垂直共振腔面发射激光器的制造方法
【专利摘要】一种垂直共振腔面发射激光器(10)，其具备量子阱的活性层(50)、夹着该活性层(50)的第一包层(40)以及第二包层(60)、在第一包层(40)的与活性层(50)相反侧配置的第一多层膜反射层(30)、在第二包层(60)的与活性层(50)相反侧配置的第二多层膜反射层(80)、在第一多层膜反射层(30)的与第一包层(40)相反侧配置的第一电极(91)、以及在第二多层膜反射层(80)的与第二包层(60)相反侧配置的第二电极(92)。在第一包层(40)以及第二包层(60)的至少一方具备低活性能量层(42、62)，该低活性能量层(42、62)成为比用于形成活性层(50)的量子阱的锁光层的最小带隙小且比量子阱的带隙大的带隙。
【专利说明】垂直共振腔面发射激光器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及针对基板面使光在垂直方向上共振而沿该垂直方向射出的垂直共振 腔面发射激光器。
【背景技术】
[0002] 现在，作为半导体激光的一种，垂直共振腔面发射激光器（VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER))已被实用化。
[0003] 垂直共振腔面发射激光器的概要结构例如如专利文献1所示那样，在里面形成 有下部电极的绝缘性基板的上层形成由第一 DBR(多层分布布拉格反射器）层。在第一 DBR(多层分布布拉格反射器）层的上层形成有第一隔离层。在第一隔离层的上层形成由具 备量子阱的活性层。在活性层的上层形成有第二隔离层。在第二隔离层的上层形成有第二 DBR层。在第二DBR层的上层形成有上部电极。而且，通过在上部电极与下部电极间施加驱 动信号，能够产生具有向与基板垂直的（与层叠方向平行的）方向的灵敏指向性的激光。
[0004] 在这样的垂直共振腔面发射激光器中，由减少消耗电流且增加给活性层的电流密 度，所以在专利文献1的垂直共振腔面发射激光器中，在第二DBR层内形成有电流开口根据 氧化层而变窄的区域。
[0005] 专利文献1:日本特表2003 - 508928号公报
[0006] 然而，在由上述的结构构成的垂直共振腔面发射激光器中，一般地，由于构成包括 活性层的层的材料与构成专利文献1所记载的隔离层、DBR层的材料的组分不同，所以产 生由晶格失配引起的应力、变形。因此，有时由于通电而促进这些应力、变形的影响带给活 性层负面影响，使光电转换效率降低。而且，如上述的专利文献1所记载，在设置有电流开 口根据氧化层而变窄的区域的情况下，也有时由于通电而促进通过形成氧化层而产生的应 力、变形的影响，带给活性层负面影响，使光电转换效率降低。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于实现即使连续通电，光电转换效率也不降低的可靠性高的垂直 共振腔面发射激光器。
[0008] 本发明是涉及垂直共振腔面发射激光器，其以层结构具备：具备量子阱的活性层、 夹着该活性层的第一包层以及第二包层、在第一包层的与活性层相反侧配置的第一多层膜 反射层、在第二包层的与活性层相反侧配置的第二多层膜反射层、与第一多层膜反射层的 第一包层连接的第一电极、以及与第二多层膜反射层的第二包层连接的第二电极，该垂直 共振腔面发射激光器具有以下的特征。在第一包层以及第二包层的至少一方具备低活性能 量层，该低活性能量层成为比用于形成活性层的量子阱的锁光层的最小带隙小且比量子阱 的带隙大的带隙。
[0009] 在该结构中，通过设置低活性能量层，能够抑制向活性层传搬由晶格失配引起的 应力、变形。由此，能够抑制由于连续通电而引起的光电转换效率的降低。
[0010] 此外，本发明的垂直面发光激光优选为以下的结构。在第二包层与第二多层膜反 射层之间具备氧化狭窄层。低活性能量层形成于第二包层。
[0011] 在该结构中，通过具备氧化狭窄层而能够使消耗电力降低，并且能够抑制由于氧 化狭窄层而引起的应力、变形向活性层的传搬。
[0012] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选第二包层的低活性能量层形成在第二 包层的与活性层相反侧的端部。
[0013] 在该结构中，示出低活性能量层的第二包层内的具体的形成位置。通过如此与活 性层分离，能够有效地实现光电转换效率的降低的抑制。
[0014] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选低活性能量层形成于第一包层以及第 二包层这两方。
[0015] 在该结构中，能够抑制来自夹着活性层的两侧的应力、变形向活性层的传搬。由 此，能够更可靠地实现光电转换效率的降低的抑制。
[0016] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选形成在第一包层的低活性能量层的带 隙比形成在第二包层的低活性能量层的带隙小。
[0017] 在该结构中，示出低活性能量层的更有效的方式。
[0018] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选活性层具备多个量子阱，第一包层的低 活性能量层的带隙比多个量子阱间的障壁层的带隙小。
[0019] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选第一包层的低活性能量层的带隙以及 第二包层的低活性能量层的带隙比障壁层的带隙小。
[0020] 如这些结构，通过使低活性能量层的带隙比障壁层的带隙小，能够更可靠地实现 光电转换效率的降低的抑制。特别是，通过使第一、第二包层这两方的低活性能量层的带隙 比障壁层的带隙小，能够进一步可靠地实现光电转换效率的降低的抑制。
[0021] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，也可以为如下的结构。仅在第一包层形成低 活性能量层。第一包层的低活性能量层形成于第一包层的与活性层相反侧的端部。
[0022] 在该结构中，能够抑制由于基板引起的应力、变形向活性层的传搬。
[0023] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，也可以为如下的结构。仅在第一包层形成上 述低活性能量层。活性层具备多个量子阱。第一包层的低活性能量层的带隙比多个量子阱 间的障壁层的带隙小。
[0024] 如该结构那样，通过使低活性能量层的带隙比障壁层的带隙小，能够更可靠地实 现光电转换效率的降低的抑制。
[0025] 此外，本发明涉及垂直共振腔面发射激光器，其以层结构具备：具备量子阱的活性 层；夹着该活性层的第一包层以及第二包层；在第一包层的与活性层相反侧配置的第一多 层膜反射层；在第二包层的与活性层相反侧配置的第二多层膜反射层；与第一多层膜反射 层的第一包层连接的第一电极；与第二多层膜反射层的第二包层连接的第二电极，该的垂 直共振腔面发射激光器具有以下的特征。活性层、第一包层、第二包层、第一多层膜反射层 以及第二多层膜反射层由AlGaAs材料构成。在第一包层以及第二包层的至少一方具备低 活性能量层，该低活性能量层成为比用于形成活性层的量子阱的锁光层的A1组分比率低 且比量子阱的A1组分比率高的A1组分比率。
[0026] 在该结构中，通过设置A1组分比率低的低活性能量层，能够抑制由于基板等引起 的应力、变形向活性层的传搬。由此，能够抑制由于连续通电引起的光电转换效率的降低。
[0027] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选为如下的结构。在第二包层与第二多层 膜反射层之间具备A1组分比率比第二多层膜反射层高的氧化狭窄层。低活性能量层形成 于第二包层。
[0028] 在该结构中，能够通过具备A1组分比率高的氧化狭窄层来降低消耗电力，并且抑 制由于氧化狭窄层引起的应力、变形向活性层的传搬。
[0029] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选第二包层的低活性能量层形成于第二 包层的与上述活性层相反侧的端部。
[0030] 在该结构中，示出低活性能量层的第二包层内的具体的形成位置。通过如此与活 性层分离，能够有效地实现光电转换效率的降低的抑制。
[0031] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选低活性能量层形成于第一包层以及第 二包层这两方。
[0032] 在该结构中，能够抑制来自夹着活性层的两侧的应力、变形向活性层的传搬。由 此，能够更可靠地实现光电转换效率的降低的抑制。
[0033] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选形成于第一包层的低活性能量层的A1 组分比率比形成于第二包层的低活性能量层的A1组分比率低。
[0034] 在该结构中，示出低活性能量层的A1组分比率的更有效的方式。
[0035] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选活性层具备多个量子阱，第一包层的低 活性能量层的A1组分比率比多个量子阱间的障壁层的组成比率低。
[0036] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，优选第一包层的低活性能量层的A1组分比 率以及第二包层的低活性能量层的A1组分比率比障壁层的A1组分比率低。
[0037] 如这些结构那样，通过使低活性能量层的A1组分比率比障壁层的A1组分比率低， 能够更可靠地实现光电转换效率的降低的抑制。特别是，通过使第一、第二包层这两方的低 活性能量层的A1组分比率比障壁层的A1组分比率低，能够进一步可靠地实现光电转换效 率的降低的抑制。
[0038] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，也可以为如下的结构。仅在第一包层形成低 活性能量层。第一包层的低活性能量层形成于第一包层的与活性层相反侧的端部。
[0039] 在该结构中，能够抑制由于基板引起的应力、变形向活性层的传搬。
[0040] 此外，在本发明的垂直面发光激光中，也可以为如下的结构。仅在第一包层形成低 活性能量层。活性层具备多个量子阱。第一包层的低活性能量层的A1组分比率比多个量 子阱间的障壁层的A1组分比率低。
[0041] 如该结构那样，通过使低活性能量层的组分比率比障壁层的A1组分比率低，能够 更可靠地实现光电转换效率的降低的抑制。
[0042] 根据本发明，即使针对垂直共振腔面发射激光器连续通电，光电转换效率也几乎 不降低。由此，能够实现可靠性高的垂直共振腔面发射激光器。
【专利附图】
【附图说明】
[0043] 图1是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的俯视图。
[0044] 图2是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的侧面剖视图。
[0045] 图3是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的局部放大侧 面剖视图。
[0046] 图4是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的带能（energy band)的分布图。
[0047] 图5是图4所示的带能的分布图的活性层50附近的放大图。
[0048] 图6是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的各层的A1组 分比率（A1含有比）的分布图。
[0049] 图7是表示本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10与以往的 包层的构造的垂直共振腔面发射激光器的由于连续通电引起的平均光输出的变化的特性 图。
[0050] 图8是以往的垂直共振腔面发射激光器的A1组分比率（A1含有比）的分布图。
[0051] 图9是本发明的第二的实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10A的带能的分 布图的活性层50A附近的放大图。
[0052] 图10是本发明的第三的实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10A的带能的 分布图的活性层50B附近的放大图。
【具体实施方式】
[0053] 参照附图，针对本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器（VCSEL) 进行说明。图1是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的俯视图。图 2是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的侧面剖视图。图3是本发 明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的局部放大侧面剖视图。
[0054] 垂直共振腔面发射激光器10由具有图1、图2、图3所示的结构的异质结型半导体 构成。垂直共振腔面发射激光器10具备以GaAs为材料的基底基板20。基底基板20为平 板状，在下表面形成有第一电极91。
[0055] 在基底基板20的上表面即与形成有第一电极91的下表面相反的一侧的面形成有 第一 DBR (多层分布布拉格反射器）层30。第一 DBR层30由AlGaAs材料构成，多层层叠 A1相对于GaAs的组成比率不同的层。通过这样的层结构来形成用于产生规定频率的激光 的第一反射器。第一 DBR层30为η型DBR层。
[0056] 在第一 DBR层30的上表面（与和基底基板20抵接的面相反的面）的规定区域形 成有第一包层40。第一包层40也由AlGaAs材料构成。第一包层40具备高活性能量层41 和低活性能量层42。高活性能量层41和低活性能量层42被形成为层状。高活性能量层 41和低活性能量层42被配置成低活性能量层42成为第一 DBR层3(H则。
[0057] 在第一包层40的上表面（与和第一 DBR层30抵接的面相反的面）形成有活性层 50。活性层50也由AlGaAs材料构成。活性层50由按照折射率分布沿层叠方向而形成的 方式层叠折射率不同的多层的结构构成。通过使各层的A1相对于GaAs的组分比率不同来 实现这些折射率不同的层。通过这样的结构，成为在活性层50具有被带隙高的锁光层夹着 的单一或多个量子阱的层。
[0058] 在活性层50的上表面（与和第一包层40抵接的面的相反的面）形成有第二包层 60。第二包层60也由AlGaAs材料构成。第二包层60具备高活性能量层61和低活性能量 层62。高活性能量层61和低活性能量层62被形成为层状。高活性能量层61和低活性能 量层62被配置成高活性能量层61成为活性层5(H则。
[0059] 在第二包层60的上表面（与和活性层50抵接的面相反的面）形成有第二DBR层 80。第二DBR层80由AlGaAs材料构成，通过多层层叠 A1相对于GaAs的组分比率不同的 层而形成。通过这样的层结构来形成用于产生规定频率的激光的第二的反射器。第二DBR 层80为p型DBR层。第二DBR层80被形成为反射率比第一 DBR层30稍微低。
[0060] 在第二包层60与第二DBR层80之间的边界面形成有氧化狭窄层70。氧化狭窄 层70由AlGaAs材料构成，A1相对于GaAs的组分比率被设定为比其他各层高。氧化狭窄 层70并不是在第二包层60与第二DBR层80之间的边界面的整面形成，而是在形成区域的 大致中央以定的面积存在非形成部。
[0061] 第二DBR层80的上表面形成有环电极921。如图1所示，俯视时环电极921为环 状的电极。
[0062] 由上述那样的层结构构成的半导体功能部除了环电极921的形成部之外的全体 被绝缘层93覆盖。而且，为了与形成从第一包层40至第二DBR层80的区域高度大致一致， 形成有绝缘体94。在绝缘体94的上表面形成有与环电极921连接的盘电极922。由该环 电极921和盘电极922构成第二电极92。
[0063] 在这样的结构中，通过按照在光定在波分布的中心的腹部的位置配置具有一个发 光谱峰波长的多个量子阱的方式设定各层的厚度、A1相对于GaAs的组分比率，来作为垂直 共振腔面发射激光器10而发挥功能。而且，由于通过具备上述的氧化狭窄层70,能够将电 流高效地注入活性区域且得到透镜效果，所以能够实现低消耗电力的垂直共振腔面发射激 光器。
[0064] 在本实施方式的垂直共振腔面发射激光器10中，如下所示的那样，通过进一步设 定各层中的A1相对于GaAs的组分比率，来决定带隙的大小关系。图4是本发明的第一实 施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10的带能的分布图。图5是图4所示的带能的分 布图的活性层50附近的放大图。图6是本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射 激光器10的各层的A1组分比率（A1含有比）的分布图。
[0065] 基板20由GaAs材料构成且不含有A1。第一 DBR层30由多层层叠 A1的组分比率 大幅度不同的层的结构构成。即由交替地层叠 A1组分比率大幅度高的层和A1组分比率大 幅度低的层的结构构成。由此，如上述那样地针对激光作为反射器而发挥作用。
[0066] 第一包层40由A1组分比高的高活性能量层41和A1组分比低的低活性能量层42 构成。由此，第一包层40为能隙高的高活性能量层41和能隙低的低活性能量层42这双层 结构。
[0067] 活性层50由以A1组分比率高的锁光层夹入不含有A1的多个层的结构构成。由 此，活性层50为以能隙高的锁光层夹入多个（重叠）量子阱的结构。
[0068] 在此，第一包层40的高活性能量层41的能隙Eg(CL)被设定为比活性层50的锁 光层的能隙Eg(OC)大。第一包层40的低活性能量层42的能隙Eg(CLDl)被设定为比锁光 层的能隙Eg(OC)小且比量子阱能级的能隙Eg(QW)大。
[0069] 换言之，高活性能量层41的A1组分比率被设定为比活性层50的锁光层的A1组 分比率高。此外，低活性能量层42的A1组分比率被设定为比锁光层的A1组分比率低且比 量子阱能级的A1组分比率高。
[0070] 通过这样的结构，可认为能够抑制由于连续通电而由基板20以及第一 DBR层30 引起的应力、变形给活性层50带来的影响。此时，如本实施方式的垂直共振腔面发射激光 器10那样，通过在第一 DBR层30侧配置低活性能量层42,能够更有效地抑制影响。
[0071] 第二包层60由A1组分比高的高活性能量层61和A1组分比低的低活性能量层62 构成。由此，第一包层60成为能隙高的高活性能量层61和能隙低的低活性能量层62的双 层结构。
[0072] 在此，第二包层60的高活性能量层61的能隙Eg(CL)被设定为比活性层50的锁 光层的能隙Eg(OC)大。第二包层60的低活性能量层62的能隙Eg(CLD2)被设定为比锁光 层的能隙Eg(OC)小且比量子阱能级的能隙Eg(QW)大。
[0073] 换言之，高活性能量层61的A1组分比率被设定为比活性层50的锁光层的A1组 分比率高。此外，低活性能量层62的A1组分比率被设定为比锁光层的A1组分比率低且比 量子阱能级的A1组分比率高。
[0074] 通过这样的结构，可认为抑制了由于连续通电而由氧化狭窄层70以及第二DBR层 80引起的应力、变形给活性层50带来的影响。此时，如本实施方式的垂直共振腔面发射激 光器10那样，通过在氧化狭窄层70以及第二DBR层80侧配置低活性能量层62,能够更有 效地抑制影响。
[0075] 而且，由于低活性能量层42、62的A1的组成比率（含有率）低，所以能够提高第 一、第二包层40、60的热传导性。由此，在活性层50产生的热能够被高效地向外部传导，能 够抑制激光特性的劣化。
[0076] 此外，通过使低活性能量层42、62的A1的组成比率少，能够防止不希望的杂质 (掺杂剂）的增加。由此，能够使实现垂直共振腔面发射激光器10的半导体外延结构的结 晶性良好。
[0077] 图7是表示本发明的第一实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10与以往的 包层的构造的垂直共振腔面发射激光器的由于连续通电引起的平均光输出的变化的特性 图。此外，本实验是150°C的高温通电实验的结果。
[0078] 此外，在图7示出特性的以往的各包层由图8所示的结构构成。图8是以往的垂 直共振腔面发射激光器的A1组分比率（A1含有比）的分布图。图8(A)的结构与图7的以 往1对应，两包层的A1组分比率在厚度方向恒定。图8(B)的结构与图7的以往2对应，两 包层的A1组分比率从活性化层侧向DBR层侧缓缓变高。图8(C)的结构与图7的以往3对 应，第一包层的A1组分比率从活性化层侧向DBR层侧缓缓变高，第二包层为高活性能量层 (活性化层侧）和低活性能量层（第二DBR层侧）的双层结构。
[0079] 如图7所示那样，在本实施方式的垂直共振腔面发射激光器10中，即使1000小时 连续通电，光输出量也几乎不变化。即与通电时间无关，光电转换效率不降低。另一方面， 在以往的各结构的垂直共振腔面发射激光器中，光输出量追随通电时间而降低。即光电转 换效率追随通电时间而降低。
[0080] 由该实验结果可知，如本实施方式所示那样，通过在夹着活性层50的第一包层40 以及第二包层60设置低活性能量层，能够大幅度地抑制由于连续通电引起的光电转换效 率的降低。
[0081] 此外，在上述的说明中，示出了在第一包层40、第二包层60这两方设置低活性能 量层的例子，但即使只在至少一方设置低活性能量层，也能够抑制由于连续通电引起的光 电转换效率的降低。
[0082] 接下来，参照附图，对本发明的第二的实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器 进行说明。图9是本发明的第二的实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10A的带能的 分布图的活性层50A附近的放大图。此外，本实施方式的垂直共振腔面发射激光器10A的 活性层50A的结构（能量分布）和第一包层40A的结构（能量分布）与第一实施方式所示 的垂直共振腔面发射激光器10不同，其他结构相同。
[0083] 本实施方式的垂直共振腔面发射激光器10A在多个量子阱间具备能隙比锁光层 小的障壁层。在这样的结构中，第一包层40A的低活性能量层42A的能隙Eg(CLDlA)被设 定为如下的关系。
[0084] 第一包层40A的低活性能量层42A的能隙Eg (CLD1A)被设定为比活性层50A的障 壁层的能隙Eg(BL)小且比量子阱能级的能隙Eg(QW)大。换言之，第一包层40A的低活性 能量层42A的A1组分比率被设定为比活性层50A的障壁层的A1组分比率低且比量子阱能 级的A1组分比率高。
[0085] 在活性层50A具备障壁层的情况下，通过这样的结构，与上述的第一实施方式同 样，可认为能够抑制由于基板20以及第一 DBR层30引起的应力、变形给活性层50A带来的 影响。由此，能够大幅度地抑制由于连续通电引起的光电转换效率的降低。
[0086] 而且，进一步优选将第二包层60A的低活性能量层62A的能隙Eg(CLD2A)设定为 比活性层50A的障壁层的能隙Eg(BL)小且比量子阱能级的能隙Eg(QW)大。换言之，可以 将第二包层60A的低活性能量层62A的A1组分比率设定为比活性层50A的障壁层的A1组 分比率低且比量子阱能级的A1组分比率高。
[0087] 由此，可认为能够进一步抑制由于氧化狭窄层70以及第二DBR层80引起的应力、 变形给活性层50A带来的影响。由此，能够大幅度地抑制由于连续通电引起的光电转换效 率的降低。
[0088] 接下来，参照附图对第三的实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器进行说明。 图10是本发明的第三的实施方式涉及的垂直共振腔面发射激光器10A的带能的分布图的 活性层50B附近的放大图。此外，本实施方式的垂直共振腔面发射激光器10B的活性层50B 的结构（能量分布）、第一包层40A的结构（能量分布）与第一实施方式所不的垂直共振腔 面发射激光器10不同，其他结构相同。
[0089] 本实施方式的垂直共振腔面发射激光器10B在活性层50B具备单一量子阱。在这 样的结构中，第一包层40A的低活性能量层42A的能隙Eg(CLDlB)被设定为如下的关系。
[0090] 第一包层40的低活性能量层42的能隙Eg(CLDlB)被设定为比锁光层的能隙 Eg(OC)小且比量子阱能级的能隙Eg(QW)大。换言之，第一包层40B的低活性能量层42B的 A1组分比率被设定为比活性层50B的锁光层的A1组分比率低且比量子阱能级的A1组分比 率高。
[0091] 通过这样的结构，与上述的第一、第二实施方式同样，可认为能够抑制由于基板20 以及第一 DBR层30引起的应力、变形给活性层50B带来的影响。由此，能够大幅度地抑制 由于连续通电引起的光电转换效率的降低。
[0092] 而且，进一步优选将第二包层60B的低活性能量层62B的能隙Eg(CLD2B)设定为 比活性层50B的锁光层的能隙Eg(OC)小且比量子阱能级的能隙Eg(QW)大。换言之，可以 将第二包层60B的低活性能量层62B的A1组分比率设定为比活性层50B的锁光层的A1组 分比率低且比量子阱能级的A1组分比率高。
[0093] 由此，可认为能够进一步抑制由于氧化狭窄层70以及第二DBR层80引起的应力、 变形给活性层50B带来的影响。由此，能够大幅度地抑制由于连续通电引起的光电转换效 率的降低。
[0094] 此外，在上述的各实施方式中，举例说明使用在GaAs基板上使AlGaAs为异质结的 半导体的垂直共振腔面发射激光器，但上述结构也能够用于由其他的材料构成的异质结半 导体的垂直共振腔面发射激光器。
[0095] 附图标记的说明：
[0096] 10、1(^、1(^..垂直平面发光激光；2(>..基底基板；3(>..第一081?层 ；40、4(^、4(?... 第一包层；41…高活性能量层；42、42A、42B…低活性能量层；50、50A、50B…活性层；60、 60A、60B…第二包层；61…高活性能量层；62、62A、62B…低活性能量层；70…氧化狭窄层； 80…第二DBR层；91···第一电极；92···第二电极；921…环电极；922…盘电极。
【权利要求】
1. 一种垂直共振腔面发射激光器，以层结构具备： 活性层，其具备量子阱； 第一包层以及第二包层，它们夹着该活性层； 第一多层膜反射层，其配置在所述第一包层的与所述活性层相反侧； 第二多层膜反射层，其配置在所述第二包层的与所述活性层相反侧； 第一电极，其连接于所述第一多层膜反射层的所述第一包层；以及 第二电极，其连接于所述第二多层膜反射层的所述第二包层，其中， 在所述第一包层以及所述第二包层的至少一方具备低活性能量层，该低活性能量层成 为比用于形成所述活性层的所述量子阱的锁光层的最小带隙小且比所述量子阱的带隙大 的带隙。
2. 根据权利要求1所述的垂直共振腔面发射激光器，其中 在所述第二包层与所述第二多层膜反射层之间具备氧化狭窄层， 所述低活性能量层形成于所述第二包层。
3. 根据权利要求1或者权利要求2所述的垂直面发光激光器，其中， 所述第二包层的所述低活性能量层形成于所述第二包层的与所述活性层相反侧的端 部。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的垂直面发光激光器，其中， 所述低活性能量层形成在所述第一包层以及所述第二包层这两方。
5. 根据权利要求4所述的垂直面发光激光器，其中， 还具备支承用的基板，该支承用的基板配置在所述第一多层膜反射层的与所述第一包 层相反侧， 形成于所述第一包层的所述低活性能量层的带隙比形成于所述第二包层的所述低活 性能量层的带隙小。
6. 根据权利要求4或者权利要求5所述的垂直共振腔面发射激光器，其中， 所述活性层具备多个量子阱， 所述第一包层的所述低活性能量层的带隙比所述多个量子阱间的障壁层的带隙小。
7. 根据权利要求6所述的垂直面发光激光器，其中， 所述第一包层的所述低活性能量层的带隙以及所述第二包层的所述低活性能量层的 带隙比所述障壁层的带隙小。
8. 根据权利要求1所述的垂直共振腔面发射激光器，其中， 仅在所述第一包层形成有所述低活性能量层， 所述第一包层的所述低活性能量层形成于所述第一包层的与所述活性层相反侧的端 部。
9. 根据权利要求1或者权利要求8所述的垂直面发光激光器，其中， 仅在所述第一包层形成有所述低活性能量层， 所述活性层具备多个量子阱， 所述第一包层的所述低活性能量层的带隙比所述多个量子阱间的障壁层的带隙小。
10. -种垂直共振腔面发射激光器，以层结构具备： 活性层，其具备量子阱； 第一包层以及第二包层，它们夹着该活性层； 第一多层膜反射层，其配置于所述第一包层的与所述活性层相反侧； 第二多层膜反射层，其配置于所述第二包层的与所述活性层相反侧；以及 第一电极，其连接于所述第一多层膜反射层的所述第一包层； 第二电极，其连接于所述第二多层膜反射层的所述第二包层，其中 所述活性层、所述第一包层、所述第二包层、所述第一多层膜反射层以及所述第二多层 膜反射层由AlGaAs材料构成， 在所述第一包层以及所述第二包层的至少一方具备低活性能量层，该低活性能量层成 为比用于形成所述活性层的所述量子阱的锁光层的A1组分比率低且比所述量子阱的A1组 分比率高的A1组分比率。
11. 根据权利要求10所述的垂直共振腔面发射激光器，其中， 在所述第二包层与所述第二多层膜反射层之间具备A1组分比率比所述第二多层膜反 射层高的氧化狭窄层， 所述低活性能量层形成于所述第二包层。
12. 根据权利要求10或者权利要求11所述的垂直面发光激光器，其中， 所述第二包层的所述低活性能量层形成于所述第二包层的与所述活性层相反侧的端 部。
13. 根据权利要求10?12中任一项所述的垂直面发光激光器，其中， 所述低活性能量层形成于所述第一包层以及所述第二包层这两方。
14. 根据权利要求13所述的垂直面发光激光器，其中， 还具备支承用的基板，该支承用的基板配置在所述第一多层膜反射层的与所述第一包 层相反侧， 形成于所述第一包层的所述低活性能量层的A1组分比率比形成于所述第二包层的所 述低活性能量层的A1组分比率低。
15. 根据权利要求13或者权利要求14所述的垂直共振腔面发射激光器，其中， 所述活性层具备多个量子阱， 所述第一包层的所述低活性能量层的A1组分比率比所述多个量子阱间的障壁层的组 成比率低。
16. 根据权利要求15所述的垂直面发光激光器，其中， 所述第一包层的所述低活性能量层的A1组分比率以及所述第二包层的所述低活性能 量层的A1组分比率比所述障壁层的A1组分比率低。
17. 根据权利要求10所述的垂直共振腔面发射激光器，其中， 仅在所述第一包层形成有所述低活性能量层， 所述第一包层的所述低活性能量层形成于所述第一包层的与所述活性层相反侧的端 部。
18. 根据权利要求10或者权利要求17所述的垂直面发光激光器，其中， 仅在所述第一包层形成有所述低活性能量层， 所述活性层具备多个量子阱， 所述第一包层的所述低活性能量层的A1组分比率比所述多个量子阱间的障壁层的A1 组分比率低。
【文档编号】H01S5/187GK104106185SQ201380007558
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】渡边博, 楯敦次, 粉奈孝行, 松原一平, 岩田圭司 申请人:株式会社村田制作所