垂直腔面发射激光器制造技术

本发明专利技术提供一种垂直腔面发射激光器。本公开的一个方面所涉及的垂直腔面发射激光器具备：衬底，其具有包含III

【技术实现步骤摘要】
垂直腔面发射激光器


[0001]本公开涉及垂直腔面发射激光器。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了一种垂直腔面发射激光器，该垂直腔面发射激光器具备：衬底，其具有包含III
‑
V族化合物半导体的主面；以及半导体结构物，其具有设置在主面上的极柱。极柱包含在与主面正交的方向上排列的有源层以及电流约束层。垂直腔面发射激光器射出包含多个模式的激光。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2019
‑
212669号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]本专利技术的专利技术人发现，当在衬底的主面具有较小的偏离角的情况下，高阶模式而不是低阶模式成为支配性的。低阶模式在激光的横截面的中心具有较大的光输出。高阶模式在激光的横截面的外侧具有较大的光输出。若高阶模式成为支配性的，则存在近场图像(NFP：Near Field Pattern)扩展的倾向。
[0008]本公开提供一种能够射出具有较小的近场图像的激光的垂直腔面发射激光器。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]本公开的一个方面所涉及的垂直腔面发射激光器具备：衬底，其具有包含III
‑
V族化合物半导体的主面；以及半导体结构物，其具有设置在所述主面上的极柱，其中，所述主面相对于(100)面具有大于2
°
的偏离角，所述极柱包含在与所述主面交叉的第一方向上排列的有源层以及电流约束层，所述电流约束层包含孔径部和包围所述孔径部的绝缘部，所述电流约束层在与所述第一方向正交的截面中具有单轴对称形状或者非对称形状。
[0011]专利技术效果
[0012]根据本公开，提供一种能够射出具有较小的近场图像的激光的垂直腔面发射激光器。
附图说明
[0013]图1是示意性地表示一个实施方式所涉及的垂直腔面发射激光器的俯视图。
[0014]图2是沿着图1的II
‑
II线的剖视图。
[0015]图3是一个实施方式所涉及的垂直腔面发射激光器的电流约束层的剖视图。
[0016]图4是第一变形例所涉及的电流约束层的剖视图。
[0017]图5是第二变形例所涉及的电流约束层的剖视图。
[0018]图6是另一实施方式所涉及的垂直腔面发射激光器的电流约束层的剖视图。
[0019]图7是另一实施方式所涉及的垂直腔面发射激光器的电流约束层的剖视图。
[0020]图8是表示从第一实验例、第二实验例以及第三实验例的垂直腔面发射激光器射出的激光的光输出分布的图。
[0021]图9是表示在第一实验例的垂直腔面发射激光器中，偏置电流与激光的各模式的光输出之间的关系的曲线图。
[0022]图10是表示在第二实验例的垂直腔面发射激光器中，偏置电流与激光的各模式的光输出之间的关系的曲线图。
[0023]图11是表示在第三实验例的垂直腔面发射激光器中，偏置电流与激光的各模式的光输出之间的关系的曲线图。
[0024]附图标记说明
[0025]10：垂直腔面发射激光器；12：衬底；12a：主面；14：第一下部分布式布拉格反射器；16：第二下部分布式布拉格反射器；18：间隔层；20：有源层；22：间隔层；24：上部分布式布拉格反射器；26：电流约束层；26a：孔径部；26b：绝缘部；30：第一电极；32：配线导体；34：焊盘电极；40：第二电极；42：配线导体；44：焊盘电极；50：绝缘层；50a：开口；60：偏置电源；126：电流约束层；126a：孔径部；126b：绝缘部；226：电流约束层；226a：孔径部；226b：绝缘部；Ax1：第一轴线；Ax2：第二轴线；D1：第一距离；D2：第二距离；D3：第三距离；D4：第四距离；D5：第五距离；L：激光；M10：0阶模式；M11：1阶模式；M12：2阶模式；M13：3阶模式；M14：4阶模式；M15：5阶模式；M20：0阶模式；M21：1阶模式；M22：2阶模式；M23：3阶模式；M24：4阶模式；M25：5阶模式；M26：6阶模式；M30：0阶模式；M31：1阶模式；M32：2阶模式；M33：3阶模式；M34：4阶模式；M36：6阶模式；PS：极柱；ST：半导体结构物；TR：沟槽。
具体实施方式
[0026][本公开的实施方式的说明][0027]一个实施方式所涉及的垂直腔面发射激光器具备：衬底，其具有包含III
‑
V族化合物半导体的主面；以及半导体结构物，其具有设置在所述主面上的极柱，所述主面相对于(100)面具有大于2
°
的偏离角，所述极柱包含在与所述主面交叉的第一方向上排列的有源层以及电流约束层，所述电流约束层包含孔径部和包围所述孔径部的绝缘部，所述电流约束层在与所述第一方向正交的截面中具有单轴对称形状或者非对称形状。
[0028]在上述垂直腔面发射激光器中，衬底的主面具有比较大的偏离角。在该情况下，在射出的激光中，低阶模式成为支配性的。因此，能够射出具有较小的近场图像的激光。据推测，低阶模式成为支配性的理由是由于电流约束层的孔径部的截面中的电流分布的偏差得到缓和。
[0029]进一步地，电流约束层的截面具有单轴对称形状或非对称形状。在该情况下，与电流约束层的截面具有相对于两个以上的轴对称的形状的情况相比，即使向有源层供给的电流的值发生变化，支配性的模式也不易变化。其结果是，能够减小与电流的值的变化相应的激光的光输出分布的变化。
[0030]也可以是，所述偏离角为6
°
以上。
[0031]也可以是，所述孔径部在所述截面中具有非对称形状。
[0032]也可以是，所述孔径部包含含有铝作为III族元素的III
‑
V族化合物半导体，所述
绝缘部包含铝氧化物。在该情况下，能够通过使包含铝的III
‑
V族化合物半导体氧化来形成绝缘部。
[0033]也可以是，所述半导体结构物包含第一分布式布拉格反射器以及第二分布式布拉格反射器，所述有源层在所述第一方向上配置于所述第一分布式布拉格反射器和所述第二分布式布拉格反射器之间。在该情况下，在第一分布式布拉格反射器和第二分布式布拉格反射器之间形成共振器。
[0034]也可以是，所述垂直腔面发射激光器构成为通过穿过所述电流约束层而向所述有源层供给电流，由此射出包含多个模式的激光，所述多个模式包含具有最大波长的0阶模式、具有第二大波长的1阶模式、以及具有第三大波长的2阶模式，在所述电流的值为1.5mA以上且10mA以下的范围内，所述多个模式的光输出中的所述2阶模式的光输出最大。在该情况下，即使电流的值在上述范围内发生变化，激光的光输出分布的变化也较小。
[0035][本公开的实施方式的详细内容][0036]以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。在附图的说明中，对相同或等同的要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述垂直腔面发射激光器具备：衬底，其具有包含III
‑
V族化合物半导体的主面；以及半导体结构物，其具有设置在所述主面上的极柱，所述主面相对于(100)面具有大于2
°
的偏离角，所述极柱包含在与所述主面交叉的第一方向上排列的有源层以及电流约束层，所述电流约束层包含孔径部和包围所述孔径部的绝缘部，所述电流约束层在与所述第一方向正交的截面中具有单轴对称形状或者非对称形状。2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述偏离角为6
°
以上。3.根据权利要求1或2所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述孔径部在所述截面中具有非对称形状。4.根据权利要求1至3中任一项所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保田良辅，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：