DE69402147T2

DE69402147T2 - Halbleiterlaser mit Linse und dessen Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69402147T2
Application number: DE69402147T
Authority: DE
Inventors: Jiro Nakano; Toyokazu Ohnishi; Akinori Seki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2014-10-19
Also published as: US5553089A; EP0649203A1; JPH07115244A; DE69402147D1; EP0649203B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Halbleiterlaser und ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterlasers und insbesondere auf einen Halbleiterlaser, der leicht herzustellen ist, und auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Lasers.
Herkömmlich ist eine Technik vorgeschlagen worden, um die Leuchteffizienz der Strahlung eines Halbleiterlasers zu verbessern. Solch eine Technik des Stands der Technik ist beispielsweise in der japanischen offengelegten Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 2-92961 beschrieben.
Fig. 12 zeigt den Aufbau von solch einem Halbleiterlaser des Stands der Technik im Querschnitt. In Fig. 12 ist ein Halbleiterlaser-chip 80 durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten eines n-GaAs- Substrats 82, einer n-Al0,35Ga0,65As-Mantelschicht 83, einer undotierten aktiven GaAs-Schicht 84, einer p-Al0,35Ga0,65As- Mantelschicht 85 und einer p-GaAs-Kontaktschicht 86 gebildet. Eine Elektrode 81 auf der n-Seite ist fest an dem n-GaAs-Substrat 82 befestigt, und eine Elektrode 87 für die p-Seite ist fest an der p-GaAs-Kontaktschicht 86 befestigt. Eine isolierende Schutzbeschichtung 91 ist fest an einer Ausstrahlungs-Endoberfläche 92 des Halbleiterlaser-Chips 80 befestigt. Die isolierende Schutzbeschichtung 91 hat eine hervorstehende Konvexlinse 91a, die an einem Bereich gebildet ist, die dem Ende der aktiven Schicht 84 gegenübersteht. Mit diesem Aufbau kann ein von dem Ende der aktiven Schicht 84 emittierter Laserstrahl durch die hervorstehende konvexe Linse 91a gebündelt werden. Somit kann die Leuchteffizienz der Strahlung wesentlich verbessert werden.
In dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik befindet sich jedoch die aktive Schicht 84 nicht im zentralen Bereich des Halbleiterlaser-Chip 80 in der schichtungsrichtung des Halbleiterlaser-Chips, sondern in der Nähe der Elektrode 87 für die p-Seite. Wie aus Fig. 12 zu sehen ist, umfaßt die Höhe des Halbleiterlaser-Chips 80 in der Schichtungsrichtung eine Höhe de von 2 bis 20 µm und eine weitere Höhe ds von 100 bis 200 µm. Es ist daher unmöglich gewesen, daß die optische Achse der hervorstehenden konvexen Linse 91a, die durch Tropfen von Harz gebildet ist, am Ende der aktiven Schicht positioniert ist. Darüber hinaus ist die Gestaltung für eine Bündellinse und weiteres in einem äußeren optischen System kompliziert gewesen.
In EP-A-0536945 wird eine Halbleiterlaservorrichtung beschrieben, in der mehrere Quantentöpfe in einem zentralen Bereich angeordnet sind. Die Halbleiterlaservorrichtung umfaßt ferner eine zylindrische konvexe Linse, die an einer der teilweise reflektierenden Oberflächen angebracht ist, und dazu geeignet ist, einen von den aktiven Schichten emittierten Laserstrahl zu bündeln.
Darüber hinaus wird in WO 86/02491 eine Struktur für zwei Wellenlängen beschrieben, in der zwei kantenemittierende Vorrichtungen verbunden sind, wobei die p-Bereiche aneinander angrenzen. Das Verbindungsmaterial ist ein leitendes Material, das eine gemeinsame Elektrode zwischen den Vorrichtungen bildet. Jede Vorrichtung ist separat ansteuerbar. Eine effiziente Kopplung des emittierten Lichts in eine einzelne Faser wird erzielt, indem man die vertikale und horizontale Trennung der Licht emittierenden Streifen einschränkt.
Zusätzlich ist in US-A-5086431 ein Halbleiterlaser- Chip offenbart, mit einem oder mehreren Laser-Übergängen, der auf einer Seite eine Innenfläche aus thermisch leitendem Material befestigt ist, gegenüberliegend zu einem zweiten Halbleiterlaser-Chip desselben Aufbaus, der auf der gegenüberliegenden Seite befestigt ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Halbleiterlaser bereitzustellen, in dem eine hervorstehenden konvexe Linse leicht gebildet ist, und bei dem die Gestaltung für ein äußeres optisches System vereinfacht ist, und auch ein Verfahren zur Herstellung dieses Halbleiterlasers bereitzustellen.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die vorstehenden Aufgaben durch einen Halbleiterlaser gelöst, umfassend einen ersten Halbleiterlaser-Chip, bei dem aufeinanderfolgend auf einem Halbleitersubstrat von einem ersten Leitfähigkeitstyp eine erste Halbleiter-Mantelschicht von dem ersten Leitfähigkeitstyp, eine erste aktive Schicht und eine zweite Halbleiter-Mantelschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, der dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist, aufeinandergeschichtet sind,
einen zweiten Halbleiterlaser-Chip, bei dem aufeinanderfolgend auf einem Halbleitersubstrat von dem zweiten Leitfähigkeitstyp eine dritte Halbleiter- Mantelschicht von dem zweiten Leitfähigkeitstyp, eine zweiteaktive Schicht und eine vierte Halbleiter- Mantelschicht von dem ersten Leitfähigkeitstyp aufeinandergeschichtet sind,
wobei der erste Halbleiterlaser-Chip und der zweite Halbleiterlaser-Chip so aufeinandergeschichtet sind, daß der erste und zweite Halbleiterlaser-Chip eine einzelne Halbleiterlaser-Baugruppe bilden, bei der die zweite Halbleiter-Mantelschicht und die vierte Halbleiter- Mantelschicht im Inneren liegen, die zwei aktiven Schichten im zentralen Bereich sind und die Halbleitersubstrate außerhalb des zentralen Bereichs in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser-Baugruppe liegen,
ein Paar gegenüberliegender reflektierender Oberflächen, die an beiden Enden der aktiven Schichten gebildet sind, wobei ein Paar der reflektierenden Oberflächen eine teilweise lichtdurchlässige reflektierende Oberfläche darstellt,
eine konvexe Linse aus einem lichtdurchlässigen Material, die fest an der teilweise lichtdurchlässigen reflektierenden Oberfläche angebracht ist und geeignet ist, um die von den aktiven Schichten und durch die teilweise lichtdurchlässige reflektierende Oberfläche emittierten Laserstrahlen zu bündeln, so daß die Laserstrahlen von den zwei aktiven Schichten symmetrisch in Bezug auf die optische Achse der konvexen Linse emittiert werden, wobei die Höhe der konvexen Linse in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser-Baugruppe gleich der Dicke der Halbleiterlaser-Baugruppe in der Schichtrichtung ist.
Da sich bei dem Halbleiterlaser die aktiven Schichten, die als strahlende Bereiche dienen, im wesentlichen im zentralen Bereich der Halbleiterlaser-Chip-Baugruppe in der Schichtungsrichtung des Halbleiterlaser-Chips befinden, kann die konvexe Linse aus einem lichtdurchlässigen Material zum Bündeln des Laserstrahls leicht an der teilweise lichtdurchlässigen reflektierenden Oberfläche, die an dem Ende der aktiven Schichten gebildet ist, befestigt werden. Ferner kann die Gestaltung für das äußere optische System vereinfacht werden.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die vorstehenden Aufgaben durch ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterlasers nach Anspruch 1 gelöst, umfassend die Schritte zum
Bilden des ersten Laser-chips durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten der ersten Halbleiter-Mantelschicht von dem ersten Leitfähigkeitstyp, der ersten aktiven Schicht und der zweiten Halbleiter-Mantelschicht von dem zweiten Leitfähigkeitstyp, auf dem Halbleitersubstrat vom ersten Leitfähigkeitstyp;
Bilden des zweiten Laser-Chips durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten der dritten Halbleiter-Mantelschicht von dem zweiten Leitfähigkeitstyp, der zweiten aktiven Schicht und der vierten Halbleiter- Mantelschicht von dem ersten Leitfähigkeitstyp auf dem Halbleitersubstrat vom zweiten Leitfähigkeitstyp;
Aufeinanderschichten des ersten und zweiten Halbleiterlaser-Chips, so daß er erste und zweite Halbleiterlaser-Chip eine einzelne Halbleiterlaser- Baugruppe bilden, bei der die zweite Halbleiter- Mantelschicht und die vierte Halbleiter-Mantelschicht im Inneren liegen;
die zwei aktiven Schichten im zentralen Bereich sind und die Halbleitersubstrate außerhalb des zentralen Bereichs in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser- Baugruppe liegen; und
Befestigen der konvexen Linse aus einem lichtdurchlässigen Material an die teilweise lichtdurchlässige reflektierende Oberfläche des Paars reflektierender Oberflächen, die an beiden Enden von jeweils der ersten und zweiten aktiven Schicht und einander gegenüberliegend gebildet sind, so daß die Laserstrahlen von den zwei aktiven Schichten symmetrisch in Bezug auf die optische Achse der konvexen Linse emittiert werden, während die Höhe der konvexen Linse in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser-Baugruppe gleich der Dicke der Halbleiterlaser-Baugruppe in der Schichtrichtung ist.
Gemäß diesem Herstellungsverfahren werden die ersten und zweiten Halbleiterlaser-Chips so aufeinander geschichtet, daß das Halbleitersubstrat vom ersten Leitfähigkeitstyp, welches einen großen Teil des ersten Laser-Chips in der Schichtrichtung davon darstellt, und das Halbleitersubstrat vom zweiten Leitfähigkeitstyp, welches einen großen Teil des zweiten Laser-Chips in der Schichtrichtung darstellt, sich jeweils außerhalb der ersten inaktiven Schicht befindet.
Somit befinden sich die erste und zweite aktive Schicht im wesentlichen im zentralen Bereich der Halbleiterlaser-Chip-Baugruppe in dessen Schichtrichtung. Dies stellt eine leichte Befestigung der konvexen Linse aus einem lichtdurchlässigen Material zum Bündeln des Laserstrahls von der ersten und zweiten aktiven Schicht durch die teilweise lichtdurchlässige reflektierende Oberfläche, die an dem Ende der ersten und zweiten aktiven Schicht gebildet ist, sicher und stellt auch eine vereinfachte Gestaltung für das äußere optische System sicher.
Die vorstehenden und weiteren Aufgaben und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den begleitenden zeichnungen deutlicher.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil eines Herstellungsverfahrens einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen weiteren Teil des Herstellungsverfahrens der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die das Herstellungsverfahren nach den Figuren 2 und 3 veranschaulicht;
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht eines praktischen Beispiels für den Halbleiterlaser-Chip der zweiten Ausführungsform;
Fig. 6 ist eine Vorderansicht, die einen Teil des Herstellungsverfahrens der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
Fig. 7 ist eine Draufsicht, die einen Teil des Herstellungsverfahrens, der auf Fig. 6 folgt, veranschaulicht;
Fig. 8 ist eine Vorderansicht, die einen Teil des Herstellungsverfahrens, der auf Fig. 7 folgt, veranschaulicht;
Fig. 9 ist eine Draufsicht, die einen Teil des Herstellungsverfahrens, der auf Fig. 8 folgt, veranschaulicht;
Fig. 10 ist eine seitliche Ansicht von Fig. 9;
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die einen Teil des Herstellungsverfahrens, der auf Fig. 9 folgt, veranschaulicht; und
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht eines Halbleiterlasers vom Stand der Technik.
Nun werden die erste und zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Halbleiterlasers gemäß der ersten Ausführungsform im Querschnitt. In Fig. 1 wird ein erster Laser-Chip 10 durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten eines ersten p&spplus;-GaAs-Substrats 11, einer ersten p-Alx-Ga1-xAs-Mantelschicht 12, einer ersten undotierten aktiven GaAs-Schicht 13, einer zweiten n- AlxGa1-xAs-Mantelschicht 14 und einer ersten n&spplus;-GaAs- Kontaktschicht 15 gebildet.
Ein zweiter Laser-Chip 20 wird durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten eines zweiten n&spplus;- GaAs-Substrats 21, einer dritten n-Alx-Ga1-xAs-Mantelschicht 22, einer zweiten undotierten aktiven GaAs-Schicht 23, einer zweiten p-Alx-Ga1-xAs-Mantelschicht 24 und einer zweiten p&spplus;-GaAs-Kontaktschicht 25 gebildet.
Eine Lotschicht 31 wird verwendet, um die Oberfläche der ersten n&spplus;-GaAs-Kontaktschicht 15 von dem ersten Laser- Chip 10 und die Oberfläche der zweiten p&spplus;-GaAs- Kontaktschicht 25 von dem zweiten Laser-Chip 20 unter Bildung einer Halbleiterlaser-Chip-Baugruppe 1 zu verbinden. Eine Elektrode 32 für die p-Seite ist fest an der Oberfläche des ersten p&spplus;-GaAs-Substrats 11 angebracht, und eine Elektrode 33 für die n-Seite ist fest an der Oberfläche des zweiten n&spplus;-GaAs-Substrats 21 befestigt.
Ein Paar von einander gegenüberliegenden ersten und zweiten reflektierenden Oberflächen 34 und 35 sind an beiden Enden von jeweils der ersten undotierten aktiven GaAs-Schicht 13 und der zweiten undotierten aktiven GaAs- Schicht 23 gebildet. Die erste reflektierende Oberfläche 34 ist teilweise lichtdurchlässig, während die zweite reflektierende Oberfläche 35 aus einem stark reflektierenden Dünnfilm mit einem im wesentlichen hohen Reflexionsvermögen im Vergleich mit der ersten reflektierenden Oberfläche 34 gebildet ist
Einekonvexe Linse 36 aus einem transparenten Epoxyharz, welches ein lichtdurchlässiges Material ist, ist fest an der ersten reflektierenden Oberfläche 34 angebracht. Die konvexe Linse 34 kann durch Tropfen eines transparenten Epoxyharzes auf die erste reflektierende Oberfläche 34, Eintauchen der ersten reflektierenden Oberfläche 34 in ein transparentes Epoxyharz oder unter Verwendung eines Formwerkzeugs hergestellt werden. Die Höhe der konvexen Linse 36 ist im wesentlichen gleich der Höhe der Laser-Chip-Baugruppe 1, und die optische Achse der konvexen Linse 36 ist rund um die Enden der aktiven Schichten 13 und 23 positioniert. Ein Pfeil 37 zeigt die Emissionsrichtung des Laserstrahls.
Die Halbleiterlaser-Chip-Baugruppe 1 mit der konvexen Linse 36 mit dem vorstehenden Aufbau ist erhältlich, indem man einen großen vorgebildeten Baugruppenstab in eine Vielzahl von einzelnen Halbleiterlaser-Baugruppen schneidet. In diesem Fall ist die Schneidebene parallel zu der Ebene in Fig. 1. Daher ist die konvexe Linse 36 nicht halbkugelförmig, sondern halbzylindrisch im Aufbau.
Mit diesem Aufbau sind die zweite Mantelschicht 14 des ersten Laser-Chips 10 und die vierte Mantelschicht 24 des zweiten Laser-Chips durch die erste Kontaktschicht 15, die Lotschicht 31 und die zweite Kontaktschicht 25 verbunden, so daß das erste Substrat 11, welches einen großen Teil des ersten Laser-Chips 10 in dessen Schichtrichtung und das zweite Substrat 21, das einen großen Teil des zweiten Laser-Chips 20 in dessen Schichtrichtung darstellt, sich außerhalb der ersten aktiven Schicht 13 bzw. der zweiten aktiven Schicht 23 befinden. Somit befinden sich die erste aktive Schicht 13 und die zweite aktive Schicht 23 im wesentlichen im zentralen Bereich der Halbleiterlaser-Chip- Baugruppe 1 in dessen Schichtrichtung. Dies läßt eine einfache Bildung der konvexen Linse 26 aus einem lichtdurchlässigen Material zum Bündeln der Laserstrahlen von der ersten aktiven Schicht 13 und der zweiten aktiven Schicht 23 zu.
Darüber hinaus hat, da die erste aktive Schicht 13 und die zweite aktive Schicht 23, die Laserstrahlen emittieren, angrenzend an und symmetrisch in Bezug auf die optische Achse der konvexen Linse 36 angeordnet sind, der erhältliche Laserstrahl ein symmetrisches Strahlungsmuster in Bezug auf die optische Achse der konvexen Linse 36. Somit wird, wenn die Bereitstellung einer zusätzlichen Linse erforderlich ist, die Gestaltung des äußeren optischen Systems vereinfacht.
In der vorstehenden Ausführungsform ist die Form der konvexen Linse 36 nicht auf die halbzylindrische Gestaltung beschränkt, sondern sie kann auch eine andere sein wie beispielsweise eine halbkugelförmige Gestaltung.
Die Figuren 2 bis 11 zeigen das Herstellungsverfahren des Halbleiterlasers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 2 wird ein Halbleiterlaser-Chip 40 durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten durch epitaktisches Wachstum eines n-GaAs-Substrats 41, einer n- GaAs-Pufferschicht 42, einer n-Al0,4Ga0,6As-Mantelschicht 43, einer n-Al0,3Ga0,7As-Mantelschicht 44, einer aktiven GaAs-Schicht 45, einer p-Al0,5Ga0,5As-Mantelschicht 46 und einer p&spplus;-GaAs-Kontaktschicht 47 gebildet.
Ferner ist eine Elektrode 48 für die n-Seite, die durch eine AuGe/Ni/Au-Schicht aufgebaut ist, fest an der unteren Oberfläche des n-GaAs-Substrats 41, wie in der Zeichnung zu sehen, angebracht, und eine Elektrode 49 für die p-Seite, die durch eine Cr/Pt/Au-Schicht aufgebaut ist, ist fest an der oberen Oberfläche der p&spplus;-GaAs- Kontaktschicht 47 angebracht, wie in der Zeichnung zu sehen ist.
In Fig. 3 ist ein Halbleiterlaser-Chip 50 durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten durch epitaktisches Wachstum eines p-GaAs-Substrats 51, einer p&spplus;- GaAs-Pufferschicht 52, einer p-Al0,5Ga0,5As-Mantelschicht 53, einer aktiven GaAs-Schicht 54, einer n-Al0,3Ga0,7As- Mantelschicht 55, einer n-Al0,4Ga0,6As-Mantelschicht 56 und einer n-GaAs-Kontaktschicht 57 gebildet.
Ferner ist eine Elektrode 58 für die p-Seite, die durch eine Cr/Pt/Au-Schicht aufgebaut ist; fest an die untere Oberfläche des p-GaAs-Substrats 51 angebracht, wie in der Zeichnung zu sehen ist, und eine Elektrode 59 für die n-Seite, die durch die AuGe/Ni/Au-Schicht aufgebaut ist, ist fest an der oberen Oberfläche der n-GaAs- Kontaktschicht 57 angebracht, wie in der Zeichnung zu sehen ist.
In Fig. 4 sind die Elektrode 49 für die p-Seite des Halbleiterlaser-Chips 40 und die Elektrode 59 für die n- Seite des Halbleiterlaser-Chips 50 durch eine Lotschicht 60 verbunden.
Fig. 5 zeigt eine praktische Struktur des Halbleiterlaser-Chips 40. Das n-GaAs-Substrat 41 ist 100 µm dick, die n-Al0,4Ga0,6As-Mantelschicht 43 1,5 µm, die n- Al0,3Ga0,7As-Mantelschicht 44 0,5 µm, die aktive GaAs- Schicht 45 0,05 µm, die p-Al0,5Ga0,5As-Mantelschicht 46 1,5 µm und die p&spplus;-GaAs-Kontaktschicht 47 1 µm.
Eine Elektrode 48a für die n-Seite, die durch eine AuGe/Ni/Au-Schicht aufgebaut ist, ist fest an der unteren Oberfläche des n-GaAs-Substrats 41, wie in der Zeichnung zu sehen, angebracht, und eine Elektrode 49a für die p-Seite, die durch die Cr/Pt/Au-Schicht dargestellt ist, ist fest an der oberen Oberfläche der p&spplus;-GaAs-Kontaktschicht 47, wie in der Zeichnung zu sehen, angebracht. Eine stromblockierende SiN-Isolatorschicht 49b mit einer Dicke von 0,5 µm ist gebildet. Der Halbleiterlaser 40a hat eine Länge L von 400 bis 600 µm in der transversalen Richtung, wie in der Zeichnung zu sehen ist.
Aufgrund der stromblockierenden SiN-Isolatorschicht 40b ist die praktische Strahlungsfläche innerhalb eines Bereichs der aktiven GaAs-Schicht 45, die durch eine gepunktete Linie 45a umschlossen ist, beschränkt. In diesem Fall ist die Resonatorlänge in der Schichtrichtung auf die Ebene in Fig. 5 eingestellt und der Laserstrahl wird in der Richtung emittiert.
Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer Laserstange 61 zur Herstellung einer Vielzahl von 8 (in Fig. 6) Halbleiterlaser-Chips. Die Laserstange 61 stellt Halbleiterlaser-Chips bereit, die durch epitaktisches Wachstum auf einem Substrat vom n-Typ gebildet sind und mit abgesenkten Elektrodenbereichen 61a bis 61h zwischen benachbarten erhöhten Bereichen, die durch eine stromblockierende Isolatorschicht definiert sind, gebildet sind.
Fig. 7 ist eine Draufsicht der Laserstange 61. Beide Seitenoberfläche der Laserstange 61 sind mit Endflächenbeschichtungen 64a und 64b bedeckt.
Fig. 8 zeigt die Laserstangen 61 und 62, die durch eine Lotschicht 63 verbunden sind. Die Laserstange 62 hat Elektroden 62a bis 62h, die jeweils den abgesenkten Elektrodenbereichen 61a bis 61h der Laserstange 61 entsprechen. Die Laserstange 62 stellt Halbleiterlaserchips, die auf einem p-Typ-Substrat gebildet sind, bereit. Zwischen den Elektroden 61a bis 61h und den weiteren Elektroden 62a bis 62h definierte Zwischenräume sind mit Lot gefüllt.
Fig. 9 ist eine Draufsicht der Laserstangenkombination in Fig. 8. In Fig. 9 ist eine konvexe Linse 65 fest an dem äußeren der Endoberflächenbeschichtung 64a befestigt. Fig. 10 ist eine seitliche Ansicht der Laserstangenkombination in Fig. 9.
Fig. 11 zeigt Schneidebenen 66a bis 66g, um einzelne Halbleiterlaser-Chip-Baugruppen zu erhalten. Dieses Verfahren ist wirkungsvoll, um einen Halbleiterlaser wie den in Fig. 1 gezeigten herzustellen.
Wie vorstehend beschrieben, ist der Halbleiterlaser der vorliegenden Erfindung wirkungsvoll, um die Bildung einer konvexen Linse, die an die Halbleiterlaser-Chip- Baugruppe fest angebracht ist, und die Gestaltung für ein äußeres optisches System zu ermöglichen bzw. erleichtern. Somit können die Kosten für das optische System einschließlich des Halbleiterlasers verringert werden.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist selbstverständlich, daß Veränderungen oder Variationen leicht gemacht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.

Claims

1. Halbleiterlaser, umfassend:

einen ersten Halbleiterlaser-Chip (10, 50), bei den aufeinanderfolgend auf einem Halbleitersubstrat (11, 51) von einem ersten Leitfähigkeitstyp eine erste Halbleiter-Mantelschicht (12, 53) von dem ersten Leitfähigkeitstyp, eine erste aktive Schicht (13, 54) und eine zweite Halbleiter- Mantelschtcht (14, 55, 56) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp, der den ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt ist, aufeinandergeschichtet sind,

einen zweiten Halbleiterlaser-Chip (20, 40), bei den aufeinanderfolgend auf einem Halbleitersubstrat (21, 41) von dem zweiten Leitfähigkeitstyp eine dritte Halbleiter- Manteischicht (22, 43) von den zweiten Leitfähigkeitstyp, eine zweite aktive Schicht (23, 44) und eine vierte Halbleiter-Mantelschicht (24, 45, 46) von dem ersten Leistfähigkeitstyp aufeinandergeschichtet sind,

wobei der erste Halbleiterlaser-Chip (10, 50) und der zweite Halbleiterlaser-Chip (20, 40) so aufeinandergeschichtet sind, daß der erste und zweite Halbleiterlaser-Chip (10, 50, 20, 40) eine einzelne Halbleiterlaser-Baugruppe bilden, bei der die zweite Halbleiter-Mantelschicht (14, 55, 56) und die vierte Halbleiter-Mantelschicht (24, 45, 46) im Innern liegen, die zwei aktiven Schichten (13, 54, 23, 44) im zentralen Bereich sind und die Halbleitersubstrate (11, 51, 21, 41) außerhalb des zentralen Bereichs in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser-Baugruppe liegen,

ein Paar gegenüberliegender reflektierender Oberflächen, die an beiden Enden der aktiven Schichten gebildet sind, wobei ein Paar der reflektierenden Oberflächen eine teilweise lichtdurchlässige reflektierende Oberfläche (34) darstellt,

eine konvexe Linse (36) aus einen lichtdurchlässigen Material, die fest an der teilweise lichtdurchlässigen reflektierenden Oberfläche (34) angebracht ist und geeignet ist, um die von den aktiven Schichten (13, 54, 23, 44) und durch die teilweise lichtdurchlässige reflektierende Oberfläche (34) emittierten Laserstrahlen zu bündeln, so daß die Laserstrahlen von den zwei aktiven Schichten (13, 54, 23, 44) symmetrisch in bezug auf die optische Achse der konvexen Linse (36) emittiert werden, wobei die Höhe der konvexen Linse in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser-Baugruppe gleich der Dicke der Halbleiterlaser-Baugruppe in der Schichtrichtung ist.

2. Verfahren zur Herstellung des Halbleiterlasers nach Anspruch 1, umfassend die Schritte zum:

Bilden des ersten Laser-Chips (10,50) durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten der ersten Halbleiter-Mantelschicht (12, 53) von dem ersten Leitfähigkeitstyp, der ersten aktiven Schicht (13, 54) und der zweiten Halbleiter-Mantelschicht (14, 55, 56) von dem zweiten Leitfähigkeitstyp, auf dem Halbleitersubstrat (11, 51) vom ersten Leitfähigkeitstyp;

Bilden des zweiten Laser-Chips (20, 40) durch aufeinanderfolgendes Aufeinanderschichten der dritten Halbleiter-Mantelschicht (22, 43) von dem zweiten Leitfähigkeitstyp, der zweiten aktiven Schicht (23, 44) und der vierten Halbleiter-Mantelschicht (24, 45, 46) von dem ersten Leistfähigkeitstyp auf dem Halbleitersubstrat (21, 41) vorn zweiten Leitfähigkeitstyp;

Aufeinanderschichten des ersten und zweiten Halbleiterlaser-Chips (10, 20, 50, 40) so daß der erste und zweite Halbleiterlaser-Chip (10, 50, 20, 40) eine einzelne Halbleiterlaser-Baugruppe bilden, bei der die zweite Halbleiter-Mantelschicht (14, 55, 56) und die vierte Halbleiter-Mantelschicht (24, 45, 46) im Innern liegen; die zwei aktiven Schichten (13, 54, 23, 44) in zentralen Bereich sind und die Halbleitersubstrate (11, 51, 21, 41) außerhalb des zentralen Bereichs in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser-Baugruppe liegen; und

Befestigen der konvexen Linse (36) aus einem lichtdurchlässigen Material an die teilweise lichtdurchlässige reflektierende Oberfläche (34) des Paars reflektierender Oberflächen, die an beiden Enden von jeweils der ersten und zweiten aktiven Schicht (13, 54, 23, 44) und einander gegenüberliegend gebildet sind, so daß die Laserstrahlen von den zwei aktiven Schichten (13, 54, 23, 44) symmetrisch in bezug auf die optische Achse der konvexen Linse (36) emittiert werden, während die Höhe der konvexen Linse in der Schichtrichtung der Halbleiterlaser-Baugruppe gleich der Dicke der Halbleiterlaser-Baugruppe in der Schichtrichtung ist.