6] 特别地，阶梯结构150被配置，使得在发光区域的中屯、定义的第一区域160中的透 过光线的电场复合振幅和在第一区域160的外侧定义的第二区域162中的透过光线的电场 复合振幅包含具有相反的符号的相应分量，并使得第二区域162中的透过光线的电场复合 振幅和在第二区域162的外侧定义的第=区域614中的透过光线的电场复合振幅包含具有 相反的符号的相应分量。考虑该一点，设定图9所不的光路长度L1、L2和L3。
[0187] 特别地，第二区域162中的光路长度L2与第S区域164中的光路长度L3之间的 光路差L'满足下式：
[0188] (化I/4)A<IL'I< (化3/4)A(该里，N是整数）
[0189] 假定空腔中的680皿的波长的射束的基本模式是Gaussian并且射束具有2. 3ym 的宽度W，并且从光源的光轴136到第一区域160与第二区域162之间的边界的距离R1是 2. 3ym，并且从光源的光轴136到第二区域162与第=区域164之间的边界的距离R2是 3. Sum。在该种情况下，为使得各对相邻的区域中的透过光线之间的相位差为3i，|L1-L2 =L3-L2I=A/2的关系成立。
[0190] 图10示出设置和不设置阶梯结构150的两种情况下的远场强度分布即FFP。两种 情况下的远场相位是恒定的。
[0191] 设置根据W上的数值例的阶梯结构150的情况下的FFP的半最大值处的全宽度为 不设置阶梯结构150的情况的约2. 6倍。因此，FFP与图1所示的阶梯结构150的情况相 比被加宽。
[0192] 图1和图9所示的阶梯结构150分别具有光路长度在中屯、区域中比在外部区域中 长的凸面形状。作为替代方案，阶梯结构150可具有图11所示的光路长度在中屯、区域中比 在外部区域中短的凹面形状。
[0193] 在该种情况下，远场相位分布的符号颠倒，但是，强度分布保持相同。
[0194] 虽然在具有凸面形状的阶梯结构150与具有凹面形状的阶梯结构150之间、阶梯 结构150的不同部分之间的边界的位置从有效相位分布中的边界的位置的偏离稍微不同， 但是，两种情况下的偏离在该里被假定为相同。
[0195] 参照图12,根据本发明的第一实施例的表面发射激光器可被配置为从基板110侧 发射射束。在该种情况下，发射射束的一侧也被称为前侧。因此，关于活性层114,前反射 镜116指的是设置在发射射束的一侧的反射镜，不是指W安装取向设置在激光器的上侧的 反射镜。
[0196] 例如，基板110和前反射镜116是n型半导体，并且，后反射镜112是P型半导体。 发光区域内的基板110和前电极122的部分被去除。如上所述，适当地配置其它的部件。
[0197] 反射率分布
[019引前反射镜116即关于活性层114的前侧的反射镜的反射率可取决于阶梯结构150的形状而具有分布。
[0199] 例如，当图1所示的阶梯结构150的实际厚度P1和P2被设定为使得 ni?Pl-ni?P2I变为A/2的整数倍时，前反射镜116基本上不具有反射率分布。
[0200] 如果尽可能地抑制由于阶梯结构150导致的前反射镜116中的反射率分布的出 现，那么阶梯结构150对于空腔中的共振模式的影响减少。
[0201] 反射率分布可能未必被完全消除。根据情况，可W给予一些反射率分布W获得希 望的特性。例如，如果使得外部区域中的反射率比中屯、区域中的反射率低，那么损失被选择 性地给予高次模式。
[0202] 在外部区域中的透射率比中屯、区域中的透射率高的情况下，外部区域中的透过光 线的影响增加。在该种情况下，通过使用具有比在外部区域和中屯、区域中的透射率相同的 情况下使FFP平坦化的阶梯结构大的半径的阶梯结构，使FFP平坦化。 悦0引制造方法
[0204] 现在将描述根据W上参照图1描述的第一实施例的表面发射激光器100的制造方 法。
[02化]在半导体基板110上生长分别用作后反射镜112、活性层114和前反射镜116的半 导体层。通过金属有机化学气相沉积（MOCVD)等执行晶粒的生长。
[0206] 在前反射镜116中或者在后反射镜112和活性层114之间设置比用作前反射镜 116和后反射镜112的层包含更多的A1含量的半导体层（用作电流约束结构118)。W上 的半导体层形成为台面结构，使得电流约束结构118的侧壁露出到外面。
[0207] 通过例如诸如干蚀刻的光刻技术形成台面结构。台面结构具有直径为例如30 ym 的圆柱形状。
[020引用作台面结构中的电流约束结构118的层在高温水蒸汽气氛中从其侧壁被氧化， 由此获得电流约束结构118。在例如450°C执行氧化。电流约束结构118的半径为例如 2. 8 ym。
[0209] 电介质膜沉积于包含于台面结构中的前反射镜116上，并且形成为具有上述的形 状的阶梯结构150。电介质膜由SiO或SiN等构成，并且通过等离子化学气相沉积（CVD)或 瓣射被沉积。
[0210] 如果改变沉积SiO等的膜的等离子CVD等的条件，阶梯结构150的折射率ni可被 调整。例如，如果叫被设为1. 5,那么产生180°C的相位差，使得n1 'P1和叫'P2为A/2的 整数倍。在该种情况下，P1为2A/ni并且P2为0. 5A/n1。
[0211] 并且，SiO具有约1.5的折射率，从而满足W上的条件，并且可被适当地用作高度 耐久的保护膜。
[0212] 通过蚀刻或剥离等形成阶梯结构150。
[0213] 例如，在台面结构上沉积具有与（P1-P2)对应的厚度的第一电介质膜。随后，蚀刻 掉外部区域中的第一电介质膜的一部分。然后，在第一电介质膜的产物上沉积具有与P2对 应的厚度的第二电介质膜。作为替代方案，在台面结构上沉积具有与P2对应的厚度的第一 电介质膜。随后，在台面结构的处于外部区域中的一部分上形成想用于剥离的抗蚀剂图案。 并且，在抗蚀剂图案上沉积具有与（P1-P2)对应的厚度的第二电介质膜。然后，剥离的抗蚀 剂图案被去除。
[0214] 在如上面描述的那样形成阶梯结构150之后，前电极122被设置在包含于台面结 构中的前反射镜116的前表面上，并且，后电极120被设置在基板110的后表面上。通过气 相沉积等形成后电极120和前电极122。
[0215] 包含阶梯结构150和电流约束结构118的表面发射激光器100还可包含第二横向 模式控制机构。
[0216] 图14A和图14B作为第二横向模式控制机构示出分别包括第二电流约束结构119 的示例性构成。第二电流约束结构119可W是图14A所示的通过离子注入形成的绝缘体或 图14B所示的附加氧化约束结构。
[0217] 两个第二电流约束结构119中的任一个被设置在电流约束结构118的前侧，并且 在比电流约束结构118窄的区域中约束电流。由于第二电流约束结构119的存在，载流子 分布是可控制的。
[0218] 第二实施例
[0219] 在第一实施例中，阶梯结构150由单一材料制成。在本发明的第二实施例中，阶梯 结构150由多种材料制成。
[0220] 第二实施例的有利效果中的一个在于，通过该种阶梯结构150,可W更自由地控制 前反射镜116 (包含阶梯结构150)的反射系数分布和透射系数分布。
[0221] 图13示出包括由具有不同的折射率的第一材料180和第二材料182制成的阶梯 结构150的表面发射激光器。
[0222] 例如，第一材料180是电介质，并具有约1. 5~约2. 0的折射率，并且，第二材料 182是半导体，并具有约3. 0~约3. 5的折射率。
[0223] 与第一实施例同样，为了加宽FFP的传播角度并使得FFP的中屯、部分平坦，第一区 域160中的透过光线与第二区域162中的透过光线之间的相位差0需要满足下式： 悦24] (1/4+N) 2 31 < 0 < (3/4+N) 2 31
[02巧]与第一实施例同样，在图13所示的第二实施例中，光路长度L1是从前反射镜116 的前表面142到面144的第一区域160中的光路长度，光路长度L2是从前表面142到面 144的第二区域162中的光路长度。面144是在表面发射激光器的外侧定义的基准面，并与 层叠包含于表面发射激光器中的层的层叠方向垂直。光路差L表达为IL1-L2I。由此，W上 的透过光线之间的相位差0为-2 31 L/入。
[0226] 第一区域160与第二区域162之间的边界到光源的光轴136具有距离R1。
[0227] 例如，假定第一材料180和第二材料182的折射率分别为1. 5和3. 0 ;作为电介质 的第一材料180和作为半导体的第二材料182分别W 1. 0 A和0. 5 A的光学厚度被设置在 第一区域160中；并且，作为电介质的第一材料180 W 0. 5 A的光学厚度被设置在第二区域 162中。在该种构成中，阶梯结构150具有比仅由电介质制成的包含于根据第一实施例的表 面发射激光器100中的阶梯结构150小的厚度。因此，设置不在前反射镜116中导致反射 率分布并且在不同区域中的透过光线之间产生180°的相位差的阶梯结构。因此，与第一实 施例相比，更多地抑制散射损失。
[022引例如，第二材料182的膜即半导体膜W0. 5A的光学厚度沉积于前反射镜116上， 并且，进一步在其上面W0.5A的光学厚度沉积第一材料180的膜即电介质膜。在向得到 的物体施加抗蚀剂之后，抗蚀剂被图案化，并且第二区域162中的电介质膜（第一材料180) 的一部分被蚀刻。随后，通过使用得到的电介质膜（第一材料180)作为掩模，第二区域162 中的半导体膜（第二材料182)的一部分被蚀刻。然后，去除抗蚀剂并在得到的物体的整个 表面上W0.5A的光学厚度沉积电介质材料即第一材料180的另一膜。因此，形成图13所 示的阶梯结构150。
[0229] 可通过包括蚀刻和剥离的一个连续过程或者通过多个过程，形成根据第二实施例 的阶梯结构150。
[0230] 例如，可在形成电流约束结构118之前设置形成阶梯结构150的一部分的第二材 料182,并且，可在形成电流约束结构118之后接着设置形成阶梯结构150的另一部分的第 一材料180。
[0231] 作为替代方案，可通过自对准与台面结构一起将形成阶梯结构150的一部分的第 二材料182图案化，并且，在形成台面结构和电流约束结构118之后，可与第一实施例 相同的方式形成形成阶梯结构150的另一部分的第一材料180。
[0232] 除了图1所示的构成W外，根据第二实施例的构成也适用于第一实施例的变更 例。
[0233] 第S实施例
[0234] 本发明的第=实施例关于包括具有由分别不同的半径定义的部分的多个阶梯结 构的表面发射激光器。
[0235] 例如，激光器包括基本上控制远场复合振幅的阶梯结构（第一阶梯结构）和基本 上控制前反射镜116的反射率分布的另一阶梯结构（第二阶梯结构）。可根据需要最佳地 改变阶梯结构的各单个部分的直径。该里，与第二实施例同样，前反射镜116的反射率指的 是前反射镜116和阶梯结构的组合的反射率。
[0236]图15是包括两个阶梯结构的表面发射