層805 )開始第18周期的低折射率層8032中。更具體來說， 選擇氧化層814被設(shè)置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第18周期的節(jié)對應(yīng) 的位置開始，向與活性層805相反側(cè)的方向錯開了振蕩光的相位變化量為兀/5 的距離(將低折射率層8032的折射率設(shè)為n而成為入/10n的距離)的位置。 設(shè)置了選擇氧化層814的低折射率層8032的厚度被設(shè)定為與設(shè)置了選擇氧化 層808的低折射率層8032的厚度相同的厚度。于是，選擇氧化層814與實施
方式1中的選擇氧化層108 —樣，作為抑制振蕩光的高次橫模的抑制層起作 用。
這樣，在面發(fā)光激光元件800中設(shè)置兩個選擇氧化層808、 814，作為抑 制高次橫模的抑制層起作用的選擇氧化層814與作為電流狹窄層起作用的選 擇氧化層808相比被設(shè)置在更遠(yuǎn)離活性層805的位置。
在面發(fā)光激光元件800中，接觸層809在反射層807中#皮設(shè)置在>^人活性 層805開始第4周期的高折射率層8031中。然后，形成接觸層809、蝕刻阻 止層810和高折射率層8031，以使得相對于由接觸層809、蝕刻阻止層810 和高折射率層8031構(gòu)成的區(qū)域的振蕩光的相位變化量為3兀/2。
圖37至圖40分別是表示圖35所示的面發(fā)光激光元件800的制造方法的 第1至第4工藝圖。參照圖37，在開始一連串的動作時，利用MOCVD法， 在基板801上依次層積緩沖層802、反射層803、諧振器隔離層804、活性層 805、諧振器隔離層806、反射層807、選擇氧化層808、接觸層809、蝕刻阻 止層810、和選擇氧化層814 (參照圖37的工藝(a2))。
這時，以三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和硒化氬(H2Se)為原料 形成緩沖層802的n-GaAs，并以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂 化氬(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料形成反射層803的n _ Alo.9Gao.1As和 n - GaAs。
而且，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層804的非摻雜Ala2Ga().8As,以三曱基銦(TMI)、三曱基 鎵(TMG )、月申化氬(AsH3)為原料形成活性層805的InGaAs/GaAs。
再有，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層806的非摻雜Al0.2Gao.8As,以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原料形成反射層807 的p _ Alo.9Ga。.]As/GaAs。
再有，以三曱基鋁(TMA)、胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原 料形成選擇氧化層808的p-AlAs，三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和 四溴化碳(CBr4)為原料形成接觸層809的p - GaAs。
再有，以三曱基鎵(TMG)、三曱基銦(TMI)、磷化氬(PHs)、環(huán)二苯 基鎂(CPMg2)為原料形成蝕刻阻止層810的p - GaInP。
再有，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和四
溴化碳(CBr4)為原料形成選擇氧化層814的p - AlGaAs。
然后，在反射層807上涂布保護(hù)膜，利用照相制版技術(shù)，在反射層807 上形成保護(hù)膜圖案120 (參照圖37的工藝(b2))。這時，保護(hù)膜圖案120具 有1邊為20)um的正方形的形狀。
在形成保護(hù)膜圖案120時，將該形成的保護(hù)膜圖案120用作掩模，通過 干蝕刻去除反射層807和選擇氧化層814的周邊部。這時，刻蝕在深度達(dá)到 蝕刻阻止層810前被阻止。然后，之后用硫酸系的腐蝕劑(H2S04 + H2 + H20 ) 通過濕蝕刻去除直至蝕刻阻止層810的各層。在蝕刻后，去除保護(hù)膜圖案120 時，形成選擇氧化層814的端面露出的第1級的高臺結(jié)構(gòu)體(參照圖37的 (c2))。
接著，參照圖38，在形成第1級的高臺結(jié)構(gòu)體時，在該形成的高臺結(jié)構(gòu) 體和蝕刻阻止層810上涂布保護(hù)膜，利用照相制版技術(shù)，在高臺結(jié)構(gòu)體和蝕 刻阻止層810上形成保護(hù)膜圖案140 (參照圖38的工藝(d2))。這時，保護(hù) 膜圖案140具有一邊為50pm的正方形形狀。
在形成保護(hù)膜圖案140時，將該形成的保護(hù)膜圖案140作為掩模，通過 干蝕刻去除蝕刻阻止層810、接觸層809、反射層807、選4奪氧化層808、諧 振器隔離層806、活性層805和諧振器隔離層804的周邊部和反射層803的 一部分，進(jìn)而去除保護(hù)膜圖案140 (參照圖38的工藝(e2))。由此，形成第 2級的高臺結(jié)構(gòu)體。
然后，在將加熱至85°C的水在氮氣中起泡的環(huán)境中，將試料加熱至 425。C,將選4奪氧化層808、 814的周圍從外周部向中央部氧化，并且在選4奪 氧化層808中形成非氧化區(qū)域808a和氧化區(qū)域808b,在選4奪氧化層814中形 成非氧化區(qū)域814a和氧化區(qū)域814b (參照圖38的工藝(f2))。這時，通過 調(diào)整構(gòu)成選擇氧化層808的p - AlAs和構(gòu)成選擇氧化層814的p - AlGaAs的 Al組成，可以同時形成1邊為6nm的正方形構(gòu)成的非氧化區(qū)域808a和1邊 為5|im的正方形構(gòu)成的非氧化區(qū)域814a。
參照圖39,在形成了非氧化區(qū)域808a、非氧化區(qū)域814a和氧化區(qū)域808b、 氧化區(qū)域814b后，利用CVD法在試料的全部表面形成Si02層811,并且利 用照相制版技術(shù)將成為光射出部的區(qū)域及其周邊區(qū)域的Si02層811除去。然 后，通過旋轉(zhuǎn)涂敷將絕緣性樹脂812涂布在試料的全體上，并且去除成為光 射出部的區(qū)域上的絕緣性樹脂812 (參照圖39的工藝(g2))。
接著，將絕緣性樹脂812作為掩模，通過鹽酸系的腐蝕劑(HC1 + H20 ) 蝕刻成為第2級的高臺結(jié)構(gòu)體的最表面層的蝕刻阻止層810的一部分(參照 圖39的工藝(h2))。
參照圖40,在去除了蝕刻阻止層810的一部分后，在成為光射出部的區(qū) 域上形成保護(hù)膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成p側(cè)電極材津+,并 且通過發(fā)射去除保護(hù)膜上的p側(cè)電極材料從而形成p側(cè)電極813 (參照圖40 的工藝(i2))。然后，研磨基板801的背面，并在基板801的背面形成n側(cè) 電極815，進(jìn)而緩冷而取得p側(cè)電極813和n側(cè)電極815的歐姆性導(dǎo)通(參 照圖40的工藝(j2))。由此，制造面發(fā)光激光元件800。
在面發(fā)光激光元件800中，載體從接觸層809通過選4奪氧化層808的非 氧化區(qū)域808a被注入活性層805 ，不是通過選擇氧化層814的非氧化區(qū)域814a 被注入活性層805。因此，在面發(fā)光激光元件800中，與載體通過兩個選褲r 氧化層的非氧化區(qū)域被注入活性層的情況相比元件電阻變低。其結(jié)果，面發(fā) 光激光元件800中的發(fā)熱被較低地抑制，由于發(fā)熱導(dǎo)致的輸出的飽和點也可 以提高，可以得到高輸出的振蕩光。
而且，在面發(fā)光激光元件800中，由于作為電流狹窄層起作用的選4奪氧 化層808被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層804、 806和活性層805 )開 始第3周期的低折射率層8032中，所以可以較低地保持閾值電流，得到衍射 損失低(斜坡效率高)的、高輸出的單一基本模振蕩。
而且，在上述中，說明了電流狹窄層由選擇氧化層808構(gòu)成的情況，但 是在本發(fā)明中不限于此，電流狹窄層也可以通過在實施方式4中說明的高電 阻區(qū)域708a、 708b來構(gòu)成。
面發(fā)光激光元件800被用于如圖22所示的面發(fā)光激光陣列300A。而且， 面發(fā)光激光元件800和利用了面發(fā)光激光元件800的面發(fā)光激光陣列300A 被用于圖23所示的電子照相系統(tǒng)400A和圖24所示的光通信系統(tǒng)500A。 〔實施方式6〕
圖41是本發(fā)明的實施方式6的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。參照圖 41，實施方式6的面發(fā)光激光元件900具有基板901、緩沖層卯2、反射層 903、卯7、諧振器隔離層904、 906、活性層905、選擇氧化層908、 909、接 觸層910、 Si02層911、絕緣性樹脂912、 n側(cè)電極913、 p側(cè)電極914。而且， 面發(fā)光激光元件900是780nm波帶的面發(fā)光激光元件。
基板901由p - GaAs構(gòu)成。緩沖層902由p - GaAs構(gòu)成，被形成在基板 901的一個主面上。反射層903在將p - Al。.9Gao.,As/Alo.3Ga。.7As的對作為一 周期的情況下由41.5周期的〔p-Alo.9Ga。.,As/Alo.3Ga。.7As〕構(gòu)成，被形成在 緩沖層902上。
諧振器隔離層904由非摻雜Alo.6Ga().4As構(gòu)成，被形成在反射層903上。 在將AlGaAs/Al。.6Ga。.4As的對作為一周期的情況下，活性層905具有3周期 的〔AlGaAs/Alo.6Gao.4As〕構(gòu)成的多重量子勢阱結(jié)構(gòu)，被形成在諧振器隔離層 904上。
諧振器隔離層906由非摻雜Alo.4Gao.6As構(gòu)成，被形成在活性層905上。 在將n-Al。.9Ga。jAs/Alo.3Ga。.7As的對作為一周期的情況下，反射層907由24 周期的〔n _ Alo.9Gao., As/Al。.3Gaa7As 〕構(gòu)成，被形成在諧振器隔離層906上。
選擇氧化層908由p - AlGaAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層903中。而且，選 才奪氧化層908由非氧化區(qū)域908a和氧化區(qū)域908b構(gòu)成，具有20nm的月莫厚。 選擇氧化層909由n-AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層907中。于是，選沖奪氧化 層909由非氧化區(qū)域卯9a和氧化區(qū)域909b構(gòu)成，具有20nm的膜厚。這時， 非氧化區(qū)域908a由一邊為5(im的大致正方形構(gòu)成，非氧化區(qū)域卯9a由一邊 為4pm的大致正方形構(gòu)成。然后，選擇氧化層909被配置在比選擇氧化層908 遠(yuǎn)離活性層905的位置。
接觸層910由n-GaAs構(gòu)成，被形成在反射層907上。形成Si02層911 以覆蓋反射層903的一部分的一個主面、諧振器隔離層904、活性層905、諧 振器隔離層906、反射層907、選擇氧化層908、 909和接觸層910的端面。
絕緣性樹脂912與Si02層911接觸而形成。n側(cè)電極913被形成在4妄觸 層910的一部分和絕緣性樹脂912上。這時，未形成n側(cè)電極913的開口部 由一邊為8(im的大致正方形構(gòu)成。p側(cè)電極914被形成在基板901的背面。
然后，各個反射層903、 907構(gòu)成通過黑體的多重反射來反射由活性層 卯5振蕩的振蕩光，從而將其封閉在活性層905中的半導(dǎo)體分布黑體反射器。
圖42是圖41所示的面發(fā)光激光元件900的諧振區(qū)域的附近的圖。而且， 在圖42中還示意地表示面發(fā)光激光元件900的振蕩狀態(tài)中的振蕩光的電場的 強(qiáng)度分布。
參照圖42,各個反射層903、907包含高折射率層9031 、低折射率層9032、 組成傾斜層9033。在反射層903中，高折射率層9031由p - Alo.3Gao.7As構(gòu)成，
低折射率層9032由p - Alo.gGaojAs構(gòu)成，組成傾斜層9033由從高折射率層 9031和低折射率層卯32的一方的組成向另一方的組成使組成變化的p-AlGaAs構(gòu)成。而且，在反射層907中，高折射率層9031由p - Al。.3Gao.7As構(gòu)成，低折 射率層9032由n - Alo.gGaojAs構(gòu)成，組成傾斜層9033由從高折射率層9031 和低折射率層9032的一方的組成向另一方的組成4吏組成變化的n-AlGaAs 構(gòu)成。面發(fā)光激光元件900的諧振區(qū)域被定義為由諧振器隔離層904、卯6、活 性層905構(gòu)成的區(qū)域。諧振器隔離層904、 906、活性層905構(gòu)成的諧振區(qū)域 被設(shè)定為這些半導(dǎo)體層中的振蕩光的相位變化量為2tt，形成一波長諧-振器結(jié) 構(gòu)。而且，為了提高誘導(dǎo)釋放概率，活性層905位于諧振區(qū)域(=諧振器隔 離層904、 906和活性層905 )內(nèi)的中央部，并且^^設(shè)定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應(yīng)的位置。反射層903 、 907被構(gòu)成為低折射率層9032側(cè)分別與諧振器隔離層904 、 906接觸，低折射率層9032和諧振器隔離層904、 906的界面(實施方式6 中為組成傾斜層9033 )成為振蕩光的駐波分布中的腹。而且，與實施方式1相同，以在配置了高折射率層9031和低折射率層 9032之間的組成傾斜層9033的位置，腹和節(jié)交替出現(xiàn)。選擇氧化層908被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層904、諧振器隔 離層906和活性層905 )開始第2周期的低折射率層9032 ( p — Al^Ga^As ) 中。更具體來說，選擇氧化層908被設(shè)置在與振蕩波的電場的駐波分布中第 2周期的節(jié)對應(yīng)的位置。設(shè)置了選擇氧化層卯8的低折射率層9032的厚度被 設(shè)定為從與低折射率層9032的一側(cè)接觸的組成傾斜層卯33的中央部開始 至與低折射率層9032的另一側(cè)接觸的組成傾斜層9033的中央部為止的區(qū)域 (圖2所示的膜厚d2的區(qū)域)中的振蕩光的相位變化量為3兀/2。于是，選擇 氧化層908作為限制對活性層905注入的電流的電流狹窄層起作用。選擇氧化層卯9被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層904、諧振器隔 離層906和活性層905 )開始第20周期的低折射率層9032中。更具體來說， 選4f氧化層909被設(shè)置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第20周期的節(jié)對應(yīng) 的位置開始，向與活性層905相反側(cè)的方向錯開了振蕩光的相位變化量為兀/4
的距離(將低折射率層9032的折射率設(shè)為n而成為人/8n的距離)的位置。設(shè) 置了選擇氧化層909的低折射率層9032的厚度被設(shè)定為與設(shè)置了選擇氧化層 908的低折射率層9032的厚度相同的厚度。于是，選擇氧化層909與實施方 式1中的選擇氧化層108 —樣，作為抑制振蕩光的高次橫模的抑制層起作用。
這樣，在面發(fā)光激光元件900中設(shè)置兩個選擇氧化層908、 909，作為電 流狹窄層起作用的選擇氧化層908被配置在與活性層905相比被設(shè)置在基板 901側(cè)的反射層903中，作為抑制高次橫模的抑制層起作用的選擇氧化層909 被配置在相對于活性層905被設(shè)置在與基板901相反側(cè)的反射層907中。選 4奪氧化層908、 909相對于活性層905被配置在相互相反側(cè)。
而且在面發(fā)光激光元件900中，作為抑制高次橫模的抑制層起作用的選 擇氧化層909與作為電流狹窄層起作用的選擇氧化層908相比被設(shè)置在更遠(yuǎn) 離活性層905的位置。
圖43、圖44和圖45分別是表示圖41所示的面發(fā)光激光元件900的制 造方法的第1至第3工藝圖。參照圖43 ，在開始 一連串的動作時，利用MOCVD 法，在基板901上依次層積緩沖層902、反射層903、選擇氧化層908、諧振 器隔離層卯4、活性層905、諧振器隔離層906、反射層907、選擇氧化層卯9、 接觸層910 (參照圖43的工藝(a3))。
這時，以三曱基鎵(TMG)、胂化氬(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原 料形成緩沖層902的p - GaAs,并以三曱基鋁(TMA )、三曱基鎵(TMG )、 胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原料形成反射層903的p - Al。.9Gao.,As 和p - Al0.3Ga0.7As。
而且，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氬(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層904的非摻雜Alo.6Gao.4As,以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG )、胂化氫(AsH3)為原料形成活性層905的AlGaAs/AlQ.6Gaa4As。
再有，以三甲基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層906的非摻雜Alo.6Gao.4As，以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG )、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se )為原料形成反射層907的n —Alo.9Ga。.,As/ Al0.3Ga0.7As。
再有，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和四 溴化碳(CBr4 )為原料形成選擇氧化層908的p - AlGaAs，以三曱基鋁(TMA )、 三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料形成選4奪氧化
層909的n — Alo"Ga(uAs/ Ala3Ga0.7As的n — Al^GatuAs禾口 n — Al0.3Ga0.7As。
以三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料形成接 觸層910的n-GaAs。
然后，在接觸層910上涂布保護(hù)膜，利用照相制版技術(shù)，在接觸層910 上形成保護(hù)膜圖案120 (參照圖43的工藝(b3))。這時，保護(hù)膜圖案120具 有1邊為20|Lim的正方形的形狀。
在形成保護(hù)膜圖案120時，將該形成的保護(hù)膜圖案120用作掩模，通過 干蝕刻去除反射層903的一部分、諧振器隔離層904、活性層905、諧振器隔 離層906、反射層907、選擇氧化層908、 909和接觸層910的周邊部。進(jìn)而 去除保護(hù)膜圖案120 (參照圖43的工藝(c3))。
接著，參照圖44,在圖43的工藝(c3)之后，在將加熱至85。C的水在 氮氣中起泡的環(huán)境中，將試料加熱至425。C，將選擇氧化層908、 909的周圍 從外周部向中央部氧化，并且在選擇氧化層卯8中形成非氧化區(qū)域908a和氧 化區(qū)域908b，在選擇氧化層909中形成非氧化區(qū)域909a和氧化區(qū)域909b(參 照圖44的工藝(d3))。
這時，通過調(diào)整構(gòu)成選擇氧化層908的p - AlGaAs和構(gòu)成選擇氧化層909 的n-AlAs的Al組成，可以同時形成1邊為5)am的正方形構(gòu)成的非氧化區(qū) 域908a和1邊為4|am的正方形構(gòu)成的非氧化區(qū)域909a。
然后，利用CVD法在試料的全部表面形成Si02層911,并且利用照相 制版技術(shù)將成為光射出部的區(qū)域及其周邊區(qū)域的Si02層911除去(參照圖44 的工藝(e3))。
接著，通過旋轉(zhuǎn)涂敷將絕緣性樹脂912涂布在試料的全體上，并且去除 成為光射出部的區(qū)域上的絕緣性樹脂912 (參照圖44的工藝(f3))。
參照圖45,在形成了絕緣性樹脂912后，在成為光射出部的區(qū)域上形成 1邊為8(im的保護(hù)膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成n側(cè)電^l材料， 并且通過發(fā)射去除保護(hù)膜上的n側(cè)電極材料從而形成n側(cè)電極913 (參照圖 45的工藝(g3))。然后，研磨基板901的背面，并在基板901的背面形成p 側(cè)電極914,進(jìn)而緩冷而取得n側(cè)電極913和p側(cè)電極914的歐姆性導(dǎo)通(參 照圖45的工藝(h3))。由此，制造面發(fā)光激光元件900。
在面發(fā)光激光元件900中采用以下結(jié)構(gòu)將作為抑制高次橫模的抑制層 (=選擇氧化層909)設(shè)置在n型的半導(dǎo)體(n-Alo.9Gao.,As/Al(uGao.7As)構(gòu)成的反射層907中，將限制對活性層905注入的電流的電流狹窄層(=選擇 氧化層908 )設(shè)置在p型半導(dǎo)體(p - A^GaojAs/AlfuGaojAs )構(gòu)成的反射層 903中。由于移動度低的空穴比電子難以再擴(kuò)散，所以一般知道電流狹窄層的載 體的狹窄效率變高。因此，將電流狹窄層設(shè)置在p型半導(dǎo)體構(gòu)成的反射層中 較好。但是，由于移動度低，所以存在空穴為多數(shù)載體的p型半導(dǎo)體變?yōu)楦?電阻的問題。而且，抑制高次橫模的抑制層對振蕩光產(chǎn)生作用，被配置在活 性層905的兩側(cè)的反射層903、 907的任意一個中都可以得到相同的作用、效 果。因此，在實施方式6的面發(fā)光激光元件900中，通過在p型半導(dǎo)體(p -Alo.9Gao.,As/Alo.3Gao.7As)構(gòu)成的反射層903中設(shè)置作為電流狹窄層起作用 的選擇氧化層908,將作為抑制高次橫模的抑制層起作用的選擇氧化層909 設(shè)置在n型半導(dǎo)體(n - Alo.9GaojAs/Al。.3Ga。.7As )構(gòu)成的反射層907中，可以 抑制將兩個選擇氧化層設(shè)置在一個反射層時的電阻的增加。這樣，由于在面發(fā)光激光元件900中，在p型半導(dǎo)體(p-Alo.9Ga(uAs/Alo.3Gao.7As )構(gòu)成的反射層903中設(shè)置一個選4奪氧化層908，所 以可以得到低的元件電阻。而且，可以較低地保持閾值電流，實現(xiàn)衍射損失 小的(=斜坡效率高)的、高輸出的單一基本橫模振蕩。面發(fā)光激光元件900被用于如圖17所示的面發(fā)光激光陣列300。而且， 面發(fā)光激光元件900和利用了面發(fā)光激光元件900的面發(fā)光激光陣列300被 用于圖18所示的電子照相系統(tǒng)400和圖19所示的光通信系統(tǒng)500。 〔實施方式7〕圖46是本發(fā)明的實施方式7的面發(fā)光激光元件的概略截面圖。參照圖 46,實施方式7的面發(fā)光激光元件1000具有基板1001、緩沖層1002、反 射層1003、 1007、 1020、諧振器隔離層1004、 1006、活性層1005、選4奪氧 化層1008、接觸層1009、 Si02層1011、絕緣性樹脂1012、 p側(cè)電極1013、 抑制層1017和n側(cè)電極1018。而且，面發(fā)光激光元件1000是780nm波帶的 面發(fā)光激光元件。基板1001由n - GaAs構(gòu)成。緩沖層1002由n - GaAs構(gòu)成，被形成在基 板1001的一個主面上。反射層1003在將n - Al。.9GacuAs/Alo.3Ga。.7As的對作 為一周期的情況下由40.5周期的〔n-Al0.9GaaiAs/Al0.3Ga0.7As〕構(gòu)成，被形
成在緩沖層1002上。
諧振器隔離層1004由非摻雜Alo.6Gao.4As構(gòu)成，被形成在反射層'1003上。 活性層1005具有將Al(H5Ga。.85As/Al。.6Gao.4As作為一對的多重量子勢阱結(jié)構(gòu)， 被形成在諧振器隔離層1004上。
諧振器隔離層1006由非摻雜Al。.6Ga。.4As構(gòu)成，被形成在活性層1005上。 在將p - Al。.9GaojAs/Alo.3Ga。.7As的對作為一周期的情況下，反射層1007由 26周期的〔p-Alo.gGaojAs/AlcuGaojAs;]構(gòu)成，被形成在諧振器隔離層1006 上。
選才奪氧化層1008由膜厚20nm的p - AlAs構(gòu)成，被設(shè)置在反射層1007 中。而且，選擇氧化層1008由非氧化區(qū)域1008a和氧化區(qū)域1008b構(gòu)成。這 時，非氧化區(qū)域1008a由一邊為6fim的大致正方形構(gòu)成。
接觸層1009由具有20nm的膜厚的p - GaAs構(gòu)成，一皮形成在反射層1007 上。形成Si02層1011以覆蓋反射層1003的一部分的一個主面、諧振器隔離 層1004、活性層1005、諧振器隔離層1006、反射層1007、選4奪氧化層1008 的端面和接觸層1009的一部分。
絕緣性樹脂1012與SiCb層1011接觸而形成。p側(cè)電極1013被形成在接 觸層1009的一部分和絕緣性樹脂1012上。
反射層1020由低折射率層1014和高折射率層1015構(gòu)成。低折射率層 1014例如由Si02構(gòu)成，高折射率層1015例如由TiOx構(gòu)成。因此，Si02具有 1.6的折射率n， TiOx具有3.0的折射率。
抑制層1017被設(shè)置在反射層1020的高折射率層1015中。然后，抑制層 1017由20nm的Si02構(gòu)成，在其中央部具有開口部1017a。該開口部1017a 由一邊為4|am的正方形構(gòu)成。
這樣，選4奪氧化層1008的非氧化區(qū)域1008a具有比抑制層1017的開口 部1017a大的面積。n側(cè)電4及1018纟皮形成在基板801的背面。
然后，各個反射層1003、 1007、 1020構(gòu)成通過黑體的多重反射來反射由 活性層1005振蕩的振蕩光，從而將其封閉在活性層1005中的半導(dǎo)體分布黑 體反射器。
圖47是圖46所示的面發(fā)光激光元件1000的諧振區(qū)域的附近的圖。而且， 在圖47中還示意地表示面發(fā)光激光元件1000的振蕩狀態(tài)中的振蕩光的電場 的強(qiáng)度分布。
參照圖47，各個反射層1003、 1007包含高折射率層1031、低折射率層 1032、組成傾斜層1033。在反射層1003中，高折射率層1031由n _ Alo.3Gao.7As 構(gòu)成，低折射率層1032由n-Alo.gGaojAs構(gòu)成，組成傾斜層1033由從高折 射率層1031和低折射率層1032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的 n - AlGaAs構(gòu)成。
而且，在反射層1007中，高折射率層1031由p-Al0.3Gao.7As構(gòu)成，低 折射率層1032由p-Al。.9Ga。jAs構(gòu)成，組成傾斜層1033由從高折射率層1031 和低折射率層1032的一方的組成向另一方的組成使組成變化的p-AlGaAs 構(gòu)成。
面發(fā)光激光元件1000的諧振區(qū)域被定義為由諧振器隔離層1004、 1006、 活性層1005構(gòu)成的區(qū)域。諧振器隔離層1004、 1006、活性層1005構(gòu)成的諧
振器結(jié)構(gòu)。
而且，為了提高誘導(dǎo)釋放概率，活性層1005位于諧振區(qū)域(=諧振器隔 離層1004、 1006和活性層1005 )內(nèi)的中央部，并且^t設(shè)定在與振蕩光的駐 波分布中的腹對應(yīng)的位置。
反射層1003、 1007被構(gòu)成為低折射率層1032側(cè)分別與諧振器隔離層 1004、 1006接觸，低折射率層1032和諧振器隔離層1004、 1006的界面(實 施方式7中為組成傾斜層1033 )成為振蕩光的駐波分布中的腹。
而且，與實施方式1相同，以在配置了高折射率層1031和低折射率層 1032之間的組成傾斜層1033的位置，腹和節(jié)交替出現(xiàn)。
選擇氧化層1008被設(shè)置在從諧振區(qū)域(=諧振器隔離層1004、諧振器 隔離層1006和活性層1005 )開始第4周期的低折射率層1032中。設(shè)置了選 擇氧化層1008的低折射率層1032的厚度被設(shè)定為從與低折射率層1032的 一側(cè)接觸的組成傾斜層1033的中央部開始至與低折射率層1032的另一側(cè)接 觸的組成傾斜層1033的中央部為止的區(qū)域(圖2所示的膜厚d2的區(qū)域)中 的振蕩光的相位變化量為3兀/2。這樣，反射層1007中的結(jié)構(gòu)層的相位變化量 為兀/2的奇數(shù)倍的情況下，可以同樣滿足多重反射的相位條件。于是，選擇 氧化層1008作為限制對活性層1005注入的電流的電流狹窄層起作用。
反射層1020的低折射率層1014具有人/4n ( n為Si02的折射率)的膜厚， 高折射率層1015具有3人/8n ( n為TiOx的折射率)的膜厚。而且，高折射率
層1015也可以具有V4的奇數(shù)倍的膜厚。抑制層1017被設(shè)置在反射層1020的高折射率層1015中。更具體地說， 抑制層1017在高折射率層1015中被設(shè)置在從振蕩光的駐波分布的節(jié)的位置 開始換算為振蕩光的相位而位移了兀/4(變?yōu)楹穸热?8n(n為TiOx的折射率)) 的位置。通過這樣配置抑制層1017,抑制層1017可以抑制高次一黃^^。這樣，在面發(fā)光激光元件1000中，p型半導(dǎo)體構(gòu)成的反射層1007和電 介質(zhì)構(gòu)成的反射層1020相對于活性層1005被設(shè)置在基板1001的相反側(cè)，選 擇氧化層1008被配置在反射層1007中，抑制層1017被配置在反射層1020 中。因此，抑制層1017在反射層1020的層積方向上具有與接觸的電介質(zhì)(= 高折射率層1015)不同的折射率。從圖48至圖51分別是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件1000的制造方 法的第1至第4工藝圖。參照圖48,在開始一連串的動作時，利用MOCVD 法，在基板1001上依次層積緩沖層1002、反射層1003、諧振器隔離層1004、 活性層1005、諧振器隔離層1006、反射層1007、選4奪氧化層1008、接觸層 1009 (參照圖48的工藝(a4))。這時，以三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料 形成緩沖層1002的n-GaAs，并以三曱基鋁(TMA )、三曱基鎵(TMG)、 月申化氫(AsH3)和硒化氫(H2Se)為原料形成反射層1003的n - A^Ga^As 和n - Al0.3Ga0.7As。而且，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層1004的非摻雜Alo.6Gao.4As，以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG )、月中化氫(AsH3 )為原料形成活性層1005的 Al0., 5Ga0 85 As/Al0.6Ga0.4As 。再有，以三曱基鋁(TMA)、三曱基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)為原 料形成諧振器隔離層1006的非摻雜Al0.6Gao.4As，以三曱基鋁(TMA)、三曱 基鎵(TMG)、胂化氫(AsH3)和四溴化碳(CBr4)為原料形成反射層1007 的p — Aio.gGaojAs/Al0.3Ga0.7As。再有，以三甲基鋁(TMA)、胂化氫(AsH3)和四溴化石炭(CBr4)為原 料形成選擇氧化層1008的p - AlAs，以三曱基鎵(TMG )、胂化氫(AsH3) 和四溴化碳(CBr4)為原料形成接觸層1009的p - GaAs。然后，在接觸層1009上涂布保護(hù)膜，利用照相制版技術(shù)，在接觸層1009上形成保護(hù)膜圖案120 (參照圖48的工藝(b4))。這時，保護(hù)膜圖案120具 有1邊為20|am的正方形的形狀。
在形成保護(hù)膜圖案120時，將該形成的保護(hù)膜圖案120用作掩模，通過 干蝕刻去除接觸層1009、選擇氧化層1008、反射層1007、諧振器隔離層1006、 活性層1005、諧振器隔離層1004和反射層1003的一部分的周邊部。在蝕刻 后去除保護(hù)膜圖案120時，形成選擇氧化層1008的端面露出的高臺結(jié)構(gòu)體。
然后，在將加熱至85。C的水在氮氣中起泡的環(huán)境中，將試料加熱至 425。C，將選擇氧化層1008的周圍從外周部向中央部氧化，并且在選擇氧化 層1008中形成非氧化區(qū)域1008a和氧化區(qū)域1008b(參照圖48的工藝(c4))。
參照圖49,在形成了非氧化區(qū)域1008a和氧化區(qū)域1008b后，利用CVD 法在試料的全部表面形成Si02層1011，并且利用照相制版技術(shù)將成為光射出 部的區(qū)域及其周邊區(qū)域的Si02層1011除去。然后，通過旋轉(zhuǎn)涂敷將絕緣性 樹脂1012涂布在試料的全體上，并且去除成為光射出部的區(qū)域上的絕緣性樹 脂1012 (參照圖49的工藝(d4))。
接著，在成為光射出部的區(qū)域上形成8iutm角的保護(hù)膜圖案，并通過蒸著 在試料的全部表面形成p側(cè)電極材料，并且通過發(fā)射去除保護(hù)膜上的p側(cè)電 極材料從而形成p側(cè)電極1013。然后，研磨基板1001的背面，并在基板1001 的背面形成n側(cè)電極1018，進(jìn)而緩冷而取得p側(cè)電極1013和n側(cè)電極1018 的歐姆性導(dǎo)通(參照圖49的工藝(e4))。
然后，通過電子束蒸著，依次在試料的全面形成Si02構(gòu)成的低折射率層
1014和TiOx構(gòu)成的高折射率層1015 (參照圖49的(f4))。
參照圖50，在形成了低折射率層1014和高折射率層1015后，通過電子
束蒸著，在試料的全面形成20nm的Si02層1030 (參照圖50的(g4))。然
后，在Si02層1030上形成具有4pm角的開口部的保護(hù)膜圖案，通過緩沖的 (buffered)氫氟酸(BHF )去除開口部的區(qū)域的Si02層1030。由于TiOx不
被緩沖的氫氟酸侵蝕，所以僅去除開口部的區(qū)域的Si()2層1030。由此形成抑
制層1017 (參照圖50的(h4))。
參照圖51,在形成了抑制層1017后，通過電子束蒸著，在抑制層1017
上形成由TiOx構(gòu)成的高折射率層1015。由此，面發(fā)光激光元件1000完成(參
照圖51的(i4))。
在面發(fā)光激光元件1000中，由p型半導(dǎo)體構(gòu)成的反射層1007和由電介
質(zhì)(Si02和TiOx )構(gòu)成的反射層1020相對于活性層1005被配置在與基板1001 相反的一側(cè)。于是，限制對活性層1005注入的電流的選擇氧化層1008被設(shè) 置在反射層1007中，抑制高次橫模的抑制層1017被設(shè)置在反射層1020中。 其結(jié)果，選擇氧化層1008不需要考慮橫模的特性來進(jìn)行設(shè)置。因此，可以形 成選4奪氧化層1008，以降低對活性層1005注入電流時的電阻和振蕩閾值。特別是在以往的面發(fā)光激光元件中，存在為了得到單一基本橫模振蕩而 變?yōu)楦唠娮璧膯栴}，但是如上所述，在面發(fā)光激光元件1000中可以較寬地設(shè) 定導(dǎo)通區(qū)域的面積，保持單一基本橫模振蕩，同時可以容易地降低電阻。圖52是表示圖46所示的面發(fā)光激光元件1000的諧振區(qū)域的附近的另一 個圖。面發(fā)光激光元件1000也可以取代反射層1020而具有反射層1020A。 反射層1020A將反射層1020的高折射率層1015取代為高折射率層1015A, 其他與反射層1020相同。高折射率層1015A由TiOx構(gòu)成，具有A74n (n為TiOx的折射率)的膜 厚。然后，抑制層1017被配置為從振蕩光的駐波分布的節(jié)的位置向與活性層 1005相反側(cè)振蕩光的相位變化為兀/4的距離。在將抑制層1017配置在高折射率層1015A中的情況下，通過電子束蒸 著在低折射率層1014上形成具有人/10n( n為TiOx的折射率)的膜厚的TiOx， 然后，通過電子束蒸著形成20nm的Si02層，并且在20nm的Si02層中，通 過緩沖的氫氟酸(BHF)去除中央部的具有4.5nm角的大小的區(qū)域而作成開 口部1017a。然后，通過電子束蒸著形成具有3人/20n (n為TiOx的折射率) 的膜厚的TiOx。由此，形成具有V4n ( n為TiOx的折射率)的膜厚的高折射 率層1015A。如上所述，說明了抑制層1017的開口部1017a的大小是比選擇氧化層 1008的非氧化區(qū)域1008a的大小小的4jLim的情況，但是在本發(fā)明中不限于此， 抑制層1017的開口部1017a的大小也可以比選4奪氧化層1008的非氧化區(qū)域 1008a的大小大。而且，在面發(fā)光激光元件1000中，p側(cè)電極1013最好具有與選擇氧化 層1008的氧化區(qū)域1008b的面積相同的大小。即，p側(cè)電極1013被設(shè)置在 與氧化區(qū)域1008b對應(yīng)的位置。進(jìn)而，抑制層1017被配置為從振蕩光的駐波分布的節(jié)的位置向與活性層 1005相反側(cè)錯開振蕩光的相位變化為兀/4的距離，但是在本發(fā)明中不限于此，
只要是振蕩光的駐波分布的節(jié)的位置和與活性層1005的相反側(cè)相鄰的腹的 位置之間，則抑制層1017可以被設(shè)置在任意的位置。
進(jìn)而，在本發(fā)明中，說明了電流狹窄層由選擇氧化層1008構(gòu)成，但是在 本發(fā)明中不限于此，電流狹窄層也可以由實施方式4中說明的高電阻區(qū)域 708a、高電阻區(qū)域708b構(gòu)成。
進(jìn)而，在上述中，說明了反射層1020由Si02和TiOx構(gòu)成的情況，但是 在實施方式7中不限于此，只要是耐蝕刻性大不相同的兩個電介質(zhì)，則也可 以由Si02和TiOx以外的電介質(zhì)構(gòu)成。
面發(fā)光激光元件1000被用于如圖22所示的面發(fā)光激光陣列300A。而且， 面發(fā)光激光元件1000和利用了面發(fā)光激光元件1000的面發(fā)光激光陣列300A 被用于圖23所示的電子照相系統(tǒng)400A和圖24所示的光通信系統(tǒng)500A。
在實施方式7中，反射層1007構(gòu)成"第1反射層"，反射層1020構(gòu)成"第 2反射層"。
進(jìn)而，在上述中，說明了作為構(gòu)成面發(fā)光激光元件100、 200、 600、 700、 800、 900、 1000的各半導(dǎo)體層的形成方法而使用了 MOCVD法，但是在本發(fā) 明中不限于此，也可以利用分子束結(jié)晶成長法(MBE: Molecular Beam Epitaxy )等其他的結(jié)晶成長法。
進(jìn)而，面發(fā)光激光元件100、 200、 600、 700、 800、 900、 1000的振蕩波 長也可以是780nm和980nm以外的波長。例如，通過將AlGalnP系材料用于 活性層105、 205、 605、 705、 805、 905、 1005中，可以得到比680nm帶更 短波長的發(fā)光。而且，通過將AlGaAs系材料用于活性層105、 205、 605、 705、 805、 905、 1005中，除了 780nm帶之外，可以得到850nrn帶的發(fā)光。進(jìn)而， 通過將GalnNAsSb系材料用于活性層105、 205、 605、 705、 805、 905、 1005 中，可以得到比l.lium帶更長波長帶的發(fā)光。這時，根據(jù)各波長帶，通過適 當(dāng)?shù)剡x4奪反射層103、 107、 203、 207、 603、 607、 703、 707、 803、 807、 903、 907、 1007的材料和層積周期數(shù)，可以制造抑制高次橫模振蕩，并且基本上 直至峰值輸出都能夠進(jìn)行單一基本橫模振蕩的面發(fā)光激光元件。
以上，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于特定的 實施例，在權(quán)利要求范圍內(nèi)記載的要旨內(nèi)可以有各種變形、變更。
本發(fā)明包含作為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)的以下文件2005年11月30申請的 特愿2005-346055、 2006年4月28日申請的特愿2006-126072和2006年11
月2日申請的特愿2006-299074的全部內(nèi)容。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明適用于能夠容易提高單一基本橫模的輸出的面發(fā)光激光元件。而 且，本發(fā)明適用于具有能夠容易提高單一基本橫模的輸出的面發(fā)光激光元件 的面發(fā)光激光陣列。進(jìn)而，本發(fā)明適用于具有能夠容易提高單一基本橫模的 輸出的面發(fā)光激光元件、或者利用了該面發(fā)光激光元件的面發(fā)光激光陣列的 電子照相系統(tǒng)。進(jìn)而，本發(fā)明適用于具有能夠容易提高單一基本橫模的輸出 的面發(fā)光激光元件、或者利用了該面發(fā)光激光元件的面發(fā)光激光陣列的光通 信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、一種面發(fā)光激光元件，包括活性層；諧振器隔離層，被設(shè)置在活性層的兩側(cè)；反射層，被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在所述活性層中振蕩的振蕩光；以及選擇氧化層，被設(shè)置在所述反射層中的第一位置和所述反射層中的第二位置之間，所述反射層中的第一位置與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應(yīng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的面發(fā)光激光元件，所述選擇氧化層被設(shè)置在所述第一位置、和所述第一位置和所述第二位 置間的中點之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的面發(fā)光激光元件，所述選擇氧化層被設(shè)置在所述第 一位置和所述第二位置的大致中點。
4、 如權(quán)利要求1所述的面發(fā)光激光元件，所述反射層由交替地層積了具有第一折射率的第 一層、和具有比所述第 一折射率大的第二折射率的第二層的結(jié)構(gòu)構(gòu)成， 所述選擇氧化層被設(shè)置在所述第一層中。
5、 一種面發(fā)光激光元件，包括 活性層；諧振器隔離層，被設(shè)置在活性層的兩側(cè)；反射層，被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；電流狹窄層，限制對所述活性層注入電流時的所述反射層的區(qū)域；以及 抑制層，抑制在所述活性層中振蕩的高次模分量。
6、 如權(quán)利要求5所述的面發(fā)光激光元件， 所述電流狹窄層和所述抑制層被設(shè)置在所述反射層中， 所述活性層和所述抑制層的距離與所述活性層和所述電流狹窄層的距離相等。
7、 如權(quán)利要求5所述的面發(fā)光激光元件，所述抑制層由第一選擇氧化層構(gòu)成，所述第一選擇氧化層被設(shè)置在所述 反射層中的第一位置和所述反射層中的第二位置之間，所述反射層中的第一 位置與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，所述反射層中的第二位置在 與所述活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接， 并且與所述駐波分布的腹對應(yīng)，所述電流狹窄層由與所述第 一選擇氧化層不同的第二選擇氧化層構(gòu)成， 所述活性層和所述第一選擇氧化層的距離比所述活性層和所述第二選擇 氧化層的距離大。
8、 如權(quán)利要求7所述的面發(fā)光激光元件，所述第二選擇氧化層被設(shè)置在與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng) 的位置。
9、 如權(quán)利要求7所述的面發(fā)光激光元件， 所述反射層包含第一反射層，被配置在所述活性層的一側(cè)，由n型的半導(dǎo)體構(gòu)成；以及 第二反射層，相對于所述活性層被配置在與所述第一反射層相反側(cè)，由 p型半導(dǎo)體構(gòu)成，所述第 一選擇氧化層被配置在所述第 一反射層中， 所述第二選擇氧化層被配置在所述第二反射層中。
10、 如權(quán)利要求5所述的面發(fā)光激光元件，還包括半導(dǎo)體層，被設(shè)置在所述抑制層和所述電流狹窄層之間，用于 對所述活性層注入所述電流，所述抑制層由第一選擇氧化層構(gòu)成，所述第一選擇氧化層被設(shè)置在所述 反射層中的第 一位置和所述反射層中的第二位置之間，所述反射層中的第一 位置與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，所述反射層中的第二位置在 與所述活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接， 并且與所述駐波分布的腹對應(yīng)，所述電流狹窄層由與所述第 一選擇氧化層不同的第二選擇氧化層構(gòu)成，所述第一選擇氧化層和所述第二選擇氧化層相對于所述活性層被設(shè)置在 與基板相反側(cè)，所述第二選擇氧化層限制來自所述半導(dǎo)體層的電流而將其注入所述活性 層，所述活性層和所述第一選擇氧化層的距離比所述活性層和所述第二選擇 氧化層的距離大。
11、 如權(quán)利要求9所述的面發(fā)光激光元件，所述第二選擇氧化層的非氧化區(qū)域的面積比所述第 一選擇氧化層的非氧 化區(qū)域的面積大。
12、 如權(quán)利要求5所述的面發(fā)光激光元件，所述抑制層由選擇氧化層構(gòu)成，所述選擇氧化層一皮設(shè)置在所述反射層中 的第 一位置和所述反射層中的第二位置之間，所述反射層中的第 一位置與所 述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，所述反射層中的第二位置在與所述活 性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接，并且與 所述駐波分布的腹對應(yīng)，所述電流狹窄層由被注入離子，具有比被注入所述活性層的電流通過的 區(qū)域更高的電阻的高電阻區(qū)域構(gòu)成，所述活性層和所述抑制層的距離比所述活性層和所述電流狹窄層的距離大。
13、 如權(quán)利要求5所述的面發(fā)光激光元件， 所述反射層包含第一反射層，相對于所述活性層被設(shè)置在與基板相反側(cè)，由半導(dǎo)體構(gòu)成；以及第二反射層，被設(shè)置在所述第一反射層上，由電介質(zhì)構(gòu)成， 所述電流狹窄層被設(shè)置在所述第一反射層中，所述抑制層由電介質(zhì)層構(gòu)成，所述電介質(zhì)層被設(shè)置在所述第二反射層中 的第一位置和所述第二反射層中的第二位置之間，同時具有與在所述第二反 射層的層積方向上相鄰的電介質(zhì)不同的折射率，其中，所述第二反射層中的 第 一 位置與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對應(yīng)，所述第二反射層中的第 二位置在與所述活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述駐波分布的節(jié)的第 一位 置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應(yīng)。
14、 如權(quán)利要求13所述的面發(fā)光激光元件， 還包括正極電極，所述電流狹窄層包含非氧化區(qū)域和氧化區(qū)域，該氧化區(qū)域在所述基板的 面內(nèi)方向上被設(shè)置在所述非氧化區(qū)域的周圍，所述正極電極被設(shè)置在所述第一反射層的上部設(shè)置的接觸層的表面上與 所述氧化區(qū)域?qū)?yīng)的位置。
15、 一種面發(fā)光激光元件，在單一基本模下進(jìn)行工作，包括 活性層；諧振器隔離層，^皮設(shè)置在活性層的兩側(cè)；反射層，被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設(shè)置在所述反射層中，由氧化區(qū)域和非氧化區(qū)域構(gòu)成， 所述非氧化區(qū)域的面積為4 20!im2的范圍。
16、 如權(quán)利要求15所述的面發(fā)光激光元件， 所述非氧化區(qū)域的面積為4~ 18.5pn^的范圍。
17、 一種面發(fā)光激光陣列，由基板和在所述基板上形成的多個面發(fā)光激 光元件構(gòu)成，所述多個面發(fā)光激光元件包括 活性層；諧振器隔離層，凈皮設(shè)置在活性層的兩側(cè)；反射層，被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設(shè)置在所述反射層中的第 一位置和所述反射層中的第二 位置之間，所述反射層中的第 一位置與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對 應(yīng)，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述 駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應(yīng)。
18、 一種電子照相系統(tǒng)，由以下部件構(gòu)成 感光鼓；形成激光的寫入光源；從所述激光形成成形束，并且通過所述成形束在所述感光鼓上形成電子 潛像的光學(xué)掃描系統(tǒng)；以及控制所述感光鼓、所述寫入光源和所述光學(xué)掃描系統(tǒng)的同步控制電路，活性層； 諧振器隔離層， 一皮設(shè)置在活性層的兩側(cè)；反射層，被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設(shè)置在所述反射層中的第一位置和所述反射層中的第二 位置之間，所述反射層中的第一位置與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對 應(yīng)，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述 駐波分布的節(jié)的第一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應(yīng)。 19、 一種光通信系統(tǒng)，由以下部件構(gòu)成 包含由驅(qū)動電路驅(qū)動的多個激光元件的激光陣列模塊； 包含用光纖與所述激光陣列模塊中的各個激光元件結(jié)合的光電二極管的 光電二極管陣列模塊；以及檢測所述光電二極管陣列模塊中的光電二極管的接收信號的信號檢測電路，所述多個激光元件的每一個包括 活性層；諧振器隔離層，被設(shè)置在活性層的兩側(cè)；反射層，被設(shè)置在諧振器隔離層的兩側(cè)，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設(shè)置在所述反射層中的第 一位置和所述反射層中的第二 位置之間，所述反射層中的第 一位置與所述振蕩光的電場的駐波分布的節(jié)對 應(yīng)，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側(cè)相反方向上，與對應(yīng)于所述 駐波分布的節(jié)的第 一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應(yīng)。
全文摘要
能夠容易地提高單一基本橫模的輸出的面發(fā)光激光元件包括反射層、諧振器隔離層、活性層、選擇氧化層。所述選擇氧化層被設(shè)置在與振蕩光的電場的駐波分布的第4周期的節(jié)對應(yīng)的反射層中的位置、和在與活性層側(cè)相反方向上，與第4周期的節(jié)相鄰接的與駐波分布的腹對應(yīng)的反射層中的位置之間。
文檔編號H01S5/183GK101111385SQ200680003458
公開日2008年1月23日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者佐藤俊一, 軸谷直人 申請人:株式會社理光