JP4286097B2 - 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4286097B2 JP4286097B2 JP2003336765A JP2003336765A JP4286097B2 JP 4286097 B2 JP4286097 B2 JP 4286097B2 JP 2003336765 A JP2003336765 A JP 2003336765A JP 2003336765 A JP2003336765 A JP 2003336765A JP 4286097 B2 JP4286097 B2 JP 4286097B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor laser
- thickness
- laser device
- convex portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 124
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 98
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 67
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 433
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 123
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 19
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 17
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 14
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 10
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 9
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 7
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 5
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 5
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 5
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- -1 hydrazine hydride Chemical compound 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
しかし、上記した容量値を低減する方法のうち、電流ブロック層106の誘電率εを小さくする方法については、電流ブロック層106が光閉じ込め層としての機能を有しているため、誘電率εを小さくしすぎると、半導体からなるリッジ部との屈折率差が大きくなって光閉じ込めが強くなりすぎる。これにより、半導体レーザ素子の発振特性が劣化してしまうという不都合が生じる。また、電流ブロック層106の形成面積Sを小さくする方法では、放熱特性を向上させるために、電流ブロック層106の上部に熱伝導率の高い金属層やヒートシンク(放熱部材)を装着する場合に、電流ブロック層106の形成面積Sが小さいと、ヒートシンクなどとの接着面積が小さくなる。この場合には、放熱が十分に行えなくなるとともに、接着強度が弱くなるという不都合が生じる。また、電流ブロック層の形成面積Sを小さくすると、チップのハンドリングが困難になるという不都合も生じる。
図1は、本発明の第1実施形態によるリッジ導波型の半導体レーザ装置(赤色LD)の構造を示した断面図であり、図2は、図1に示した第1実施形態による半導体レーザ装置の活性層部分の詳細構造を示した断面図である。この第1実施形態では、燐化物系半導体を用いた660nm帯の半導体レーザ素子および半導体レーザ装置(赤色LD)に本発明を適用した場合について説明する。まず、図1および図2を参照して、第1実施形態による半導体レーザ装置(赤色LD)の構造について説明する。
(第2実施形態)
図8は、本発明の第2実施形態による半導体レーザ装置(青紫色LD)を示した断面図であり、図9は、図8に示した第2実施形態による半導体レーザ装置の活性層部分の詳細を示した断面図である。図8および図9を参照して、この第2実施形態では、窒化物系半導体を用いた400nm帯の半導体レーザ素子および半導体レーザ装置(青紫色LD)に本発明を適用した場合について説明する。
5、25 MQW活性層(活性層)
7、28 p型クラッド層(第2クラッド層)
9、31 第1電流ブロック層(電流ブロック層)
10、32 第2電流ブロック層(電流ブロック層)
11 p側電極
12、34 融着層
13、35 ヒートシンク(放熱部材)
30 p側電極
33 p側パッド電極
Claims (17)
- 第1導電型の第1クラッド層と、
前記第1クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、平坦部と、前記平坦部から突出するように形成されたリッジ部を構成する凸部とを有する第2導電型の第2クラッド層と、
前記第2クラッド層の平坦部上における前記凸部近傍に形成された第1の絶縁物の層と、
前記第2のクラッド層の平坦部上における前記凸部から離れた部分に形成された第2の絶縁物の層とを備え、
前記第1の絶縁物の層は、前記第2のクラッド層の平坦部上において前記凸部から離れた部分にまで延在して形成され、
前記第2の絶縁物の層は、前記第1の絶縁物の層上に形成されていることを特徴とする、半導体レーザ素子。 - 前記第2の絶縁物の層は、前記第1の絶縁物の層よりも厚みが大きい、請求項1に記載の半導体レーザ素子。
- 前記第2の絶縁物の層の上面の高さは、前記凸部を含むリッジ部の上面の高さと実質的に等しい、請求項1または2に記載の半導体レーザ素子。
- 第1導電型の第1クラッド層と、
前記第1クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、平坦部と、前記平坦部から突出するように形成されたリッジ部を構成する凸部とを有する第2導電型の第2クラッド層と、
前記第2クラッド層の平坦部上における前記凸部近傍に形成されると共に、前記第2のクラッド層の平坦部上において前記凸部から離れた部分にまで延在して形成される第1の絶縁物の層と、
前記第2のクラッド層の平坦部上における前記凸部から離れた部分において、前記第1の絶縁物の層上に形成された第2の絶縁物の層と、
前記第1の絶縁物の層および前記第2の絶縁物の層の上に形成され、前記第2クラッド層の凸部に電気的に接続するように形成された金属層とを備え、
前記凸部は、前記第2クラッド層の平坦部の中央部付近に形成され、
前記第2の絶縁物の層の側面が順テーパ形状であることを特徴とする、半導体レーザ素子。 - 前記第2の絶縁物の層は、前記第1の絶縁物の層よりも厚みが大きい、請求項4に記載の半導体レーザ素子。
- 前記第2の絶縁物の層の上面の高さは、前記凸部を含むリッジ部の上面の高さと実質的に等しい、請求項4または5に記載の半導体レーザ素子。
- 前記第2クラッド層上に形成された第2導電型のコンタクト層とを備えた、請求項4〜6のいずれか1項に記載の半導体レーザ素子。
- 前記金属層に接触するように形成された放熱部材とを備えた、請求項4〜7のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 第1導電型の第1クラッド層と、
前記第1クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、平坦部と、前記平坦部から突出するように形成されたリッジ部を構成する凸部とを有する第2導電型の第2クラッド層と、
前記第2クラッド層の平坦部上における前記凸部近傍に形成されると共に、前記第2のクラッド層の平坦部上において前記凸部から離れた部分にまで延在して形成される第1の絶縁物の層と、
前記第2のクラッド層の平坦部上における前記凸部から離れた部分において、前記第1の絶縁物の層上に形成された第2の絶縁物の層と、
前記第1の絶縁物の層および前記第2の絶縁物の層の上に形成され、前記第2クラッド層の凸部に電気的に接続するように形成された金属層とを備え、
前記凸部は、前記第2クラッド層の平坦部の中央部付近に形成され、
前記第2の絶縁物の層の側面上の前記金属層の表面が順テーパ形状であることを特徴とする、半導体レーザ素子。 - 前記第2の絶縁物の層は、前記第1の絶縁物の層よりも厚みが大きい、請求項9に記載の半導体レーザ素子。
- 前記第2の絶縁物の層の上面の高さは、前記凸部を含むリッジ部の上面の高さと実質的に等しい、請求項9または10に記載の半導体レーザ素子。
- 前記第2クラッド層上に形成された第2導電型のコンタクト層とを備えた、請求項9〜11のいずれか1項に記載の半導体レーザ素子。
- 前記金属層に接触するように形成された放熱部材とを備えた、請求項9〜12のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 第1導電型の第1クラッド層を形成する工程と、
前記第1クラッド層上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に第2導電型の第2クラッド層を形成する工程と、
前記第2クラッド層上に、平坦部と、前記平坦部から突出するように形成されたリッジ部を構成する凸部とを形成する工程と、
前記第2クラッド層の平坦部上における前記凸部近傍に第1の絶縁物の層を形成する工程と、
前記凸部上及び前記第1の絶縁物の層上に、第2の絶縁物の層を形成する工程と、
前記第2の絶縁物の層上にマスク層を形成する工程と、
前記マスク層が形成されていない前記凸部上及び前記凸部近傍上の前記第2の絶縁物の層をエッチングにより除去する工程と、を備える、半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記第2の絶縁物の層を、前記第1の絶縁物の層よりも大きい厚みとなるように形成する、請求項14に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記第2の絶縁物の層の側面が順テーパ形状となるように、前記第2の絶縁物の層を除去する、請求項14または15に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記第1の絶縁物の層および前記第2の絶縁物の層の上に、前記第2クラッド層の凸部に電気的に接続するように金属層を形成する工程を、さらに備える、請求項14〜16のいずれか1項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003336765A JP4286097B2 (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003336765A JP4286097B2 (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008285969A Division JP4883536B2 (ja) | 2008-11-06 | 2008-11-06 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005108917A JP2005108917A (ja) | 2005-04-21 |
JP2005108917A5 JP2005108917A5 (ja) | 2005-10-27 |
JP4286097B2 true JP4286097B2 (ja) | 2009-06-24 |
Family
ID=34532769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003336765A Expired - Fee Related JP4286097B2 (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4286097B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7655953B2 (en) | 2004-08-31 | 2010-02-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser apparatus |
JP4726572B2 (ja) * | 2005-08-09 | 2011-07-20 | 三洋電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
JP2007042944A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体素子の製法 |
JP5098166B2 (ja) * | 2005-12-12 | 2012-12-12 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体レーザ素子及びその製造方法 |
JP5082504B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-11-28 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
JP2011009610A (ja) | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Sharp Corp | 窒化物半導体レーザ素子及びウェハ |
US8564010B2 (en) | 2011-08-04 | 2013-10-22 | Toshiba Techno Center Inc. | Distributed current blocking structures for light emitting diodes |
-
2003
- 2003-09-29 JP JP2003336765A patent/JP4286097B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005108917A (ja) | 2005-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4504610B2 (ja) | リッジ型半導体レーザ素子 | |
JP5368957B2 (ja) | 半導体レーザチップの製造方法 | |
JP4762729B2 (ja) | 半導体レーザ素子の実装構造 | |
JP3031415B1 (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
US20070274360A1 (en) | Semiconductor laser element and semiconductor laser device | |
JP2020503671A (ja) | 半導体レーザーダイオード | |
JP2004152841A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
JP2006228892A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP5103008B2 (ja) | 半導体レーザ素子及び半導体レーザ装置 | |
JP4583058B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
US9025633B2 (en) | Optical device, method of manufacturing the same, and laser module | |
JP4286097B2 (ja) | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 | |
KR102006092B1 (ko) | 에피택셜 사이드-다운 장착용 양자 폭포 레이저 | |
JP2004335530A (ja) | リッジ導波路型半導体レーザ | |
JP2004140052A (ja) | 電極構造およびその製造方法 | |
JP4883536B2 (ja) | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 | |
JP2010123869A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
JP2010272569A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP4607235B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JP5103818B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JP2001102675A (ja) | 半導体発光素子 | |
JP2002198613A (ja) | 突起状構造を有する半導体素子およびその製造方法 | |
JP2005223070A (ja) | 半導体発光素子及び半導体発光装置 | |
JP2008103771A (ja) | リッジ導波路型半導体レーザ | |
JP2008021762A (ja) | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050901 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050901 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080904 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080909 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081106 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090224 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090324 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4286097 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140403 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |