[发明专利]垂直共振腔面发射激光器

说明书

技术领域

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

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。

发明内容

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。

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。

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。

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。

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。

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。

在该结构中，示出低活性能量层的更有效的方式。

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。

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。

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。