JP2633833B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JP2633833B2 JP2633833B2 JP16363186A JP16363186A JP2633833B2 JP 2633833 B2 JP2633833 B2 JP 2633833B2 JP 16363186 A JP16363186 A JP 16363186A JP 16363186 A JP16363186 A JP 16363186A JP 2633833 B2 JP2633833 B2 JP 2633833B2
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- Japan
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- semiconductor laser
- solder
- electrode
- type semiconductor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体レーザの電極構造に係り、特に、パ
ツケージへの実装に好適な電極構造に関する。
ツケージへの実装に好適な電極構造に関する。
半導体レーザは、チツプを放熱体に低歪で接合する必
要があり、通常は一方の電極を放熱体にソルダ付けし、
他方の電極にワイヤボンデイングを行つてパツケージに
実装している。
要があり、通常は一方の電極を放熱体にソルダ付けし、
他方の電極にワイヤボンデイングを行つてパツケージに
実装している。
このため、従来の電極においては、例えば、特開昭55
−39696号公報に記載されているように、ソルダに接す
る電極に対しては、ソルダ濡れが良く、かつ、ソルダに
対するバリヤ性を有する電極構造が採られ、他方、ワイ
ヤボンデイングを行う電極に対しては、ワイヤボンダビ
リテイ(ワイヤボンドの容易さ)を主体とした設計がな
されていた。
−39696号公報に記載されているように、ソルダに接す
る電極に対しては、ソルダ濡れが良く、かつ、ソルダに
対するバリヤ性を有する電極構造が採られ、他方、ワイ
ヤボンデイングを行う電極に対しては、ワイヤボンダビ
リテイ(ワイヤボンドの容易さ)を主体とした設計がな
されていた。
一方、素子の給電極性(例えば、パツケージのキヤン
の給電時の,の極性)を簡便に変更するには、チツ
プの取付面の方向を逆転すれば良いことが知られてい
た。
の給電時の,の極性)を簡便に変更するには、チツ
プの取付面の方向を逆転すれば良いことが知られてい
た。
上記、従来技術においては、チツプを逆転して実装で
きるまでの考慮はなされていなかつた。
きるまでの考慮はなされていなかつた。
本発明の目的は、P電極・N電極いずれの側でも放熱
体に接合してパツケージに実装することができる、すな
わち、チツプを逆転しても実装できる半導体レーザの電
極を提供することにある。
体に接合してパツケージに実装することができる、すな
わち、チツプを逆転しても実装できる半導体レーザの電
極を提供することにある。
上記の目的は、基板半導体の構成金属の外方への拡散
を阻止し、かつ、ソルダの内部への拡散を防止するバリ
ヤ層を、P・N両電極に設けることにより達成すること
ができる。
を阻止し、かつ、ソルダの内部への拡散を防止するバリ
ヤ層を、P・N両電極に設けることにより達成すること
ができる。
次に、本発明の基本構成を第1図を用いて説明する。
今、GaAs/GaAlAs系の半導体レーザを例にとると、ま
ず、P型層1上にオーム性接触を得るための電極層2を
形成し、ついで、拡散バリヤ層3を設ける。さらにその
上に、リードワイヤ11をボンデイングするための金属層
4を形成する。
今、GaAs/GaAlAs系の半導体レーザを例にとると、ま
ず、P型層1上にオーム性接触を得るための電極層2を
形成し、ついで、拡散バリヤ層3を設ける。さらにその
上に、リードワイヤ11をボンデイングするための金属層
4を形成する。
N型層5に対しても全く同様であり、オーミツク電極
層6、拡散バリヤ層7、ワイヤボンデイング用金属層8
を形成する。
層6、拡散バリヤ層7、ワイヤボンデイング用金属層8
を形成する。
拡散バリヤ層3,7は、基本半導体を構成する金属(Ga
やAsなど)がワイヤボンデイング用金属層4,8にまで外
方拡散し、ワイヤボンダビリテイが損われるのを防止す
るとともに、ソルダ9を用いてチツプを放熱体10にダイ
ボンデイングした場合に、チツプの実装中や動作中にソ
ルダが半導体基体中に拡散・侵入することにより素子が
劣化するのを防止している。
やAsなど)がワイヤボンデイング用金属層4,8にまで外
方拡散し、ワイヤボンダビリテイが損われるのを防止す
るとともに、ソルダ9を用いてチツプを放熱体10にダイ
ボンデイングした場合に、チツプの実装中や動作中にソ
ルダが半導体基体中に拡散・侵入することにより素子が
劣化するのを防止している。
上記のバリヤ層は、ソルダに対して適度の濡れ性があ
ることが必要であり、例えば、Pt,Pdなどが好適な材料
である。通常、バリヤ層はP側・N側とも同一材質で形
成することができる。しかし、オーミツク電極層の材質
の相異により、各各異なる材質を用いてバリヤ層を形成
する必要がある場合もある。
ることが必要であり、例えば、Pt,Pdなどが好適な材料
である。通常、バリヤ層はP側・N側とも同一材質で形
成することができる。しかし、オーミツク電極層の材質
の相異により、各各異なる材質を用いてバリヤ層を形成
する必要がある場合もある。
ワイヤボンデイング用金属層4,8は、通常、数100Åの
薄いAuで形成する。しかし、リードワイヤの材質とバリ
ヤ層の材質との組合せによつては、ワイヤボンデイング
用金属層4,8を省略できる場合もある。
薄いAuで形成する。しかし、リードワイヤの材質とバリ
ヤ層の材質との組合せによつては、ワイヤボンデイング
用金属層4,8を省略できる場合もある。
以下、本発明の実施例を第2図により説明する。GaAs
/GaAlAs系半導体レーザの基体結晶は、n型GaAs基板26
上に液相エピタキシヤル法を用いて形成したn型GaAlAs
クラツド層25、活性層24、P型GaAlAsクラツド層22、n
型GaAsキヤツプ層21とで構成されている。
/GaAlAs系半導体レーザの基体結晶は、n型GaAs基板26
上に液相エピタキシヤル法を用いて形成したn型GaAlAs
クラツド層25、活性層24、P型GaAlAsクラツド層22、n
型GaAsキヤツプ層21とで構成されている。
まず予め、n型GaAsキヤツプ層21を突抜け、P型GaAl
Asクラツド層12に達する選択P型拡散層23を形成する。
Asクラツド層12に達する選択P型拡散層23を形成する。
次に、上記の拡散層23がある半導体表面にP型電極層
を設ける。まず、Moを約1000Åの厚さに真空蒸着してP
型オーミツク電極層27を形成する。ついで、Pt(約3000
Å)を連続蒸着して拡散バリヤ層28を形成し、最後にAu
(約500Å)を連続蒸着してボンデイング用金属層29を
設ける。
を設ける。まず、Moを約1000Åの厚さに真空蒸着してP
型オーミツク電極層27を形成する。ついで、Pt(約3000
Å)を連続蒸着して拡散バリヤ層28を形成し、最後にAu
(約500Å)を連続蒸着してボンデイング用金属層29を
設ける。
同様に、n型GaAs基板26側には、AuGe−Pt−Auからな
る3層構造オーミツク電極層30(総合膜厚約2000Å)を
真空蒸着する。ついで、拡散バリヤ層28となるPtを約30
00Å連続蒸着し、最後に、Auを約500Å連続蒸着してボ
ンデイング用金属層29を形成した。
る3層構造オーミツク電極層30(総合膜厚約2000Å)を
真空蒸着する。ついで、拡散バリヤ層28となるPtを約30
00Å連続蒸着し、最後に、Auを約500Å連続蒸着してボ
ンデイング用金属層29を形成した。
上記の電極構造は、Pb/Snソルダを用いた実装に好適
である。また、ソルダとしてInを用いた場合には、Mo27
層にもソルダバリヤ性があるので、P型電極層のPtバリ
ヤ層28を省略することができる。
である。また、ソルダとしてInを用いた場合には、Mo27
層にもソルダバリヤ性があるので、P型電極層のPtバリ
ヤ層28を省略することができる。
同様に、Inソルダを用いる場合には、n型電極層のPt
バリヤ層28の代りにMoを用いてバリヤ層を構成してもよ
い。
バリヤ層28の代りにMoを用いてバリヤ層を構成してもよ
い。
本発明によれば、基板半導体の構成金属を拡散を防止
し、かつソルダの拡散を防止するバリヤ層をP・N両電
極に設けることにより半導体レーザチツプの放熱体への
接合方向をいずれの向きとしてもパツケージへの実装が
可能になる。このため、パツケージの給電極性が反対と
なる型式の製品を製作する場合でも、チツプの電極構造
を何ら変更する必要がないので、生産工程が簡素化さ
れ、生産性が向上する。
し、かつソルダの拡散を防止するバリヤ層をP・N両電
極に設けることにより半導体レーザチツプの放熱体への
接合方向をいずれの向きとしてもパツケージへの実装が
可能になる。このため、パツケージの給電極性が反対と
なる型式の製品を製作する場合でも、チツプの電極構造
を何ら変更する必要がないので、生産工程が簡素化さ
れ、生産性が向上する。
以上の説明では、GaAs/GaAlAs系半導体レーザを例と
したが、化合物半導体、特にIII−V族化合物半導体を
用いた種々のデバイスに本発明が広く適用できることは
言うまでもない。
したが、化合物半導体、特にIII−V族化合物半導体を
用いた種々のデバイスに本発明が広く適用できることは
言うまでもない。
また、バリヤ層を構成する材質としては、Pt,Pdの他
に、用いるソルダの材質によつては、MoやW,Ta,Hfなど
も使用可能であり、さらに、これらの複合膜や、高融点
金属のシリサイドも使用可能である。
に、用いるソルダの材質によつては、MoやW,Ta,Hfなど
も使用可能であり、さらに、これらの複合膜や、高融点
金属のシリサイドも使用可能である。
第1図は、本発明の基本概念を示す電極構造の縦断面
図、第2図は本発明の実施例の電極構造を示す縦断面図
である。 2,6……オーミツク電極層、3,7……拡散バリヤ層、4,8
……ワイヤボンデイング用金属層。
図、第2図は本発明の実施例の電極構造を示す縦断面図
である。 2,6……オーミツク電極層、3,7……拡散バリヤ層、4,8
……ワイヤボンデイング用金属層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 反町 進 長野県小諸市大字柏木字東大道下190番 地 株式会社日立製作所小諸分工場内 (72)発明者 柏田 泰利 長野県小諸市大字柏木字東大道下190番 地 株式会社日立製作所小諸分工場内 (72)発明者 茅根 直樹 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−33885(JP,A) 特開 昭61−125156(JP,A) 特開 昭58−40879(JP,A) 特開 昭58−77259(JP,A) 特開 昭61−2378(JP,A) 特開 昭61−5593(JP,A) 特開 昭58−192370(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】活性層と、該活性層を挟んで形成されたn
型の半導体層とp型の半導体層を含めて構成された半導
体レーザにおいて、上記n型半導体層の活性層の反対側
に、AuGeからなる第1の層、Ptからなる第2の層、Auか
らなる第3の層、Pt又はPdからなる第4の層、及びAuか
らなる第5の層が順次積層され、上記p型半導体層の活
性層の反対側に、Moからなる第6の層、Pt、Pd、W、T
a、並びにHfから選ばれた元素からなる第7の層、及びA
uからなる第8の層が順次積層され、且つ上記第5の層
又は上記第8の層にはソルダにより上記半導体レーザに
電流を供給する電流供給部材が接続されていることを特
徴とする半導体レーザ。 - 【請求項2】活性層と、該活性層を挟んで形成されたn
型の半導体層とp型の半導体層を含めて構成された半導
体レーザにおいて、上記n型半導体層の活性層の反対側
に、AuGeからなる第1の層、Ptからなる第2の層、Auか
らなる第3の層、Pt又はPdからなる第4の層、及びAuか
らなる第5の層が順次積層され、上記p型半導体層の活
性層の反対側に、Moからなる第6の層、及びAuからなる
第7の層が順次積層され、且つ上記第5の層又は上記第
7の層にはInソルダにより上記半導体レーザに電流を供
給する電流供給部材が接続されていることを特徴とする
半導体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16363186A JP2633833B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16363186A JP2633833B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体レーザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6319892A JPS6319892A (ja) | 1988-01-27 |
JP2633833B2 true JP2633833B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=15777602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16363186A Expired - Lifetime JP2633833B2 (ja) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2633833B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2622029B2 (ja) * | 1990-05-18 | 1997-06-18 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置 |
JP3314616B2 (ja) * | 1995-10-05 | 2002-08-12 | 株式会社デンソー | 大出力用半導体レーザ素子 |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP16363186A patent/JP2633833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6319892A (ja) | 1988-01-27 |
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Legal Events
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