面發光激光元件、具有它的面發光激光陣列、電子照相系統和光通信系統的制作方法

專利名稱：面發光激光元件、具有它的面發光激光陣列、電子照相系統和光通信系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及面發光激光元件、具有它的面發光激光陣列、具有面發光激 光元件或者面發光激光陣列的電子照相系統、以及具有面發光激光元件或者 面發光激光陣列的光通信系統。
背景技術：
近年，在與基板垂直方向上產生激光振蕩的面發光激光元件(面發光型 半導體激光元件)被花費精力地研究。與端面發光型激光元件相比，在面發 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 相系統等的應用正在被研究。
作為面發光激光元件的電流狹窄結構，使用了選擇氧化的結構被廣為得
知(非專利文獻l、 2)。在非專利文獻l、 2中，表示了將InGaAs作為活性 層的0.98|nm帶的面發光激光元件。在這些非專利文獻1、 2的面發光激光元 件中，在活層的上部設置的p-Alo.9Ga。.,As/GaAs構成的上部分布黑體(black ) 反射器中，設置有Al。.98Ga,As構成的被選擇氧化層。
該面發光激光元件通過以下工藝制作在結晶成長后，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面露出，并且 在將加熱至85。C的水在氮氣中起泡的環境中加熱至425。C,從蝕刻側面向高 臺的中央對Ala9sGao.o2As構成的被選擇氧化層進行選擇氧化。
通過選擇氧化，在高臺的周邊形成由A10x構成的絕緣區域，在高臺的 中央形成非氧化區域的導通區域。A10x是非常良好的絕緣體，可以將空穴的 注入區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奪氧化型面發光激光元件中，AlOx的折射率為1.6左右，比 其他半導體層小，所以產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定在電場的駐波分布的節的位置的結構 (非專利文獻3)。
在非專利文獻3中，表示了對將選擇氧化層的位置作為駐波分布的節的 位置的情況和作為腹的位置的情況的閾值電流等進行比較，設置在節的位置 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，在面發光激光元件的很多用途中，除了低閾值特性以外，還強烈 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， 產生振蕩的問題，單一橫模控制被作為非常重要的課題被舉出。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，或者較小地設定非氧 化區域的面積等方法有效。
如非專利文獻3那樣將選擇氧化層的位置設定在電場的駐波分布的節
時，氧化層產生的對電場分布的影響變小，可以降低有效折射率差。而且， 如果減小非氧化區域的面積，則模分布寬的高次橫模逐漸從非氧化區域漏出， 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行單一基本橫模控制僅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，存在發熱導致的熱透鏡效果，或 者由于載體的空間性的燒孔效應從而高次橫模振蕩的問題。而且，在較小地 設定非氧化區域的面積的方法中，由于振蕩區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 對面發光激光元件加載選擇氧化層以外的其他模控制機構的方法。例如，在 專利文獻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。在該以往技術中，通過對氧化狹窄徑最佳地選擇電極開口徑的大小， 實現單一基本橫模輸出的提高。
而且，在專利文獻2中，通過對與元件上部的半導體多層膜反射鏡表面 中的高次橫模分布對應的區域實施浮雕(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，并且實現單一基本橫模輸出的 提高。

發明內容
發明要解決的課題
但是，例如在專利文獻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構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， 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、 位置偏差進行嚴格的工藝管理，成為增加制造成本的原因。
而且，在專利文獻2的利用介質層的反射率的變化的方法中，也需要形
成介質膜的工藝、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膜和電流注入區域的位置匹配精度敏感，難以傳遞 到晶片面內，制造均勻性良好的元件。
因此，本發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光激光元件。
而且，本發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 輸出的面發光激光元件的面發光激光陣列。
再有，本發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 輸出的面發光激光元件、或者使用該面發光激光元件的面發光激光陣列的電 子照相系統。
再有，本發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 輸出的面發光激光元件、或者使用該面發光激光元件的面發光激光陣列的光 通信系統。
非專利文獻1: Applied Physics Letters vol.66， No.25， pp.3413-3415, 1995. 非專利文獻2: Electronics Letters No.24， Vol.30， pp.2043-2044, 1994. 非專利文獻3: IEEE Journal of selected topics in quantum electronics, vol.5 ， No.3， p.p.574-581， 1999.
專利文獻1:特開2002-208755號公報 專利文獻2:特開2003-115634號公報 解決課題的手段
按照本發明，面發光激光元件包括活性層、諧振器隔離層、反射層、 選擇氧化層。諧振器隔離層被設置在活性層的兩側。反射層被設置在諧振器
隔離層的兩側，反射在活性層中振蕩的振蕩光。選擇氧化層被設置在反射層 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對應，反射層中的第二位置在與活性層側相反方向上， 與對應于駐波分布的節的第 一位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應。
優選選擇氧化層被設置在第 一位置、和第 一位置和第二位置間的中點之間。
優選選擇氧化層被設置在第 一位置和第二位置的大致中點。
優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構構成。然后選擇氧化層被設置在第一層中。
而且，按照本發明，面發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。諧振器隔離層被設置在活性層的兩側。反射層 被設置在諧振器隔離層的兩側，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域。抑制層，抑制在活性層中振蕩的 高次模分量。
優選電流狹窄層和抑制層被設置在反射層中。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。
優選抑制層由第一選擇氧化層構成，第一選擇氧化層被設置在反射層中 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 場的駐波分布的節對應，反射層中的第二位置在與活性層側相反方向上，與 對應于駐波分布的節的第一位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應。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成。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。
優選第二選擇氧化層被設置在與振蕩光的電場的駐波分布的節對應的位置。
優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，由n型的半導體構成。第二反射層相對于活性層被配置在與第一 反射層相反側，由p型半導體構成。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。
優選面發光激光元件還包括半導體層，被設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成，第一選擇氧
化層被設置在反射層中的第 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對應，反射層中的第二位置在與活 性層側相反方向上，與對應于駐波分布的節的第一位置相鄰接，并且與駐波 分布的腹對應。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成。 第一選擇氧化層和第二選擇氧化層相對于活性層被設置在與基板相反側。第 二選擇氧化層限制來自半導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。
優選第二選擇氧化層的非氧化區域的面積比第 一選擇氧化層的非氧化區 域的面積大。
優選抑制層由選擇氧化層構成，選擇氧化層被設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 分布的節對應，反射層中的第二位置在與活性層側相反方向上，與對應于駐 波分布的節的第一位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應。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域更高的電阻的高電阻區域 構成。活性層和抑制層的距離比活性層和電流狹窄層的距離大。
優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 被設置在與基板相反側，由半導體構成。第二反射層被設置在第一反射層上， 由電介質構成。電流狹窄層被設置在第一反射層中。抑制層由電介質層構成， 電介質層被設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對應，第二反 射層中的第二位置在與活性層側相反方向上，與對應于駐波分布的節的第一 位置相鄰接，并且與駐波分布的腹對應。
優選面發光激光元件還包括正極電極。電流狹窄層包含非氧化區域和 氧化區域，該氧化區域在基板的面內方向上被設置在非氧化區域的周圍。然 后，正極電極被設置在第一反射層的上部設置的接觸層的表面上與氧化區域 對應的位置。
進而，按照本發明，面發光激光元件在單一基本模下進行工作，包括 活性層、諧振器隔離層、反射層和選擇氧化層。諧振器隔離層被設置在活性 層的兩側。反射層被設置在諧振器隔離層的兩側，反射在活性層中振蕩的振 蕩光。選擇氧化層被設置在反射層中，由氧化區域和非氧化區域構成。然后
非氧化區域的面積為4 ~ 20|im2的范圍。
優選非氧化區域的面積為4 ~ 18.5pm2的范圍。
而且，按照本發明，面發光激光陣列具有上述任意一個面發光激光元件。
而且，按照本發明，電子照相系統具有上述任意一個面發光激光元件或 者上述面發光激光陣列。
而且，按照本發明，光通信系統具有上述任意一個面發光激光元件或者 上述面發光激光陣列。
發明的效果
在本發明的面發光激光元件中，選擇氧化層被設置在反射層中的第 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 分布的節對應，反射層中的第二位置在與活性層側相反方向上，與駐波分布 的節相鄰接的駐波分布的腹對應。其結果，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成的振蕩光。
因此，按照本發明，可以容易地提高單一基本橫模的輸出。
而且，在本發明的面發光激光元件中，選擇氧化層中的非氧化區域的面 積被設定為比以往的面發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，本發明的面發光激光陣列具有本發明的面發光激光元件，所以抑 制高次橫模分量，并射出由單一基本橫模分量構成的振蕩光。
因此，按照本發明，在面發光激光陣列中也可以容易地提高單一基本橫 才莫的輸出。
進而，本發明的電子照相系統具有本發明的面發光激光元件或者面發光 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，按照本發明，在電子照相系統中能夠進行高速寫入。
進而，由于本發明的光通信系統具有本發明的面發光激光元件或者面發 光激光陣列，所以可以利用以單一基本橫模振蕩的激光發送信號。
因此，按照本發明，可以減少傳輸錯誤來發送信號。


圖1是本發明的實施方式1的面發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所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的圖。
圖4是表示圖1所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的另一個圖。
圖5是表示圖1所示的面發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
相對于非氧化區域的面積進行了標繪的圖。
圖15是將以往的面發光激光元件中的基本橫模輸出和峰值輸出的比相
對于非氧化區域的面積進行了標繪的圖。
圖16是表示圖1所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的再一個圖。 圖17是利用了圖1所示的面發光激光元件的面發光激光陣列的平面圖。 圖18是利用了圖1所示的面發光激光元件或者圖16所示的面發光激光
陣列的電子照相系統的概略圖。
圖19是利用了圖1所示的面發光激光元件的光通信系統的概略圖。
圖20是實施方式2的面發光激光元件的概略截面圖。
圖21是表示圖20所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的圖。
圖23是利用了圖20所示的面發光激光元件或者圖22所示的面發光激光 陣列的電子照相系統的概略圖。
圖24是利用了圖20所示的面發光激光元件的光通信系統的概略圖。
圖25是實施方式3的面發光激光元件的概略截面圖。
圖26是表示圖25所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的圖。
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系的圖。
圖29是實施方式4的面發光激光元件的概略截面圖。 圖30是表示圖29所示的面發光激光元件的諧振區域(=諧振器隔離 (spacer)層和活性層構成)的附近的圖。
圖31是表示圖29所示的面發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的面發光激光元件的概略截面圖。 圖36是表示圖35所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的圖。 圖37是表示圖35所示的面發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的面發光激光元件的概略截面圖。 圖42是表示圖41所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的圖。 圖43是表示圖41所示的面發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的面發光激光元件的概略截面圖。 圖47是表示圖46所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的圖。 圖48是表示圖46所示的面發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所示的面發光激光元件的諧振區域的附近的另 一個圖。
具體實施例方式
參照附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。而且，對于圖中相同或
者相當的部分賦予相同的標號而不重復其說明。 〔實施方式1〕
圖1是本發明的實施方式1的面發光激光元件的概略截面圖。參照圖1,
本發明的實施方式1的面發光激光元件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側電極112、 n側電極113。而且， 面發光激光元件100是780nm波帶的面發光激光元件。
基板101由n型鎵砷(n - GaAs )構成。緩沖層102由n - GaAs構成， 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〕構成的多重量子勢阱結構，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:!構成，被形成在諧振器隔離層106上。
選擇氧化層108由p-AlAs構成，被設置在反射層107中。而且，選擇 氧化層108由非氧化區域108a和氧化區域108b構成，具有20nm的膜厚。
接觸層109由p-GaAs構成，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側電極113被形成在基^反101的背面。
各個反射層103、107構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構成，低折射率層1032由Al^Ga^As構成,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構成。
設置組成傾斜層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 設定為X/4n(n是各半導體層的折射率)，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，包含了各半導體層和組 成傾斜層1033的厚度被設定為滿足黑體的多重反射的條件。
膜厚d3例如被設定為20nm,設定各個膜厚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相同的結構構成。
圖3是表示圖1所示的面發光激光元件100的諧振區域的附近的圖。而 且，在圖3中還示意地表示面發光激光元件100的振蕩狀態中的振蕩光的電 場的強度分布。
參照圖3,面發光激光元件IOO的諧振區域被定義為由諧振器隔離層104、 106、活性層105構成的區域。諧振器隔離層104、 106、活性層105構成的 諧振區域被設定為這些半導體層中的振蕩光的相位變化量為2兀，形成一波長 諧振器結構。
而且，為了提高誘導釋放概率，活性層105位于諧振區域(=諧振器隔 離層104、 106和活性層105)內的中央部，并且被設定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應的位置。
反射層103、 107被構成為低折射率層1032側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，腹和節交替出現。
選擇氧化層108在反射層107中被設置在從諧振區域(=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被設置在從振蕩波的電場的駐波分布中的節的 位置開始向與活性層105相反側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的折射率設為n而成為人/8n的距離)的位置。
然后，設置了選擇氧化層108的低折射率層1032的膜厚被設定為包含了 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的結構層中的振蕩光的相位變化量為兀/2的奇數倍的情況 下，可以滿足多重反射的相位條件。
圖4是表示圖1所示的面發光激光元件100的諧振區域的附近的另一個 圖。而且，在圖4中也示意地表示了面發光激光元件100的振蕩狀態的振蕩 光的電場強度分布。
參照圖4，選擇氧化層108被設置在從諧振區域(=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被設置在振蕩波的電場的駐波分布中的第4周期的節、和在從活 性層105遠離的方向上與第4周期的節鄰接的腹之間。其他與圖3中的說明 相同。
這樣，在本發明的面發光激光元件100中，選擇氧化層108被設置在從 諧振區域(=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上涂布保護膜，利用照相制版技術，在接觸層109 上形成保護膜圖案120 (參照圖5的工藝(b))。這時，保護膜圖案120具有 1邊為20jum的正方形的形狀。
在形成保護膜圖案120時，將該形成的保護膜圖案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，進而除去保護膜圖案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中形成非氧化區域108a和氧化 區域108b(參照圖6的工藝(d))。這時，非氧化區域108a構成為1邊為4|am 的正方形。
然后，利用氣相化學沉積法(CVD: Chemical Vapour Deposition),在試 料的全部表面形成Si02層110,利用照相制版技術將成為光射出部的區域及 其周邊區域的Si02層IIO除去(參照圖6的工藝(e))。
接著，通過旋轉涂敷將絕緣性樹脂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域上形成1 邊為8^im的保護膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成p側電極材料， 并且通過發射(liftoff)去除保護膜上的p側電極材料從而形成p側電極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側電極113，進而取得p側電極112和n側電極113的歐姆性導通(參 照圖7的工藝(h))。由此，制造面發光激光元件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 置的關系的圖。
在圖8中，縱軸表示用非氧化區域108a中的有效折射率neff將非氧化區 域108a和氧化區域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的位置的關系，并且曲 線k2表示非氧化區域108a中的振蕩閾值增益，曲線k3表示氧化區域108b 中的振蕩閾值增益。
而且，振蕩閾值增益相當于諧振器損失(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被設置在從諧振區域(=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域開始第4周期的節)。
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域開始第5周期的節)。
進而，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，并且選擇氧化層108的 位置為負意味著從諧振區域(=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，非氧化區域108a中的振蕩閾值增益與氧化區域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，非氧化區域108a中的振蕩閾 值增益與氧化區域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 區域108b使諧振區域(=諧振器隔離層104、 106和活性層105)中的損失 比非氧化區域108a大。
這里，高次橫模與基本橫模相比，橫方向的模分布寬，與氧化區域108b 的空間上的重疊大，所以氧化區域108b中的振蕩閾值增益與高次橫模的振蕩
閾值增益對應，非氧化區域108a中的振蕩閾值增益與基本橫模的振蕩閾值增
益對應。
這樣，在選擇氧化層108存在于"0"和"0.125"之間時，氧化區域108b的 振蕩閾值增益比非氧化區域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 關系的圖。
在圖10中，縱軸表示用非氧化區域108a中的有效折射率neff將非氧化 區域108a和氧化區域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的位置的關系，并且曲 線k5表示非氧化區域108a中的振蕩閾值增益，曲線k6表示氧化區域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的膜厚被設定為該區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的位置變為最大。然后， 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"向正的方向和負的方向移動，非 氧化區域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 變為極大。然后，氧化區域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，非氧化區域108a中的振蕩閾值增益和氧化區域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，非氧化區域108a中的振蕩 閾值增益和氧化區域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 )。
其結果，如在圖8中說明的那樣，從諧振區域(=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域108a 中的振蕩閾值增益和氧化區域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域108a中的振蕩閾值增益和 氧化區域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，非氧化區域108a 中的振蕩閾值增益和氧化區域108b中的振蕩閾值增益的差為最大，所以選擇 氧化層108優選配置在位置"0"和位置"0.25"的中間點，即相當于振蕩光的電 場的駐波分布的節的位置、和在與活性層105的相反方向上相當于與該節相 鄰的腹的位置的中間點。而且，由于被設置在低折射率層1032中的情況下， 還可以減小與選擇氧化層108的帶(band)的不連續量，所以可以減小電阻。
圖12是表示圖1所示的面發光激光元件100的電流-光輸出特性的圖。
而且，圖13是表示以往的面發光激光元件的電流-光輸出特性的圖。而且， 在以往的面發光激光元件中，選擇氧化層被形成在振蕩光的電場的駐波分布
中的節的位置。而且，在面發光激光元件100和以往的面發光激光元件中， 將非氧化區域的一邊的長度設定為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 輸出中出現彎曲(kink)(參照圖3)。
另一方面，在面發光激光元件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的位置設置在振蕩光的電場的駐波分布的 節和腹之間，可以直至峰值輸出為止抑制高次橫模并實現單一基本橫模振蕩。
圖14是將圖1所示的面發光激光元件100中的基本橫模輸出和峰值輸出 的比相對于非氧化區域108a的面積進行了標繪的圖。而且，圖15是將以往 的面發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域的面 積進行了標繪的圖。
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"。
在以往的面發光激光元件中，隨著非選擇區域的面積變大，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行單一基本橫模振蕩的非 氧化區域的面積為4pm2左右(參照圖15)。
另一方面，在面發光激光元件100中，基本橫模輸出/峰值輸出在非氧化 區域108a的面積為4 ~ 18.5fim2的范圍內為"1"，在非氧化區域108a的面積為 4 ~ 20|im2的范圍內可能進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，使以往的面發光激光元件的非氧化區域的面積飛躍性地變大。其結果， 可以增強面發光激光元件100的發光強度。
圖16表示圖1所示的面發光激光元件100的諧振區域的附近的再一個 圖。參照圖16，選擇氧化層108也可以在反射層107中，被設置在從諧振區 域(由諧振器隔離層104、 106和活性層105構成)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光激光元件100 — 樣，可以增大非氧化區域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的位置的調整可以通過控制性良好的MOCVD成長而非 常容易地進行。
圖17是利用了圖1所示的面發光激光元件100的面發光激光陣列的平面 圖。參照圖17，面發光激光陣列300由將24個面發光激光元件100以規定 的間隔配置為大致菱形的結構構成。
如上所述，面發光激光元件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 一基本橫模振蕩產生的振蕩光。
而且，面發光激光元件100可以將非氧化區域108a的面積增大至約 20pm2，所以面發光激光陣列300可以射出更高輸出的振蕩光。
圖18是利用了圖1所示的面發光激光元件IOO或者圖17所示的面發光 激光陣列300的電子照相系統的概略圖。參照圖18，電子照相系統400具有 感光鼓401、光學掃描系統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，通過來自光學掃描系統 402的成形束形成潛像。光學掃描系統402由多邊形反射鏡和透鏡會聚系統 構成，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由面發光激光元件IOO或者面發光激光陣列300構成，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 射出到光學掃描系統402。同步控制電路404控制感光鼓401、光學掃描系統 402、寫入光源403。
如上所述，面發光激光元件IOO和面發光激光陣列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400中可以高速寫入，而 且可以得到高精細的圖像。
圖19是利用了圖1所示的面發光激光元件100的光通信系統的概略圖。 參照圖19,光通信系統500具有設備510、 520、光纖陣列530。
設備510包含驅動電路511和激光陣列模塊512。驅動電路511驅動激 光陣列模塊512。激光陣列模塊512由將面發光激光元件100排列為一維的 陣列模塊構成。然后，被排列為一維的多個面發光激光元件100與光纖陣列 530的各光纖連接。
激光陣列模塊512在被驅動電路511驅動時，振蕩單一基本橫模分量構 成的激光，經由將發送信號變換為光信號的光纖陣列530發送到設備520。 而且，在光通信系統500中，被排列為一維的多個面發光激光元件IOO構成"面 發光激光陣列"。
設備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 電二極管經由各光纖與激光陣列模塊512的各面發光激光元件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將設備510的激光陣列模塊512與設備520的光電二極管 陣列模塊521連接。
如上所述，由于面發光激光元件100以單一基本橫模射出高輸出的激光， 所以設備510可以減少傳輸誤差而將信號發送到設備520。
其結果，可以提高光通信系統500的可靠性。
而且，在光通信系統500中，以并行光相互連接系統為例進行了說明， 但是本發明的光通信系統不限于此，也可以是利用了單一的面發光激光元件 100的串行傳輸系統。
而且，除了在設備間，也可以應用在端口間、芯片間和芯片內相互連接等中。
而且，選擇氧化層108的氧化區域108b構成"電流狹窄層"和"抑制層"。 〔實施方式2〕
圖20是實施方式2的面發光激光元件的概略截面圖。參照圖20，本發
明的實施方式2的面發光激光元件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側電極212、 n側電極213。而且，面 發光激光元件200是980nm波帶的面發光激光元件。
基板201由n - GaAs構成。緩沖層202由n - GaAs構成，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〕構成，— 皮形成在緩沖層202上。
諧振器隔離層204由非摻雜GaAs構成，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構，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〕構成，被形成在諧振器隔離層206上。
選擇氧化層208由p-AlAs構成，被設置在反射層207中。而且，選擇 氧化層208由非氧化區域208a和氧化區域208b構成。
接觸層209由p-GaAs構成，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側電極213被形成在基板201的背 面。
于是，各個反射層203、 207構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中的半導體分布黑體反射器。
在面發光激光元件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所示的面發光激光元件200的諧振區域的附近的圖。 而且，在圖21中，還示意地表示面發光激光元件200的振蕩狀態下的振蕩光
的電場的強度分布。
參照圖21，面發光激光元件200的諧振區域被定義為由諧振器隔離層 204、 206、活性層205構成的區域。諧振器隔離層204、 206、活性層205構 成的諧振區域被設定為這些半導體層中的振蕩光的相位變化量為2兀，形成一 波長諧振器結構。
而且，為了提高誘導釋放概率，活性層205位于諧振區域(=諧振器隔 離層204、 206和活性層205 )內的中央部，并且被設定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應的位置。
反射層203、 207被構成為低折射率層2032側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，腹和節交替出現。
選擇氧化層208在反射層207中被設置在從諧振區域(=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被設置在從振蕩波的電場的駐波分布中的節的 位置開始向與活性層205相反側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)向駐波分布的腹側位移的位置。
圖20所示的面發光激光元件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側電極112和n側電極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側電極212和n側 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，在面發光激光元件200的制造中，相當于光射出部的區域由一邊 為25(im的正方形的形狀構成，選擇氧化層208的非氧化區域208a的 一邊的 長度被設定為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。
面發光激光元件200和面發光激光元件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所示的面發光激光元件200的面發光激光陣列的平 面圖。參照圖22,面發光激光陣列300A由將24個面發光激光元件200以規 定的間隔配置為大致菱形的結構構成。
如上所述，面發光激光元件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生的振蕩光。
而且，面發光激光元件200可以將非氧化區域208a的面積增大至與面發 光激光元件100的非氧化區域108a相同，所以面發光激光陣列300A可以射 出更高輸出的振蕩光。
圖23是利用了圖20所示的面發光激光元件200或者圖22所示的面發光 激光陣列300A的電子照相系統的概略圖。參照圖23，電子照相系統400A將
圖18所示的電子照相系統400的寫入光源403替代為寫入光源403A,此外 與電子照相系統400相同。
寫入光源403A由面發光激光元件200或者面發光激光陣列300A構成， 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 光射出到光學掃描系統402。
如上所述，面發光激光元件200和面發光激光陣列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400A中可以高速寫入， 而且可以得到高精細的圖像。
此外，與電子照相系統400相同。
圖24是利用了圖20所示的面發光激光元件200的光通信系統的概略圖。 參照圖24，光通信系統500A將圖19所示的光通信系統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500相同。
激光陣列模塊512A由將面發光激光元件200排列為一維的陣列模塊構 成。然后，被排列為一維的多個面發光激光元件200與光纖陣列530的各光 纖連接。
激光陣列模塊512A在被驅動電路511驅動時，振蕩由單一基本橫模分 量構成的激光，經由將發送信號變換為光信號的光纖陣列530發送到設備 520。而且，在光通信系統500A中，被排列為一維的多個面發光激光元件200 構成"面發光激光陣列"。
如上所述，由于面發光激光元件200以單一基本橫模射出高輸出的激光， 所以設備510可以減少傳輸誤差而將信號發送到設備520。其結果，可以提 高光通信系統500A的可靠性。
而且，選擇氧化層208的氧化區域208b構成"電流狹窄層"和"抑制層"。
其他與光通信系統500相同。 〔實施方式3〕
圖25是本發明的實施方式3的面發光激光元件的概略截面圖。參照圖 25,實施方式3的面發光激光元件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側電極613、 n側電極614。而且， 面發光激光元件600是780nm波帶的面發光激光元件。
基板601由n - GaAs構成。緩沖層602由n - GaAs構成，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〕構成，被形成在 緩沖層602上。
諧振器隔離層604由非摻雜AlQ6Gao.4As構成，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〕構成的多重量子勢阱結構，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 〕構成，被形成在諧振器隔離層606上。
選擇氧化層608由p _ AlAs構成，被設置在反射層607中。而且，選擇 氧化層608由非氧化區域608a和氧化區域608b構成，具有20nm的膜厚。 選擇氧化層609由p - AlAs構成，被設置在反射層607中。而且，選擇氧化 層609由非氧化區域609a和氧化區域609b構成，具有20nm的膜厚。各個 非氧化區域608a、 609a由一邊為4|_im的大致正方形構成。而且，選4奪氧化 層609與選"t奪氧化層608相比被配置在遠離活性層605的位置。
接觸層610由p-GaAs構成，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的大致正方形構成。
絕緣性樹脂612與Si02層611接觸而形成。p側電極613被形成在接觸 層610的一部分和絕緣性樹脂612上。n側電極614被形成在基板601的背 面。
然后，各個反射層603、 607構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中的半導體分布黑體反射器。
圖26是圖25所示的面發光激光元件600的諧振區域的附近的圖。而且， 在圖26中還示意地表示面發光激光元件600的振蕩狀態中的振蕩光的電場的 強度分布。而且，圖26中的黑點表示構成反射層607的多層膜的周期性的重 復，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構成，^f氐折射率層6032由n-Alo.gGacnAs構成，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構成。
而且，在反射層607中，高折射率層6031由p - Alo.3GaQ.7As構成，低折 射率層6032由p - Alo.9Ga。.，As構成，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 構成。
面發光激光元件600的諧振區域被定義為由諧振器隔離層604、 606、活 性層605構成的區域。諧振器隔離層604、 606、活性層605構成的諧振區域 被設定為這些半導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構。
而且，為了提高誘導釋放概率，活性層605位于諧振區域(-諧振器隔 離層604、 606和活性層605 )內的中央部，并且被設定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應的位置。
反射層603、 607被構成為低折射率層6032側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，腹和節交替出現。
選擇氧化層608被設置在從諧振區域(=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被設置在與振蕩波的電場的駐波分布中第2周期的節對應的 位置。設置了選擇氧化層608的低折射率層6032的厚度被設定為從與低折 射率層6032的一側接觸的組成傾斜層6033的中央部開始至與低折射率層 6032的另一側接觸的組成傾斜層6033的中央部為止的區域(圖2所示的膜 厚d2的區域)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被設置在從諧振區域(=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被設置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第15周期的節對應 的位置開始，向與活性層605相反側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的折射率設為n而成為X/8n的距離)的位置。設 置了選擇氧化層609的低折射率層6032的厚度被設定為與設置了選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，在面發光激光元件600中設置兩個選擇氧化層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相比被設置在更遠離活性層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中的非氧化區域609a的振 蕩閾值增益Gnonox的氧化區域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)，周期數越大，表示抑制層(=選擇氧化層609)越被配置在遠離活性層 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系，曲 線k8表示選擇氧化層609的位置和有效折射率差的關系。
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 非氧化區域609a的振蕩閾值增益，曲線k10表示選擇氧化層609的氧化區域 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，非氧化區域609a和氧化區域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)變為約1.37倍，是由于如圖28所示，氧 化區域609b的振蕩閾值增益(曲線k10 )比非氧化區域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，與氧化區域609b的空間上的重疊 大，所以氧化區域609b中的振蕩閾值增益與高次橫模的振蕩閾值增益對應， 非氧化區域609a中的振蕩閾值增益與基本橫模的振蕩閾值增益對應。
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，被設置在離活性層605較遠的位 置，由此，可以降低面發光激光元件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遠的位置(從諧振區 域開始第15周期的低折射率層6032中)。
這樣，在面發光激光元件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，在面發光激光元件600中，可以保持低閾值電流， 并且實現衍射損失小(=斜坡(slope)效率高)、高輸出的單一基本模振蕩。
而且，在面發光激光元件600中，特征是選擇氧化層608被設置在與振 蕩光的電場的駐波分布的節對應的位置。
由于該特征，可以較低地抑制選擇氧化層608產生的振蕩光的衍射損失。 其結果，可以提高面發光激光元件600的輸出。
面發光激光元件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側電極112和n側電極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側電極613和n側電極 614即可。
在上述中，說明了選擇氧化層608的非氧化區域608a的面積與選擇氧化 層609的非氧化區域609a的面積相同的情況，但是在本發明中不限于此，也 可以使選擇氧化層608的非氧化區域608a的面積與選擇氧化層609的非氧化 區域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 區域608a的面積設定得比抑制層(=選擇氧化層609)的非氧化區域609a 的面積大，則由于對活性層605的電流注入區域(振蕩區域)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，所以通過調整Al組成或者膜厚，可以通過一次的氧化形 成非氧化區域的面積不同的兩個選擇氧化層608、 609。
面發光激光元件600被用于如圖17所示的面發光激光陣列300。而且， 面發光激光元件600和利用了面發光激光元件600的面發光激光陣列300 #皮 用于圖18所示的電子照相系統400和圖19所示的光通信系統500。 〔實施方式4〕
面發光激光元件700將圖25所示的面發光激光元件600的選擇氧化層 608取代為高電阻區域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側電極713、 n側電極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側電極613、 n側電極 614相同。
因此，各個反射層703、 707構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，高電阻區域708a、 708b具有比高電阻區域708a、 708b間的半導
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是表示面發光激光元件700的諧振區域(=諧振器隔離層704、 706 和活性層705構成)的附近的圖。而且，在圖30中還示意地表示面發光激光 元件700的振蕩狀態中的振蕩光的電場的強度分布。
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構成， 低折射率層7032由n - Alo.9Ga。.,As構成，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構成。
而且，在反射層707中，高折射率層7031由p _ Alo.3Gaa7As構成，低折 射率層7032由p _ Alo.9Gao.,As構成，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 構成。
面發光激光元件700的諧振區域被定義為由諧振器隔離層704、 706、活 性層705構成的區域。諧振器隔離層704、 706、活性層705構成的諧振區域 被設定為這些半導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構。
而且，為了提高誘導釋放概率，活性層705位于諧振區域(=諧振器隔 離層704、 706和活性層705 )內的中央部，并且被設定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應的位置。
反射層703、 707被構成為低折射率層7032側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，腹和節交替出現。
選擇氧化層709被設置在從諧振區域(=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被設置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第15周期的節對應 的位置開始，向與活性層705相反側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的折射率設為n而成為X/10n的距離)的位置。
設置了選擇氧化層709的低折射率層7032的厚度被設定為從與低折射 率層7032的一側接觸的組成傾斜層7033的中央部開始至與j氐折射率層7032 的另一側接觸的組成傾斜層7033的中央部為止的區域(圖2所示的膜厚d2 的區域)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，在面發光激光元件700中，通過高電阻區域708a、 708b限制對活 性層705注入的電流。即，高電阻區域708a、 708b作為電流狹窄層起作用。 然后，高電阻區域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域708a、 708b相對于未一皮注入氫 離子的區域基本上不產生折射率差，所以可以去除電流狹窄層(=高電阻區 域708a、 708b)產生的衍射損失等的影響。
而且，在面發光激光元件700中，高電阻區域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)被設置在比電流狹窄層(=高電阻區 域708a、 708b)更遠離活性層705的位置。
其結果，在面發光激光元件700中，可以保持低閾值電流，同時實現衍 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構體，所以高電阻區域708a、 708b具有 將活性層705與相鄰于面發光激光元件700的面發光激光元件的活性層分離 的功能。
在形成利用了面發光激光元件700的面發光激光陣列的情況下，同時在 基板701上形成多個面發光激光元件700。因此，在高電阻區域708a、 708b 不存在的情況下，多個面發光激光元件700的活性層705成為相互連接的狀 態，但是通過形成高電阻區域708a、 708b，可以將多個面發光激光元件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上涂布保護膜，利用照相制版技術，在接觸層710 上形成保護膜圖案130 (參照圖31的工藝(bl))。這時，保護膜圖案130具 有1邊為4!im的正方形的形狀。
在形成保護膜圖案130時，將該形成的保護膜圖案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域708a、 708b。然后除去保護膜圖案130 (參照圖31 (cl)的工藝)。
接著，參照圖32，在形成高電阻區域708a、 708b時，在接觸層710上 涂布保護膜，利用照相制版技術，在接觸層710上形成保護膜圖案120 (參 照圖32的工藝(dl))。這時，保護膜圖案120具有1邊為20pm的正方形的形狀。
在形成保護膜圖案120時，將該形成的保護膜圖案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，進而除去 保護膜圖案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中形成非氧化區域709a和氧化區域709b (參照圖32的工藝(fl ))。這 時，非氧化區域709a構成為1邊為4|iim的正方形。
參照圖33,在形成了非氧化區域709a和氧化區域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將成為光射出 部的區域及其周邊區域的Si02層711除去(參照圖33的工藝(gl))。
接著，通過旋轉涂敷將絕緣性樹脂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域上形成 1邊為8|iim的保護膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成p側電極材料， 并且通過發射去除保護膜上的p側電極材料從而形成p側電極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 側電極714，進而緩冷而取得p側電極713和n側電極714的歐姆性導通(參 照圖34的工藝(jl))。由此，制造面發光激光元件700。
面發光激光元件700被用于如圖17所示的面發光激光陣列300。而且， 面發光激光元件700和利用了面發光激光元件700的面發光激光陣列300 #皮 用于圖18所示的電子照相系統400和圖19所示的光通信系統500。 〔實施方式5〕
圖35是本發明的實施方式5的面發光激光元件的概略截面圖。參照圖 35，實施方式5的面發光激光元件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側電極813、 n 側電4及815。而且，面發光激光元件800是980nm波帶的面發光激光元件。
基板801由n _ GaAs構成。緩沖層802由n - GaAs構成，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構，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構成，被設置在反射層807 (807A)中。而且，選才奪氧化層808由非氧化區域808a和氧化區域808b構 成。這時，非氧化區域808a由一邊為6(im的大致正方形構成。
選擇氧化層814由膜厚20nm的p - AlAs構成，被設置在反射層807 (807B)中。而且，選擇氧化層814由非氧化區域814a和氧化區域814b構 成。這時，非氧化區域814a由一邊為5)im的大致正方形構成。
這樣，選擇氧化層808的非氧化區域808a具有比選擇氧化層814的非氧 化區域814a大的面積。
接觸層809由膜厚20nm的p - GaAs構成，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 構成的高臺結構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側電極815被形成在基板801的背 面。
然后，各個反射層803、 807構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中的半導體分布黑體反射器。
圖36是圖35所示的面發光激光元件800的諧振區域的附近的圖。而且， 在圖36中還示意地表示面發光激光元件800的振蕩狀態中的振蕩光的電場的 強度分布。
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構成，低 折射率層8032由n - Alo.9Ga(nAs構成，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構成。
而且，在反射層807中，高折射率層8031由p - GaAs構成，低折射率 層8032由p - Alo.9Ga(uAs構成，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構成。
面發光激光元件800的諧振區域被定義為由諧振器隔離層804、 806、活 性層805構成的區域。諧振器隔離層804、 806、活性層805構成的諧振區域 被設定為這些半導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 構。
而且，為了提高誘導釋放概率，活性層805位于諧振區域(=諧振器隔 離層804、 806和活性層805 )內的中央部，并且被設定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應的位置。
反射層803、 807被構成為低折射率層8032側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，腹和節交替出現。
選擇氧化層808被設置在從諧振區域(=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被設置在與振蕩波的電場的駐波分布中第3周期的節對應的 位置。設置了選擇氧化層808的低折射率層8032的厚度被設定為從與低折 射率層8032的一側接觸的組成傾斜層8033的中央部開始至與低折射率層 8032的另一側接觸的組成傾斜層8033的中央部為止的區域(圖2所示的膜 厚d2的區域)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被設置在從諧振區域(=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被設置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第18周期的節對應 的位置開始，向與活性層805相反側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的折射率設為n而成為入/10n的距離)的位置。 設置了選擇氧化層814的低折射率層8032的厚度被設定為與設置了選擇氧化 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，在面發光激光元件800中設置兩個選擇氧化層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相比被設置在更遠離活性層805的位置。
在面發光激光元件800中，接觸層809在反射層807中#皮設置在>^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構成的區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上涂布保護膜，利用照相制版技術，在反射層807 上形成保護膜圖案120 (參照圖37的工藝(b2))。這時，保護膜圖案120具 有1邊為20)um的正方形的形狀。
在形成保護膜圖案120時，將該形成的保護膜圖案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級的高臺結構體(參照圖37的 (c2))。
接著，參照圖38，在形成第1級的高臺結構體時，在該形成的高臺結構 體和蝕刻阻止層810上涂布保護膜，利用照相制版技術，在高臺結構體和蝕 刻阻止層810上形成保護膜圖案140 (參照圖38的工藝(d2))。這時，保護 膜圖案140具有一邊為50pm的正方形形狀。
在形成保護膜圖案140時，將該形成的保護膜圖案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，進而去除保護膜圖案140 (參照圖38的工藝(e2))。由此，形成第 2級的高臺結構體。
然后，在將加熱至85°C的水在氮氣中起泡的環境中，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中形成非氧化區域808a和氧化區域808b,在選4奪氧化層814中形 成非氧化區域814a和氧化區域814b (參照圖38的工藝(f2))。這時，通過 調整構成選擇氧化層808的p - AlAs和構成選擇氧化層814的p - AlGaAs的 Al組成，可以同時形成1邊為6nm的正方形構成的非氧化區域808a和1邊 為5|im的正方形構成的非氧化區域814a。
參照圖39,在形成了非氧化區域808a、非氧化區域814a和氧化區域808b、 氧化區域814b后，利用CVD法在試料的全部表面形成Si02層811,并且利 用照相制版技術將成為光射出部的區域及其周邊區域的Si02層811除去。然 后，通過旋轉涂敷將絕緣性樹脂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級的高臺結構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 域上形成保護膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成p側電極材津+,并 且通過發射去除保護膜上的p側電極材料從而形成p側電極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 電極815，進而緩冷而取得p側電極813和n側電極815的歐姆性導通(參 照圖40的工藝(j2))。由此，制造面發光激光元件800。
在面發光激光元件800中，載體從接觸層809通過選4奪氧化層808的非 氧化區域808a被注入活性層805 ，不是通過選擇氧化層814的非氧化區域814a 被注入活性層805。因此，在面發光激光元件800中，與載體通過兩個選褲r 氧化層的非氧化區域被注入活性層的情況相比元件電阻變低。其結果，面發 光激光元件800中的發熱被較低地抑制，由于發熱導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被設置在從諧振區域(=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構成的情況，但 是在本發明中不限于此，電流狹窄層也可以通過在實施方式4中說明的高電 阻區域708a、 708b來構成。
面發光激光元件800被用于如圖22所示的面發光激光陣列300A。而且， 面發光激光元件800和利用了面發光激光元件800的面發光激光陣列300A 被用于圖23所示的電子照相系統400A和圖24所示的光通信系統500A。 〔實施方式6〕
圖41是本發明的實施方式6的面發光激光元件的概略截面圖。參照圖 41，實施方式6的面發光激光元件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側電極913、 p側電極914。而且， 面發光激光元件900是780nm波帶的面發光激光元件。
基板901由p - GaAs構成。緩沖層902由p - GaAs構成，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〕構成的多重量子勢阱結構，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 〕構成，被形成在諧振器隔離層906上。
選擇氧化層908由p - AlGaAs構成，被設置在反射層903中。而且，選 才奪氧化層908由非氧化區域908a和氧化區域908b構成，具有20nm的月莫厚。 選擇氧化層909由n-AlAs構成，被設置在反射層907中。于是，選沖奪氧化 層909由非氧化區域卯9a和氧化區域909b構成，具有20nm的膜厚。這時， 非氧化區域908a由一邊為5(im的大致正方形構成，非氧化區域卯9a由一邊 為4pm的大致正方形構成。然后，選擇氧化層909被配置在比選擇氧化層908 遠離活性層905的位置。
接觸層910由n-GaAs構成，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側電極913的開口部 由一邊為8(im的大致正方形構成。p側電極914被形成在基板901的背面。
然后，各個反射層903、 907構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中的半導體分布黑體反射器。
圖42是圖41所示的面發光激光元件900的諧振區域的附近的圖。而且， 在圖42中還示意地表示面發光激光元件900的振蕩狀態中的振蕩光的電場的 強度分布。
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構成，
低折射率層9032由p - Alo.gGaojAs構成，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構成。而且，在反射層907中，高折射率層9031由p - Al。.3Gao.7As構成，低折 射率層9032由n - Alo.gGaojAs構成，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 構成。面發光激光元件900的諧振區域被定義為由諧振器隔離層904、卯6、活 性層905構成的區域。諧振器隔離層904、 906、活性層905構成的諧振區域 被設定為這些半導體層中的振蕩光的相位變化量為2tt，形成一波長諧-振器結 構。而且，為了提高誘導釋放概率，活性層905位于諧振區域(=諧振器隔 離層904、 906和活性層905 )內的中央部，并且^^設定在與振蕩光的駐波分 布中的腹對應的位置。反射層903 、 907被構成為低折射率層9032側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，腹和節交替出現。選擇氧化層908被設置在從諧振區域(=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被設置在與振蕩波的電場的駐波分布中第 2周期的節對應的位置。設置了選擇氧化層卯8的低折射率層9032的厚度被 設定為從與低折射率層9032的一側接觸的組成傾斜層卯33的中央部開始 至與低折射率層9032的另一側接觸的組成傾斜層9033的中央部為止的區域 (圖2所示的膜厚d2的區域)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被設置在從諧振區域(=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被設置在從與振蕩波的電場的駐波分布中第20周期的節對應 的位置開始，向與活性層905相反側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的折射率設為n而成為人/8n的距離)的位置。設 置了選擇氧化層909的低折射率層9032的厚度被設定為與設置了選擇氧化層 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，在面發光激光元件900中設置兩個選擇氧化層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相比被設置在基板 901側的反射層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被設置在與基板901相反側的反射層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。
而且在面發光激光元件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相比被設置在更遠 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上涂布保護膜，利用照相制版技術，在接觸層910 上形成保護膜圖案120 (參照圖43的工藝(b3))。這時，保護膜圖案120具 有1邊為20|Lim的正方形的形狀。
在形成保護膜圖案120時，將該形成的保護膜圖案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。進而 去除保護膜圖案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中形成非氧化區域908a和氧 化區域908b，在選擇氧化層909中形成非氧化區域909a和氧化區域909b(參 照圖44的工藝(d3))。
這時，通過調整構成選擇氧化層908的p - AlGaAs和構成選擇氧化層909 的n-AlAs的Al組成，可以同時形成1邊為5)am的正方形構成的非氧化區 域908a和1邊為4|am的正方形構成的非氧化區域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 制版技術將成為光射出部的區域及其周邊區域的Si02層911除去(參照圖44 的工藝(e3))。
接著，通過旋轉涂敷將絕緣性樹脂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域上形成 1邊為8(im的保護膜圖案，并通過蒸著在試料的全部表面形成n側電^l材料， 并且通過發射去除保護膜上的n側電極材料從而形成n側電極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 側電極914,進而緩冷而取得n側電極913和p側電極914的歐姆性導通(參 照圖45的工藝(h3))。由此，制造面發光激光元件900。
在面發光激光元件900中采用以下結構將作為抑制高次橫模的抑制層 (=選擇氧化層909)設置在n型的半導體(n-Alo.9Gao.,As/Al(uGao.7As)構成的反射層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 )設置在p型半導體(p - A^GaojAs/AlfuGaojAs )構成的反射層 903中。由于移動度低的空穴比電子難以再擴散，所以一般知道電流狹窄層的載 體的狹窄效率變高。因此，將電流狹窄層設置在p型半導體構成的反射層中 較好。但是，由于移動度低，所以存在空穴為多數載體的p型半導體變為高 電阻的問題。而且，抑制高次橫模的抑制層對振蕩光產生作用，被配置在活 性層905的兩側的反射層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的面發光激光元件900中，通過在p型半導體(p -Alo.9Gao.,As/Alo.3Gao.7As)構成的反射層903中設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 設置在n型半導體(n - Alo.9GaojAs/Al。.3Ga。.7As )構成的反射層907中，可以 抑制將兩個選擇氧化層設置在一個反射層時的電阻的增加。這樣，由于在面發光激光元件900中，在p型半導體(p-Alo.9Ga(uAs/Alo.3Gao.7As )構成的反射層903中設置一個選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。面發光激光元件900被用于如圖17所示的面發光激光陣列300。而且， 面發光激光元件900和利用了面發光激光元件900的面發光激光陣列300被 用于圖18所示的電子照相系統400和圖19所示的光通信系統500。 〔實施方式7〕圖46是本發明的實施方式7的面發光激光元件的概略截面圖。參照圖 46,實施方式7的面發光激光元件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側電極1013、 抑制層1017和n側電極1018。而且，面發光激光元件1000是780nm波帶的 面發光激光元件。基板1001由n - GaAs構成。緩沖層1002由n - GaAs構成，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構， 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構成，被設置在反射層1007 中。而且，選擇氧化層1008由非氧化區域1008a和氧化區域1008b構成。這 時，非氧化區域1008a由一邊為6fim的大致正方形構成。
接觸層1009由具有20nm的膜厚的p - GaAs構成，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構成。低折射率層 1014例如由Si02構成，高折射率層1015例如由TiOx構成。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的正方形構成。
這樣，選4奪氧化層1008的非氧化區域1008a具有比抑制層1017的開口 部1017a大的面積。n側電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中的半導體分布黑 體反射器。
圖47是圖46所示的面發光激光元件1000的諧振區域的附近的圖。而且， 在圖47中還示意地表示面發光激光元件1000的振蕩狀態中的振蕩光的電場 的強度分布。
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 構成，低折射率層1032由n-Alo.gGaojAs構成，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構成。
而且，在反射層1007中，高折射率層1031由p-Al0.3Gao.7As構成，低 折射率層1032由p-Al。.9Ga。jAs構成，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 構成。
面發光激光元件1000的諧振區域被定義為由諧振器隔離層1004、 1006、 活性層1005構成的區域。諧振器隔離層1004、 1006、活性層1005構成的諧
振器結構。
而且，為了提高誘導釋放概率，活性層1005位于諧振區域(=諧振器隔 離層1004、 1006和活性層1005 )內的中央部，并且^t設定在與振蕩光的駐 波分布中的腹對應的位置。
反射層1003、 1007被構成為低折射率層1032側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，腹和節交替出現。
選擇氧化層1008被設置在從諧振區域(=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。設置了選 擇氧化層1008的低折射率層1032的厚度被設定為從與低折射率層1032的 一側接觸的組成傾斜層1033的中央部開始至與低折射率層1032的另一側接 觸的組成傾斜層1033的中央部為止的區域(圖2所示的膜厚d2的區域)中 的振蕩光的相位變化量為3兀/2。這樣，反射層1007中的結構層的相位變化量 為兀/2的奇數倍的情況下，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的奇數倍的膜厚。抑制層1017被設置在反射層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中被設置在從振蕩光的駐波分布的節的位置 開始換算為振蕩光的相位而位移了兀/4(變為厚度人/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，在面發光激光元件1000中，p型半導體構成的反射層1007和電 介質構成的反射層1020相對于活性層1005被設置在基板1001的相反側，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(= 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上涂布保護膜，利用照相制版技術，在接觸層1009上形成保護膜圖案120 (參照圖48的工藝(b4))。這時，保護膜圖案120具 有1邊為20|am的正方形的形狀。
在形成保護膜圖案120時，將該形成的保護膜圖案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 后去除保護膜圖案120時，形成選擇氧化層1008的端面露出的高臺結構體。
然后，在將加熱至85。C的水在氮氣中起泡的環境中，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中形成非氧化區域1008a和氧化區域1008b(參照圖48的工藝(c4))。
參照圖49,在形成了非氧化區域1008a和氧化區域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將成為光射出 部的區域及其周邊區域的Si02層1011除去。然后，通過旋轉涂敷將絕緣性 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域上形成8iutm角的保護膜圖案，并通過蒸著 在試料的全部表面形成p側電極材料，并且通過發射去除保護膜上的p側電 極材料從而形成p側電極1013。然后，研磨基板1001的背面，并在基板1001 的背面形成n側電極1018，進而緩冷而取得p側電極1013和n側電極1018 的歐姆性導通(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構成的低折射率層
1014和TiOx構成的高折射率層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角的開口部的保護膜圖案，通過緩沖的 (buffered)氫氟酸(BHF )去除開口部的區域的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構成的高折射率層1015。由此，面發光激光元件1000完成(參
照圖51的(i4))。
在面發光激光元件1000中，由p型半導體構成的反射層1007和由電介
質(Si02和TiOx )構成的反射層1020相對于活性層1005被配置在與基板1001 相反的一側。于是，限制對活性層1005注入的電流的選擇氧化層1008被設 置在反射層1007中，抑制高次橫模的抑制層1017被設置在反射層1020中。 其結果，選擇氧化層1008不需要考慮橫模的特性來進行設置。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光激光元件中，存在為了得到單一基本橫模振蕩而 變為高電阻的問題，但是如上所述，在面發光激光元件1000中可以較寬地設 定導通區域的面積，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所示的面發光激光元件1000的諧振區域的附近的另一 個圖。面發光激光元件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的位置向與活性層 1005相反側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的非氧化區域1008a的大小小的4jLim的情況，但是在本發明中不限于此， 抑制層1017的開口部1017a的大小也可以比選4奪氧化層1008的非氧化區域 1008a的大小大。而且，在面發光激光元件1000中，p側電極1013最好具有與選擇氧化 層1008的氧化區域1008b的面積相同的大小。即，p側電極1013被設置在 與氧化區域1008b對應的位置。進而，抑制層1017被配置為從振蕩光的駐波分布的節的位置向與活性層 1005相反側錯開振蕩光的相位變化為兀/4的距離，但是在本發明中不限于此，
只要是振蕩光的駐波分布的節的位置和與活性層1005的相反側相鄰的腹的 位置之間，則抑制層1017可以被設置在任意的位置。
進而，在本發明中，說明了電流狹窄層由選擇氧化層1008構成，但是在 本發明中不限于此，電流狹窄層也可以由實施方式4中說明的高電阻區域 708a、高電阻區域708b構成。
進而，在上述中，說明了反射層1020由Si02和TiOx構成的情況，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，則也可 以由Si02和TiOx以外的電介質構成。
面發光激光元件1000被用于如圖22所示的面發光激光陣列300A。而且， 面發光激光元件1000和利用了面發光激光元件1000的面發光激光陣列300A 被用于圖23所示的電子照相系統400A和圖24所示的光通信系統500A。
在實施方式7中，反射層1007構成"第1反射層"，反射層1020構成"第 2反射層"。
進而，在上述中，說明了作為構成面發光激光元件100、 200、 600、 700、 800、 900、 1000的各半導體層的形成方法而使用了 MOCVD法，但是在本發 明中不限于此，也可以利用分子束結晶成長法(MBE: Molecular Beam Epitaxy )等其他的結晶成長法。
進而，面發光激光元件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帶的發光。進而， 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帶更長波長帶的發光。這時，根據各波長帶，通過適 當地選4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，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行單一基本橫模振蕩的面發光激光元件。
以上，對本發明的優選實施方式進行了說明，但是本發明不限于特定的 實施例，在權利要求范圍內記載的要旨內可以有各種變形、變更。
本發明包含作為優先權主張的基礎的以下文件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的全部內容。 產業上的可利用性
本發明適用于能夠容易提高單一基本橫模的輸出的面發光激光元件。而 且，本發明適用于具有能夠容易提高單一基本橫模的輸出的面發光激光元件 的面發光激光陣列。進而，本發明適用于具有能夠容易提高單一基本橫模的 輸出的面發光激光元件、或者利用了該面發光激光元件的面發光激光陣列的 電子照相系統。進而，本發明適用于具有能夠容易提高單一基本橫模的輸出 的面發光激光元件、或者利用了該面發光激光元件的面發光激光陣列的光通 信系統。
權利要求
1、一種面發光激光元件，包括活性層；諧振器隔離層，被設置在活性層的兩側；反射層，被設置在諧振器隔離層的兩側，反射在所述活性層中振蕩的振蕩光；以及選擇氧化層，被設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對應，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側相反方向上，與對應于所述駐波分布的節的第一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應。
2、 如權利要求1所述的面發光激光元件，所述選擇氧化層被設置在所述第一位置、和所述第一位置和所述第二位 置間的中點之間。
3、 如權利要求1所述的面發光激光元件，所述選擇氧化層被設置在所述第 一位置和所述第二位置的大致中點。
4、 如權利要求1所述的面發光激光元件，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構構成， 所述選擇氧化層被設置在所述第一層中。
5、 一種面發光激光元件，包括 活性層；諧振器隔離層，被設置在活性層的兩側；反射層，被設置在諧振器隔離層的兩側，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、 如權利要求5所述的面發光激光元件， 所述電流狹窄層和所述抑制層被設置在所述反射層中， 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、 如權利要求5所述的面發光激光元件，所述抑制層由第一選擇氧化層構成，所述第一選擇氧化層被設置在所述 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對應，所述反射層中的第二位置在 與所述活性層側相反方向上，與對應于所述駐波分布的節的第一位置相鄰接， 并且與所述駐波分布的腹對應，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、 如權利要求7所述的面發光激光元件，所述第二選擇氧化層被設置在與所述振蕩光的電場的駐波分布的節對應 的位置。
9、 如權利要求7所述的面發光激光元件， 所述反射層包含第一反射層，被配置在所述活性層的一側，由n型的半導體構成；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，由 p型半導體構成，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、 如權利要求5所述的面發光激光元件，還包括半導體層，被設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成，所述第一選擇氧化層被設置在所述 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對應，所述反射層中的第二位置在 與所述活性層側相反方向上，與對應于所述駐波分布的節的第一位置相鄰接， 并且與所述駐波分布的腹對應，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置在 與基板相反側，所述第二選擇氧化層限制來自所述半導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、 如權利要求9所述的面發光激光元件，所述第二選擇氧化層的非氧化區域的面積比所述第 一選擇氧化層的非氧 化區域的面積大。
12、 如權利要求5所述的面發光激光元件，所述抑制層由選擇氧化層構成，所述選擇氧化層一皮設置在所述反射層中 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對應，所述反射層中的第二位置在與所述活 性層側相反方向上，與對應于所述駐波分布的節的第一位置相鄰接，并且與 所述駐波分布的腹對應，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 區域更高的電阻的高電阻區域構成，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、 如權利要求5所述的面發光激光元件， 所述反射層包含第一反射層，相對于所述活性層被設置在與基板相反側，由半導體構成；以及第二反射層，被設置在所述第一反射層上，由電介質構成， 所述電流狹窄層被設置在所述第一反射層中，所述抑制層由電介質層構成，所述電介質層被設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對應，所述第二反射層中的第 二位置在與所述活性層側相反方向上，與對應于所述駐波分布的節的第 一位 置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應。
14、 如權利要求13所述的面發光激光元件， 還包括正極電極，所述電流狹窄層包含非氧化區域和氧化區域，該氧化區域在所述基板的 面內方向上被設置在所述非氧化區域的周圍，所述正極電極被設置在所述第一反射層的上部設置的接觸層的表面上與 所述氧化區域對應的位置。
15、 一種面發光激光元件，在單一基本模下進行工作，包括 活性層；諧振器隔離層，^皮設置在活性層的兩側；反射層，被設置在諧振器隔離層的兩側，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設置在所述反射層中，由氧化區域和非氧化區域構成， 所述非氧化區域的面積為4 20!im2的范圍。
16、 如權利要求15所述的面發光激光元件， 所述非氧化區域的面積為4~ 18.5pn^的范圍。
17、 一種面發光激光陣列，由基板和在所述基板上形成的多個面發光激 光元件構成，所述多個面發光激光元件包括 活性層；諧振器隔離層，凈皮設置在活性層的兩側；反射層，被設置在諧振器隔離層的兩側，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設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對 應，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側相反方向上，與對應于所述 駐波分布的節的第一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應。
18、 一種電子照相系統，由以下部件構成 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 潛像的光學掃描系統；以及控制所述感光鼓、所述寫入光源和所述光學掃描系統的同步控制電路，活性層； 諧振器隔離層， 一皮設置在活性層的兩側；反射層，被設置在諧振器隔離層的兩側，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設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對 應，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側相反方向上，與對應于所述 駐波分布的節的第一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應。 19、 一種光通信系統，由以下部件構成 包含由驅動電路驅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，被設置在活性層的兩側；反射層，被設置在諧振器隔離層的兩側，反射在所述活性層中振蕩的振 蕩光；以及選擇氧化層，被設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對 應，所述反射層中的第二位置在與所述活性層側相反方向上，與對應于所述 駐波分布的節的第 一位置相鄰接，并且與所述駐波分布的腹對應。
全文摘要
能夠容易地提高單一基本橫模的輸出的面發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置在與振蕩光的電場的駐波分布的第4周期的節對應的反射層中的位置、和在與活性層側相反方向上，與第4周期的節相鄰接的與駐波分布的腹對應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 優先權日2005年11月30日
發明者佐藤俊一, 軸谷直人 申請人:株式會社理光