垂直共振腔面发射激光器制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【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
本专利技术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。
技术介绍
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。 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。 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。 专利文献1:日本特表2003 - 508928号公报 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。
技术实现思路
本专利技术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。 本专利技术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。 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。 此外，本专利技术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。 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。 此外，在本专利技术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。 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。 此外，在本专利技术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。 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。 此外，在本专利技术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。 在该结构中，示出低活性能量层的更有效的方式。 此外，在本专利技术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。 此外，在本专利技术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。 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。 此外，在本专利技术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。 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。 此外，在本专利技术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。 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。 此外，本专利技术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。 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。 此外，在本专利技术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。 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。 此外，在本专利技术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。 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。通过如此与本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边博，楯敦次，粉奈孝行，松原一平，岩田圭司，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP