[发明专利]表面发射激光器和制造表面发射激光器的方法

说明书

本发明的通过MOVPE法制造由III族氮化物半导体制成的表面发射激光器的方法包括：(a)在基板上生长第一导电型的第一披覆层的步骤；(b)在所述第一披覆层上生长所述第一导电型的第一光导层的步骤；(c)在所述第一光导层中通过蚀刻在与所述第一光导层平行的面中形成具有二维周期性的空孔的步骤；(d)供应含有III族材料和氮源的气体并进行生长以便在所述空孔的开口上方形成具有预定面方向的晶面的凹部，从而闭合所述空孔的开口的步骤；和(e)在所述空孔的所述开口已闭合后，通过质量传输使所述凹部平坦化的步骤，其中在已进行了所述平坦化步骤后，所述空孔的至少一个侧表面是{10‑10}晶面。

技术领域

本发明涉及表面发射激光器和制造表面发射激光器的方法。

背景技术

近年来，已开发了使用光子晶体的表面发射激光器。例如，专利文献1公开了一种意图在不需要熔接的情况下进行制造的半导体激光装置。

专利文献2公开了一种用于在GaN型半导体中制造光子晶体的微细结构的制造方法。非专利文献1公开了通过低压生长技术增加横向生长速率来制造光子晶体。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利No.5082447

专利文献2：日本专利No.4818464

非专利文献

非专利文献1:H.Miyake等:Jpn.J.Appl.Phys.第38卷(1999)L1000-L1002页

发明内容

技术问题

在具有光子晶体的表面发射激光器中，为了获得高共振效果，需要增加光子晶体层中的衍射效应。换言之，为了增加衍射效应，需要在光子晶体中具有均匀的二维折射率周期、具有与光子晶体中的基材不同的折射率区域的高占有率(填充因子)、和具有分布在光子晶体中的光强度(光场)的高比率(光约束系数)等。

考虑到上述方面，本发明旨在提供一种表面发射激光器及其制造方法，该表面发射激光器包括具有均匀折射率周期和高衍射效应的光子晶体。本发明还旨在提供一种包含具有高填充因子和高光约束系数的光子晶体的表面发射激光器及其制造方法。

问题的解决方案

本发明的通过MOVPE法制造由III族氮化物半导体制成的表面发射激光器的方法包括：

(a)在基板上生长第一导电型的第一披覆层的步骤；

(b)在所述第一披覆层上生长所述第一导电型的第一光导层的步骤；

(c)在所述第一光导层中，通过蚀刻在与所述第一光导层平行的面中形成具有二维周期性的空孔的步骤；

(d)供应含有III族材料和氮源的气体并进行生长以便在所述空孔的开口上方形成具有预定面方向的晶面的凹部，从而闭合所述空孔的开口的步骤；和

(e)在所述空孔的所述开口已闭合后，通过质量传输使所述凹部平坦化的步骤，

其中，在已进行了所述平坦化步骤后，所述空孔的至少一个侧表面是{10-10}晶面。

本发明的由III族氮化物半导体制成的表面发射激光器包括：

形成在基板上的第一导电型的第一披覆层；

形成在所述第一披覆层上的所述第一导电型的第一光导层，所述第一光导层具有形成在其中的空孔，所述空孔排列成在与所述第一光导层平行的面中具有二维周期性；

形成在所述第一光导层上的发光层；