JPH0997943A - スタック型半導体レーザ - Google Patents
スタック型半導体レーザInfo
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- JPH0997943A JPH0997943A JP7251495A JP25149595A JPH0997943A JP H0997943 A JPH0997943 A JP H0997943A JP 7251495 A JP7251495 A JP 7251495A JP 25149595 A JP25149595 A JP 25149595A JP H0997943 A JPH0997943 A JP H0997943A
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の半導体レーザ素子の重ね合わせ構造に
工夫を加えることにより、各半導体レーザ素子のレーザ
光によるビームパターン間の重なりをできる限り大きく
するようにしたスタック型半導体レーザを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 半導体レーザ素子20がそのN型電極2
7にてはんだ層28におり台座10の表面11に接合さ
れている。半導体レーザ素子30が、そのN型電極36
にて、半導体レーザ素子20と同一の出射面方向を有す
るようにそのP型電極26にはんだ層37を介して接合
されている。
工夫を加えることにより、各半導体レーザ素子のレーザ
光によるビームパターン間の重なりをできる限り大きく
するようにしたスタック型半導体レーザを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 半導体レーザ素子20がそのN型電極2
7にてはんだ層28におり台座10の表面11に接合さ
れている。半導体レーザ素子30が、そのN型電極36
にて、半導体レーザ素子20と同一の出射面方向を有す
るようにそのP型電極26にはんだ層37を介して接合
されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザに係
り、特に、大出力のレーザ光を得るに適したスタック型
半導体レーザに関する。
り、特に、大出力のレーザ光を得るに適したスタック型
半導体レーザに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体レーザを用いて自動車間の
距離を計測し、車間距離を一定に保ったり、前方の自動
車に接近し過ぎた場合に、警報を発するようにしたレー
ザレーダシステムが提案されている。このようなシステ
ムでは、100m先の物体を検知することが不可欠であ
る。このような仕様を満足させるために、半導体レーザ
では、パルス駆動で40乃至80Wの光出力が要求され
ている。現在、一般に市販されている1チップの半導体
レーザ素子では、実用上最大でも10乃至20W程度の
出力しか得られないため、この半導体レーザ素子を縦方
向にいくつも積み重ね、ろう材金属で接合してスタック
化することで、光出力を増加させるようにしている。
距離を計測し、車間距離を一定に保ったり、前方の自動
車に接近し過ぎた場合に、警報を発するようにしたレー
ザレーダシステムが提案されている。このようなシステ
ムでは、100m先の物体を検知することが不可欠であ
る。このような仕様を満足させるために、半導体レーザ
では、パルス駆動で40乃至80Wの光出力が要求され
ている。現在、一般に市販されている1チップの半導体
レーザ素子では、実用上最大でも10乃至20W程度の
出力しか得られないため、この半導体レーザ素子を縦方
向にいくつも積み重ね、ろう材金属で接合してスタック
化することで、光出力を増加させるようにしている。
【0003】図6は、このようなスタック型半導体レー
ザの従来例を示す(特開平5−41561号公報参
照)。この半導体レーザは、P型或いはN型の基板1上
中央に、半導体レーザ素子3、4をろう材金属を介して
スタック状に積み重ねて構成されている。ここで、両半
導体レーザ素子3、4は、半導体レーザ素子2の基板と
は別の基板上に、順次エピタキシャル成長させて製作さ
れている。
ザの従来例を示す(特開平5−41561号公報参
照)。この半導体レーザは、P型或いはN型の基板1上
中央に、半導体レーザ素子3、4をろう材金属を介して
スタック状に積み重ねて構成されている。ここで、両半
導体レーザ素子3、4は、半導体レーザ素子2の基板と
は別の基板上に、順次エピタキシャル成長させて製作さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
半導体レーザの両半導体レーザ素子3、4について、図
7にて示すごとく、実際の光学系を用いてレンズ5の前
方にレーザ光を照射した場合、両ビームパターン6、7
が得られる。これら各ビームパターン6、7は、各半導
体レーザ素子3、4からのレーザ光により形成される。
半導体レーザの両半導体レーザ素子3、4について、図
7にて示すごとく、実際の光学系を用いてレンズ5の前
方にレーザ光を照射した場合、両ビームパターン6、7
が得られる。これら各ビームパターン6、7は、各半導
体レーザ素子3、4からのレーザ光により形成される。
【0005】即ち、半導体レーザ素子3のレーザ光が、
光路P1に沿いレンズ5を通り図7にて示す位置にビー
ムパターン6を形成する。一方、半導体レーザ素子4の
レーザ光が、光路P2に沿いレンズ5を通り図7にて示
す位置にビームパターン7を形成する。ここで、スタッ
ク型半導体レーザが測距用レーザレーダシステムに使用
される場合、両半導体レーザ素子3、4とレンズ5との
間の距離L1は、レンズ5と両ビームパターン6、7と
の間の距離L2に比べて非常に短い。例えば、自動車用
とした場合、距離L1は約20mmであり、距離L2と
しては最大で100mが要求される。
光路P1に沿いレンズ5を通り図7にて示す位置にビー
ムパターン6を形成する。一方、半導体レーザ素子4の
レーザ光が、光路P2に沿いレンズ5を通り図7にて示
す位置にビームパターン7を形成する。ここで、スタッ
ク型半導体レーザが測距用レーザレーダシステムに使用
される場合、両半導体レーザ素子3、4とレンズ5との
間の距離L1は、レンズ5と両ビームパターン6、7と
の間の距離L2に比べて非常に短い。例えば、自動車用
とした場合、距離L1は約20mmであり、距離L2と
しては最大で100mが要求される。
【0006】従来のスタック型半導体レーザでは、P型
基板若しくはN型基板と同一の基板上にエピタキシャル
成長により製作された半導体レーザ素子を、図6にて示
すごとく、単に2段以上に積み重ねるだけである。この
ため、図7における1段目の半導体レーザ素子発光層と
2段目の半導体レーザ素子の発光層との間の間隔D1
は、図7にて示すごとく、基板の厚さだけ離れており、
通常、約100μmである。
基板若しくはN型基板と同一の基板上にエピタキシャル
成長により製作された半導体レーザ素子を、図6にて示
すごとく、単に2段以上に積み重ねるだけである。この
ため、図7における1段目の半導体レーザ素子発光層と
2段目の半導体レーザ素子の発光層との間の間隔D1
は、図7にて示すごとく、基板の厚さだけ離れており、
通常、約100μmである。
【0007】従って、上述のように、距離L1を約20
mmとし、距離L2を、例えば100mとすると、間隔
D1は、レンズ5の前方100mの距離の位置では、両
ビームパターンの各中心の間隔D2として現れる。ここ
で、単純な光学系の場合、D2は、次の数1の式により
与えられる。
mmとし、距離L2を、例えば100mとすると、間隔
D1は、レンズ5の前方100mの距離の位置では、両
ビームパターンの各中心の間隔D2として現れる。ここ
で、単純な光学系の場合、D2は、次の数1の式により
与えられる。
【0008】
【数1】D2=D1×L2/L1 この式に、L1=20mm、L2=100m、D1=1
00μmを代入すると、D2は50cmとなる。このこ
とは、二つのレーザ光の重なりが50cmだけずれるこ
とになり、図8にて示すように、レンズ5の前方におけ
るレーザ光の強度が不均一になる領域が非常に広くなる
ことを意味する。このため、測距精度が低下するという
不具合があった。
00μmを代入すると、D2は50cmとなる。このこ
とは、二つのレーザ光の重なりが50cmだけずれるこ
とになり、図8にて示すように、レンズ5の前方におけ
るレーザ光の強度が不均一になる領域が非常に広くなる
ことを意味する。このため、測距精度が低下するという
不具合があった。
【0009】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処するため、複数の半導体レーザ素子の重ね合わせ構造
に工夫を加えることにより、各半導体レーザ素子のレー
ザ光によるビームパターン間の重なりをできる限り大き
くするようにしたスタック型半導体レーザを提供するこ
とを目的とする。
処するため、複数の半導体レーザ素子の重ね合わせ構造
に工夫を加えることにより、各半導体レーザ素子のレー
ザ光によるビームパターン間の重なりをできる限り大き
くするようにしたスタック型半導体レーザを提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【発明の概要】上記目的を達成するため、請求項1乃至
5に記載の発明によれば、半導体レーザ素子(20)の
P型電極(26)と、半導体レーザ素子(30)のN型
電極(36)とが、ろう材金属(37)を介して接合さ
れている。これにより、両半導体レーザ素子が、その各
発光層にて近接するように、接合されることとなる。こ
のため、実際の光学系において両半導体レーザ素子の各
レーザ光を前方に向け照射した場合、両レーザ光による
各照射光パターンの間の重なりが大きくなる。従って、
当該各照射光パターンにおけるレーザ光の強度の不均一
な領域が減少する。その結果、かかるスタック型半導体
レーザを自動車の測距用レーザレーダシステムの適用し
た場合、その測距精度が大幅に向上する。
5に記載の発明によれば、半導体レーザ素子(20)の
P型電極(26)と、半導体レーザ素子(30)のN型
電極(36)とが、ろう材金属(37)を介して接合さ
れている。これにより、両半導体レーザ素子が、その各
発光層にて近接するように、接合されることとなる。こ
のため、実際の光学系において両半導体レーザ素子の各
レーザ光を前方に向け照射した場合、両レーザ光による
各照射光パターンの間の重なりが大きくなる。従って、
当該各照射光パターンにおけるレーザ光の強度の不均一
な領域が減少する。その結果、かかるスタック型半導体
レーザを自動車の測距用レーザレーダシステムの適用し
た場合、その測距精度が大幅に向上する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1乃至図4に基づいて説明する。図1は、自動車車間距
離測距用レーザレーダシステムに採用するに適した本発
明に係る大出力のスタック型半導体レーザを示してい
る。この半導体レーザは、台座10を備えており、この
台座10の表面11には、金メッキが施されている。
1乃至図4に基づいて説明する。図1は、自動車車間距
離測距用レーザレーダシステムに採用するに適した本発
明に係る大出力のスタック型半導体レーザを示してい
る。この半導体レーザは、台座10を備えており、この
台座10の表面11には、金メッキが施されている。
【0012】また、半導体レーザは、量子井戸構造の両
半導体レーザ素子20、30を備えており、これら両半
導体レーザ素子20、30は、台座10の表面11上
に、順次、積み重ねて接合されている。半導体レーザ素
子20は、N型GaAs基板21を備えており、このN
型GaAs基板21の上面には、AlGaAsからなる
N型クラッド層22、GaAsとAlGaAsとの超格
子からなる発光層23、AlGaAsからなるP型クラ
ッド層24が、分子線エピタキシャル法(MBE)、有
機金属気相エピタキシャル成長法(MOCVD)、或い
は液相エピタキシャル法(LPE)等の各種のエピタキ
シャル方法により、順次、成膜されている。
半導体レーザ素子20、30を備えており、これら両半
導体レーザ素子20、30は、台座10の表面11上
に、順次、積み重ねて接合されている。半導体レーザ素
子20は、N型GaAs基板21を備えており、このN
型GaAs基板21の上面には、AlGaAsからなる
N型クラッド層22、GaAsとAlGaAsとの超格
子からなる発光層23、AlGaAsからなるP型クラ
ッド層24が、分子線エピタキシャル法(MBE)、有
機金属気相エピタキシャル成長法(MOCVD)、或い
は液相エピタキシャル法(LPE)等の各種のエピタキ
シャル方法により、順次、成膜されている。
【0013】なお、場合によっては、N型GaAs基板
21の上面に、N型GaAsバッファ層(図示しない)
や、AlGaAsからなるP型クラッド層22の上面に
P型GaAsコンタクト層(図示しない)が成膜されて
もよい。また、P型クラッド層24の上面には、SiO
2 からなる絶縁層25が所定の形状にパターニング形成
されている。また、半導体レーザ素子20の上部電極と
なるP型電極26は、Cr/Auからなる薄膜を絶縁層
25を介しP型クラッド層24の上面に真空蒸着法によ
り形成するとともに当該薄膜に約360℃にて熱処理を
施しオーミックコンタクトをとって形成されている。
21の上面に、N型GaAsバッファ層(図示しない)
や、AlGaAsからなるP型クラッド層22の上面に
P型GaAsコンタクト層(図示しない)が成膜されて
もよい。また、P型クラッド層24の上面には、SiO
2 からなる絶縁層25が所定の形状にパターニング形成
されている。また、半導体レーザ素子20の上部電極と
なるP型電極26は、Cr/Auからなる薄膜を絶縁層
25を介しP型クラッド層24の上面に真空蒸着法によ
り形成するとともに当該薄膜に約360℃にて熱処理を
施しオーミックコンタクトをとって形成されている。
【0014】一方、半導体レーザ素子20の下部電極と
なるN型電極27は、AuGe/Ni/Auからなる薄
膜を真空蒸着法でN型クラッド層22の下面に形成する
とともに当該薄膜に熱処理を施し、オーミックコンタク
トをとって形成されている。このN型電極27の下面に
は、台座10の表面11と接合するためのはんだ層28
が真空蒸着方法により形成されている。このはんだ層2
8は、SuとAuとの各薄膜により構成されており、S
uの膜厚及びAuの膜厚は、それぞれ、800nm及び
200nmである。
なるN型電極27は、AuGe/Ni/Auからなる薄
膜を真空蒸着法でN型クラッド層22の下面に形成する
とともに当該薄膜に熱処理を施し、オーミックコンタク
トをとって形成されている。このN型電極27の下面に
は、台座10の表面11と接合するためのはんだ層28
が真空蒸着方法により形成されている。このはんだ層2
8は、SuとAuとの各薄膜により構成されており、S
uの膜厚及びAuの膜厚は、それぞれ、800nm及び
200nmである。
【0015】半導体レーザ素子30は、P型GaAs基
板31を備えており、このP型GaAs基板31の下面
には、AlGaAsからなるP型クラッド層32、Ga
AsとAlGaAsとの超格子からなる発光層33、A
lGaAsからなるN型クラッド層34が、半導体レー
ザ素子20のN型クラッド層22、発光層23、P型ク
ラッド層24の形成方法と同様の方法により、順次、成
膜されている。
板31を備えており、このP型GaAs基板31の下面
には、AlGaAsからなるP型クラッド層32、Ga
AsとAlGaAsとの超格子からなる発光層33、A
lGaAsからなるN型クラッド層34が、半導体レー
ザ素子20のN型クラッド層22、発光層23、P型ク
ラッド層24の形成方法と同様の方法により、順次、成
膜されている。
【0016】なお、場合によっては、P型GaAs基板
31の下面に、P型GaAsバッファ層(図示しない)
や、N型クラッド層32の下面にN型GaAsコンタク
ト層(図示しない)が成膜されてもよい。また、N型ク
ラッド層34の下面には、SiO2 からなる絶縁層35
が所定の形状にパターニング形成されている。また、半
導体レーザ素子30の下部電極となるN型電極36は、
AuGe/Ni/Auからなる薄膜を絶縁層35を介し
N型クラッド層34の下面に真空蒸着法により形成する
とともに当該薄膜に上述と同様に熱処理を施し、オーミ
ックコンタクトをとって形成されている。
31の下面に、P型GaAsバッファ層(図示しない)
や、N型クラッド層32の下面にN型GaAsコンタク
ト層(図示しない)が成膜されてもよい。また、N型ク
ラッド層34の下面には、SiO2 からなる絶縁層35
が所定の形状にパターニング形成されている。また、半
導体レーザ素子30の下部電極となるN型電極36は、
AuGe/Ni/Auからなる薄膜を絶縁層35を介し
N型クラッド層34の下面に真空蒸着法により形成する
とともに当該薄膜に上述と同様に熱処理を施し、オーミ
ックコンタクトをとって形成されている。
【0017】このN型電極36の下面には、半導体レー
ザ素子20のP型電極26と接合するためのはんだ層3
7が真空蒸着方法により形成されている。このはんだ層
37の構成ははんだ層28と同様である。一方、半導体
レーザ素子30の上部電極となるP型電極38は、Cr
/Auからなる薄膜をN型電極27の形成方法と同様の
方法でP型基板31の上面に形成し、当該薄膜に熱処理
を施してオーミックコンタクトをとって形成されてい
る。また、P型電極38の上面には、ボンディング電極
39がAuの薄膜を真空蒸着法により形成されている。
ザ素子20のP型電極26と接合するためのはんだ層3
7が真空蒸着方法により形成されている。このはんだ層
37の構成ははんだ層28と同様である。一方、半導体
レーザ素子30の上部電極となるP型電極38は、Cr
/Auからなる薄膜をN型電極27の形成方法と同様の
方法でP型基板31の上面に形成し、当該薄膜に熱処理
を施してオーミックコンタクトをとって形成されてい
る。また、P型電極38の上面には、ボンディング電極
39がAuの薄膜を真空蒸着法により形成されている。
【0018】なお、以上のように製作した半導体レーザ
素子20のP型電極26の表面から発光層23までの間
隔及び半導体レーザ素子30のN型電極36の表面から
発光層33までの間隔は、共に、略5μmである。ここ
で、両半導体レーザ素子20、30を台座10に接合す
る方法について説明する。
素子20のP型電極26の表面から発光層23までの間
隔及び半導体レーザ素子30のN型電極36の表面から
発光層33までの間隔は、共に、略5μmである。ここ
で、両半導体レーザ素子20、30を台座10に接合す
る方法について説明する。
【0019】半導体レーザ素子20をそのはんだ層28
にて台座10の表面11上に載置し、ダイボンド装置に
より上方から半導体レーザ素子20に荷重を加えなが
ら、約370℃の温度条件にてはんだ層28を台座10
の表面11に溶接することにより、半導体レーザ素子2
0を台座10に接合する。ついで、半導体レーザ素子3
0をそのはんだ層37にて半導体レーザ素子20のP型
電極26上に載置し、半導体レーザ素子20の台座10
に対する接合方法と同様の方法により、はんだ層37を
P型電極26にロー付けすることにより、半導体レーザ
素子30を半導体レーザ素子20にスタック状に接合す
る。これにより、両半導体レーザ素子20、30の各発
光層の間隔が約10μm(図3にて符号D3参照)に短
縮される。但し、両半導体レーザ素子20、30の接合
は、両者のレーザ光出射面が同一方向になるように行
う。
にて台座10の表面11上に載置し、ダイボンド装置に
より上方から半導体レーザ素子20に荷重を加えなが
ら、約370℃の温度条件にてはんだ層28を台座10
の表面11に溶接することにより、半導体レーザ素子2
0を台座10に接合する。ついで、半導体レーザ素子3
0をそのはんだ層37にて半導体レーザ素子20のP型
電極26上に載置し、半導体レーザ素子20の台座10
に対する接合方法と同様の方法により、はんだ層37を
P型電極26にロー付けすることにより、半導体レーザ
素子30を半導体レーザ素子20にスタック状に接合す
る。これにより、両半導体レーザ素子20、30の各発
光層の間隔が約10μm(図3にて符号D3参照)に短
縮される。但し、両半導体レーザ素子20、30の接合
は、両者のレーザ光出射面が同一方向になるように行
う。
【0020】なお、半導体レーザ素子30のボンディン
グ電極39の上面にワイヤボンディング装置によりAu
からなるワイヤ39aが形成されている。このように構
成した本実施の形態において、本発明に係るスタック型
半導体レーザを実際の光学系に適用した場合の作用効果
を、図3及び図4を使用して、図7及び図8と比較しな
がら説明する。
グ電極39の上面にワイヤボンディング装置によりAu
からなるワイヤ39aが形成されている。このように構
成した本実施の形態において、本発明に係るスタック型
半導体レーザを実際の光学系に適用した場合の作用効果
を、図3及び図4を使用して、図7及び図8と比較しな
がら説明する。
【0021】本発明に係るスタック型半導体レーザの両
半導体レーザ素子20、30により、図3にて示すごと
く、実際の光学系を用いてレンズ5の前方にレーザ光を
照射した場合、両ビームパターン20a、30aが得ら
れた。これら各ビームパターン20a、30aは、各半
導体レーザ素子20、30からのレーザ光により形成さ
れたものである。即ち、半導体レーザ素子20のレーザ
光が、光路P3に沿いレンズ5を通り図3にて示す位置
にビームパターン20aを形成する。一方、半導体レー
ザ素子30のレーザ光が、光路P4に沿いレンズ5を通
り図3にて示す位置にビームパターン30aを形成す
る。
半導体レーザ素子20、30により、図3にて示すごと
く、実際の光学系を用いてレンズ5の前方にレーザ光を
照射した場合、両ビームパターン20a、30aが得ら
れた。これら各ビームパターン20a、30aは、各半
導体レーザ素子20、30からのレーザ光により形成さ
れたものである。即ち、半導体レーザ素子20のレーザ
光が、光路P3に沿いレンズ5を通り図3にて示す位置
にビームパターン20aを形成する。一方、半導体レー
ザ素子30のレーザ光が、光路P4に沿いレンズ5を通
り図3にて示す位置にビームパターン30aを形成す
る。
【0022】ここで、本発明に係るスタック型半導体レ
ーザでは、上述したごとく、両半導体レーザ素子20、
30が、各発光層の間隔をD3=10μmとするよう
に、近接して接合されている。このため、レンズ5の前
方の両ビームパターン20a、30aの各中心間隔D4
は、図7にて示す場合に比べて非常に狭くなる。例え
ば、図7にて示す従来の場合と同様に、L1=20m
m、L2=100mとし、これらをD3=10μmとと
もに数1の式に代入すると、レンズ5の前方100mの
距離の位置では、図3では、両ビームパターン20a、
30aの中心間隔D4は、5cmとなり、従来のスタッ
ク型半導体レーザの場合と比べて1/10に改善され
る。
ーザでは、上述したごとく、両半導体レーザ素子20、
30が、各発光層の間隔をD3=10μmとするよう
に、近接して接合されている。このため、レンズ5の前
方の両ビームパターン20a、30aの各中心間隔D4
は、図7にて示す場合に比べて非常に狭くなる。例え
ば、図7にて示す従来の場合と同様に、L1=20m
m、L2=100mとし、これらをD3=10μmとと
もに数1の式に代入すると、レンズ5の前方100mの
距離の位置では、図3では、両ビームパターン20a、
30aの中心間隔D4は、5cmとなり、従来のスタッ
ク型半導体レーザの場合と比べて1/10に改善され
る。
【0023】これにより、両ビームパターン20a、3
0aのずれが、図7の両ビームパターン6、7のずれに
比べて大幅に減少する。換言すれば、両ビームパターン
20a、30aの重なりが、図7の両ビームパターン
6、7の重なりに比べて大幅に増大する。その結果、レ
ンズ5の前方におけるレーザ光の強度の不均一領域が、
従来に比べて、図4にて示すごとく、大幅に減少して測
距精度が著しく向上する。
0aのずれが、図7の両ビームパターン6、7のずれに
比べて大幅に減少する。換言すれば、両ビームパターン
20a、30aの重なりが、図7の両ビームパターン
6、7の重なりに比べて大幅に増大する。その結果、レ
ンズ5の前方におけるレーザ光の強度の不均一領域が、
従来に比べて、図4にて示すごとく、大幅に減少して測
距精度が著しく向上する。
【0024】図5は、上記実施の形態の変形例を示して
いる。この変形例では、上記実施の形態にて述べた両半
導体レーザ素子20、30において、半導体レーザ素子
20のN型電極27から半導体レーザ素子30のP型電
極38までの部分をそのまま上下反対にして、ボンディ
ング電極39とはんだ層28との間に形成する構成が採
用されている。なお、かかる構成にて接合された両半導
体レーザ素子の作製方法は上記実施の形態と実質的に同
様である。
いる。この変形例では、上記実施の形態にて述べた両半
導体レーザ素子20、30において、半導体レーザ素子
20のN型電極27から半導体レーザ素子30のP型電
極38までの部分をそのまま上下反対にして、ボンディ
ング電極39とはんだ層28との間に形成する構成が採
用されている。なお、かかる構成にて接合された両半導
体レーザ素子の作製方法は上記実施の形態と実質的に同
様である。
【0025】しかして、この変形例によっても、上記実
施の形態にて述べた半導体レーザと同様の効果を達成で
きる。なお、本変形例では、上記実施の形態にて述べた
半導体レーザとはP型基板とN型基板の位置が上下反対
になっている。このため、本変形例における電流の流れ
方向は上記実施の形態とは逆になる。なお、本発明の実
施にあたっては、超格子を有する量子井戸構造の半導体
レーザ素子を有するスタック型半導体レーザに限ること
なく、例えば、PN接合構造やダブルヘテロ接合構造の
半導体レーザ素子等の各種の半導体レーザ素子を有する
スタック型半導体レーザに本発明を適用して実施しても
よい。また、半導体レーザ素子に使用する基板も、Ga
As基板に限ることなく、例えば、InP基板を、半導
体レーザ素子に使用する基板として採用して実施しても
よい。
施の形態にて述べた半導体レーザと同様の効果を達成で
きる。なお、本変形例では、上記実施の形態にて述べた
半導体レーザとはP型基板とN型基板の位置が上下反対
になっている。このため、本変形例における電流の流れ
方向は上記実施の形態とは逆になる。なお、本発明の実
施にあたっては、超格子を有する量子井戸構造の半導体
レーザ素子を有するスタック型半導体レーザに限ること
なく、例えば、PN接合構造やダブルヘテロ接合構造の
半導体レーザ素子等の各種の半導体レーザ素子を有する
スタック型半導体レーザに本発明を適用して実施しても
よい。また、半導体レーザ素子に使用する基板も、Ga
As基板に限ることなく、例えば、InP基板を、半導
体レーザ素子に使用する基板として採用して実施しても
よい。
【0026】また、本発明の実施にあたっては、半導体
レーザ素子を重ね合わせる数は、2個に限ることなく、
3以上の数にしてもよい。また、上記実施の形態におい
ては、両半導体レーザ素子20、30を作製した後に、
これら両半導体レーザ素子20、30をはんだ層を介し
て接合して半導体レーザとする例について説明したが、
これに代えて、次のようにして半導体レーザを作製する
ようにしてもよい。
レーザ素子を重ね合わせる数は、2個に限ることなく、
3以上の数にしてもよい。また、上記実施の形態におい
ては、両半導体レーザ素子20、30を作製した後に、
これら両半導体レーザ素子20、30をはんだ層を介し
て接合して半導体レーザとする例について説明したが、
これに代えて、次のようにして半導体レーザを作製する
ようにしてもよい。
【0027】即ち、台座10上に、N型電極27及びN
型基板21を順次積層し、N型クラッド層22、発光層
23及びP型クラッド層24からなるエピタキシャル成
長層及びP型電極26を順次積層して半導体レーザ素子
20を形成し、この半導体レーザ素子のP型電極上に、
当該半導体レーザ素子と同一の出射面方向を有するよう
に、はんだ層37を介し、N型電極36及びP型クラッ
ド層を順次積層し、発光層33及びN型クラッド層34
からなるエピタキシャル成長層、P型基板31並びにP
型電極38を順次積層して半導体レーザ素子30を形成
して、スタック型半導体レーザを作製してもよい。
型基板21を順次積層し、N型クラッド層22、発光層
23及びP型クラッド層24からなるエピタキシャル成
長層及びP型電極26を順次積層して半導体レーザ素子
20を形成し、この半導体レーザ素子のP型電極上に、
当該半導体レーザ素子と同一の出射面方向を有するよう
に、はんだ層37を介し、N型電極36及びP型クラッ
ド層を順次積層し、発光層33及びN型クラッド層34
からなるエピタキシャル成長層、P型基板31並びにP
型電極38を順次積層して半導体レーザ素子30を形成
して、スタック型半導体レーザを作製してもよい。
【0028】また、台座10上に、P型電極38)及び
P型基板31を順次積層し、発光層33及びN型クラッ
ド層34からなるエピタキシャル成長層及びN型電極3
6を順次積層して半導体レーザ素子30を形成し、この
半導体レーザ素子のN型電極上に、当該半導体レーザ素
子と同一の出射面方向を有するように、はんだ層37を
介し、P型電極26を積層し、N型クラッド層22、発
光層23及びP型クラッド層24からなるエピタキシャ
ル成長層、N型基板21並びにP型電極28を順次積層
して半導体レーザ素子20を形成してスタック型半導体
レーザを作製するようにしてもよい。
P型基板31を順次積層し、発光層33及びN型クラッ
ド層34からなるエピタキシャル成長層及びN型電極3
6を順次積層して半導体レーザ素子30を形成し、この
半導体レーザ素子のN型電極上に、当該半導体レーザ素
子と同一の出射面方向を有するように、はんだ層37を
介し、P型電極26を積層し、N型クラッド層22、発
光層23及びP型クラッド層24からなるエピタキシャ
ル成長層、N型基板21並びにP型電極28を順次積層
して半導体レーザ素子20を形成してスタック型半導体
レーザを作製するようにしてもよい。
【0029】また、本発明の実施にあたっては、はんだ
層37に限ることなく、これに代えて、ろう材金属層を
採用して実施してもよい。
層37に限ることなく、これに代えて、ろう材金属層を
採用して実施してもよい。
【図1】本発明に係るスタック型半導体レーザの一実施
の形態を示す斜視図である。
の形態を示す斜視図である。
【図2】図1の半導体レーザを構成する両半導体レーザ
素子の斜視図である。
素子の斜視図である。
【図3】図1の半導体レーザを実際の光学系に適用した
場合の効果を説明するための模式図である。
場合の効果を説明するための模式図である。
【図4】図1の半導体レーザを実際の光学系に適用した
場合のレンズの前方におけるレーザ光の強度分布を表す
グラフである。
場合のレンズの前方におけるレーザ光の強度分布を表す
グラフである。
【図5】上記実施の形態の変形例を示す斜視図である。
【図6】従来のスタック型半導体レーザの正面図であ
る。
る。
【図7】図6の半導体レーザを実際の光学系に適用した
場合の不具合を指摘するための模式図である。
場合の不具合を指摘するための模式図である。
【図8】従来のスタック型半導体レーザを実際の光学系
に適用した場合のレンズ前方のレーザ光の強度分布を表
すグラフである。
に適用した場合のレンズ前方のレーザ光の強度分布を表
すグラフである。
10・・・台座、20、30・・・半導体レーザ素子、
21・・・N型基板、22、34・・・N型クラッド
層、23、33・・・発光層、24、32・・・P型ク
ラッド層、26、38・・・P型電極、27、36・・
・N型電極、31・・・P型基板、37・・・はんだ
層。
21・・・N型基板、22、34・・・N型クラッド
層、23、33・・・発光層、24、32・・・P型ク
ラッド層、26、38・・・P型電極、27、36・・
・N型電極、31・・・P型基板、37・・・はんだ
層。
Claims (5)
- 【請求項1】 N型基板(21)と、このN型基板の一
側表面に形成された発光層(23)を含むエピタキシャ
ル成長層(22乃至24)と、このエピタキシャル成長
層上に形成されたP型電極(26)と、前記N型基板の
他側表面に形成されたN型電極(27)とを有する第1
半導体レーザ素子(20)と、 P型基板(31)と、このP型基板の一側表面に形成さ
れた発光層(33)を含むエピタキシャル成長層(32
乃至34)と、このエピタキシャル成長層上に形成され
たN型電極(36)と、前記P型基板の他側表面に形成
されたP型電極(38)とを有する第2半導体レーザ素
子(30)とを、 台座(10)上に積み重ねてなるスタック型半導体レー
ザにおいて、 前記第1半導体レーザ素子がそのN型電極にてろう材金
属層(28)を介して前記台座上に接合されており、 また、前記第2半導体レーザ素子が、前記第1半導体レ
ーザ素子と同一の出射面方向を有するように、前記第1
半導体レーザ素子のP型電極と前記第2半導体レーザ素
子のN型電極を、ろう材金属層(37)を介して接合し
てなることを特徴とするスタック型半導体レーザ。 - 【請求項2】 N型基板(21)と、このN型基板の一
側表面に形成された発光層(23)を含むエピタキシャ
ル成長層(22乃至24)と、このエピタキシャル成長
層上に形成されたP型電極(26)と、前記N型基板の
他側表面に形成されたN型電極(27)とを有する第1
半導体レーザ素子(20)と、 P型基板(31)と、このP型基板の一側表面に形成さ
れた発光層(33)を含むエピタキシャル成長層(32
乃至34)と、このエピタキシャル成長層上に形成され
たN型電極(36)と、前記P型基板の他側表面に形成
されたP型電極(38)とを有する第2半導体レーザ素
子(30)とを、 台座(10)上に積み重ねてなるスタック型半導体レー
ザにおいて、 前記第2半導体レーザ素子がそのP型電極にろう材金属
層を介して前記台座上に接合されており、 また、前記第1半導体レーザ素子が、前記第2半導体レ
ーザ素子と同一の出射面方向を有するように、前記第2
半導体レーザ素子のN型電極と前記第1半導体レーザ素
子のP型電極を、ろう材金属層(37)を介して接合し
てなることを特徴とするスタック型半導体レーザ。 - 【請求項3】 台座(10)と、 この台座上に、N型電極(27)、N型基板(21)、
発光層(23)を含むエピタキシャル成長層(22乃至
24)及びP型電極(26)を順次積層して形成してな
る半導体レーザ素子(20)と、 この半導体レーザ素子のP型電極上に、当該半導体レー
ザ素子と同一の出射面方向を有するように、ろう材金属
層(37)を介し、N型電極(36)、発光層(33)
を含むエピタキシャル成長層(32乃至34)、P型基
板(31)及びP型電極(38)を順次積層して形成し
てなる半導体レーザ素子(30)とを備えてなるスタッ
ク型半導体レーザ。 - 【請求項4】 台座(10)と、 この台座上に、P型電極(38)、P型基板(31)、
発光層(33)を含むエピタキシャル成長層(32乃至
34)及びN型電極(36)を順次積層して形成してな
る半導体レーザ素子(30)と、 この半導体レーザ素子のN型電極上に、当該半導体レー
ザ素子と同一の出射面方向を有するように、ろう材金属
層(37)を介し、P型電極(26)、発光層(23)
を含むエピタキシャル成長層(22乃至24)、N型基
板(21)及びP型電極(28)を順次積層して形成し
てなる半導体レーザ素子(20)とを備えてなるスタッ
ク型半導体レーザ。 - 【請求項5】 前記ろう材金属層がはんだ層であること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載のス
タック型半導体レーザ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7251495A JPH0997943A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | スタック型半導体レーザ |
US08/719,210 US5802088A (en) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | Stack type semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7251495A JPH0997943A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | スタック型半導体レーザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0997943A true JPH0997943A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17223657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7251495A Pending JPH0997943A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | スタック型半導体レーザ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5802088A (ja) |
JP (1) | JPH0997943A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001168445A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-06-22 | Denso Corp | 半導体レーザ装置 |
Families Citing this family (7)
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---|---|---|---|---|
US5920766A (en) * | 1998-01-07 | 1999-07-06 | Xerox Corporation | Red and blue stacked laser diode array by wafer fusion |
JP2000223791A (ja) * | 1999-02-04 | 2000-08-11 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
JP2001332805A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 2波長レーザーダイオード及びその製造方法 |
US6901086B2 (en) * | 2002-10-30 | 2005-05-31 | Chian Chiu Li | Stack-type diode laser device |
JP2004207479A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Pioneer Electronic Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
US7512167B2 (en) * | 2004-09-24 | 2009-03-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Integrated semiconductor laser device and method of fabricating the same |
CN110534644B (zh) * | 2019-08-30 | 2021-01-15 | 华中科技大学 | 一种双向生长的超晶格相变单元的制备方法及相变存储器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR910004265B1 (ko) * | 1987-03-26 | 1991-06-25 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 반도체 레이저 장치와 그 제조 방법 및 그것을 사용한 광 헤드 |
US5086431A (en) * | 1990-12-21 | 1992-02-04 | Santa Barbara Research Center | Increased intensity laser diode source configuration |
JPH0541561A (ja) * | 1991-08-06 | 1993-02-19 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体発光装置 |
US5488233A (en) * | 1993-03-11 | 1996-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting device with compound semiconductor layer |
JP3146735B2 (ja) * | 1993-03-26 | 2001-03-19 | 株式会社デンソー | スタックレーザ |
JPH077183A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Rohm Co Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法 |
JP3081094B2 (ja) * | 1993-10-15 | 2000-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
US5355382A (en) * | 1993-11-22 | 1994-10-11 | Xerox Corporation | Composite laser array support |
JPH0888431A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
JP3419930B2 (ja) * | 1994-12-21 | 2003-06-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置とこの半導体レーザ装置を備えた光ディスク装置 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP7251495A patent/JPH0997943A/ja active Pending
-
1996
- 1996-09-25 US US08/719,210 patent/US5802088A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001168445A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-06-22 | Denso Corp | 半導体レーザ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5802088A (en) | 1998-09-01 |
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---|---|---|---|
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