特許 7462352 垂直共振器面発光レーザ及びその製造方法

(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】2024-03-28

(45)【発行日】2024-04-05

(54)【発明の名称】垂直共振器面発光レーザ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/183 20060101AFI20240329BHJP

【ＦＩ】

H01S5/183

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022540882

(86)(22)【出願日】2022-02-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-26

(86)【国際出願番号】 CN2022075870

(87)【国際公開番号】W WO2023035549

(87)【国際公開日】2023-03-16

【審査請求日】2022-07-01

(31)【優先権主張番号】202111042430.6

(32)【優先日】2021-09-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519028014

【氏名又は名称】常州縦慧芯光半導体科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＶＥＲＴＩＬＩＴＥ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．７ ＦｅｎｇＸｉａｎｇ Ｒｏａｄ， ＷｕＪｉｎ Ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｚｏｎｅ， Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ， Ｊｉａｎｇｓｕ， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】翁 ▲イ▼呈

(72)【発明者】

【氏名】梁 棟

(72)【発明者】

【氏名】劉 嵩

(72)【発明者】

【氏名】丁 維遵

(72)【発明者】

【氏名】彭 俊彦

【審査官】百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－００９８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５３７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１４１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５７０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２２６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５０４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２９１７９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／２１２８８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１９１７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８８２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９３１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１３４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９９８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２９５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０２２６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１９３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２９０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７０４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００９３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５５７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１０５４１１（ＷＯ，Ａ１）

(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】

基板（１０）を提供し、前記基板（１０）の一側に半導体エピタキシャル構造（２０）を形成し、前記半導体エピタキシャル構造（２０）は、前記基板（１０）に順に形成されたＮ型オーミック接触層（２１）、Ｎ型分布ブラッグ反射層（２２）、量子井戸層（２３）、Ｐ型分布ブラッグ反射層（２４）及びＰ型オーミック接触層（２５）を備えることと、
前記半導体エピタキシャル構造（２０）にトレンチ（２０１）をエッチングして発光メサ構造（２０２）を形成し、前記トレンチ（２０１）が一部のＮ型オーミック接触層（２１）を露出させることと、
前記発光メサ構造（２０２）の中に電流制限層（３０）を形成し、前記電流制限層（３０）は開口を有し、前記開口は前記発光メサ構造（２０２）の発光領域（Ｑ）を形成するために用いられることと、
前記トレンチ（２０１）が露出させたＮ型オーミック接触層（２１）の前記基板（１０）から離れた側にＮ型オーミック金属層（４０）を形成し、前記Ｎ型オーミック金属層（４０）と前記トレンチ（２０１）側壁との距離は０より大きいことと、
前記半導体エピタキシャル構造（２０）の前記基板（１０）から離れた側並びに前記トレンチ（２０１）の側壁及び底部に第１のパッシベーション層（５０）を形成して、同じエッチング工程において、前記Ｎ型オーミック金属層（４０）の基板（１０）から離れた側に位置する第１のパッシベーション層（５０）、及び前記発光メサ構造（２０２）におけるＰ型オーミック接触層（２５）の前記基板（１０）から離れた側に位置する第１のパッシベーション層（５０）をエッチングし、これにより、前記Ｎ型オーミック金属層（４０）の基板（１０）から離れた側に第１の開口（Ａ）を形成して前記Ｎ型オーミック金属層（４０）を露出させ、前記発光メサ構造（２０２）におけるＰ型オーミック接触層（２５）の前記基板（１０）から離れた側に第２の開口（Ｂ）を形成して前記Ｐ型オーミック接触層（２５）を露出させることと、
同じ金属堆積工程において、同じ金属材料で、前記第１の開口（Ａ）の中に第１の電極層（６０）を形成して、前記第２の開口（Ｂ）の中にＰ型オーミック金属層及び第２の電極層（７０）を順に形成することと、を含む、
垂直共振器面発光レーザの製造方法。

【請求項2】

前記半導体エピタキシャル構造（２０）の前記基板（１０）から離れた側に位置する第１のパッシベーション層（５０）と前記半導体エピタキシャル構造（２０）との間には、第２のパッシベーション層（８０）がさらに備えられ、
前記半導体エピタキシャル構造（２０）にトレンチ（２０１）をエッチングして発光メサ構造（２０２）を形成することの前に、さらに、
前記半導体エピタキシャル構造（２０）の前記基板（１０）から離れた側に第２のパッシベーション層（８０）を形成して、前記トレンチ（２０１）が置かれる区域に位置する第２のパッシベーション層（８０）をエッチングし、エッチング対象である半導体エピタキシャル構造（２０）を露出させることを含む、
請求項１に記載の垂直共振器面発光レーザの製造方法。

【請求項3】

前記Ｎ型分布ブラッグ反射層（２２）は、アルミニウムガリウム砒素材料層とガリウム砒素材料層とが積層することにより形成され、かつ前記Ｐ型分布ブラッグ反射層（２４）は、アルミニウムガリウム砒素材料層とガリウム砒素材料層とが積層することにより形成され、又は、
前記Ｎ型分布ブラッグ反射層（２２）は、高アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層と低アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層とが積層することにより形成され、かつ前記Ｐ型分布ブラッグ反射層（２４）は、高アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層と低アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層とが積層することにより形成される、
請求項１に記載の垂直共振器面発光レーザの製造方法。

【請求項4】

前記発光メサ構造（２０２）の中に電流制限層（３０）を形成することは、
前記トレンチ（２０１）が露出させたＰ型分布ブラッグ反射層（２４）におけるアルミニウム組成が最も高いアルミニウムガリウム砒素材料層をウェット酸化して、前記電流制限層（３０）を形成することを含む、
請求項３に記載の垂直共振器面発光レーザの製造方法。

【請求項5】

前記発光メサ構造（２０２）の個数は１つであり、
前記トレンチ（２０１）が露出させたＮ型オーミック接触層（２１）の前記基板（１０）から離れた側にＮ型オーミック金属層（４０）を形成することは、
前記トレンチ（２０１）が１つの発光メサ構造（２０２）を周回する方向に沿って、前記Ｎ型オーミック接触層（２１）の前記基板（１０）から離れた側に前記Ｎ型オーミック金属層（４０）を形成することを含む、
請求項１に記載の垂直共振器面発光レーザの製造方法。

【請求項6】

前記発光メサ構造（２０２）の個数は複数であり、
前記トレンチ（２０１）が露出させたＮ型オーミック接触層（２１）の前記基板（１０）から離れた側にＮ型オーミック金属層（４０）を形成することは、
複数の発光メサ構造（２０２）の同じ側のトレンチ（２０１）の中に、前記複数の発光メサ構造（２０２）が共用するＮ型オーミック金属層（４０）を形成することを含む、
請求項１に記載の垂直共振器面発光レーザの製造方法。

【請求項7】

基板（１０）と、前記基板（１０）の一側に位置する半導体エピタキシャル構造（２０）と、Ｎ型オーミック金属層（４０）と、第１のパッシベーション層（５０）と、第１の電極層（６０）と、Ｐ型オーミック金属層と、第２の電極層（７０）と、を備え、
前記半導体エピタキシャル構造（２０）は、前記基板（１０）に順に積層して設けられたＮ型オーミック接触層（２１）、Ｎ型分布ブラッグ反射層（２２）、量子井戸層（２３）、Ｐ型分布ブラッグ反射層（２４）及びＰ型オーミック接触層（２５）を備え、前記半導体エピタキシャル構造（２０）は、トレンチ（２０１）及び前記トレンチ（２０１）に取り囲まれた発光メサ構造（２０２）を備え、前記トレンチ（２０１）が一部のＮ型オーミック接触層（２１）を露出させ、前記発光メサ構造（２０２）には電流制限層（３０）が備えられ、前記電流制限層（３０）は開口を有し、前記開口は前記発光メサ構造（２０２）の発光領域（Ｑ）を形成するために用いられ、
前記Ｎ型オーミック金属層（４０）は、前記トレンチ（２０１）の底部に位置し、前記Ｎ型オーミック金属層（４０）と前記トレンチ（２０１）の側壁との距離は０より大きく、
前記第１のパッシベーション層（５０）は、前記半導体エピタキシャル構造（２０）の前記基板（１０）から離れた側並びに前記トレンチ（２０１）の側壁及び底部に位置し、前記第１のパッシベーション層（５０）は、第１の開口（Ａ）及び第２の開口（Ｂ）を備え、前記第１の開口（Ａ）は前記Ｎ型オーミック金属層（４０）を露出させ、前記第２の開口（Ｂ）は前記発光メサ構造（２０２）におけるＰ型オーミック接触層（２５）を露出させ、前記第１の開口（Ａ）及び前記第２の開口（Ｂ）は同じエッチング工程において形成され、
前記第１の電極層（６０）は、前記第１の開口（Ａ）が露出させたＮ型オーミック金属層（４０）に接触し、前記Ｐ型オーミック金属層は、前記第２の開口（Ｂ）が露出させたＰ型オーミック接触層（２５）に接触し、前記第２の電極層（７０）は、Ｐ型オーミック金属層の前記Ｐ型オーミック接触層（２５）から離れた側に位置し、前記第１の電極層（６０）、前記Ｐ型オーミック金属層及び前記第２の電極層（７０）は同じ金属堆積工程において同じ金属材料で形成される、
垂直共振器面発光レーザ。

【請求項8】

第２のパッシベーション層（８０）をさらに備え、
前記第２のパッシベーション層（８０）は、前記半導体エピタキシャル構造（２０）と前記第１のパッシベーション層（５０）との間に位置し、前記第２のパッシベーション層（８０）は、前記半導体エピタキシャル構造（２０）の前記基板（１０）から離れた側の表面を覆う、
請求項７に記載の垂直共振器面発光レーザ。

【請求項9】

前記Ｎ型分布ブラッグ反射層（２２）は、アルミニウムガリウム砒素材料層とガリウム砒素材料層とが積層することにより構成され、かつ前記Ｐ型分布ブラッグ反射層（２４）は、アルミニウムガリウム砒素材料層とガリウム砒素材料層とが積層することにより構成され、又は、
前記Ｎ型分布ブラッグ反射層（２２）は、高アルミニウム組成が含まれたアルミニウムガリウム砒素材料層と低アルミニウム組成が含まれたアルミニウムガリウム砒素材料層とが積層することにより構成され、かつ前記Ｐ型分布ブラッグ反射層（２４）は、高アルミニウム組成が含まれたアルミニウムガリウム砒素材料層と低アルミニウム組成が含まれたアルミニウムガリウム砒素材料層とが積層することにより構成される、
請求項７に記載の垂直共振器面発光レーザ。

【請求項10】

前記発光メサ構造（２０２）の個数は複数を含み、
前記Ｎ型オーミック金属層（４０）は、複数の発光メサ構造（２０２）が共用するＮ型オーミック金属層（４０）であり、前記複数の発光メサ構造（２０２）の同じ側のトレンチ（２０１）に位置する、
請求項７又は９に記載の垂直共振器面発光レーザ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願の実施例は、レーザの技術分野に関し、例えば垂直共振器面発光レーザ及びその製造方法に関する。

【0002】

本願は、２０２１年０９月０７日に中国専利局に出願された、出願番号が２０２１１１０４２４３０．６である中国特許出願の優先権を主張し、上記出願の全ての内容は引用により本願に組み込まれている。

【背景技術】

【0003】

垂直共振器面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ、ＶＣＳＥＬ）は、ガリウム砒素半導体材料をベースに研究開発されたものであり、体積が小さく、円形の出力光スポットで、単一縦モードで出力し、閾値電流が小さく、安価で、大面積のアレイに集積されやすいなどの利点を有し、光通信、光インターコネクション、光記憶の高パワーへの応用、工業的切断、測距、Ｌｉｄａｒ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ、レーザ検知及び測距）、医療などの分野に幅広く応用されている。

【0004】

垂直共振器面発光レーザは、性能が優れており幅広く応用されているため非常に注目されている。低製造コストを実現するには高生産効率が必要であり、そのため、生産製造に用いられる方法は厳格で制御可能であることが要求される。しかし、関連技術における垂直共振器面発光レーザの製造方法には、平均総工程工数が長く、金属消耗品が多く、製造コストが高いという状況が存在する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願の実施例は、垂直共振器面発光レーザ及びその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の態様では、本願の実施例は、基板を提供し、前記基板の一側に半導体エピタキシャル構造を形成し、前記半導体エピタキシャル構造は、前記基板に順に形成されたＮ型オーミック接触層、Ｎ型分布ブラッグ反射層、量子井戸層、Ｐ型分布ブラッグ反射層及びＰ型オーミック接触層を備えることと、
前記半導体エピタキシャル構造にトレンチをエッチングして発光メサ構造を形成し、前記トレンチが一部のＮ型オーミック接触層を露出させることと、
前記発光メサ構造の中に電流制限層を形成し、前記電流制限層は開口を有し、前記開口は前記発光メサ構造の発光領域を形成するために用いられることと、
前記トレンチが露出させたＮ型オーミック接触層の前記基板から離れた側にＮ型オーミック金属層を形成し、前記Ｎ型オーミック金属層と前記トレンチ側壁との距離は０より大きいことと、
前記半導体エピタキシャル構造の前記基板から離れた側並びに前記トレンチの側壁及び底部に第１のパッシベーション層を形成して、同じエッチング工程において、前記Ｎ型オーミック金属層の基板から離れた側に位置する第１のパッシベーション層、及び前記発光メサ構造におけるＰ型オーミック接触層の前記基板から離れた側に位置する第１のパッシベーション層をエッチングし、これにより、前記Ｎ型オーミック金属層の基板から離れた側に第１の開口を形成して前記Ｎ型オーミック金属層を露出させ、前記発光メサ構造におけるＰ型オーミック接触層の前記基板から離れた側に第２の開口を形成して前記Ｐ型オーミック接触層を露出させることと、
同じ金属堆積工程において、前記第１の開口の中に第１の電極層を形成して、前記第２の開口の中にＰ型オーミック金属層及び第２の電極層を順に形成することと、を含む、
垂直共振器面発光レーザの製造方法を提供する。

【0007】

第２の態様では、本願の実施例は、
基板と、前記基板の一側に位置する半導体エピタキシャル構造と、Ｎ型オーミック金属層と、第１のパッシベーション層と、第１の電極層と、Ｐ型オーミック金属層と、第２の電極層と、を備え、
前記半導体エピタキシャル構造は、前記基板に順に積層して設けられたＮ型オーミック接触層、Ｎ型分布ブラッグ反射層、量子井戸層、Ｐ型分布ブラッグ反射層及びＰ型オーミック接触層を備え、前記半導体エピタキシャル構造は、トレンチ及び前記トレンチに取り囲まれた発光メサ構造を備え、前記トレンチが一部のＮ型オーミック接触層を露出させ、前記発光メサ構造には電流制限層が備えられ、前記電流制限層は開口を有し、前記開口は前記発光メサ構造の発光領域を形成するために用いられ、
前記Ｎ型オーミック金属層は、前記トレンチの底部に位置し、前記Ｎ型オーミック金属層と前記トレンチの側壁との距離は０より大きく、
前記第１のパッシベーション層は、前記半導体エピタキシャル構造の前記基板から離れた側並びに前記トレンチの側壁及び底部に位置し、前記第１のパッシベーション層は、第１の開口及び第２の開口を備え、前記第１の開口は前記Ｎ型オーミック金属層を露出させ、前記第２の開口は前記発光メサ構造におけるＰ型オーミック接触層を露出させ、前記第１の開口及び前記第２の開口は同じエッチング工程において形成され、
前記第１の電極層は、前記第１の開口が露出させたＮ型オーミック金属層に接触し、前記Ｐ型オーミック金属層は、前記第２の開口が露出させたＰ型オーミック接触層に接触し、前記第２の電極層は、Ｐ型オーミック金属層の前記Ｐ型オーミック接触層から離れた側に位置し、前記第１の電極層、前記Ｐ型オーミック金属層及び前記第２の電極層は同じ金属堆積工程において形成される、
垂直共振器面発光レーザを提供する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法のフローチャートである。

【図2】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１１０で製造された構造の断面図である。

【図3】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１２０で製造された構造の断面図である。

【図4】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１３０で製造された構造の断面図である。

【図5】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１４０で製造された構造の断面図である。

【図6】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１５０で製造された構造の第１の構造の断面図である。

【図7】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１５０で製造された構造の第２の構造の断面図である。

【図8】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１６０で製造された構造の断面図である。

【図9】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法において第２のパッシベーション層が形成された構造の断面図である。

【図10】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法において第２のパッシベーション層がエッチングされた構造の断面図である。

【図11】本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの平面図である。

【図12】本願の実施例に係る他の垂直共振器面発光レーザの平面図である。

【図13】図１２のＣ３－Ｃ４に沿う１つの構造断面図である。

【図14】図１２のＣ３－Ｃ４に沿う他の構造断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面及び実施例を参照しながら本願について説明する。

【0010】

背景技術のように、垂直共振器面発光レーザは、ガリウム砒素半導体材料をベースに研究開発されたものであり、ＬＥＤ（発光ダイオード）及びＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ、レーザダイオード）などの他の光源と異なり、垂直共振器面発光レーザは、体積が小さく、円形の出力光スポットで、単一縦モードで出力し、閾値電流が小さく、安価で、大面積のアレイに集積されやすいなどの利点を有し、光通信、光インターコネクション、光記憶の高パワーへの応用、工業的切断、測距、Ｌｉｄａｒ、医療などの分野に幅広く応用されている。垂直共振器面発光レーザは、性能が優れており幅広く応用されているため非常に注目されている。低製造コストを実現するには高生産効率が必要であり、そのため、生産製造に用いられる方法は厳格で制御可能であることが要求される。関連技術では、垂直共振器面発光レーザを製造する過程において、Ｐ型オーミック金属層及びＮ型オーミック金属層は、２回の金属堆積工程により相前後して基板の相対する両側に形成され、又は基板の同じ側に形成され、工程時間が長く、複数枚のフォトマスク、及び多くの金属消耗品が必要とされる。また、関連技術において、Ｐ型オーミック金属層及びＮ型オーミック金属層が基板の同じ側に位置する場合、Ｐ型オーミック金属層及びＮ型オーミック金属層の基板から離れた側にパッシベーション層が形成された後に、異なる回のエッチング工程によりそれぞれ、Ｐ型オーミック金属層に開口を設けてＮ型オーミック金属層に開口を設けることで、Ｐ型オーミック金属層及びＮ型オーミック金属層にパッドを製造するのも、同様に工程時間が長く、製造方法が複雑であるという状況を有する。統計から分かるように、主要工程のタイプが１１工程より大きく、フォトマスク数が７より大きく、金属をめっきする回数が５回より大きく、平均総工程工数が３週間より大きく、以上が主流工程の基本状況であり、本分野では、時間及びコストの低減が急務であることが分かった。

【0011】

このような点に鑑みて、本願の実施例は、垂直共振器面発光レーザの製造方法を提供し、図１は本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法のフローチャートであり、図１を参照し、方法は以下を含む。

【0012】

Ｓ１１０において、基板を提供し、基板の一側に半導体エピタキシャル構造を形成し、半導体エピタキシャル構造は、基板に順に形成されたＮ型オーミック接触層、Ｎ型分布ブラッグ反射層、量子井戸層、Ｐ型分布ブラッグ反射層及びＰ型オーミック接触層を備える。

【0013】

例えば、図２は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１１０で製造された構造の断面図であり、図２を参照すると、１つの基板１０を提供しており、該基板１０は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの、任意の垂直共振器面発光レーザを形成することに適した材料を使用することができる。基板１０は、Ｎ型のドープされた半導体基板であってもよいし、Ｐ型のドープされた半導体基板であってもよく、本実施例において、該基板１０はＮ型ドープ半導体基板である。後続の製造過程において、Ｎ型オーミック金属層及びＰ型オーミック金属層が基板１０の同じ側に形成されるため、Ｎ型オーミック金属層及びＰ型オーミック金属層が基板１０の相対する両側に形成される場合に対して、基板１０は、導体として機能してＮ型オーミック金属層とＰ型オーミック金属層を導通させる必要がない。つまり、本実施例におけるＮ型ドープ半導体基板は、導電性が比較的弱い又は導電性がない。いくつかの実施例において、基板１０はサファイア基板又は他の材料の基板であってもよく、或いは少なくとも基板１０の頂面が、シリコン、ガリウム砒素、炭化シリコン、アルミニウム窒化物、ガリウム窒化物のうちの１種により構成される。

【0014】

基板１０の一側には、半導体エピタキシャル構造２０が形成され、半導体エピタキシャル構造２０は、基板１０に順に形成されたＮ型オーミック接触層２１、Ｎ型分布ブラッグ反射（ＤＢＲ、ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）層２２、量子井戸層２３、Ｐ型分布ブラッグ反射層２４及びＰ型オーミック接触層２５を備える。Ｎ型オーミック接触層２１、Ｎ型分布ブラッグ反射層２２、量子井戸層２３、Ｐ型分布ブラッグ反射層２４及びＰ型オーミック接触層２５は、化学気相成長の方式により形成されることができる。Ｎ型オーミック接触層２１は電流拡散層であり、Ｎ型オーミック接触層２１の材料は、高ドープされたガリウム砒素材料であってよく、高ドープされたガリウム砒素材料は良好な導電性を有する。同様に、Ｐ型オーミック接触層２５は電流拡散層であり、Ｐ型オーミック接触層２５の材料は、後続堆積されるＰ型オーミック金属層とオーミック接触の形成を有利にさせるよう、高ドープされたガリウム砒素材料であってもよい。Ｎ型分布ブラッグ反射層２２は、アルミニウムガリウム砒素材料層とガリウム砒素材料層の２種の異なる屈折率である材料層が積層することにより形成され、又は高アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層と低アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層の２種の異なる屈折率である材料層が積層することにより形成され、量子井戸層２３は活性層であり、積層して設けられた量子井戸複合構造を備え、ＧａＡｓ及びＡｌＧａＡｓ、又はＩｎＧａＡｓ及びＡｌＧａＡｓの材料が積層配列することにより構成され、量子井戸層２３は、電気エネルギを光エネルギに変換するために用いられる。Ｐ型分布ブラッグ反射層２４は、アルミニウムガリウム砒素材料層とガリウム砒素材料層の２種の異なる屈折率である材料層が積層することにより形成され、又は高アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層と低アルミニウム組成のアルミニウムガリウム砒素材料層の２種の異なる屈折率である材料層が積層することにより形成される。Ｎ型分布ブラッグ反射層２２及びＰ型分布ブラッグ反射層２４は、中間にある活性層が生成した光線に対して反射増強を行ってから、Ｐ型分布ブラッグ反射層２４の表面から出射させ、レーザを形成するために用いられる。

【0015】

いくつかの実施例において、Ｎ型分布ブラッグ反射層２２及びＰ型分布ブラッグ反射層２４は、それぞれ、一連の異なる屈折率である材料の交互層を備え、一連の交互層のうちの各交互層の有効光学的厚さ（該層の交互層の厚さが該層交互層の屈折率に乗算されたもの）は、４分の１の垂直共振器面発光レーザの動作波長の奇数の整数倍であり、即ち各交互層の有効光学的厚さは、垂直共振器面発光レーザの動作波長の奇数の整数倍の４分の１である。いくつかの実施例において、Ｎ型分布ブラッグ反射層２２及びＰ型分布ブラッグ反射層２４は、他の材料により形成されてもよい。

【0016】

いくつかの実施例において、Ｎ型オーミック接触層２１は、基板１０とＮ型分布ブラッグ反射層２２との間に形成されてよく、即ち、基板１０にＮ型オーミック接触層２１を先に成長させてから、Ｎ型オーミック接触層２１にＮ型分布ブラッグ反射層２２を成長させ、Ｎ型オーミック接触層２１は、Ｎ型分布ブラッグ反射層２２の間に形成されてもよく、即ち、基板１０に一部のＮ型分布ブラッグ反射層２２を先に成長させてから、既に成長された一部のＮ型分布ブラッグ反射層２２にＮ型オーミック接触層２１を成長させ、次にＮ型オーミック接触層２１に他の一部のＮ型分布ブラッグ反射層２２を成長させる。

【0017】

Ｓ１２０において、半導体エピタキシャル構造にトレンチをエッチングして発光メサ構造を形成し、そのうち、トレンチが一部のＮ型オーミック接触層を露出させる。

【0018】

例えば、図３は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１２０で製造された構造の断面図であり、図３を参照し、ウェット／ドライエッチング法を利用して半導体エピタキシャル構造２０にトレンチ２０１をエッチングして発光メサ構造２０２を形成する。エッチング工程によりＰ型オーミック接触層２５から下に向かって（基板１０に近い方向に向かって）エッチングし、後続のＮ型オーミック金属層４０を製造する過程において製造位置を形成するために、形成されるトレンチ２０１は少なくとも一部のＮ型オーミック接触層２１を露出させ、Ｎ型オーミック金属層４０は、Ｎ型オーミック接触層２１に接触する必要があり、これにより、Ｎ型オーミック金属層４０とＮ型オーミック接触層２１とのオーミック接触を実現させ、電流をＮ型オーミック接触層２１からＮ型オーミック金属層４０に流し、発光メサ構造２０２に電気エネルギを提供することができる。

【0019】

Ｓ１３０において、発光メサ構造の中に電流制限層を形成し、電流制限層は開口を有し、開口は前記発光メサ構造の発光領域を形成するために用いられる。

【0020】

例えば、図４は本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１３０で製造された構造の断面図であり、図３、図４を参照し、本実施例は、一定の温度条件下で高アルミニウムドープ材料をウェット酸化する方式により、トレンチ２０１の側壁に対して酸化を行い、Ｐ型分布ブラッグ反射層２４内に電流制限層３０を形成する。電流制限層３０は開口を有し、開口は、発光メサ構造２０２の発光領域Ｑを定義するために用いられる。開口が形成されたトレンチ２０１両側の電流制限層３０の長さは等しく（例えば、図４に示す４つの電流制限層３０の長さがいずれも等しく、一例において、トレンチ２０１の側壁に対して酸化を行い、アルミニウム組成が同じで、酸化条件が同様であることに鑑みて、ｍｅｓａ（ｍｅｓａが発光ユニットであるか非発光ユニットであるかによらず）の幅が同じである場合、酸化の長さも同じである）。酸化された後に形成された酸化アルミニウムは、インピーダンスが比較的高く、電流制限層３０の開口位置は依然として高アルミニウムドープのアルミニウムガリウム砒素材料であり、電流は発光メサ構造２０２に入った後に、電流制限層３０における開口を通って活性層へ流れる。本実施例において、各メサ構造内の電流制限層３０は円環状構造であり、メサ構造の平面図が矩形である場合、電流制限層３０も矩形環状であってもよい。

【0021】

さらに、例えば、量子井戸層２３上の高アルミニウム含有酸化層の中に電流制限層３０を形成する。

【0022】

Ｓ１４０において、トレンチが露出させたＮ型オーミック接触層の基板から離れた側にＮ型オーミック金属層を形成し、Ｎ型オーミック金属層とトレンチ側壁との距離は０より大きい。

【0023】

例えば、図５は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１４０で製造された構造の断面図であり、図５を参照し、異なる図形の製品設計、トポグラフィー加工の要求性などに応じて、蒸着、スパッタリング、電気めっき又は化学めっきなどの技術方式を選択的に利用し、Ｎ型オーミック金属層４０を形成する。Ｎ型オーミック金属層４０を形成する前に、トレンチ２０１内にフォトレジスト層を形成してから、露光現像の方式によりフォトレジスト層をパターン化し、フォトレジスト層にフォトレジストパターンを形成させてもよい。フォトレジストパターンに基づいて金属層を堆積した後に、フォトレジスト層を除去し、これにより、フォトレジスト層を除去すると同時に、フォトレジスト層に堆積されている金属層も同時に除去される。フォトレジストパターンの開口位置の金属層は残され、残された金属層はそのまま、Ｎ型オーミック金属層４０をなす。Ｎ型オーミック金属層４０とトレンチ２０１側壁との距離は０より大きく、Ｎ型オーミック金属層４０と発光メサ構造２０２との直接接触が防止される。

【0024】

オーミック金属層は、オーミック接触層と記されてもよく、オーミック金属層とオーミック接触層とが分けて命名されるのは、単に異なる対象を区別するためである。

【0025】

Ｓ１５０において、半導体エピタキシャル構造の基板から離れた側並びにトレンチの側壁及び底部に第１のパッシベーション層を形成して、同じエッチング工程において、Ｎ型オーミック金属層の基板から離れた側に位置する第１のパッシベーション層、及び発光メサ構造におけるＰ型オーミック接触層の基板から離れた側に位置する第１のパッシベーション層をエッチングし、これにより、Ｎ型オーミック金属層の基板から離れた側に第１の開口を形成してＮ型オーミック金属層を露出させ、発光メサ構造におけるＰ型オーミック接触層の基板から離れた側に第２の開口を形成してＰ型オーミック接触層を露出させる。

【0026】

例えば、図６は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１５０で製造された構造の第１の構造の断面図であり、図７は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１５０で製造された構造の第２の構造の断面図であり、図６～７を参照し、電流制限層３０及びＮ型オーミック金属層４０が形成された後に、半導体エピタキシャル構造２０に絶縁層、即ち第１のパッシベーション層５０を形成する。形成された第１のパッシベーション層５０は、半導体エピタキシャル構造２０の基板１０から離れた側の表面並びにトレンチ２０１の側壁及び底部を覆う。第１のパッシベーション層５０の材料は、窒化シリコン又は酸化シリコン又は他の絶縁材料であってよく、化学気相成長の方式により形成されることができる。第１のパッシベーション層５０は、電流制限層３０を保護することができ、隣り合うメサ構造を効果的に隔離することもできる。半導体エピタキシャル構造２０の基板１０から離れた側並びにトレンチ２０１の側壁及び底部に第１のパッシベーション層５０が形成された後に、同じエッチング工程において、Ｎ型オーミック金属層４０の基板１０から離れた側に位置する第１のパッシベーション層５０、及び発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５の基板１０から離れた側に位置する第１のパッシベーション層５０をエッチングし、これにより、Ｎ型オーミック金属層４０の基板１０から離れた側に第１の開口Ａを形成してＮ型オーミック金属層４０を露出させ、発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５の基板１０から離れた側に第２の開口Ｂを形成してＰ型オーミック接触層２５を露出させる。本願の実施例は、１回のエッチング工程においてＮ型オーミック金属層４０の基板１０から離れた側に位置する第１のパッシベーション層５０をエッチングすることにより、開口のエッチング工程の回数が減少され、工程時間が短縮され、レーザの製造効率が高められる。

【0027】

Ｓ１６０において、同じ金属堆積工程において、第１の開口の中に第１の電極層を形成して、第２の開口の中にＰ型オーミック金属層及び第２の電極層を順に形成する。

【0028】

例えば、図８は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法におけるステップＳ１６０で製造された構造の断面図であり、図８を参照し、同じ金属堆積工程において、第１の開口Ａの中に第１の電極層６０を形成し、第２の開口Ｂの中にＰ型オーミック金属層及び第２の電極層７０を順に形成し（図８には、例示的に第１の電極層６０及び第２の電極層７０が示されており、Ｐ型オーミック金属層は描かれていなく、第２の電極層とＰ型オーミック金属層とは同じ層であってもよい）、形成された第１の電極層６０と第２の電極層７０との間は接触しない。同じ金属堆積工程は、第１の開口Ａにおける第１の電極層６０並びに第２の開口ＢにおけるＰ型オーミック金属層及び第２の電極層７０が、同じ金属材料（金属材料は、例えばＴｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｇｅ又はＰｄである）を同時に堆積する方式により形成されると理解されることができる。同様に、金属堆積工程が行われる前に、フォトレジスト層を塗布し、フォトレジスト層に対して露光現像を行った後にフォトレジストパターンを形成することができる。これにより、第１の電極層６０と第２の電極層７０との間の接触しない区域内における、第１のパッシベーション層５０の基板１０から離れた側には、フォトレジスト層が覆われる。金属層が堆積された後に、フォトレジスト層を除去すると同時にフォトレジスト層に付着された金属層を除去すれば、接触しない第１の電極層６０と第２の電極層７０を形成することができる。１回の金属堆積工程であれば、Ｎ型オーミック金属層４０とカソードパッド金属（第１の電極層６０）とを結合させ、Ｐ型オーミック金属層とＰ型オーミック接触層２５を結合させて、Ｐ型オーミック金属層とアノードパッド金属（第２の電極層７０）とを結合させることができる。形成後のレーザは、Ｐ型オーミック金属層及びＮ型オーミック金属層４０が基板１０の同じ側に位置する。フォトマスク数及び工程数量を減少し、金属堆積工程の回数を減少し、レーザの製造時間長を短縮して、レーザの製造効率を高めるだけでなく、金属消耗品を減少し、製造コストを低減させることもできる。

【0029】

本願の実施例に係る垂直共振器面発光レーザの製造方法は、同じエッチング工程において、Ｎ型オーミック金属層の基板から離れた側に位置する第１のパッシベーション層、及び発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層の基板から離れた側に位置する第１のパッシベーション層をエッチングし、これにより、Ｎ型オーミック金属層の基板から離れた側に第１の開口を形成してＮ型オーミック金属層を露出させ、発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層の基板から離れた側に第２の開口を形成してＰ型オーミック接触層を露出させ、開口のエッチング工程の回数が減少され、かつ同じ金属堆積工程において、第１の開口の中に第１の電極層を形成して、第２の開口の中にＰ型オーミック金属層及び第２の電極層を順に形成し、金属堆積工程の回数を減少して、金属消耗品の量を減少し、これにより、レーザの製造効率が高められ、レーザの製造時間長が短縮され、製造コストが低減される。

【0030】

一実施例において、第２の開口Ｂの中で金属堆積を行って形成された１層は、同時にＰ型オーミック接触及び電極として機能することができ、即ち、Ｐ型オーミック金属層と第２の電極層とは、１回で完成されたものであってもよいし、同じ層であってもよい。

【0031】

一実施例において、半導体エピタキシャル構造の前記基板から離れた側に位置する第１のパッシベーション層と半導体エピタキシャル構造との間には、第２のパッシベーション層がさらに備えられ、半導体エピタキシャル構造をエッチングしてトレンチを形成することの前に、さらに
半導体エピタキシャル構造の基板から離れた側に第２のパッシベーション層を形成して、トレンチが置かれる区域に位置する第２のパッシベーション層をエッチングし、エッチング対象である半導体エピタキシャル構造を露出させることを含む。

【0032】

例えば、図９は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法において第２のパッシベーション層８０が形成された構造の断面図であり、図９を参照し、半導体エピタキシャル構造２０をエッチングしてトレンチ２０１を形成する前に、半導体エピタキシャル構造２０の基板１０から離れた側に第２のパッシベーション層８０を形成し、第２のパッシベーション層８０の材料は、窒化シリコン又は酸化シリコン又は他の絶縁材料であってよく、化学気相成長の方式により形成されることができる。第２のパッシベーション層８０は、半導体エピタキシャル層構造２０を保護し、半導体エピタキシャル層構造２０の表面への外部の水や酸素の損傷を防止するために用いられ、レーザが高性能である、トポグラフィー加工の要求が高いなどの製造条件を満たしている。図１０は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの製造方法において第２のパッシベーション層がエッチングされた構造の断面図であり、図１０を参照し、トレンチ２０１が置かれる区域に位置する第２のパッシベーション層８０をエッチングし、エッチング対象である半導体エピタキシャル構造２０を露出させた後に、引き続き半導体エピタキシャル構造２０をエッチングしてトレンチ２０１を形成する。

【0033】

一実施例において、発光メサ構造２０２の個数は１つであり、トレンチ２０１が露出させたＮ型オーミック接触層２１の基板１０から離れた側にＮ型オーミック金属層４０を形成することは、
トレンチ２０１が１つの発光メサ構造２０２を周回する方向に沿って、Ｎ型オーミック接触層２１の基板１０から離れた側にＮ型オーミック金属層４０を形成することを含む。

【0034】

例えば、図１１は、本願の実施例に係る１つの垂直共振器面発光レーザの平面図であり、図１１が切断線Ｃ１－Ｃ２に沿って切断された後のものに対応する構造断面図は、図８に示す構造断面図であり、図１１を図８と併せて参照し、垂直共振器面発光レーザにおける発光メサ構造２０２は単一であってもよく、形成されるトレンチ２０１は発光メサ構造２０２を周回して設けられる。発光メサ構造２０２が円柱状構造であれば、トレンチ２０１は環状構造であってよい。トレンチ２０１が発光メサ構造２０２を周回する方向（即ち、発光メサ構造２０２を周回する方向）に沿って、Ｎ型オーミック接触層２１の基板１０から離れた側にＮ型オーミック金属層４０を形成し、Ｎ型オーミック金属層４０は、発光メサ構造２０２を周回して設けられ、弧状のＮ型オーミック金属層４０が形成される。そのため、図１１において、Ｎ型オーミック金属層４０は発光メサ構造２０２の外周に位置する。後続の、半導体エピタキシャル構造２０の基板１０から離れた側並びにトレンチ２０１の側壁及び底部に第１のパッシベーション層５０が形成された後に、第１のパッシベーション層５０をエッチングし、これにより、Ｎ型オーミック金属層４０の基板１０から離れた側に第１の開口Ａを形成してＮ型オーミック金属層４０を露出させ、発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５の基板１０から離れた側に第２の開口Ｂを形成してＰ型オーミック接触層２５を露出させる過程において、第１の開口Ａと第２の開口Ｂも対応して環状の開口であるため、図１１において、発光メサ構造２０２の相対する両側に位置するＮ型オーミック金属層４０の上部はいずれも第１の開口Ａを有し、発光メサ構造２０２において、Ｐ型オーミック接触層２５の基板１０から離れた側に形成された第２の開口Ｂの個数も２つである（図８の作図視点で第２の開口Ｂは２つとして示されているが、図８及び図１１を参照し、第２の開口Ｂの形状が環状をなしてもよく、即ち第２の開口Ｂの個数も１つであると理解されてよい）。

【0035】

一実施例において、発光メサ構造２０２の個数は複数であり、トレンチが露出させたＮ型オーミック接触層２１の基板１０から離れた側にＮ型オーミック金属層４０を形成することは、
複数の発光メサ構造２０２の同じ側のトレンチ２０１の中に、複数の発光メサ構造２０２が共用するＮ型オーミック金属層４０を形成することを含む。

【0036】

例えば、図１２を参照し、２列の発光プラットホームが存在し、左半分の列の発光プラットホームの左辺はＮ型金属を有し、右半分の列の発光プラットホームと共用することができる。これは、これらの２列の発光プラットホームのＮ型オーミック金属層（ｎ ｃｏｎｔａｃｔ ｌａｙｅｒ）が全てつながっているので、複数の発光メサ構造２０２はＮ型オーミック金属層を共用することができるからである。

【0037】

例えば、図１２は、本願の実施例に係る他の垂直共振器面発光レーザの平面図であり、図１２を参照し、垂直共振器面発光レーザにおける発光メサ構造２０２は複数であってもよく、複数のトレンチ２０１を形成することにより複数の発光メサ構造２０２が形成される。図１２には、例示的に８つの発光メサ構造２０２が描かれている。形成されたＮ型オーミック金属層４０は、８つの発光メサ構造２０２の同じ側のトレンチ２０１に位置し、Ｎ型オーミック金属層４０の形状は条状であってよい。後続の、半導体エピタキシャル構造２０の基板１０から離れた側並びにトレンチ２０１の側壁及び底部に第１のパッシベーション層５０が形成された後に、第１のパッシベーション層５０をエッチングし、これにより、Ｎ型オーミック金属層４０の基板１０から離れた側に第１の開口Ａを形成してＮ型オーミック金属層４０を露出させ、発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５の基板１０から離れた側に第２の開口Ｂを形成してＰ型オーミック接触層２５を露出させる過程において、第１の開口Ａが形成した形状は条状であり、第２の開口Ｂが形成した形状は依然として環状である。そのうち、第１の電極層６０は８つの発光メサ構造２０２の共用電極層であり、第１の電極層６０はカソードパッド金属層であり、８つの発光メサ構造２０２が置かれる区域に形成された第２の電極層７０は、同様に共用電極層であり、第２の電極層７０はアノードパッド金属層であり、８つの発光メサ構造２０２は並列接続の関係である。電流信号は、アノードパッド金属層を通って各発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック金属層へ流れ、各々のＰ型分布ブラッグ反射層２４、量子井戸層２３、Ｎ型分布ブラッグ反射層２２を経由し、完全的な層であるＮ型オーミック接触層２１を通って共用のＮ型オーミック金属層４０へ流れ、さらにカソードパッド金属層を通って流出し、これにより、閉じられた回路が形成される。

【0038】

図１３は、図１２のＣ３－Ｃ４に沿う１つの構造断面図であり、図１３を参照し、半導体エピタキシャル層構造２０をエッチングする時に、発光メサ構造２０２の形成位置の周辺区域のうち、これからＮ型オーミック金属層４０を有する側に、これからＮ型オーミック金属層４０を有する側の一部の区域をＮ型オーミック接触層２１までエッチングすることができ、これからＮ型オーミック金属層４０を有さない他側に、これからＮ型オーミック金属層４０を有さない他側の一部の区域をＮ型分布ブラッグ反射層２２までエッチングすることができる。図１４は、図１２のＣ３－Ｃ４に沿う他の構造断面図であり、図１４を参照し、半導体エピタキシャル層構造２０をエッチングする時に、発光メサ構造２０２の形成位置の周辺区域のうち、これからＮ型オーミック金属層４０を有する側に、これからＮ型オーミック金属層４０を有する側の全ての区域をＮ型オーミック接触層２１までエッチングすることができ、これからＮ型オーミック金属層４０を有さない他側に、これからＮ型オーミック金属層４０を有さない他側の全ての区域をＮ型分布ブラッグ反射層２２までエッチングすることができる。

【0039】

図１２を参照し、Ｎ型導電層に応じて設計することができ、例えば、図１２における左辺にはｎ ｐａｄが設計され、右辺にはなく、２列の発光メサは、一辺のｎ ｐａｄのみがあれば、発光の均一性を満たすことができる。複数列であると、Ｎ型導電層が長すぎて抵抗が大きすぎるため、発光の均一度が悪くなる可能性がある。

【0040】

一実施例において、図１２には、一辺のｎ ｐａｄとして設けられてもよいし、両辺のｐａｄとして設けられてもよく、設け方はＮ型導電層の抵抗に応じて選択することができる。

【0041】

他の実施例において、図１３～１４を参照し、１つの例では、左右両側にはいずれも、エッチングしてＮ型オーミック金属層を露出させることができる。しかしながら、他の例では、左側のみにＮ型オーミック金属層があり、かつ右側の発光ユニットはいずれも並列なものであり、発光ユニットの間は完全に絶縁される必要がない。

【0042】

図８を参照し、本願の実施例は、基板１０と、基板１０の一側に位置する半導体エピタキシャル構造２０と、Ｎ型オーミック金属層４０と、第１のパッシベーション層５０と、第１の電極層６０と、Ｐ型オーミック金属層と、第２の電極層７０と、を備える垂直共振器面発光レーザをさらに提供する。
そのうち、半導体エピタキシャル構造２０は、基板１０に順に積層して設けられたＮ型オーミック接触層２１、Ｎ型分布ブラッグ反射層２２、量子井戸層２３、Ｐ型分布ブラッグ反射層２４及びＰ型オーミック接触層２５を備え、半導体エピタキシャル構造２０は、トレンチ２０１及びトレンチ２０１に取り囲まれた発光メサ構造２０２を備え、トレンチ２０１が一部のＮ型オーミック接触層２１を露出させ、発光メサ構造２０２には電流制限層３０が備えられ、電流制限層３０は開口を有し、開口は発光メサ構造２０２の発光領域Ｑを形成するために用いられ、
Ｎ型オーミック金属層４０は、トレンチ２０１の底部に位置し、Ｎ型オーミック金属層４０とトレンチ２０１の側壁との距離は０より大きく、
第１のパッシベーション層５０は、半導体エピタキシャル構造２０の基板１０から離れた側並びにトレンチ２０１の側壁及び底部に位置し、第１のパッシベーション層５０は、第１の開口Ａ及び第２の開口Ｂを備え、第１の開口Ａは、Ｎ型オーミック金属層４０を露出させ、第２の開口Ｂは発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５を露出させ、そのうち、第１の開口Ａ及び第２の開口Ｂは同じエッチング工程において形成され、
第１の電極層６０は、第１の開口Ａが露出させたＮ型オーミック金属層４０に接触し、Ｐ型オーミック金属層は、第２の開口Ｂが露出させたＰ型オーミック接触層２５に接触し、第２の電極層７０は、Ｐ型オーミック金属層のＰ型オーミック接触層２５から離れた側に位置し、そのうち、Ｎ型電極層（第１の電極層６０）、Ｐ型オーミック金属層及びＰ型電極層（第２の電極層７０）は同じ金属堆積工程において形成される。

【0043】

本願の実施例に係る垂直共振器面発光レーザにおいて、第１のパッシベーション層５０は、第１の開口Ａ及び第２の開口Ｂを備え、第１の開口Ａは、Ｎ型オーミック金属層４０を露出させ、第２の開口Ｂは、発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５を露出させ、そのうち、第１の開口Ａ及び第２の開口Ｂは、同じエッチング工程において形成され、同じエッチング工程において、Ｎ型オーミック金属層４０の基板１０から離れた側に位置する第１のパッシベーション層５０、及び発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５の基板１０から離れた側に位置する第１のパッシベーション層５０をエッチングし、これにより、Ｎ型オーミック金属層４０の基板１０から離れた側に第１の開口Ａを形成してＮ型オーミック金属層４０を露出させ、発光メサ構造２０２におけるＰ型オーミック接触層２５の基板１０から離れた側に第２の開口Ｂを形成してＰ型オーミック接触層２５を露出させ、開口のエッチング工程の回数が減少される。また、垂直共振器面発光レーザにおけるＮ型電極層、Ｐ型オーミック金属層及びＰ型電極層は同じ金属堆積工程において形成される。同じ金属堆積工程において、第１の開口Ａの中に第１の電極層６０を形成して、第２の開口Ｂの中にＰ型オーミック金属層及び第２の電極層７０を順に形成することにより、金属堆積工程の回数が減少され、金属消耗品の量が減少されて、レーザの製造効率が高められ、レーザの製造時間長が短縮され、製造コストが低減される。

【0044】

一実施例において、垂直共振器面発光レーザは、
第２のパッシベーション層８０をさらに備え、第２のパッシベーション層８０は、半導体エピタキシャル構造２０と第１のパッシベーション層５０との間に位置し、第２のパッシベーション層８０は、半導体エピタキシャル構造２０の前記基板１０から離れた側の表面を覆う。

【0045】

一実施例において、Ｎ型分布ブラッグ反射層及びＰ型分布ブラッグ反射層はそれぞれ、アルミニウムガリウム砒素材料層とガリウム砒素材料層との２種の異なる屈折率である材料層が積層することにより構成され、又は高アルミニウム組成が含まれたアルミニウムガリウム砒素材料層と低アルミニウム組成が含まれたアルミニウムガリウム砒素材料層との２種の異なる屈折率である材料層が積層することにより構成される。

【0046】

一実施例において、発光メサ構造２０２の個数は複数を含み、Ｎ型オーミック金属層は、複数の発光メサ構造２０２が共用するＮ型オーミック金属層４０であり、前記複数の発光メサ構造２０２の同じ側のトレンチ２０１に位置する。

【0047】

一実施例において、Ｎ型オーミック金属層は、発光メサ構造２０２の複数の側のトレンチ２０１の中に位置してもよい。

【0048】

本願の実施例は、基板１０と、基板１０の一側に位置する半導体エピタキシャル構造２０と、Ｎ型オーミック金属層４０と、第１の電極層６０と、Ｐ型オーミック金属層と、第２の電極層７０と、を備える垂直共振器面発光レーザをさらに提供する。
そのうち、半導体エピタキシャル構造２０は、基板１０に順に積層して設けられたＮ型オーミック接触層２１、Ｎ型分布ブラッグ反射層２２、量子井戸層２３、Ｐ型分布ブラッグ反射層２４及びＰ型オーミック接触層２５を備え、半導体エピタキシャル構造２０は、トレンチ２０１及びトレンチ２０１に取り囲まれた発光メサ構造２０２を備え、トレンチ２０１が一部のＮ型オーミック接触層２１を露出させ、発光メサ構造２０２には電流制限層３０が備えられ、電流制限層３０は開口を有し、開口は発光メサ構造２０２の発光領域Ｑを形成するために用いられ、
Ｎ型オーミック金属層４０は、トレンチ２０１の底部に位置し、Ｎ型オーミック金属層４０とトレンチ２０１の側壁との距離は０より大きく、
第１の電極層６０は、第１の開口Ａが露出させたＮ型オーミック金属層４０に接触し、Ｐ型オーミック金属層は、第２の開口Ｂが露出させたＰ型オーミック接触層２５に接触し、Ｐ型オーミック金属層と第２の電極層７０とは同じ層であってもよく、そのうち、Ｎ型電極層、Ｐ型オーミック金属層及びＰ型電極層は同じ金属堆積工程において形成される。

【0049】

当業者は、本願が、ここに記載された特定の実施例に限定されず、当業者として、本願の保護範囲から逸脱することなく、種々の変化、再調整及び置換を行うことができることを理解すべきである。本願は、以上の実施例のみに限定されず、本発明の構想から逸脱しない限り、他の均等な実施例をより多く含んでもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】