特許 7077500 面発光レーザ素子、光学装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-23

(45)【発行日】2022-05-31

(54)【発明の名称】面発光レーザ素子、光学装置

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/183 20060101AFI20220524BHJP

【ＦＩ】

H01S5/183

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2017003332

(22)【出願日】2017-01-12

(65)【公開番号】P2018113360

(43)【公開日】2018-07-19

【審査請求日】2019-12-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100161274

【弁理士】

【氏名又は名称】土居 史明

(72)【発明者】

【氏名】大西 大

(72)【発明者】

【氏名】山本 匡史

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼水 大樹

【審査官】大和田 有軌

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／１４０５４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０８８５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２３０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５８６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７５５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１８８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８８１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４４０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４７６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０１３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１０９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５９２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８６１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４１４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２００６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１１０１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５７９００６９（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４７６７１２０（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２６５４１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】C.-H. Jiang, et al.，”Single-Mode Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser (VCSEL) with Ring Shaped Microcavity and Low Divergence Angle Performance”，2005 Quantum Electronics and Laser Science Conference (QELS)，2005年05月22日，p.1026-1028

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／００ － ５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１導電型を有する第１ＤＢＲ層と、
前記第１導電型とは反対の第２導電型を有するとともに、前記第１ＤＢＲ層の位置する側とは反対側を向くＤＢＲ層表面を有する第２ＤＢＲ層と、
前記第１ＤＢＲ層および前記第２ＤＢＲ層の間に位置する活性層と、
前記ＤＢＲ層表面の一部を覆うように前記第２ＤＢＲ層に形成された絶縁層と、
前記絶縁層に対して前記第２ＤＢＲ層とは反対側に積層された表面導電層と、を備え、
前記表面導電層には、前記絶縁層のうち前記ＤＢＲ層表面を覆う部分の一部を露出させ、且つ、前記第１ＤＢＲ層の厚さ方向視において前記活性層に重なる第１開口が形成されており、前記第１開口は、前記厚さ方向視において環状を呈しており、
前記ＤＢＲ層表面から凹み、且つ、前記厚さ方向視において前記第１開口よりも内側に配置されているとともに前記絶縁層によって覆われた第１凹部が形成されており、
前記表面導電層には、前記絶縁層を露出させ、且つ、前記厚さ方向視において前記活性層に重なっている第２開口が形成されており、
前記第１凹部は、前記厚さ方向視において環状を呈し、
前記第２開口は、前記厚さ方向視において前記第１凹部の内側に位置し、且つ前記第１凹部および前記第１開口と互いに平行な環状を呈する、面発光レーザ素子。

【請求項2】

前記表面導電層は、
前記第１開口の外周端縁を規定する第１表面部と、
前記厚さ方向において前記第１表面部および前記第２ＤＢＲ層の間に位置し、且つ、前記厚さ方向において前記絶縁層を貫通することにより前記第１表面部および前記第２ＤＢＲ層に導通する第１コンタクト部と、を含む、請求項１に記載の面発光レーザ素子。

【請求項3】

前記第１凹部は、前記第１ＤＢＲ層に到達している、請求項１または請求項２に記載の面発光レーザ素子。

【請求項4】

前記第１凹部は、前記第２ＤＢＲ層によって少なくとも一部が構成された凹部側面を有し、
前記表面導電層は、前記凹部側面に形成された側面部を含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の面発光レーザ素子。

【請求項5】

前記側面部および前記第１開口は、前記厚さ方向視において、互いに平行な環状である、請求項４に記載の面発光レーザ素子。

【請求項6】

前記第１開口は、閉じた環状、あるいは、一部が欠けた環状である、請求項１に記載の面発光レーザ素子。

【請求項7】

前記表面導電層は、前記第１開口の内周端縁を規定する第２表面部を含み、前記第２表面部は、前記厚さ方向視において、前記第１開口を挟んで前記第１表面部から離間しており、
前記第２表面部は、前記側面部に導通している、請求項２を引用する請求項４に記載の面発光レーザ素子。

【請求項8】

前記第２表面部および前記第１開口は、前記厚さ方向視において、互いに平行な環状である、請求項７に記載の面発光レーザ素子。

【請求項9】

前記表面導電層は、
前記第１表面部および前記第２表面部の間に位置し、且つ、前記第１表面部および前記第２表面部に導通する連絡部と、
前記第２表面部および前記第２ＤＢＲ層の間に位置し、且つ、前記第２表面部および前記第２ＤＢＲ層に導通する第２コンタクト部と、を含む、請求項７または請求項８に記載の面発光レーザ素子。

【請求項10】

前記第２ＤＢＲ層内に位置する電流狭窄層を更に備え、前記電流狭窄層には、前記厚さ方向視において前記表面導電層における前記第１開口に重なる開口が形成されており、
前記電流狭窄層における前記開口、および、前記表面導電層における前記第１開口は、前記厚さ方向視において互いに平行な環状である、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の面発光レーザ素子。

【請求項11】

半導体基板および裏面導電層を更に備え、前記第１ＤＢＲ層は、前記半導体基板および前記第２ＤＢＲ層の間に位置しており、前記半導体基板は、前記第１ＤＢＲ層および前記裏面導電層の間に位置しており、
前記表面導電層は、ワイヤボンディングパッドを含み、前記ＤＢＲ層表面から凹む第２凹部が形成されており、前記第２凹部は、前記厚さ方向視において、前記ワイヤボンディングパッドおよび前記第１開口の間に位置している、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の面発光レーザ素子。

【請求項12】

請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の面発光レーザ素子と、
前記面発光レーザ素子が配置された搭載基板と、
前記面発光レーザ素子および前記搭載基板にボンディングされたワイヤと、を備える、光学装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、面発光レーザ素子と、光学装置と、に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から様々な分野においてレーザダイオードが広く用いられている。レーザダイオードは、ｐ型領域とｎ型領域に挟まれた発光層（活性層）において誘導放出を引き起こさせ、これにより発生した光が取り出されるものである。

【0003】

より具体的には、高いエネルギーを持った電子が低いエネルギー状態に戻ることにより放出された光を、へき開面等によるミラーを用いて発光層内を反復させ、誘導放出を促進させる。そしてこのような反復により位相の揃った強い光が生成され、レーザ光として取り出される。またＰＮ接合には継続して電流が流されており、レーザ光は継続して取り出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－０２８１８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した事情のもとで考え出されたものであって、光出射角をより小さくしつつ、光出力をより大きくできる面発光レーザ素子を提供することをその主たる課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の側面によると、第１導電型を有する第１ＤＢＲ層と、前記第１導電型とは反対の第２導電型を有する第２ＤＢＲ層と、前記第１ＤＢＲ層および前記第２ＤＢＲ層の間に位置する活性層と、前記第２ＤＢＲ層に形成された絶縁層と、前記絶縁層に形成された表面導電層と、を備え、前記表面導電層には、前記絶縁層を露出させ、且つ、前記第１ＤＢＲ層の厚さ方向視において前記活性層に重なる第１開口が形成されており、前記第１開口は、前記厚さ方向視において一方向に沿って延びている、面発光レーザ素子が提供される。

【0007】

本開示の第２の側面によると、本開示の第１の側面によって提供される面発光レーザ素子と、前記面発光レーザ素子が配置された搭載基板と、前記面発光レーザ素子および前記搭載基板にボンディングされたワイヤと、を備える、光学装置が提供される。

【0008】

本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態にかかる光学装置の断面図である。

【図2】第１実施形態にかかる面発光レーザ素子の斜視図である。

【図3】第１実施形態にかかる面発光レーザ素子の平面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図３に示した面発光レーザ素子の部分拡大平面図である。

【図6】図４のＶＩ－ＶＩ線に沿う部分拡大断面図である。

【図7】第１実施形態の第１変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。

【図8】第１実施形態の第１変形例にかかる面発光レーザ素子の断面図である。

【図9】第１実施形態の第２変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。

【図10】第１実施形態の第３変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。

【図11】第１実施形態の第３変形例にかかる面発光レーザ素子の断面図である。

【図12】第１実施形態の第４変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

【0011】

＜第１実施形態＞
図１～図６を用いて、本開示の第１実施形態について説明する。

【0012】

図１は、第１実施形態にかかる光学装置の断面図である。

【0013】

同図に示す光学装置Ｂ１は、たとえばフォトインタラプタである。光学装置Ｂ１は、面発光レーザ素子Ａ１０と、受光素子８０１と、搭載基板８０２と、ワイヤ８０３，８０４と、封止樹脂８０５と、遮光部８０６と、を備える。

【0014】

面発光レーザ素子Ａ１０および受光素子８０１は、搭載基板８０２に配置されている。面発光レーザ素子Ａ１０から発せられた光は、対象物（図示略）にて反射し、受光素子８０１によって受光される。ワイヤ８０３は面発光レーザ素子Ａ１０および搭載基板８０２にボンディングされている。ワイヤ８０４は受光素子８０１および搭載基板８０２にボンディングされている。遮光部８０６は、搭載基板８０２に立設されており、面発光レーザ素子Ａ１０および受光素子８０１の間に配置されている。遮光部８０６は、面発光レーザ素子Ａ１０から発せられた光が受光素子８０１に直接入射することを防止するためのものである。封止樹脂８０５は、面発光レーザ素子Ａ１０と、受光素子８０１と、搭載基板８０２と、ワイヤ８０３，８０４と、遮光部８０６と、を覆っている。

【0015】

なお、光学装置Ｂ１は、受光素子８０１やワイヤ８０３，８０４を備えていなくてもよい。

【0016】

図２は、第１実施形態にかかる面発光レーザ素子の斜視図である。図３は、第１実施形態にかかる面発光レーザ素子の平面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図３に示した面発光レーザ素子の部分拡大平面図である。図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線に沿う部分拡大断面図である。

【0017】

これらの図に示す面発光レーザ素子Ａ１０は、レーザダイオードであり、より具体的には、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）型のレーザダイオードである。面発光レーザ素子Ａ１０は、たとえば、平面視において、縦が１００～３００μｍ、横が１００～３００μｍの矩形状である。面発光レーザ素子Ａ１０は、半導体基板１１と、第１ＤＢＲ層１２と、第２ＤＢＲ層１３と、活性層１５と、絶縁層１７と、電流狭窄層１８と、表面導電層３と、裏面導電層４と、を備える。

【0018】

半導体基板１１は半導体よりなる。半導体基板１１を構成する半導体は、たとえば、ＧａＡｓである。

【0019】

活性層１５は、自然放出および誘導放出によって、９８０ｎｍ帯（以下、「λａ」とする）の波長の光を放出する化合物半導体により構成されている。活性層１５は、第１ＤＢＲ層１２と第２ＤＢＲ層１３との間に位置している。

【0020】

第１ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）層１２は半導体基板１１に形成されている。第１ＤＢＲ層１２は第１導電型を有する半導体よりなる。本実施形態では第１導電型はｎ型である。第１ＤＢＲ層１２は、活性層１５から発せられる光を効率よく反射させるためのＤＢＲとして構成されている。より具体的には、第１ＤＢＲ層１２は、厚さλａ／４のＡｌＧａＡｓ層であってそれぞれ反射率が異なる２層からなるペアを、複数段重ね合わせることにより構成されている。

【0021】

第２ＤＢＲ層１３は第２導電型を有する半導体よりなる。本実施形態では第２導電型はｐ型である。本実施形態とは異なり、第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型であってもよい。第２ＤＢＲ層１３および半導体基板１１の間に、第１ＤＢＲ層１２が位置している。第２ＤＢＲ層１３は、活性層１５から発せられる光を効率よく反射させるためのＤＢＲとして構成されている。より具体的には、第２ＤＢＲ層１３は、厚さλａ／４のＡｌＧａＡｓ層であってそれぞれ反射率が異なる２層からなるペアを、複数段重ね合わせることにより構成されている。

【0022】

第２ＤＢＲ層１３は、ＤＢＲ層表面１３１を有する。ＤＢＲ層表面１３１は、第１ＤＢＲ層１２の位置する側とは反対側を向く。

【0023】

図４に示すように、電流狭窄層１８は、第２ＤＢＲ層１３内に位置している。電流狭窄層１８はＡｌを多く含み、酸化しやすい層からなる。電流狭窄層１８は、この酸化しやすい層を酸化することにより形成される。電流狭窄層１８は、酸化によって形成される必要は必ずしもなく、その他の方法（たとえばイオン注入）によって形成されてもよい。電流狭窄層１８には開口１８１が形成されている。当該開口を電流が流れる。

【0024】

図４～図６に示すように、第２ＤＢＲ層１３には、第１凹部２１および第２凹部２２が形成されている。

【0025】

第１凹部２１は、ＤＢＲ層表面１３１から凹んでいる。本実施形態においては、第１凹部２１は、第１ＤＢＲ層１２に到達している。第１凹部２１は、第１凹部側面２１Ａおよび第１凹部底面２１Ｂを有する。第１凹部側面２１Ａは、第２ＤＢＲ層１３によって少なくとも一部が構成されている。本実施形態では、第１凹部側面２１Ａは、第１ＤＢＲ層１２によって構成された部位を有する。第１凹部側面２１Ａは、第１ＤＢＲ層１２の厚さ方向Ｚ１視（平面視）において、一周する形状である。第１凹部底面２１Ｂは、図４における上方を向いている。本実施形態では第１凹部底面２１Ｂは円形状であるが、第１凹部底面２１Ｂは円形状に限定されず、その他の形状であってもよい。第１凹部底面２１Ｂは第１凹部側面２１Ａにつながっている。本実施形態では、第１凹部底面２１Ｂは第１ＤＢＲ層１２によって構成されている。

【0026】

第２凹部２２は、ＤＢＲ層表面１３１から凹んでいる。本実施形態においては、第２凹部２２は、第１ＤＢＲ層１２に到達している。第２凹部２２は、第２凹部側面２２Ａを有する。第２凹部側面２２Ａは、第２ＤＢＲ層１３によって少なくとも一部が構成されている。本実施形態では、第２凹部側面２２Ａは、第１ＤＢＲ層１２によって構成された部位を有する。第２凹部側面２２Ａは、第１凹部側面２１Ａに囲まれた空間とは反対側を向く面である。第２凹部側面２２Ａは、第１ＤＢＲ層１２の厚さ方向Ｚ１視（平面視）において、一周する形状である。

【0027】

絶縁層１７は第２ＤＢＲ層１３に形成されている。本実施形態では、絶縁層１７は、第２ＤＢＲ層１３におけるＤＢＲ層表面１３１と、第１凹部２１における第１凹部側面２１Ａおよび第１凹部底面２１Ｂと、第２凹部２２における第２凹部側面２２Ａと、に形成されている。絶縁層１７は、たとえば、ＳｉＯ₂よりなる。

【0028】

表面導電層３は絶縁層１７に形成されている。本実施形態では、表面導電層３は、絶縁層１７を挟んで、第２ＤＢＲ層１３におけるＤＢＲ層表面１３１と、第１凹部２１における第１凹部側面２１Ａおよび第１凹部底面２１Ｂと、第２凹部２２における第２凹部側面２２Ａと、に形成されている。表面導電層３は導電性の材料（たとえば金属）よりなる。

【0029】

図４～図６に示すように、表面導電層３には、第１開口３１Ａが形成されている。なお、図５では、第１開口３１Ａを、砂模様を付して示している。

【0030】

第１開口３１Ａは、絶縁層１７を露出させ、且つ、第１ＤＢＲ層１２の厚さ方向Ｚ１視において活性層１５に重なっている。第１開口３１Ａは、厚さ方向Ｚ１視において一方向に沿って延びている。本実施形態では、第１開口３１Ａは、厚さ方向Ｚ１視において環状を呈する。第１開口３１Ａは、たとえば、閉じた環状、あるいは、一部が欠けた環状である。環状は、円環状、および多角形の環状（三角形の環状や矩形の環状等）を含む。一部が欠けた環状は、ある一箇所が欠けた環状、および、複数箇所が欠けた環状を含む。本実施形態では、第１開口３１Ａは一部が欠けた円環状（より具体的にはある一箇所が欠けた円環状）である。厚さ方向Ｚ１視において第１開口３１Ａよりも内側には、第１凹部２１が配置されている。図４から理解できるように、第１開口３１Ａは、厚さ方向Ｚ１視において電流狭窄層１８における開口１８１に重なっている。表面導電層３における第１開口３１Ａおよび電流狭窄層１８における開口１８１は、厚さ方向Ｚ１視において同一方向に沿って延びている（図示略）。具体的には、第１開口３１Ａおよび開口１８１は、厚さ方向Ｚ１視において、環状を呈するように延びている（図示略）。

【0031】

図４～図６に示すように、表面導電層３は、第１表面部３３１と、第１コンタクト部３３３と、第２表面部３５１と、連絡部３５２と、第２コンタクト部３５３と、側面部３７１と、底面部３７２と、側面部３７５と、ワイヤボンディングパッド３９と、を含む。

【0032】

第１表面部３３１は、第１開口３１Ａの一部を規定している。第１コンタクト部３３３は、第１表面部３３１および第２ＤＢＲ層１３の間に位置している。第１コンタクト部３３３は、絶縁層１７を貫通している。第１コンタクト部３３３は、第１表面部３３１および第２ＤＢＲ層１３に導通している。これにより、電流が、第１コンタクト部３３３を経由して、第１表面部３３１と第２ＤＢＲ層１３との間に流れる。

【0033】

第２表面部３５１は、第１開口３１Ａの一部を規定している。第２表面部３５１は、厚さ方向Ｚ１視において、第１開口３１Ａを挟んで第１表面部３３１から離間している。図５に示すように、連絡部３５２は、第１表面部３３１および第２表面部３５１の間に位置している。連絡部３５２は、第１表面部３３１および第２表面部３５１に導通している。これにより、第２表面部３５１が第１表面部３３１に導通している。本実施形態では、１つの連絡部３５２のみが形成されているが、複数の連絡部が形成されていてもよい。第２コンタクト部３５３は、第２表面部３５１および第２ＤＢＲ層１３の間に位置している。第２コンタクト部３５３は、絶縁層１７を貫通している。第２コンタクト部３５３は、第２表面部３５１および第２ＤＢＲ層１３に導通している。これにより、電流が、第２コンタクト部３５３を経由して第２表面部３５１と第２ＤＢＲ層１３との間に流れる。

【0034】

本実施形態とは異なり、表面導電層３が連絡部３５２および第２コンタクト部３５３を含んでいなくてもよい。

【0035】

側面部３７１は、第１凹部側面２１Ａに形成されている。側面部３７１は、第２表面部３５１に導通しており、本実施形態ではつながっている。側面部３７１、第１表面部３３１、第２表面部３５１、および第１開口３１Ａは、厚さ方向Ｚ１視において、互いに同一である方向に沿って延びている。図５に示すように、本実施形態では、側面部３７１、第１表面部３３１、第２表面部３５１、および第１開口３１Ａは、厚さ方向Ｚ１視において、環状を呈するように延びている。

【0036】

底面部３７２は、第１凹部底面２１Ｂに形成されている。底面部３７２は側面部３７１に導通しており、本実施形態ではつながっている。本実施形態では底面部３７２は円形状である。

【0037】

側面部３７５７は、第２凹部側面２２Ａに形成されている。側面部３７５は第１凹部側面２１Ａに導通しており、本実施形態ではつながっている。

【0038】

ワイヤボンディングパッド３９は、ＤＢＲ層表面１３１に形成されている。厚さ方向Ｚ１視において、ワイヤボンディングパッド３９および第１開口３１Ａの間に、第２凹部２２が位置している。ワイヤボンディングパッド３９は、側面部３７５を介して、第１表面部３３１に導通している。本実施形態では更に、ワイヤボンディングパッド３９は、側面部３７５と、第１表面部３３１と、連絡部３５２と、を介して、第２表面部３５１に導通している。ワイヤボンディングパッド３９には、ワイヤ８０３（図１参照）がボンディングされる。

【0039】

裏面導電層４は、半導体基板１１の図４における下面に形成されている。裏面導電層４は、導電性の材料（たとえば金属）よりなる。裏面導電層４および第１ＤＢＲ層１２の間に、半導体基板１１が位置している。

【0040】

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

【0041】

本実施形態においては、第１開口３１Ａは、厚さ方向Ｚ１視において一方向に沿って延びている。発明者らによると、このような構成は、光出射角をより小さくしつつ、光出力をより大きくできることを発見した。この理由の一つとしては、第１開口３１Ａの下方部分（当該部分は、第１ＤＢＲ層１２と第２ＤＢＲ層１３とに挟まれた活性層１５を含む）にて、光が横方向（厚さ方向Ｚ１に直交する方向）に進行できるためであると考えられる。光出射角をより小さくしつつ、光出力をより大きくできると、光学装置Ｂ１がたとえばフォトインタラプタである場合、光をより遠く、また、必要とされる部位により多くの光を照射することができるので、光学装置Ｂ１の性能をより向上させることが可能となる。

【0042】

本実施形態においては、第１開口３１Ａは、厚さ方向Ｚ１視において環状を呈する。このような構成によると、活性層１５からの光が円環メサ内を周回することができるので、第１開口３１Ａの下方部分に閉じ込めつつ、当該光を横方向（厚さ方向Ｚ１に直交する方向）に進行させるのに適する。したがって、本実施形態の当該構成によると、光出射角をより小さくしつつ、光出力をより大きくできる。

【0043】

本実施形態においては、第１凹部２１は、第２ＤＢＲ層１３によって少なくとも一部が構成された第１凹部側面２１Ａを有する。表面導電層３は、第１凹部側面２１Ａに形成された側面部３７１を含む。このような構成によると、活性層１５から放たれた、第１ＤＢＲ層１２と第２ＤＢＲ層１３と活性層１５とで構成された部位内の光を、第１凹部２１の第１凹部側面２１Ａあるいは側面部３７１にて反射させることができる。これにより、当該光が第２ＤＢＲ層１３外に放たれることを防止できる。その結果、より適切に、活性層１５からの光を、第２ＤＢＲ層１３のうち第１開口３１Ａの下方部分に閉じ込めることが可能となる。したがって、本実施形態の当該構成によると、光出射角をより小さくしつつ、光出力をより大きくできる。

【0044】

本実施形態においては、表面導電層３は、連絡部３５２と第２コンタクト部３５３とを含む。連絡部３５２は、第１表面部３３１および第２表面部３５１の間に位置し、且つ、第１表面部３３１および第２表面部３５１に導通する。第２コンタクト部３５３は、第２表面部３５１および第２ＤＢＲ層１３の間に位置し、且つ、第２表面部３５１および第２ＤＢＲ層１３に導通する。このような構成によると、第１表面部３３１から第１コンタクト部３３３を経由して第１ＤＢＲ層１２に向かう電流経路に加え、第２表面部３５１から第２コンタクト部３５３を経由して第１ＤＢＲ層１２に向かう電流経路が形成される。これにより、より適切に、活性層１５にて光を発生させることが期待できる。

【0045】

＜第１実施形態の第１変形例＞
図７を用いて、本開示の第１実施形態の第１変形例について説明する。

【0046】

なお、以下の変形例に関する説明では、上記と同一または類似の構成については上記と同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

【0047】

図７は、第１実施形態の第１変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。図８は、第１実施形態の第１変形例にかかる面発光レーザ素子の断面図である。

【0048】

同図に示した面発光レーザ素子Ａ１１は、第１開口３１Ａが閉じた円環状である点において、面発光レーザ素子Ａ１０と異なる。また、面発光レーザ素子Ａ１１では、表面導電層３が、連絡部３５２および第２コンタクト部３５３を備えていない。

【0049】

＜第１実施形態の第２変形例＞
図９を用いて、本開示の第１実施形態の第２変形例について説明する。

【0050】

図９は、第１実施形態の第２変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。

【0051】

同図に示した面発光レーザ素子Ａ１２は、追加開口３１Ｃが形成されている点において、面発光レーザ素子Ａ１０と異なる。本変形例では、追加開口３１Ｃは、第１開口３１Ａと線対称な形状であるが、どのような形状であっても構わない。追加開口３１Ｃは、絶縁層１７を露出させ、且つ、第１ＤＢＲ層１２の厚さ方向Ｚ１視において活性層１５に重なっている。追加開口３１Ｃは、環状を呈しており、且つ、第１開口３１Ａにつながっている。

【0052】

面発光レーザ素子Ａ１２においては、凹部２１Ｃ、表面部３３１Ｃ、表面部３５１Ｃ、連絡部３５２Ｃ、側面部３７１Ｃ、底面部３７２Ｃ、および側面部３７５Ｃが設けられている。これらは、面発光レーザ素子Ａ１０における第１凹部２１、第１表面部３３１、第２表面部３５１、連絡部３５２、側面部３７１、底面部３７２、および側面部３７５にそれぞれ対応し、同様の説明をそれぞれ適用できるから本変形例では説明を省略する。

【0053】

本変形例によると、面発光レーザ素子Ａ１０に関して述べた作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。

【0054】

本変形例では、活性層１５からの光が、第１開口３１Ａの下方部分と、追加開口３１Ｃの下方の部分との間を相互に行き来することが可能である。当該構成によると、光出射角をより小さくしつつ、光出力を更に大きくできることにつき発明者は知見を得た。本変形例の構成を、面発光レーザ素子Ａ１１に記載の構成と組み合わせてもよい。

【0055】

＜第１実施形態の第３変形例＞
図１０～図１１を用いて、本開示の第１実施形態の第３変形例について説明する。

【0056】

図１０は、第１実施形態の第３変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。図１１は、第１実施形態の第３変形例にかかる面発光レーザ素子の断面図である。図１１は、図６に対応する断面図である。

【0057】

これらの図に示した面発光レーザ素子Ａ１３は、第２ＤＢＲ層１３の形状が面発光レーザ素子Ａ１０とは異なる。表面導電層３には、第２開口３１Ｂが形成されている。第２開口３１Ｂは、絶縁層１７を露出させ、且つ、厚さ方向Ｚ１視において活性層１５に重なっている。第２開口３１Ｂは、２つの表面部３６１によって規定されている。２つの表面部３６１は連絡部３６２を介して互いに導通している。また、表面部３６１および第２ＤＢＲ層１３が、コンタクト部（図示略）を経由して、導通している。第２開口３１Ｂは、厚さ方向Ｚ１視において第１凹部２１の内側に位置する。本変形例では、第２開口３１Ｂは、厚さ方向Ｚ１視において環状を呈する。環状の意義については上述した説明を適用することができる。面発光レーザ素子Ａ１３では、ＤＢＲ層表面１３１から凹む第３凹部２３が形成されている。第３凹部２３の側面および底面には、表面導電層３における側面部３７７および底面部３７８がそれぞれ形成されている。

【0058】

本変形例によると、面発光レーザ素子Ａ１０に関して述べた作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。

【0059】

本変形例では、第２ＤＢＲ層１３のうち第２開口３１Ｂの下方の部分が、第２ＤＢＲ層１３のうち第１開口３１Ａの下方部分と同様の機能を果たすことが期待される。その結果、光出射角をより小さくしつつ、光出力を更に大きくできる。本変形例の構成を、面発光レーザ素子Ａ１１あるいは面発光レーザ素子Ａ１２に関する構成と組み合わせてもよい。

【0060】

＜第１実施形態の第４変形例＞
図１２を用いて、本開示の第１実施形態の第４変形例について説明する。

【0061】

図１２は、第１実施形態の第４変形例にかかる面発光レーザ素子の平面図である。

【0062】

同図に示した面発光レーザ素子Ａ１４は、第１開口３１Ａが環状ではなく、直線（本変形例では横方向に延びる仮想直線であり、図示略）に沿う一方向に沿って延びている点において、面発光レーザ素子Ａ１０とは異なる。このような構成によっても、光が横方向（厚さ方向Ｚ１に直交する方向）に進行できるため（本変形例では更に往来できるため）、光出射角をより小さくしつつ、光出力をより大きくすることが可能となる。

【0063】

本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【0064】

上述の実施形態および変形例のバリエーションを以下に付記する。
［付記１］
第１導電型を有する第１ＤＢＲ層と、
前記第１導電型とは反対の第２導電型を有する第２ＤＢＲ層と、
前記第１ＤＢＲ層および前記第２ＤＢＲ層の間に位置する活性層と、
前記第２ＤＢＲ層に形成された絶縁層と、
前記絶縁層に形成された表面導電層と、を備え、
前記表面導電層には、前記絶縁層を露出させ、且つ、前記第１ＤＢＲ層の厚さ方向視において前記活性層に重なる第１開口が形成されており、前記第１開口は、前記厚さ方向視において一方向に沿って延びている、面発光レーザ素子。
［付記２］
前記第１開口は、前記厚さ方向視において環状を呈する、付記１に記載の面発光レーザ素子。
［付記３］
前記表面導電層は、
前記第１開口の一部を規定する第１表面部と、
前記第１表面部および前記第２ＤＢＲ層の間に位置し、且つ、前記第１表面部および前記第２ＤＢＲ層に導通する第１コンタクト部と、を含む、付記２に記載の面発光レーザ素子。
［付記４］
前記第２ＤＢＲ層は、前記第１ＤＢＲ層の位置する側とは反対側を向くＤＢＲ層表面を有し、
前記ＤＢＲ層表面から凹み、且つ、前記厚さ方向視において前記第１開口よりも内側に配置されている第１凹部が形成されている、付記２または付記３に記載の面発光レーザ素子。
［付記５］
前記第１凹部は、前記第１ＤＢＲ層に到達している、付記４に記載の面発光レーザ素子。
［付記６］
前記第１凹部は、前記第２ＤＢＲ層によって少なくとも一部が構成された凹部側面を有し、
前記表面導電層は、前記凹部側面に形成された側面部を含む、付記４または付記５に記載の面発光レーザ素子。
［付記７］
前記側面部および前記第１開口は、前記厚さ方向視において、互いに同一である方向に沿って延びている、付記６に記載の面発光レーザ素子。
［付記８］
前記第１開口は、閉じた環状、あるいは、一部が欠けた環状である、付記１に記載の面発光レーザ素子。
［付記９］
前記電極層は、前記第１開口の一部を規定する第２表面部を含み、前記第２表面部は、前記厚さ方向視において、前記第１開口を挟んで前記第１表面部から離間しており、
前記第２表面部は、前記側面部に導通している、付記６に記載の面発光レーザ素子。
［付記１０］
前記第２表面部および前記第１開口は、前記厚さ方向視において、互いに同一方向に沿って延びている、付記９に記載の面発光レーザ素子。
［付記１１］
前記表面導電層は、
前記第１表面部および前記第２表面部の間に位置し、且つ、前記第１表面部および前記第２表面部に導通する連絡部と、
前記第２表面部および前記第２ＤＢＲ層の間に位置し、且つ、前記第２表面部および前記第２ＤＢＲ層に導通する第２コンタクト部と、を含む、付記９または付記１０に記載の面発光レーザ素子。
［付記１２］
前記表面導電層には、前記絶縁層を露出させ、且つ、前記厚さ方向視において前記活性層に重なっている第２開口が形成されており、
前記第２開口は、前記厚さ方向視において前記第１凹部の内側に位置する、付記４に記載の面発光レーザ素子。
［付記１３］
前記第２開口は、前記厚さ方向視において環状を呈する、付記１２に記載の面発光レーザ素子。
［付記１４］
前記表面導電層には、前記絶縁層を露出させ、且つ、前記第１ＤＢＲ層の厚さ方向視において前記活性層に重なる追加開口が形成され、
前記追加開口は、環状を呈しており、且つ、前記第１開口につながっている、付記２に記載の面発光レーザ素子。
［付記１５］
前記第２ＤＢＲ層内に位置する電流狭窄層を更に備え、前記電流狭窄層には、前記厚さ方向視において前記表面導電層における前記第１開口に重なる開口が形成されており、
前記電流狭窄層における前記開口、および、前記表面導電層における前記第１開口は、前記厚さ方向視において同一方向に沿って延びている、付記１ないし付記１４のいずれかに記載の面発光レーザ素子。
［付記１６］
半導体基板および裏面導電層を更に備え、前記第１ＤＢＲ層は、前記半導体基板および前記第２ＤＢＲ層の間に位置しており、前記半導体基板は、前記第１ＤＢＲ層および前記裏面導電層の間に位置しており、
前記表面導電層は、ワイヤボンディングパッドを含み、前記ＤＢＲ層表面から凹む第２凹部が形成されており、前記第２凹部は、前記厚さ方向視において、前記ワイヤボンディングパッドおよび前記第１開口の間に位置している、付記１ないし付記１５のいずれかに記載の面発光レーザ素子。
［付記１７］
付記１ないし付記１６に記載の面発光レーザ素子と、
前記面発光レーザ素子が配置された搭載基板と、
前記面発光レーザ素子および前記搭載基板にボンディングされたワイヤと、を備える、光学装置。

【符号の説明】

【0065】

１１ 半導体基板
１２ 第１ＤＢＲ層
１３ 第２ＤＢＲ層
１３１ ＤＢＲ層表面
１５ 活性層
１７ 絶縁層
１８ 電流狭窄層
１８１ 開口
２１ 第１凹部
２１Ａ 第１凹部側面
２１Ｂ 第１凹部底面
２１Ｃ 凹部
２２ 第２凹部
２２Ａ 第２凹部側面
２３ 第３凹部
３ 表面導電層
３１Ａ 第１開口
３１Ｂ 第２開口
３１Ｃ 追加開口
３３１ 第１表面部
３３１Ｃ 表面部
３３３ 第１コンタクト部
３５１ 第２表面部
３５１Ｃ 表面部
３５２ 連絡部
３５２Ｃ 連絡部
３５３ 第２コンタクト部
３６１ 表面部
３６２ 連絡部
３６３ コンタクト部
３７１ 側面部
３７１Ｃ 側面部
３７２ 底面部
３７２Ｃ 底面部
３７５ 側面部
３７５Ｃ 側面部
３７７ 側面部
３７８ 底面部
３９ ワイヤボンディングパッド
４ 裏面導電層
８０１ 受光素子
８０２ 搭載基板
８０３ ワイヤ
８０４ ワイヤ
８０５ 封止樹脂
８０６ 遮光部
Ａ１０～Ａ１４ 面発光レーザ素子
Ｂ１ 光学装置
Ｚ１ 厚さ方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】