JPH0786691A - 発光装置 - Google Patents
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- JPH0786691A JPH0786691A JP22906993A JP22906993A JPH0786691A JP H0786691 A JPH0786691 A JP H0786691A JP 22906993 A JP22906993 A JP 22906993A JP 22906993 A JP22906993 A JP 22906993A JP H0786691 A JPH0786691 A JP H0786691A
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Landscapes
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- Led Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 面発光レーザを用いる発光装置において、そ
の駆動のための電極配線構成を提案し、例えばプロジェ
クション（投射型）のディスプレイに適用して好適な発
光装置を提供する。 【構成】 絶縁性の基板１上に、水平共振器型の面発光
レーザ２０が２次元配置され、各面発光レーザ２０の共
振器長方向に延長して下層電極２１がライン状に形成さ
れ、ライン毎に電極絶縁部１６を設け、下層電極２１と
直交するライン状パターンに上層電極２４を設ける構成
とする。
の駆動のための電極配線構成を提案し、例えばプロジェ
クション（投射型）のディスプレイに適用して好適な発
光装置を提供する。 【構成】 絶縁性の基板１上に、水平共振器型の面発光
レーザ２０が２次元配置され、各面発光レーザ２０の共
振器長方向に延長して下層電極２１がライン状に形成さ
れ、ライン毎に電極絶縁部１６を設け、下層電極２１と
直交するライン状パターンに上層電極２４を設ける構成
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、面発光レーザを集積し
て成る発光装置に係わる。
て成る発光装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】基板に対し垂直な方向にレーザ光を出力
するいわゆる面発光型のレーザをマトリクス状に配列
し、これを例えば並列情報処理用として用いた完全独立
配線の２次元面発光レーザアレイが報告されている（例
えば“ELECTRONICS LETTERS 27 (1991)583”）。
するいわゆる面発光型のレーザをマトリクス状に配列
し、これを例えば並列情報処理用として用いた完全独立
配線の２次元面発光レーザアレイが報告されている（例
えば“ELECTRONICS LETTERS 27 (1991)583”）。
【０００３】しかしながら上述の完全独立配線では、配
線スペースや電極パッド数を考慮すると、駆動できるレ
ーザ素子の数及び密度等がかなり制限され、大規模集積
化は不可能である。
線スペースや電極パッド数を考慮すると、駆動できるレ
ーザ素子の数及び密度等がかなり制限され、大規模集積
化は不可能である。
【０００４】また、比較的単純な配線構成が期待できる
垂直共振器型の面発光レーザを用いようとすると、その
端子間の電気抵抗が大きく発熱の原因となり、高密度ア
レイ化には不利となる。
垂直共振器型の面発光レーザを用いようとすると、その
端子間の電気抵抗が大きく発熱の原因となり、高密度ア
レイ化には不利となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな面発光レーザを用いる発光装置において、その駆動
のための電極配線構成を提案し、例えばプロジェクショ
ン（投射型）ディスプレイに適用して好適な発光装置を
提供する。
うな面発光レーザを用いる発光装置において、その駆動
のための電極配線構成を提案し、例えばプロジェクショ
ン（投射型）ディスプレイに適用して好適な発光装置を
提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその一
例の略線的拡大斜視図を示すように、絶縁性の基板１上
に、水平共振器型の面発光レーザ２０が２次元配置さ
れ、各面発光レーザ２０の共振器長方向に延長して下層
電極２１がライン状に形成され、ライン毎に電極絶縁部
１６を設け、下層電極２１と直交するライン状パターン
に上層電極２４を設ける構成とする。
例の略線的拡大斜視図を示すように、絶縁性の基板１上
に、水平共振器型の面発光レーザ２０が２次元配置さ
れ、各面発光レーザ２０の共振器長方向に延長して下層
電極２１がライン状に形成され、ライン毎に電極絶縁部
１６を設け、下層電極２１と直交するライン状パターン
に上層電極２４を設ける構成とする。
【０００７】また本発明は、上述の構成において面発光
レーザ２０の上層電極２４をエアブリッジ型構成とす
る。更にまた本発明は、上述の構成において基板１とは
別体の基板上に電極をパターニング形成し、面発光レー
ザ２０の上層電極２４と接続するように両基板を重ね合
わせて構成する。また本発明は、面発光レーザ２０の外
部反射鏡２５を再結晶成長層により構成する。
レーザ２０の上層電極２４をエアブリッジ型構成とす
る。更にまた本発明は、上述の構成において基板１とは
別体の基板上に電極をパターニング形成し、面発光レー
ザ２０の上層電極２４と接続するように両基板を重ね合
わせて構成する。また本発明は、面発光レーザ２０の外
部反射鏡２５を再結晶成長層により構成する。
【０００８】
【作用】上述したように本発明によれば、２次元配置し
た面発光レーザ２０のライン毎に下層電極２１を形成す
ることからライン毎の駆動が可能となり、この下層電極
２１と直交するライン状パターンの上層電極２４を設
け、エアーブリッジ型またはヒートシンク等の別体の基
板上に形成した電極を積層して構成することによって単
純マトリクス型の駆動が可能となり、これによりプロジ
ェクションディスプレイ等の各種表示装置に応用するこ
とができる。
た面発光レーザ２０のライン毎に下層電極２１を形成す
ることからライン毎の駆動が可能となり、この下層電極
２１と直交するライン状パターンの上層電極２４を設
け、エアーブリッジ型またはヒートシンク等の別体の基
板上に形成した電極を積層して構成することによって単
純マトリクス型の駆動が可能となり、これによりプロジ
ェクションディスプレイ等の各種表示装置に応用するこ
とができる。
【０００９】また特に面発光レーザ２０の外部反射鏡２
５を再結晶成長層により構成することによって、その表
面性を良好に且つ角度制御を精度良く形成することが可
能となり、より効率良く発光を行わせることができる。
５を再結晶成長層により構成することによって、その表
面性を良好に且つ角度制御を精度良く形成することが可
能となり、より効率良く発光を行わせることができる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の各実施例をその理解を容易にす
るために、製造工程と共に図面を参照して詳細に説明す
る。この例においては、ＧａＡｓ絶縁基板上に、ＡｌＧ
ａＡｓ系の面発光レーザを形成して発光装置を得る場合
を示す。
るために、製造工程と共に図面を参照して詳細に説明す
る。この例においては、ＧａＡｓ絶縁基板上に、ＡｌＧ
ａＡｓ系の面発光レーザを形成して発光装置を得る場合
を示す。
【００１１】先ずこの例においては、図２の一製造工程
図に示すように、半絶縁性のＧａＡｓ等より成る基板１
の上に例えばｎ型のＧａＡｓバッファ層２、ｎ型のＡｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓ等より成る第１のクラッド層３、真性
のＧａＡｓ等より成る活性層４、ｐ型のＡｌ0.35Ｇａ
0.65Ａｓ等より成る第２のクラッド層５ａを順次例えば
ＭＯＣＶＤ（有機金属による化学的気相成長法）により
エピタキシャル成長する。そして続いて例えばｎ型のＡ
ｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ等より成る電流狭窄層６を同様にエ
ピタキシャル成長した後、電流通路部７を除去するよう
にフォトリソグラフィ等の適用によりパターンエッチン
グを施し、更にこの上に電流通路部分を埋込んでｐ型の
Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ等より成る第２のクラッド層５ｂ
をエピタキシャル成長し、更にｐ型のＧａＡｓ等より成
るキャップ層７を同様にエピタキシャル成長して、ＳＡ
Ｎ（Self Aligned Narrow-Stripe) 型の半導体レーザ構
造を形成する。図２Ａにおいて矢印ａは電流通路部７の
延長する方向を示し、例えば〈００１〉結晶軸方向の
〔００１〕結晶軸方向、また矢印ｂは基板１の主面の直
交する方向を示し、〈１００〉結晶軸方向の例えば〔１
００〕結晶軸方向を示す。
図に示すように、半絶縁性のＧａＡｓ等より成る基板１
の上に例えばｎ型のＧａＡｓバッファ層２、ｎ型のＡｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓ等より成る第１のクラッド層３、真性
のＧａＡｓ等より成る活性層４、ｐ型のＡｌ0.35Ｇａ
0.65Ａｓ等より成る第２のクラッド層５ａを順次例えば
ＭＯＣＶＤ（有機金属による化学的気相成長法）により
エピタキシャル成長する。そして続いて例えばｎ型のＡ
ｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ等より成る電流狭窄層６を同様にエ
ピタキシャル成長した後、電流通路部７を除去するよう
にフォトリソグラフィ等の適用によりパターンエッチン
グを施し、更にこの上に電流通路部分を埋込んでｐ型の
Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ等より成る第２のクラッド層５ｂ
をエピタキシャル成長し、更にｐ型のＧａＡｓ等より成
るキャップ層７を同様にエピタキシャル成長して、ＳＡ
Ｎ（Self Aligned Narrow-Stripe) 型の半導体レーザ構
造を形成する。図２Ａにおいて矢印ａは電流通路部７の
延長する方向を示し、例えば〈００１〉結晶軸方向の
〔００１〕結晶軸方向、また矢印ｂは基板１の主面の直
交する方向を示し、〈１００〉結晶軸方向の例えば〔１
００〕結晶軸方向を示す。
【００１２】このときの矢印ａで示す〈０１１〉結晶軸
方向に沿う断面図を図３Ａに示す。そして図３Ｂに示す
ように、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等の
異方性のドライエッチング技術によってＡｌＧａＡｓ系
の場合、例えばＳｉＣｌ4とＨｅの混合ガスを用いて基
板１の主面に対し垂直な方向にエッチングを行って、共
振器を規制する端面９Ａ及び９Ｂを形成し、両端面に規
制された共振器構造を有するレーザ部１０を形成する。
この状態での略線的拡大斜視図を図４に示す。図４にお
いて、図１及び図２に対応する部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。
方向に沿う断面図を図３Ａに示す。そして図３Ｂに示す
ように、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等の
異方性のドライエッチング技術によってＡｌＧａＡｓ系
の場合、例えばＳｉＣｌ4とＨｅの混合ガスを用いて基
板１の主面に対し垂直な方向にエッチングを行って、共
振器を規制する端面９Ａ及び９Ｂを形成し、両端面に規
制された共振器構造を有するレーザ部１０を形成する。
この状態での略線的拡大斜視図を図４に示す。図４にお
いて、図１及び図２に対応する部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。
【００１３】そして図５Ａに示すように、この共振器ミ
ラーを構成する端面９Ａ及び９Ｂを含んで全面的に覆う
ように、発光波長に透明な材料を用いて、例えばクラッ
ド層３、５と同様のＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓより成る窓部
成長層１１をＭＯＣＶＤ等によりエピタキシャル成長す
る。これによって、エッチング形成された端面９Ａ及び
９Ｂがより一層平坦化され、また窓部を構成することに
より端面光密度の低減化等の効果を得ることができ、例
えば後述するように高反射コーティングを施す場合に光
密度が増大しても、素子の信頼性の低下を抑制すること
ができる。
ラーを構成する端面９Ａ及び９Ｂを含んで全面的に覆う
ように、発光波長に透明な材料を用いて、例えばクラッ
ド層３、５と同様のＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓより成る窓部
成長層１１をＭＯＣＶＤ等によりエピタキシャル成長す
る。これによって、エッチング形成された端面９Ａ及び
９Ｂがより一層平坦化され、また窓部を構成することに
より端面光密度の低減化等の効果を得ることができ、例
えば後述するように高反射コーティングを施す場合に光
密度が増大しても、素子の信頼性の低下を抑制すること
ができる。
【００１４】そして次に、両共振器端面９Ａ及び９Ｂに
反射率の異なるコーティングを施す場合、斜め方向から
高反射コーティングのための誘電体層１２ａ，１２ｂを
スパッタリングや電子ビーム蒸着等により被着する。即
ち、図５Ａにおいて矢印ｃで示すように例えば先ず端面
９Ａ側にＳｉＯ2 、Ｓｉ等の誘電体層１２ａを例えば１
層ずつ被着する。そして図５Ｂにおいて矢印ｄで示すよ
うに、端面９Ｂ側にＳｉＯ2 、Ｓｉ等の誘電体層１２ｂ
を例えば複数層積層する。
反射率の異なるコーティングを施す場合、斜め方向から
高反射コーティングのための誘電体層１２ａ，１２ｂを
スパッタリングや電子ビーム蒸着等により被着する。即
ち、図５Ａにおいて矢印ｃで示すように例えば先ず端面
９Ａ側にＳｉＯ2 、Ｓｉ等の誘電体層１２ａを例えば１
層ずつ被着する。そして図５Ｂにおいて矢印ｄで示すよ
うに、端面９Ｂ側にＳｉＯ2 、Ｓｉ等の誘電体層１２ｂ
を例えば複数層積層する。
【００１５】そして更に、プラズマＣＶＤ（化学的気相
成長法）等により全面的にＳｉＮXやＳｉＯ2 等の誘電
体層１２ｃを被着して、発振波長をλとしたときに両端
面９Ａ及び９Ｂ上に被着された誘電体層の全厚さが例え
ばλ／２となるように調整する。このプラズマＣＶＤは
前述の図３Ｃにおいて形成された垂直面を全て覆うこと
を目的とし、後の工程で形成する電極の絶縁及びエッチ
ングプロセスにおける素子の保護の働きをする。端面反
射率制御を行わない場合はプラズマＣＶＤによりλ／２
の厚さの誘電体層を設けるのみでもよい。
成長法）等により全面的にＳｉＮXやＳｉＯ2 等の誘電
体層１２ｃを被着して、発振波長をλとしたときに両端
面９Ａ及び９Ｂ上に被着された誘電体層の全厚さが例え
ばλ／２となるように調整する。このプラズマＣＶＤは
前述の図３Ｃにおいて形成された垂直面を全て覆うこと
を目的とし、後の工程で形成する電極の絶縁及びエッチ
ングプロセスにおける素子の保護の働きをする。端面反
射率制御を行わない場合はプラズマＣＶＤによりλ／２
の厚さの誘電体層を設けるのみでもよい。
【００１６】そして更に、図６Ａに示すように、垂直端
面上以外の部分の誘電体層１２（１２ａ〜１２ｃ）をエ
ッチング除去する。この場合、例えばＲＩＥ等の異方性
ドライエッチングを矢印ｅで示すように全面的に施すこ
とによって、垂直端面部分のみを残して他部の誘電体層
１２を自己整合的に除去することができる。
面上以外の部分の誘電体層１２（１２ａ〜１２ｃ）をエ
ッチング除去する。この場合、例えばＲＩＥ等の異方性
ドライエッチングを矢印ｅで示すように全面的に施すこ
とによって、垂直端面部分のみを残して他部の誘電体層
１２を自己整合的に除去することができる。
【００１７】そして図６Ｂに示すように、全面的にＭＯ
ＣＶＤにより例えばキャップ層８と同様の材料のｐ型の
ＧａＡｓを成長して、誘電体層が除去された部分に選択
的に再成長層１３を形成する。この場合、両端面９Ａ及
び９Ｂに規制されたレーザ部の上部を予め例えばフォト
リソグラフィ等の適用によってエッチングし、窓部成長
層１１を除去して更にキャップ層８の上部もエッチング
する。
ＣＶＤにより例えばキャップ層８と同様の材料のｐ型の
ＧａＡｓを成長して、誘電体層が除去された部分に選択
的に再成長層１３を形成する。この場合、両端面９Ａ及
び９Ｂに規制されたレーザ部の上部を予め例えばフォト
リソグラフィ等の適用によってエッチングし、窓部成長
層１１を除去して更にキャップ層８の上部もエッチング
する。
【００１８】そしてその上を含んで全面的に例えばキャ
ップ層８と同一の材料をもって、誘電体層１２が除去さ
れた領域に再成長層１３をエピタキシャル成長する。こ
のとき、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ（分子線エピタキシー
法）、減圧ＭＯＣＶＤ等によりＧａＡｓ、ＡｌＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＧａＰ等のこの場合ＧａＡｓより
成る再成長層１３をエピタキシャル成長すると、誘電体
層１２を構成する｛００１｝結晶面と同等の結晶面、即
ち（００１）（００−１）、（０１０）、（０−１０）
の各結晶面の縁部から一旦｛１１０｝結晶面が生じる
と、この｛１１０｝結晶面上においては比較的エピタキ
シャル成長が遅いことから、この再成長層１３は、｛０
０１｝結晶面及び基板１の主面とに対し４５°をなす
｛１１０｝結晶面より成る斜面を構成しながら成長す
る。
ップ層８と同一の材料をもって、誘電体層１２が除去さ
れた領域に再成長層１３をエピタキシャル成長する。こ
のとき、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ（分子線エピタキシー
法）、減圧ＭＯＣＶＤ等によりＧａＡｓ、ＡｌＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＧａＰ等のこの場合ＧａＡｓより
成る再成長層１３をエピタキシャル成長すると、誘電体
層１２を構成する｛００１｝結晶面と同等の結晶面、即
ち（００１）（００−１）、（０１０）、（０−１０）
の各結晶面の縁部から一旦｛１１０｝結晶面が生じる
と、この｛１１０｝結晶面上においては比較的エピタキ
シャル成長が遅いことから、この再成長層１３は、｛０
０１｝結晶面及び基板１の主面とに対し４５°をなす
｛１１０｝結晶面より成る斜面を構成しながら成長す
る。
【００１９】従ってこの｛１１０｝結晶面を外部４５°
反射鏡として利用することにより、活性層４から出射さ
れるレーザ光を基板１にほぼ垂直な方向に取り出す面発
光レーザを得ることができる。この場合、その反射鏡を
結晶成長により形成することから、結晶性が良好で平坦
性、表面に優れ、且つその角度制御を精度良く行うこと
ができる。
反射鏡として利用することにより、活性層４から出射さ
れるレーザ光を基板１にほぼ垂直な方向に取り出す面発
光レーザを得ることができる。この場合、その反射鏡を
結晶成長により形成することから、結晶性が良好で平坦
性、表面に優れ、且つその角度制御を精度良く行うこと
ができる。
【００２０】尚このとき、キャップ層８の上部のエッチ
ング深さが充分でない場合は、図７に示すようにこの上
の再成長層１３の両端にひさし状の突起１３ａが生じて
しまう場合があるので、その深さを適切に選定すること
が必要である。図７において、図６Ａ及びＢに対応する
部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
ング深さが充分でない場合は、図７に示すようにこの上
の再成長層１３の両端にひさし状の突起１３ａが生じて
しまう場合があるので、その深さを適切に選定すること
が必要である。図７において、図６Ａ及びＢに対応する
部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２１】次に、このようにして形成した面発光レー
ザに対する下層電極及び上層電極の構成を、その製造方
法と共に説明する。図８Ａにおいて、図６Ａ及びＢ対応
する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
ザに対する下層電極及び上層電極の構成を、その製造方
法と共に説明する。図８Ａにおいて、図６Ａ及びＢ対応
する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２２】ここで、再成長層１３は例えばキャップ層
と同一材料のｐ型ＧａＡｓ、窓部成長層１１はＡｌＧａ
Ａｓ層であることから、例えばＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 と
を１：３０で混合した４℃のエッチング液によるウェッ
トエッチングを行うことにより、この窓部成長層１１を
エッチングストップ層としてレーザ部１０の両側に再成
長した外部反射鏡以外の再成長層１３を、図８Ｂに示す
ように選択的に除去することができる。そして更に露出
した窓部成長層１１を除去し、例えばＡｕ、Ｎｉ及びＡ
ｕＧｅを順次積層して成る下層電極１５を形成する。
と同一材料のｐ型ＧａＡｓ、窓部成長層１１はＡｌＧａ
Ａｓ層であることから、例えばＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 と
を１：３０で混合した４℃のエッチング液によるウェッ
トエッチングを行うことにより、この窓部成長層１１を
エッチングストップ層としてレーザ部１０の両側に再成
長した外部反射鏡以外の再成長層１３を、図８Ｂに示す
ように選択的に除去することができる。そして更に露出
した窓部成長層１１を除去し、例えばＡｕ、Ｎｉ及びＡ
ｕＧｅを順次積層して成る下層電極１５を形成する。
【００２３】この下層電極１５の被着方法としては、例
えばレジストのエッジが逆テーパ状となるように塗布、
パターン露光、現像によりパターニング形成し、電極メ
タルを蒸着した後レジストを除去してリフトオフにより
電極パターンを形成することができる。
えばレジストのエッジが逆テーパ状となるように塗布、
パターン露光、現像によりパターニング形成し、電極メ
タルを蒸着した後レジストを除去してリフトオフにより
電極パターンを形成することができる。
【００２４】或いはメッキによる場合は、例えば下層レ
ジストを順テーパ状にパターニング形成した後下層メタ
ルを全体的に薄く蒸着し、更にレジストパターンを形成
してメッキ後レジストを除去し、更に全体的にイオンミ
リング等により薄く蒸着したメタル部をエッチング除去
して最後に下層レジストを除去して電極１５をパターニ
ング形成することができる。このメッキによる場合はプ
ロセス手順は多少増加するが、電極厚さや形状の制御性
において上述のリフトオフ法に比し優れる。
ジストを順テーパ状にパターニング形成した後下層メタ
ルを全体的に薄く蒸着し、更にレジストパターンを形成
してメッキ後レジストを除去し、更に全体的にイオンミ
リング等により薄く蒸着したメタル部をエッチング除去
して最後に下層レジストを除去して電極１５をパターニ
ング形成することができる。このメッキによる場合はプ
ロセス手順は多少増加するが、電極厚さや形状の制御性
において上述のリフトオフ法に比し優れる。
【００２５】そして更に図８Ｃに示すように、各面発光
レーザ２０を電気的に分離する電極絶縁部１６を、絶縁
性の基板１に達する深さとして、例えば下層電極２１に
平行なストライプ状にフォトリソグラフィ等の適用によ
り形成する。
レーザ２０を電気的に分離する電極絶縁部１６を、絶縁
性の基板１に達する深さとして、例えば下層電極２１に
平行なストライプ状にフォトリソグラフィ等の適用によ
り形成する。
【００２６】そして次に図９Ａに示すように、下層電極
２１を埋め込むように例えばポリイミド２２を被着して
全体を平坦化する。図９において図８Ａ〜Ｃに対応する
部分には同一符号を付して重複説明を省略する。そして
面発光レーザ２０の上部の再成長層１３上を露出させて
コンタクトホール２３を形成する。
２１を埋め込むように例えばポリイミド２２を被着して
全体を平坦化する。図９において図８Ａ〜Ｃに対応する
部分には同一符号を付して重複説明を省略する。そして
面発光レーザ２０の上部の再成長層１３上を露出させて
コンタクトホール２３を形成する。
【００２７】この後、例えばＡｕ、Ｐｔ及びＴｉを順次
積層した上層電極２４を、例えば上述の下層電極２１と
同様にリフトオフ又はメッキによりパターニング形成し
て、図９Ｂに示すようにポリイミド２２を除去してエア
ブリッジ型の上層電極２４を形成することができる。
積層した上層電極２４を、例えば上述の下層電極２１と
同様にリフトオフ又はメッキによりパターニング形成し
て、図９Ｂに示すようにポリイミド２２を除去してエア
ブリッジ型の上層電極２４を形成することができる。
【００２８】このような製造方法により、図１に示すよ
うに、各共振器端面に対向して再結晶成長により外部反
射鏡２５が設けられた面発光レーザ２０が２次元配置さ
れ、その下層電極２１が共振器長方向に延長してライン
状に形成され、ライン毎に電極絶縁部１６を設けて、且
つ上層電極２４を下層電極２１に直交する方向に延長し
てライン状に設けた単純マトリクス駆動が可能な発光装
置を得ることができる。
うに、各共振器端面に対向して再結晶成長により外部反
射鏡２５が設けられた面発光レーザ２０が２次元配置さ
れ、その下層電極２１が共振器長方向に延長してライン
状に形成され、ライン毎に電極絶縁部１６を設けて、且
つ上層電極２４を下層電極２１に直交する方向に延長し
てライン状に設けた単純マトリクス駆動が可能な発光装
置を得ることができる。
【００２９】このように基本的に電極配線としてメタル
配線を用いることにより、半導体層を用いる場合に比し
低抵抗化をはかることができると共に、エアブリッジ型
の上層電極を配線形成することによって、下層電極と上
層電極との間の容量を低減化することができる。またこ
れらの電極の厚さや幅を適切に選定することによって、
配線抵抗をより低減化することができる。
配線を用いることにより、半導体層を用いる場合に比し
低抵抗化をはかることができると共に、エアブリッジ型
の上層電極を配線形成することによって、下層電極と上
層電極との間の容量を低減化することができる。またこ
れらの電極の厚さや幅を適切に選定することによって、
配線抵抗をより低減化することができる。
【００３０】尚上述の例においては上層電極２４をエア
ブリッジ型構成としたが、図１０Ａにその一製造工程の
平面図を示すように、基板１とは別体の例えばレーザ光
波長に透過性を有する基板３０上に電極３１をパターニ
ング形成すると共に、図１０Ｂに示すように面発光レー
ザ２０の再成長層１３上に上層電極２４を形成し、図１
１に示すようにこれら両基板１及び３０を矢印ｆで示す
ように重ね合わせて構成することもでき、この場合電極
形成プロセスをより簡単化することができる。またこの
場合、基板３０をヒートシンク材料とすることによっ
て、熱はけを改善することができる。図１０及び図１１
において、図９Ａ及びＢに対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。
ブリッジ型構成としたが、図１０Ａにその一製造工程の
平面図を示すように、基板１とは別体の例えばレーザ光
波長に透過性を有する基板３０上に電極３１をパターニ
ング形成すると共に、図１０Ｂに示すように面発光レー
ザ２０の再成長層１３上に上層電極２４を形成し、図１
１に示すようにこれら両基板１及び３０を矢印ｆで示す
ように重ね合わせて構成することもでき、この場合電極
形成プロセスをより簡単化することができる。またこの
場合、基板３０をヒートシンク材料とすることによっ
て、熱はけを改善することができる。図１０及び図１１
において、図９Ａ及びＢに対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。
【００３１】また、前述の再成長層１３の選択成長の過
程においても種々の変更が可能である。例えば前述の図
５Ａ〜Ｃにおいて説明した工程を経た後、図１２Ａに示
すように例えばフォトリソグラフィ等の適用によって、
矢印ｇで示すようにＲＩＥ等の異方性エッチングを行っ
てキャップ層８上と共振器端面９Ａ及び９Ｂから所定の
間隔をもった領域の誘電体層１２を除去する。この後、
図１２Ｂに示すように再成長層１３をエピタキシャル成
長すると、端面９Ａ及び９Ｂと再成長層１３の斜面より
成る外部反射鏡との間隔を制御することができる。また
この場合、キャップ層８の上部に図７において説明した
ようなひさし状の突起が生じる恐れがない。図１２にお
いて図９Ａ及びＢに対応する部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
程においても種々の変更が可能である。例えば前述の図
５Ａ〜Ｃにおいて説明した工程を経た後、図１２Ａに示
すように例えばフォトリソグラフィ等の適用によって、
矢印ｇで示すようにＲＩＥ等の異方性エッチングを行っ
てキャップ層８上と共振器端面９Ａ及び９Ｂから所定の
間隔をもった領域の誘電体層１２を除去する。この後、
図１２Ｂに示すように再成長層１３をエピタキシャル成
長すると、端面９Ａ及び９Ｂと再成長層１３の斜面より
成る外部反射鏡との間隔を制御することができる。また
この場合、キャップ層８の上部に図７において説明した
ようなひさし状の突起が生じる恐れがない。図１２にお
いて図９Ａ及びＢに対応する部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
【００３２】更にまた、図１３に示すようにレーザ共振
器を全面的に覆って端面９Ａ及び９Ｂと対向する領域の
みを矢印ｈで示すようにＲＩＥ等の異方性エッチングに
より選択的に除去することもできる。この場合の略線的
拡大斜視図を図１４に示す。この例においても共振器端
面と外部反射鏡との間隔を制御することができる。ま
た、例えばキャップ層８上の誘電体層１２を後の工程で
電流通路部分を除去して上層電極を被着することによっ
て、前述の図２において説明したようなＳＡＮ構造を採
らず、電流狭窄層を設けないレーザ構造に適用すること
ができる。
器を全面的に覆って端面９Ａ及び９Ｂと対向する領域の
みを矢印ｈで示すようにＲＩＥ等の異方性エッチングに
より選択的に除去することもできる。この場合の略線的
拡大斜視図を図１４に示す。この例においても共振器端
面と外部反射鏡との間隔を制御することができる。ま
た、例えばキャップ層８上の誘電体層１２を後の工程で
電流通路部分を除去して上層電極を被着することによっ
て、前述の図２において説明したようなＳＡＮ構造を採
らず、電流狭窄層を設けないレーザ構造に適用すること
ができる。
【００３３】また更に、下層配線を例えば図８Ａの工程
において、面発光レーザ２０の両側の再成長層１３の上
面に被着しても基板側との導通を採ることができる。し
かしながら上層配線との間隔を取りにくくなることか
ら、下層配線はこの場合再成長層を除去して被着するこ
とが望ましい。
において、面発光レーザ２０の両側の再成長層１３の上
面に被着しても基板側との導通を採ることができる。し
かしながら上層配線との間隔を取りにくくなることか
ら、下層配線はこの場合再成長層を除去して被着するこ
とが望ましい。
【００３４】尚、本発明は上述の各実施例に限定される
ことなく、面発光レーザの半導体材料及び構成等におい
て種々の変形変更が可能であることはいうまでもない。
ことなく、面発光レーザの半導体材料及び構成等におい
て種々の変形変更が可能であることはいうまでもない。
【００３５】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、大規模
且つ高密度の２次元面発光レーザを容易に駆動すること
ができて、ディスプレイへの応用が可能となり、特にプ
ロジェクションディスプレイに適用することによって、
例えばレーザ光の偏光方向を利用して立体視ディスプレ
イを構成することも可能である。
且つ高密度の２次元面発光レーザを容易に駆動すること
ができて、ディスプレイへの応用が可能となり、特にプ
ロジェクションディスプレイに適用することによって、
例えばレーザ光の偏光方向を利用して立体視ディスプレ
イを構成することも可能である。
【００３６】また水平共振器型のレーザを用いることか
ら、垂直共振器型レーザ等に比し端子間抵抗を小さくす
ることができ、発熱を抑制することができるから高密度
アレイ化に有利となる。
ら、垂直共振器型レーザ等に比し端子間抵抗を小さくす
ることができ、発熱を抑制することができるから高密度
アレイ化に有利となる。
【００３７】更に下層配線として電極メタルを用いるこ
とにより半導体層を用いる場合に比し低抵抗化をはかる
ことができる。また上層電極をエアブリッジ構造とする
ことによって、下層電極との間の容量を低減化すること
ができる。
とにより半導体層を用いる場合に比し低抵抗化をはかる
ことができる。また上層電極をエアブリッジ構造とする
ことによって、下層電極との間の容量を低減化すること
ができる。
【００３８】またレーザを成長する基板とは別体の基板
上に形成した電極により上層電極を配線することによっ
て、電極製造プロセスを簡単化することができ、またこ
の別体の基板材料として例えばレーザ発光波長に対し透
明で熱伝導率の高いヒートシンク材料を用いることによ
り、熱はけを改善することができて、よりレーザの発熱
を抑制することができる。
上に形成した電極により上層電極を配線することによっ
て、電極製造プロセスを簡単化することができ、またこ
の別体の基板材料として例えばレーザ発光波長に対し透
明で熱伝導率の高いヒートシンク材料を用いることによ
り、熱はけを改善することができて、よりレーザの発熱
を抑制することができる。
【００３９】特に、これら配線電極の厚さ及び幅等をで
きるだけ大とすることによって、配線抵抗をより低減化
することができる。
きるだけ大とすることによって、配線抵抗をより低減化
することができる。
【００４０】また更に、面発光レーザの製造過程におい
てその共振器端面形成後に全面的に半導体層をエピタキ
シャル成長することにより端面窓構造を形成することが
でき、これにより共振器端面の平坦化や端面光密度の低
減が可能になり、また後の製造工程における下層電極の
配線のためのエッチングストップ層として用いることが
でき、より製造工程を簡単化することができる。
てその共振器端面形成後に全面的に半導体層をエピタキ
シャル成長することにより端面窓構造を形成することが
でき、これにより共振器端面の平坦化や端面光密度の低
減が可能になり、また後の製造工程における下層電極の
配線のためのエッチングストップ層として用いることが
でき、より製造工程を簡単化することができる。
【図１】本発明の一実施例の略線的拡大斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の一製造工程図である。
【図３】Ａは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。
【図４】本発明の一実施例の一製造工程図である。
【図５】Ａは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。Ｃは本発
明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。Ｃは本発
明の一実施例の一製造工程図である。
【図６】Ａは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。
【図７】参考例の一製造工程図である。
【図８】Ａは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。Ｃは本発
明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。Ｃは本発
明の一実施例の一製造工程図である。
【図９】Ａは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。
Ｂは本発明の一実施例の一製造工程図である。
【図１０】Ａは本発明の他の実施例の一製造工程図であ
る。Ｂは本発明の他の実施例の一製造工程図である。
る。Ｂは本発明の他の実施例の一製造工程図である。
【図１１】本発明の他の実施例の一製造工程図である。
【図１２】Ａは本発明の他の実施例の一製造工程図であ
る。Ｂは本発明の他の実施例の一製造工程図である。
る。Ｂは本発明の他の実施例の一製造工程図である。
【図１３】本発明の他の実施例の一製造工程図である。
【図１４】本発明の他の実施例の一製造工程図である。
１ 基板 ２ バッファ層 ３ 第１のクラッド層 ４ 活性層 ５ 第２のクラッド層 ６ 電流狭窄層 ７ 電流通路部 ８ キャップ層 ９Ａ 端面 ９Ｂ 端面 １０ レーザ部 １１ 窓部成長層 １２ 誘電体層 １３ 再成長層 １６ 電極絶縁部 ２１ 下層電極 ２４ 上層電極
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁性の基板上に、水平共振器型の面発
光レーザが２次元配置され、上記面発光レーザの共振器
長方向に延長して下層電極がライン状に形成され、ライ
ン毎に電極絶縁部が設けられ、上記下層電極と直交する
ライン状パターンに上層電極が設けられて成ることを特
徴とする発光装置。 - 【請求項２】 上記面発光レーザの上層電極が、エアブ
リッジ型構成とされて成ることを特徴とする上記請求項
１に記載の発光装置。 - 【請求項３】 上記基板とは別体の基板上に電極がパタ
ーニング形成され、上記面発光レーザの上層電極と接続
するように上記両基板が重ね合わせられたことを特徴と
する上記請求項１に記載の発光装置。 - 【請求項４】 上記面発光レーザの外部反射鏡が再結晶
成長層により構成されたことを特徴とする上記請求項１
又は２又は３に記載の発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22906993A JPH0786691A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22906993A JPH0786691A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786691A true JPH0786691A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16886253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22906993A Pending JPH0786691A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786691A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11154774A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-06-08 | Canon Inc | 面発光半導体デバイスの製造方法、この方法によって製造された面発光半導体デバイス及びこのデバイスを用いた表示装置 |
| JPH11274634A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Hitachi Ltd | 半導体レーザアレイ素子および半導体レーザアレイ装置 |
| US6413838B2 (en) | 2000-03-03 | 2002-07-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of display device |
| JP2004006582A (ja) * | 2002-04-12 | 2004-01-08 | Shiro Sakai | 発光装置 |
| US7417259B2 (en) | 2002-08-29 | 2008-08-26 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light-emitting device having light-emitting elements |
| JP2017512380A (ja) * | 2014-02-18 | 2017-05-18 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 半導体構成素子を製造する方法、及び、半導体構成素子 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP22906993A patent/JPH0786691A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11154774A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-06-08 | Canon Inc | 面発光半導体デバイスの製造方法、この方法によって製造された面発光半導体デバイス及びこのデバイスを用いた表示装置 |
| JPH11274634A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Hitachi Ltd | 半導体レーザアレイ素子および半導体レーザアレイ装置 |
| US6413838B2 (en) | 2000-03-03 | 2002-07-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of display device |
| JP2004006582A (ja) * | 2002-04-12 | 2004-01-08 | Shiro Sakai | 発光装置 |
| US7667237B2 (en) | 2002-08-29 | 2010-02-23 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having light emitting elements |
| US7569861B2 (en) | 2002-08-29 | 2009-08-04 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having light emitting elements |
| US7615793B2 (en) | 2002-08-29 | 2009-11-10 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | AC driven light—emitting device |
| US7646031B2 (en) | 2002-08-29 | 2010-01-12 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having light emitting elements |
| US7417259B2 (en) | 2002-08-29 | 2008-08-26 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light-emitting device having light-emitting elements |
| US7897982B2 (en) | 2002-08-29 | 2011-03-01 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having common N-electrode |
| US8084774B2 (en) | 2002-08-29 | 2011-12-27 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having light emitting elements |
| US8097889B2 (en) | 2002-08-29 | 2012-01-17 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having light emitting elements with a shared electrode |
| US8129729B2 (en) | 2002-08-29 | 2012-03-06 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting device having light emitting elements and an air bridge line |
| US8735918B2 (en) | 2002-08-29 | 2014-05-27 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light-emitting device having light-emitting elements with polygonal shape |
| US9947717B2 (en) | 2002-08-29 | 2018-04-17 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light-emitting device having light-emitting elements and electrode spaced apart from the light emitting element |
| JP2017512380A (ja) * | 2014-02-18 | 2017-05-18 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 半導体構成素子を製造する方法、及び、半導体構成素子 |
| US10074766B2 (en) | 2014-02-18 | 2018-09-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for producing semiconductor components and semiconductor component |
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