CN100407463C - 半导体光电器件 - Google Patents

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CN100407463C CN2006100915951A CN200610091595A CN100407463C CN 100407463 C CN100407463 C CN 100407463C CN 2006100915951 A CN2006100915951 A CN 2006100915951A CN 200610091595 A CN200610091595 A CN 200610091595A CN 100407463 C CN100407463 C CN 100407463C
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Abstract

本发明提供一种宽广波长频带范围内,备有低反射率反射膜的半导体光电器件。半导体光电器件具备包括由有源层和夹着上述有源层的2张包层构成的波导层的叠层构造体,以及在所述叠层构造体的一对相对端面部的至少其一端面部上形成的多层反射膜;上述多层反射膜各自膜的折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi,关于波导上述波导层的光的波长λ满足∑nidi>λ/4的关系,同时上述多层反射膜的反射率是以上述波长λ情况的反射率R(λ)为基准,包括连续从-1%到+2.0%范围内上述波长λ的波长带宽Δλ除以上述波长λ的值Δλ/λ为0.062以上。

Description

半导体光电器件
本申请系母案(申请号:03164912.2)的分案。
技术领域
本发明涉及一种作为光信息处理用的光源、光通信的信号、以及光纤放大器的激励光源等使用的半导体激光器、放大光信号的半导体放大器和调制光信号的光调制器等的半导体光电器件。
背景技术
在半导体激光器、光调制器等半导体光电器件端面部的波导层上,通常,涂覆有反射膜。如把设于该半导体光电器件端面部的反射膜(涂覆膜:折射率n1)的膜厚d设定为λ/(4n1)的奇数倍,反射膜的反射率就取极小值。进而,通过在端面部形成涂覆膜具有包括波导层的叠层构造体折射率nc的平方根折射率而得到无反射膜。例如,把半导体激光器端面的反射膜制成无反射膜的例子(例如,参照非专利文献1)是众所周知。
可以认为,在包括半导体光电器件端面部波导层的叠层构造体(有效折射率nc=3.37)上改变膜厚形成单层反射膜(折射率n1=1.449)的反射率对波长依赖关系。这里,在设定波长λ=980nm下要设定为使其反射率取最小值。所谓反射率取最小值的情况,就是λ/(4n1)奇数倍膜厚的情况。因此,如对膜厚λ/(4n1)的单层反射膜的情况和膜厚5λ/(4n1)的单层反射膜情况分别进行研究,膜厚λ/(4n1)的单层反射膜与膜厚5λ/(4n1)的单层反射膜相比,在反射率极小值近旁的平坦部分要宽广。
具体如下所述。膜厚d1=λ/(4n1)时,波长980nm下就是极小反射率值4%,极小反射率值+2%的波长带宽扩展为从848nm到1161nm的313nm。另一方面,厚度d1=5λ/(4n1)时,波长980nm下极小反射率值4%虽相同,但极小反射率值+2%的波长带宽极端变窄为从951nm到1011nm的60nm。这时,用规定波长除以波长带宽的值为0.061。极小反射率值+2.5%的波长带宽是从949nm到1013nm的64nm,将该波长带宽除以规定波长980nm的值为0.065。
[非专利文献1]
I.Ladany,et al.“Scandium oxide antireflection coatings for super-luminescentLEDs”,Appl.Opt.Vol.25,No.4,pp.472-473,(1986)
发明内容
如上述一样,按λ/(4n1)的奇数倍把半导体光电器件端面部反射膜的膜厚d制成厚膜的情况,存在反射率极小值近旁的低反射率区域波长带宽变窄,半导体激光器特性受到反射膜的反射率对波长依赖关系的影响,变化很大这样的问题。
因此,本发明的目的是提供一种具备极小反射率近旁波长带宽宽广的反射膜的半导体光电器件。
本发明的半导体光电器件其特征是:具备包括由有源层和夹着所述有源层的2张包层构成的波导层的叠层构造体,和在所述叠层构造体的一对相对端面部至少其一端面部上形成的多层反射膜;
所述多层反射膜各自膜的折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi,对于波导所述波导层的光的波长λ,满足∑nidi>λ/4的关系;
同时所述多层反射膜以所述波长λ时的反射率R(λ)为基准,包括成为+2.0%以下所述波长λ的连续波长带宽Δλ,对于所述叠层构造体的有效折射率nc与所述波长λ时的反射率R’(λ),把仅以厚度5λ/(4nf)在所述端面部形成折射率nf满足下述关系式
R’(λ)=((nc-nf 2)/(nc+nf 2))2
的虚拟单层反射膜情况的反射率R’作为基准,比包括成为+2.0%以下所述波长λ的连续波长带宽Δ’λ还宽。
本发明的半导体光电器件其特征是:具备包括由有源层和夹着上述有源层的2张包层构成的波导层的叠层构造体,和在所述叠层构造体的一对相对的端面部的至少其一端面部上形成的多层反射膜;
所述多层反射膜各自膜的折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi,对于波导所述波导层的光的波长λ,满足∑nidi>λ/4的关系;
同时所述多层反射膜以所述波长λ情况的反射率R(λ)为基准,把包括成为从-1.0%到+2.0%范围内所述波长λ的连续波长带宽Δλ除以所述波长λ的值Δλ/λ为0.062以上。
本发明的半导体光电器件其特征是:具备包括由有源层和夹着上述有源层的2张包层构成的波导层的叠层构造体,和在所述叠层构造体的一对相对的端面部的至少其一端面部上形成的多层反射膜;
所述多层反射膜各自膜的折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi,对于波导所述波导层的光的波长λ,满足∑nidi>λ/4的关系;
同时所述多层反射膜以所述波长λ情况的反射率R(λ)为基准,把包括成为从-1.5%到+1.0%范围内所述波长λ连续的波长带宽Δλ除以所述波长λ的值Δλ/λ是0.066以上。
另外,对于∑nidi,最好是满足∑nidi>5λ/4的关系。因此进而能够制成厚的反射膜。并且,将上述波长带宽Δλ除以上述波长λ的值Δλ/λ较好的是0.070以上,更好的是0.090以上,最好的是0.10以上。如果低反射率的波长带宽Δλ宽广,反射率对波长依赖关系就小,因而即使波导光的波长变化的情况,也能抑制特性变化。
根据本发明的半导体光电器件,多层反射膜的各自膜的折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi大于波导波导层的光的规定波长,例如980nm的1/4波长。进而,该多层反射膜的∑nidi大于波导光的大约5/4波长,就非常厚。因此端面的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。并且,多层反射膜作为波长函数的反射率,将设定波长λ的成为反射率从-1.0%到+2.0%范围内连续的波长带宽Δλ除以所述波长λ的值Δλ/λ是0.062以上。并且,多层反射膜作为波长函数的反射率,将设定波长λ的成为反射率从-1.5%到+1.0%范围内连续的波长带宽Δλ’除以所述波长λ的值Δλ’/λ是0.066以上。由此,尽管是非常之厚的膜,却将加宽一定反射率的波长带宽Δλ(Δλ’)。
附图说明
图1是表示由复数表示的振幅反射率的复平面图。
图2是表示端面上具有虚拟单层反射膜的半导体光电器件构造概略剖面图。
图3是表示用2层膜置换图2的虚拟单层反射膜时的本发明半导体光电器件构造概略剖面图。
图4是表示用4层膜置换图2的虚拟单层反射膜时的本发明半导体光电器件构造概略剖面图。
图5是表示本发明实施例1的半导体光电器件端面部构造概略剖面图。
图6是表示本发明实施例1的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图7是表示本发明实施例2的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图8是表示端面部上所形成的虚拟单层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图9是表示本发明实施例3的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图10是表示本发明实施例4的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图11是表示本发明实施例5的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图12是表示本发明实施例6的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图13是表示本发明实施例7的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图14是表示本发明实施例8的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图15是表示本发明实施例9的半导体光电器件端面部构造概略剖面图。
图16是表示本发明实施例9的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图17是表示本发明实施例10的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图18是表示本发明实施例11的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图19是表示本发明实施例12的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图20是表示本发明实施例13的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图21是表示本发明实施例14的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图22是表示本发明实施例15的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图23是表示本发明实施例16的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图24是表示本发明实施例17的半导体光电器件端面部构造概略剖面图。
图25是表示本发明实施例17的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图26是表示本发明实施例18的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图27是表示本发明实施例19的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图28是表示本发明实施例20的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图29是表示本发明实施例21的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图30是表示本发明实施例22的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图31是表示本发明实施例23的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图32是表示本发明实施例24的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图33是表示本发明实施例25的半导体光电器件端面部构造概略剖面图。
图34是表示本发明实施例25的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图35是表示本发明实施例26的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图36是表示本发明实施例27的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图37是表示本发明实施例28的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图38是表示本发明实施例29的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图39是表示本发明实施例30的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图40是表示本发明实施例31的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图41是表示本发明实施例32的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图42是表示本发明实施例33的半导体光电器件端面部构造概略剖面图。
图43是表示本发明实施例33的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图44是表示本发明实施例34的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图45是表示本发明实施例35的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图46是表示本发明实施例36的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图47是表示本发明实施例37的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图48是表示本发明实施例38的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图49是表示本发明实施例39的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图50是表示本发明实施例40的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图51是表示本发明实施例41的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图52是表示本发明实施例42的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图53是表示本发明实施例43的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图54是表示本发明实施例44的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图55是表示本发明实施例45的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图56是表示本发明实施例46的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图57是表示本发明实施例47的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图58是表示本发明实施例48的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图59是表示本发明实施例49的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图60是表示本发明实施例50的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图61是表示本发明实施例51的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图62是表示本发明实施例52的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图63是表示本发明实施例53的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图64是表示本发明实施例54的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图65是表示本发明实施例55的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图66是表示本发明实施例56的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图67是表示本发明实施例57的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图68是表示本发明实施例58的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图69是表示本发明实施例59的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图70是表示本发明实施例60的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图71是表示本发明实施例61的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图72是表示本发明实施例62的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图73是表示本发明实施例63的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图74是表示本发明实施例64的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图75是表示本发明实施例65的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图76是表示本发明实施例66的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图77是表示本发明实施例67的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图78是表示本发明实施例68的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图79是表示本发明实施例69的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图80是表示本发明实施例70的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图81是表示本发明实施例71的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图82是表示本发明实施例72的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图83是表示本发明实施例73的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图84是表示本发明实施例74的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图85是表示本发明实施例75的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图86是表示本发明实施例76的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图87是表示本发明实施例77的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图88是表示本发明实施例78的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图89是表示本发明实施例79的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图90是表示本发明实施例80的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图91是表示本发明实施例81的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图92是表示本发明实施例82的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图93是表示本发明实施例83的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图94是表示本发明实施例84的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图95是表示本发明实施例85的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图96是表示本发明实施例86的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图97是表示本发明实施例87的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图98是表示本发明实施例88的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图99是表示本发明实施例89的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图100是表示本发明实施例90的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图101是表示本发明实施例91的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图102是表示本发明实施例92的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图103是表示本发明实施例93的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图104是表示本发明实施例94的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图105是表示本发明实施例95的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图106是表示本发明实施例96的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图107是表示本发明实施例97的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图108是表示本发明实施例98的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图109是表示本发明实施例99的半导体光电器件端面部构造概略剖面图。
图110是表示本发明实施例99的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图111是表示本发明实施例100的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图112是表示本发明实施例101的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图113是表示本发明实施例102的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图114是表示本发明实施例103的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图115是表示本发明实施例104的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图116是表示本发明实施例105的半导体光电器件端面部构造概略剖面图。
图117是表示本发明实施例105的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图118是表示本发明实施例106的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图119是表示本发明实施例107的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图120是表示本发明实施例108的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图121是表示本发明实施例109的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
图122是表示本发明实施例110的半导体光电器件端面部上所形成的多层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。
具体实施方式
利用附图,说明本发明实施例的半导体光电器件。另外,附图中,实质上给同一部件附加同一符号。
首先,利用图1到图5,说明本发明实施例半导体光电器件端面部所形成的多层反射膜反射率的算出。图1是表示复数表示的振幅反射率r的复平面图。图2是表示半导体光电器件端面上单层反射膜的概略剖面图。图3是表示设置2层反射膜而取代图2的单层反射膜时的概略剖面图。图4是表示设置4层反射膜而取代图2的单层反射膜时的概略剖面图。图5是表示设置7层反射膜而取代单层反射膜时的概略剖面图。关于波长λ的光的复数表示的振幅反射率r,由下式(1)表示,可在图1的复平面上表示出来。
r=rr(λ)+iri(λ)    (1)
这里,i是虚数单位(i=(-1)1/2),rr(λ)是实数部分,ri(λ)是虚数部分。通常使用的反射率是所述振幅反射率的2次方,所谓该反射率成为零的情况,就是如下列式(2a)、(2b)那样使振幅反射率的实数部分和虚数部分一起变成零的情况。通过对两个关系式求解可以得到反射率为零的条件。
rr(λ)=0    (2a)
ri(λ)=0    (2b)
另一方面,想要求出不是零的反射率的情况,因为决定该图1的复平面上各点振幅反射率,所以上述这个条件式不是唯一地决定的。因此,可以考虑对波导的波长λ获得要求反射率的虚拟单层反射膜。图2是半导体光电器件的波导层10端面上设置单层反射膜1的虚拟单层反射膜概略剖面图。反射膜1面对大气等的自由空间5。使单层反射膜1的振幅反射率r变成最小的条件,利用半导体光电器件的波导层10进行波导的光的波长λ、单层反射膜1的折射率ni以及膜厚df,由下述式(3)表示。
d f = λ 4 n f ( 2 m + 1 ) - - - ( 3 )
这里,m=0、1、2、3等非负的整数。
该虚拟单层膜的振幅反射率r的最小值由下述(4)表示。
r = n c - n f 2 n c + n f 2 - - - ( 4 )
另外,反射率R相对于振幅反射率r,用|r|2来表示。即,由R=((nc-nf 2)/(nc+nf 2))2表示。于是,如果想要得到反射率R=4%,在半导体光电器件的波导层有效折射率nc=3.37时,求解上述式,作为单层反射膜1的折射率nf,可得到2.248或1.499。但是,通常,大多不能得到具有这样折射率的单层膜。因此,对用多层反射膜置换上述虚拟单层反射膜进行研究。
就设置2层反射膜时的反射率来代替上述单层反射膜的反射率进行研究。图3是端面部上采用2层反射膜来代替虚拟单层反射膜时的概略剖面图。至于把该2层反射膜反射率的极小值设定为规定值,说明通过本发明人的研究结果。如把构成2层反射膜的第1层膜1和第2层膜2的相位变化分别设为就如下述式(5)和(6)所定义。
φ 1 = 2 π λ n 1 d 1 - - - ( 5 )
φ 2 = 2 π λ n 2 d 2 - - - ( 6 )
这时,由复数表示的振幅反射率r就以下式(7)表示。
r = Re 1 + iIm 1 Re 2 + im 2 - - - ( 7 )
这里,i是虚数单位,Re1和Re2分别是分子、分母的实数部分,Iml和Im2分别是分子、分母的虚数部分。
上述式(7)的分子、分母中的实数部分Re1、Re2和虚数部分Im1、Im2,分别如下式(8a)到(8d)所示。
Re 1 = ( n c - 1 ) cos φ 1 cos φ 2 + ( n 1 n 2 - n 2 n c n 1 ) sin φ 1 sin φ 2 - - - ( 8 a )
Im 1 = - { ( n c n 2 - n 2 ) cos φ 1 sin φ 2 + ( n c n 1 - n 1 ) sin φ 1 cos φ 2 } - - - ( 8 b )
Re 2 = ( n c + 1 ) cos φ 1 cos φ 2 - ( n 2 n c n 1 + n 1 n 2 ) sin φ 1 sin φ 2 - - - ( 8 c )
Im 2 = - { ( n c n 2 + n 2 ) cos φ 1 sin φ 2 + ( n c n 1 + n 1 ) sin φ 1 cos φ 2 } - - - ( 8 d )
并且,电力反射率R,利用上述振幅反射率r由|r|2来表示。决定厚度d1和d2以便于该式(7)所表示的振幅反射率与用式(4)表示的上述单层反射膜的振幅反射率相同。
图4是端面部上设置4层反射膜来代替单层反射膜时的概略剖面图。对该4层反射膜的反射率在设定波长中成为与上述虚拟单层反射膜的反射率相同的条件进行研究。在4层反射膜的情况,振幅反射率由下述式(9)表示。
r = ( m 11 + m 12 ) n c - ( m 21 + m 22 ) ( m 11 + m 12 ) n c + ( m 21 + m 22 ) - - - ( 9 )
这里,mij(i,j是1或2)由下述式(10)表示。
m 11 m 12 m 21 m 22 = cos Aφ 1 - i n 1 sin Aφ 1 - in 1 sin φ 1 cos Aφ 1 cos Aφ 2 - i n 2 sin Aφ 2 - in 2 sin Aφ 2 cos Aφ 2
× cos Bφ 1 - i n 1 sin Bφ 1 - in 1 sin Bφ 1 cos Bφ 1 cos Bφ 2 - i n 2 sin Bφ 2 - in 2 sin Bφ 2 cos Bφ 2 - - - ( 10 )
另外,A,B是表示第1层膜1的膜厚设为Ad1、第2层膜2的膜厚设为Ad2、第3层膜3的膜厚设为Bd1、第4层膜4的膜厚设为Bd2的情况各自2层膜(裸露)的影响程度的参数。
图5是波导层10端面部上设置7层反射膜20来代替单层反射膜时的概略剖面图。对要将该7层反射膜的反射率设定为使之变成与上述虚拟单层反射膜的反射率相同的条件进行研究。在7层反射膜20的情况下,振幅反射率,与4层反射膜同样,由下述式(11)表示。
r = ( m 11 + m 12 ) n c - ( m 21 + m 22 ) ( m 11 + m 12 ) n c + ( m 21 + m 22 ) - - - ( 11 )
这里,mij(i,j是1或2)由下述式(12)表示。
m 11 m 12 m 21 m 22 = cos Oφ 2 - i n 2 sin Oφ 2 - in 2 sin Oφ 2 cos Oφ 2
× cos Aφ 1 - i n 1 sin Aφ 1 - in 1 sin A φ 1 cos Aφ 1 cos Aφ 2 - i n 2 sin Aφ 2 - in 2 sin Aφ 2 cos Aφ 2
× cos Bφ 1 - i n 1 sin Bφ 1 - in 1 sin Bφ 1 cos Bφ 1 cos Bφ 2 - i n 2 sin Bφ 2 - in 2 sin Bφ 2 cos Bφ 2
× cos Cφ 1 - i n 1 sin Cφ 1 - in 1 sin Cφ 1 cos Cφ 1 cos Cφ 2 - i n 2 sin Cφ 2 - in 2 sin Cφ 2 cos Cφ 2 - - - ( 12 )
另外,O、A、B、C是表示设为第1层膜11的膜厚设为Od2、第2层膜12的膜厚设为Ad1、第3层膜13的膜厚设为Ad2、第4层膜14的膜厚设为Bd1、第5层膜15的膜厚设为Bd2、第6层膜16的膜厚设为d1、第7层膜17的膜厚设为Cd2的情况,各自2层膜(裸露)的影响程度的参数。
实施例1
利用图5和图6,说明本发明实施例1的半导体光电器件。图5是设置7层反射膜来代替单层反射膜时的概略剖面图。该半导体光电器件是,例如半导体激光器、光调制器、光开关等。该半导体光电器件在光波导的波导层端面部以规定波长为中心的宽广波长带宽范围内,设置具有低反射率的多层反射膜。这样,通过设置低反射率多层反射膜的办法,可以降低例如,半导体激光器情况所谓由返回光所发生的噪声。并且,在光调制器和光开关的情况,可使信号低损耗透过。并且,该多层反射膜在宽广波长频带范围内具有低反射率,因而即使振荡波长变化的情况和信号中心波长变化的情况,也能抑制反射特性对波长依赖关系。
其次,对半导体光电器件端面部上设置的7层反射膜20,利用图5进行说明。图5是表示半导体光电器件端面部设有7层反射膜20的构成概略剖面图。该半导体光电器件中,在波导层10(等效折射率nc=3.37)的端面部上,顺序层叠氧化铝的第1层膜11(折射率n2=1.62,膜厚Od2)、氧化钽的第2层膜12(折射率n1=2.057,膜厚Ad1)、氧化铝的第3层膜13(折射率n2=1.62,膜厚Ad2)、氧化钽的第4层膜14(折射率n1=2.057,膜厚Bd1)、氧化铝的第5层膜15(折射率n2=1.62,膜厚Bd2)、氧化钽的第6层膜16(折射率n1=2.057,膜厚Cd1)、氧化铝的第7层膜17(折射率n2=1.62,膜厚Cd2)。并且第7层膜与大气等自由空间5接连起来。
对该半导体光电器件端面部设有7层反射膜20的反射特性进行说明。首先,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为2%。把各参数设为O=0.2、A=2.2、B=2.0、C=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500181
Figure C20061009159500182
分别为的情况,在波长980nm下得到反射率2%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=22.13nm/76.47nm/243.44nm/69.52nm/221.31nm/69.52nm/221.31nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是923.7nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1590.57nm,就规定波长980nm来说为1/4波长(=245nm)的大约6.4倍,非常厚。即,对波导的光的规定波长980nm,比其5/4波长还要厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图6是表示该7层反射膜20的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。这里设定反射率的大约+1%为目标反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到在目标反射率的3%左右的平坦部分。即,从波长968nm到1210nm范围内,将反射率纳入极小值的1.3%到4.0%范围内。并且,把设定波长980nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,连续1.0%~4.0%范围的波长带宽是242nm。将该波长带宽除以设定波长λ(=980nm)的值约为0.246。
这里,为了比较,关于波导光的规定波长980nm,假定5/4波长厚度的虚拟单层反射膜。设定条件是nc=3.37,n1=1.449,以便于波长980nm达到极小反射率4%。这时,以极小反射率为基准,+2%,即反射率4%~6%的范围是951nm~1011nm,其波长带宽为60nm。作为该波长带宽的宽度标准,除以波导光的规定波长980nm后得到0.061。
因而,就本实施例1的7层反射膜来说,与上述虚拟单层反射膜比较,将作为在波导光波长中的反射率+2%的波长带宽除以此波长的商就是0.246,远远大于虚拟单层反射膜的0.061。所以可知,尽管该7层反射膜如上述那样关于规定波长980nm是厚于5/4波长的膜厚,但是在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。
实施例2
利用图7,说明具备本发明实施例2的7层反射膜的半导体光电器件。图7是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系的曲线图。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,虽然在多层膜结构方面相同,但在设定波长λ为879nm并将设定反射率R(λ)规定为2.0%这一点不相同。将各参数设为O=0.2、A=2.2、B=2.0、C=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500191
Figure C20061009159500192
分别为
Figure C20061009159500193
的情况,在波长879nm下得到反射率2%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=19.85nm/68.59nm/218.35nm/62.36nm/198.50nm/62.36nm/198.50nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是828.51nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1426.66nm,就规定波长980nm来说为1/4波长(=245nm)的大约5.82倍是非常之厚的。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图7是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率的3%左右的平坦部分。即,在波长861nm到1098nm范围内,将反射率收纳在极小值的-3.0%到4.0%的范围内。此时,大致以波导光的规定波长980nm为中心,可得到平坦的部分。并且,把设定波长879nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽Δλ是237nm。将该波长带宽除以设定波长879nm的值约为0.270,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,尽管该7层反射膜,如上述那样关于规定波长980nm是厚于5/4波长的膜厚,但是在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。另外,这里所谓规定波长就是使波导层进行波导的光波长,这时,设定为980nm的光。另一方面,所谓设定波长就是要设定的波长,使上述规定波长成为低反射率平坦部分的大约中心。
接着,关于以极小反射率为基准成为+2.0%的波长频带宽度,对该7层反射膜和虚拟单层反射膜进行比较研究。该7层反射膜的极小反射率为1.3%。因此,以极小反射率为基准成为2.0%的波长范围,也就是反射率3.3%以下的范围为从波长866nm到1089nm。即,作为波长带宽是223nm。另一方面,想要用虚拟单层反射膜实现同一的极小反射率的情况,有效折射率nc=3.37,因而单层膜的折射率nf只要为1.637或2.058就行。例如,图8中折射率nf=1.367,表示膜厚d=5λ/(4nf)的虚拟单层反射膜对波长依赖关系。把该虚拟单层反射膜的极小反射率1.3%作为基准,成为极小反射率+2.0%以内的范围是从波长952nm到1009nm。即,作为波长带宽是57nm。所以,7层反射膜与膜厚d=5λ/(4nf)的虚拟单层反射膜相比,低反射率的波长带宽非常宽广。
实施例3
利用图9,说明具备本发明实施例3的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,在设定波长λ=980nm并将设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点不相同。并且,参数设为O=0.2、A=2.4、B=2.0、C=2.0。通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500201
Figure C20061009159500202
分别设定为可在波长980nm下设定为反射率3.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=15.21nm/94.42nm/182.47nm/78.68nm/152.06nm/78.68nm/152.06nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是753.58nm。各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1330.83nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约5.43倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图9是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率的3%左右的平坦部分。即,在波长841nm到1014范围内将反射率纳入在2.5%到5.0%的范围,并且,把设定波长980nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是173nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.177,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可见,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。
实施例4
利用图10,说明具备本发明实施例4的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例3的半导体光电器件比较,在设定波长λ=1035nm并将设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点不相同。并且,参数设为O=0.2、A=2.4、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500211
Figure C20061009159500212
设定为
Figure C20061009159500213
可在波长1035nm下设定为反射率3.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=16.06nm/99.72nm/192.72nm/83.10nm/160.60nm/83.10nm/160.60nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是795.9nm。各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1405.57nm,为规定波长980nm的1/4波长(=258.75nm)的大约5.43倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图10是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率的3%左右的平坦部分。即,在波长888nm到1071范围内将反射率纳入2.5%到5.0%的范围,并且,把设定波长1035nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是183nm。将该波长带宽除以设定波长1035nm的值约为0.177,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。
实施例5
利用图11,说明具备本发明实施例5的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,在设定波长λ=980nm并将设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点不相同。并且,参数设为O=0.15、A=2.5、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500222
分别设定为
Figure C20061009159500223
可在波长980nm下设定为反射率4.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=11.08nm/98.73nm/184.70nm/78.98nm/147.76nm/78.98nm/147.76nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是746.99nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1323.92nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约5.40倍是非常之厚的。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图11是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率的5%左右的平坦部分。即,在波长834nm到1021nm范围内将反射率纳入3.5%到6.0%的范围,并且,把设定波长980nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是178nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.182,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。
实施例6
利用图12,说明具备本发明实施例6的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例5的半导体光电器件比较,在设定波长λ=1040nm并将设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点不相同。并且,参数设为O=0.15、A=2.5、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500224
Figure C20061009159500225
分别设定为
Figure C20061009159500226
可在波长1040nm下设定为反射率4.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=11.76nm/104.77nm/196.00nm/83.82nm/156.80nm/83.82nm/156.80nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是793.77nm。各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1404.95nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约5.73倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图12是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率的5%左右的平坦部分。即,在波长885nm到1074nm范围内将反射率纳入3.5%到6.0%的范围,并且,把设定波长1040nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是189nm。将该波长带宽除以设定波长1040nm的值约为0.182,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。
实施例7
利用图13,说明具备本发明实施例7的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,在设定波长λ=980nm并将设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点不相同。并且,参数设为O=0.15、A=2.5、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500231
Figure C20061009159500232
分别设定为可在波长980nm下设定为反射率5.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=10.71nm/102.56nm/178.45nm/82.05nm/142.76nm/82.05nm/142.76nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是741.34nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1391.41nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约5.38倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图13是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率的6%左右的平坦部分。即,在波长843nm到1013nm范围内将反射率纳入4.6%到7.0%的范围,并且,把设定波长980nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是170nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.173,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。
实施例8
利用图14,说明具备本发明实施例8的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例7的半导体光电器件比较,在设定波长λ=1035nm并将设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点不相同。并且,参数设为O=0.15、A=2.5、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500241
Figure C20061009159500242
分别设定为
Figure C20061009159500243
可在波长1035nm下设定为反射率5.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=11.31nm/108.31nm/188.47nm/86.65nm/150.77nm/86.65nm/150.77nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是782.93nm。各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1391.41nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约5.68倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图14是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率的6%左右的平坦部分。即,在波长890nm到1070nm范围内将反射率纳入4.6%到7.0%的范围,并且,把设定波长1035nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是170nm。将该波长带宽除以设定波长1035nm的值约为0.164,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内有低反射率的平坦部分。
实施例9
利用图15和图16,说明具备本发明实施例9的7层反射膜的半导体光电器件。图15是作为该半导体光电器件端面部的反射膜,表示在第1层膜上设置使用氧化钽膜的7层反射膜30时构成的概略剖面图。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,7层反射膜30就从波导层10侧起顺序层叠氧化钽21/氧化铝22/氧化钽23/氧化铝24/氧化钽25/氧化铝26/氧化钽27,波导层10侧的第1层膜21是氧化钽这一点上不同。具体点说,7层反射膜30从波导层10侧起顺序层叠氧化钽的第1层膜21(折射率n2=2.037,膜厚Od2)、氧化铝的第2层膜22(折射率n1=1.62,膜厚Ad2)、氧化钽的第3层膜21(折射率n2=2.037,膜厚Ad2)、氧化铝的第4层膜24(折射率n1=1.62,膜厚Bd1)、氧化钽的第5层膜25(折射率n2=2.037,膜厚Bd2)、氧化铝的第6层膜26(折射率n1=1.62,膜厚Cd2)、氧化钽的第7层膜27(折射率n2=2.037,膜厚Cd2)。另外,在将氧化铝和氧化钽交替层叠起来方面则与实施例1的半导体光电器件相同。
在该半导体光电器件的7层反射膜30中,在设定波长λ=980nm下将设定反射率R(λ)规定为2.0%。此时,如各参数设为O=0.15、A=1.82、B=1.97、C=2.06,就可在氧化铝和氧化钽的相位变化
Figure C20061009159500251
Figure C20061009159500252
分别为
Figure C20061009159500253
的情况,在波长980nm下设定反射率为2%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=126.62nm/113.17nm/200.38nm/122.49nm/216.90nm/128.09nm/226.81nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1134.46nm。各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2174.63nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约8.88倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图16是表示该7层反射膜30的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率3%左右的平坦部分。即,在波长996nm到1119nm范围内将反射率纳入1.5%到4.0%的范围,并且,把设定波长980nm的设定反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽是157nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.160,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
实施例10
利用图17,说明具备本发明实施例10的7层反射膜。该半导体光电器件,如与实施例9的半导体光电器件比较,在设定波长λ=908nm下将设定反射率R(λ)规定为2.0%这一点上不相同。并且,参数设为O=1.15、A=1.82、B=1.97、C=2.06,通过把氧化铝和氧化钽的相位变化
Figure C20061009159500254
分别设定为
Figure C20061009159500256
Figure C20061009159500257
的情况,在波长908nm下设定反射率为2.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=117.31nm/104.85nm/185.66nm/113.49nm/200.96nm/118.68nm/210.14nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1051.09nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2014.81nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约8.22倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图17是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率3%左右的平坦部分。即,在波长924nm到1037nm范围内将反射率纳入1.5%到4.0%的范围,并且,把设定波长908nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽是145nm。将该波长带宽除以设定波长908nm的值约为0.160,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
实施例11
利用图18,说明具备本发明实施例11的7层反射膜。该半导体光电器件,如与实施例9的半导体光电器件比较,在多层反射膜方面相同,然而在设定波长λ=980nm下将设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不相同。并且,参数设为O=0.15、A=1.82、B=1.97、C=2.06。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500261
设定为
Figure C20061009159500263
就可在波长908nm下设为反射率3.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=110.73nm/156.55nm/175.24nm/169.45nm/189.68nm/177.19nm/198.35nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1177.19nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2201.59nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约8.99倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图18是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4%左右的平坦部分。即,在波长962nm到1053nm范围内将反射率纳入2.6%到5.0%的范围,并且,把设定波长980nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是91nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.093,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
实施例12
利用图19,说明具备本发明实施例12的7层反射膜。该半导体光电器件,如与实施例11的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=953nm下将设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不相同。并且,将参数设为O=1.15、A=1.82、B=1.97、C=2.06。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500272
设定为
Figure C20061009159500273
就可在波长953nm下设为反射率3.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=103.16nm/145.85nm/163.26nm/157.87nm/176.72nm/165.08nm/184.79nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1096.73nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2140.93nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约8.74倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图19是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4%左右的平坦部分。即,在波长962nm到1053nm范围内将反射率纳入2.6%到5.0%的范围,并且,把设定波长953nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是89nm。将该波长带宽除以设定波长953nm的值约为0.093,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
实施例13
利用图20,说明具备本发明实施例13的7层反射膜。该半导体光电器件,如与实施例9的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=980nm下将设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不相同。并且,将参数设为O=1.09、A=1.80、B=1.98、C=2.05。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500274
Figure C20061009159500275
设定为就可在波长980nm下设为反射率4.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=104.86nm/159.89nm/173.16nm/175.88nm/190.48nm/182.99nm/198.17nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1185.43nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2211.73nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约9.03倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图20是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约4%左右的平坦部分。即,将反射率纳入3.7%到6.0%的范围,并且,把波长980nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是190nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.093,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
实施例14
利用图21,说明具备本发明实施例14的7层反射膜。该半导体光电器件,如与实施例13的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=912nm下将设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不相同。并且,将参数设为O=1.09、A=1.80、B=1.98、C=2.05。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500281
Figure C20061009159500282
设定为
Figure C20061009159500283
就可在波长912nm下设为反射率4.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=97.58nm/148.80nm/161.15nm/163.68nm/177.26nm/170.29nm/184.42nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1103.18nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2059.26nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约8.41倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图21是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约5%左右的平坦部分。即,从波长891nm到1069nm范围内将反射率纳入3.7%到6.0%的范围,并且,把设定波长912nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是178nm。将该波长带宽除以设定波长912nm的值约为0.195,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
实施例15
利用图22,说明具备本发明实施例15的7层反射膜。该半导体光电器件,如与实施例9的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=980nm下将设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不相同。并且,将参数设为O=1.13、A=1.76、B=1.98、C=2.06。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500284
Figure C20061009159500285
设定为
Figure C20061009159500286
就可在波长980nm下设为反射率5.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=101.93nm/173.72nm/158.75nm/195.44nm/178.60nm/203.33nm/185.81nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1103.18nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2213.24nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约9.03倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图22是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约6%左右的平坦部分。即,将反射率纳入4.7%到7.0%的范围,并且,把设定波长980nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是190nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.194,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
实施例16
利用图23,说明具备本发明实施例16的7层反射膜。该半导体光电器件,如与实施例15的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=910nm下将设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不相同。并且,将参数设为O=1.13、A=1.76、B=1.98、C=2.06。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500291
Figure C20061009159500292
设定为
Figure C20061009159500293
就可在波长910nm下设为反射率5.0%。随之,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=94.65nm/161.31nm/147.41nm/181.48nm/165.84nm/188.81nm/172.54nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1112.04nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2055.16nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的大约8.39倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度的上升。
图23是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约6%左右的平坦部分。即,从波长891nm到1068nm范围内将反射率纳入4.7%到7.0%的范围,并且,把波长910nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是177nm。将该波长带宽除以设定波长910nm的值约为0.195,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,该7层反射膜,在宽广的波长频带范围内具有低反射率的平坦部分。
以下,表1中示出有关实施例1到实施例16的半导体光电器件的多层反射膜特性。表1中,作为多层反射膜的特性,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.0~+2.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表1
Figure C20061009159500311
实施例17
利用图24和图25,说明具备本发明实施例17的6层反射膜的半导体光电器件。图24是表示设置6层反射膜40来代替单层反射膜作为半导体光电器件端面部的反射膜时的构成概略剖面图。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,在用6层反射膜40构成多层反射膜这一点上不相同。研究以规定波长将该6层反射膜40的反射率设定得与上述虚拟单层膜的反射率相同的条件。即使6层反射膜40的情况与上述7层反射膜同样,振幅反射率由下述式(13)表示。
r = ( m 11 + m 12 ) n c - ( m 21 + m 22 ) ( m 11 + m 12 ) n c + ( m 21 + m 22 ) - - - ( 13 )
这里,mij(i,j是1或2)由下述式(14)表示。
m 11 m 12 m 21 m 22 = cos Aφ 1 - i n 1 sin Aφ 1 - in 1 sin Aφ 1 cos Aφ 1 cos Aφ 2 - i n 2 sin Aφ 2 - in 2 sin Aφ 2 cos Aφ 2
× cos Bφ 1 - i n 1 sin Bφ 1 - in 1 sin Bφ 1 cos Bφ 1 cos Bφ 2 - i n 2 sin Bφ 2 - in 2 sin Bφ 2 cos Bφ 2
× cos Cφ 1 - i n 1 sin Cφ 1 - in 1 sin Cφ 1 cos Cφ 1 cos Cφ 2 - i n 2 sin Cφ 2 - in 2 sin Cφ 2 cos Cφ 2 - - - ( 14 )
另外,A、B、C表示设为第1层膜31的膜厚Ad1、第2层膜32的膜厚Ad2、第3层膜33的膜厚Bd1、第4层膜34的膜厚Bd2、第5层膜35的膜厚Cd1、第6层膜36的膜厚Cd2的情况的各自2层膜(裸露)的影响程度的参数。
以下,对半导体光电器件端面部上设置的6层反射膜40的情况进行说明。图24是表示端面部设有6层反射膜40的构成概略剖面图。该半导体光电器件中,在波导层10(等效折射率nc=3.37)的端面部,顺序层叠氧化钽的第1层膜31(折射率n1=2.057,膜厚Ad1)、氧化铝的第2层膜32(折射率n2=1.62,膜厚Ad2)、氧化钽的第3层膜33(折射率n1=2.057,膜厚Bd1)、氧化铝的第4层膜34(折射率n2=1.62,膜厚Bd2)、氧化钽的第5层膜35(折射率n1=2.057,膜厚Cd1)、以及氧化铝的第6层膜36(折射率n2=1.62,膜厚Cd2)。并且该6层反射膜40与大气等自由空间5接连起来。
对该半导体光电器件端面部的6层反射膜40的反射特性进行说明。首先,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为2%。把各参数设为A=2.0、B=2.0、C=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500325
Figure C20061009159500326
分别为
Figure C20061009159500327
的情况,得到反射率2%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=120.23nm/137.77nm/120.23nm/137.77nm/120.23nm/137.77nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是774.0nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1411.50nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约5.76倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图25是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率3%左右的平坦部分。即,从波长877nm到1017nm范围内将反射率纳入极小值的1.4%到4.0%的范围内,并且,把设定波长980nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽是140nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.143,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例18
利用图26,说明具备本发明实施例18的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=1014nm下将设定反射率R(λ)规定为2.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=2.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500331
Figure C20061009159500332
分别设定为
Figure C20061009159500333
可在波长1014nm下得到反射率2.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=124.40nm/142.55nm/124.40nm/142.55nm/124.40nm/142.55nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是800.85nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1460.47nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约5.96倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图25是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约3%左右的平坦部分。即,从波长907nm到1053nm范围内将反射率纳入1.4%到4.0%的范围内。并且,把设定波长1014nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽是146nm。将该波长带宽除以设定波长1014nm的值约为0.144,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜40具有低反射率的平坦部分。
实施例19
利用图27,说明具备本发明实施例19的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=980nm下将设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.94、B=1.90、C=2.2。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500341
Figure C20061009159500342
分别设定为
Figure C20061009159500343
可在波长980nm下设定为反射率3.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=139.54nm/89.08nm/136.66nm/87.25nm/158.24nm/101.02nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是711.79nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1342.95nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约5.48倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图27是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约4%左右的平坦部分。即,从波长806nm到1009nm范围内将反射率纳入2.3%到5.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是203nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.207,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜40具有低反射率的平坦部分。
实施例20
利用图28,说明具备本发明实施例18的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例19的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=1052nm下将设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.94、B=1.90、C=2.2。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500344
Figure C20061009159500345
分别设定为
Figure C20061009159500346
可在波长1052nm下设定为反射率3.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=150.64nm/96.17nm/147.54nm/94.19nm/170.83nm/109.06nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是768.43nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1449.81nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约5.92倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图28是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约4%左右的平坦部分。即,反射率纳入2.3%到5.0%的范围内。并且,把设定波长1052nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是218nm。将该波长带宽除以设定波长1052nm的值约为0.207,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜40具有低反射率的平坦部分。
实施例21
利用图29,说明具备本发明实施例21的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=980nm下将设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.94、B=1.90、C=2.2。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500351
Figure C20061009159500352
分别设定为
Figure C20061009159500353
可在波长980nm下设定为反射率4.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=144.98nm/77.99nm/141.99nm/76.38nm/164.41nm/188.44nm。全体膜厚(dtota1=∑di)是794.19nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1483.84nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约6.06倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图29是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约5%左右的平坦部分。即,从波长791到1020nm范围内将反射率纳入3.3%到6.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是229nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.234,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜40具有低反射率的平坦部分。
实施例22
利用图30,说明具备本发明实施例22的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例21的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=1075nm下将设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.94、B=1.90、C=2.2。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500361
Figure C20061009159500362
分别设定为
Figure C20061009159500363
可在波长1075nm下设定为反射率4.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=159.04nm/85.55nm/155.76nm/83.79nm/180.35nm/97.02nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是761.51nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1450.03nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约5.92倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图30是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约5%左右的平坦部分。即,在从波长854nm到1105nm范围内将反射率纳入3.3%到6.0%的范围内。并且,把设定波长1075nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,连续3.0%~6.0%范围的波长带宽是251nm。将该波长带宽除以设定波长1075nm的值约为0.233,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜40具有低反射率的平坦部分。
实施例23
利用图31,说明具备本发明实施例23的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=980nm下将设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=2.04、B=1.92、C=2.2。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500364
Figure C20061009159500365
分别设定为可在波长980nm下设定为反射率5.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=145.08nm/85.22nm/136.55nm/80.21nm/156.46nm/91.90nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是695.42nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1318.03nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约5.38倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图31是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约6%左右的平坦部分。即,从波长787nm到1009nm范围内将反射率纳入4.6%到7.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是222nm。将该波长带宽除以设定波长980nm的值约为0.227,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜40具有低反射率的平坦部分。
实施例24
利用图32,说明具备本发明实施例24的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例23的半导体光电器件比较,就在设定波长λ=1069nm下将设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不同。并且,参数设为A=2.04、B=1.92、C=2.2。进而,通过把氧化铝和氧化钽的各自相位变化
Figure C20061009159500372
分别设定为
Figure C20061009159500373
可在波长1069nm下设定为反射率5.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=158.26nm/92.96nm/148.95nm/87.49nm/170.67nm/100.25nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是758.58nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1437.73nm,为规定波长980nm的1/4波长(=245nm)的约5.87倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图32是表示该6层反射膜40的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率约6%左右的平坦部分。即,在从波长858nm到1101nm范围内将反射率纳入4.6%到7.0%的范围内。并且,把设定波长1069nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,连续4.0%~7.0%范围的波长带宽是243nm。将该波长带宽除以设定波长1069nm的值约为0.227,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜40具有低反射率的平坦部分。
以下,表2中示出有关实施例17到实施例24的半导体光电器件的多层反射膜特性。表2中,就多层反射膜的特性来说,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.0~+2.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表2
Figure C20061009159500381
实施例25
利用图33和图34,说明具备含有本发明实施例25的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。图33是表示设置由3种膜构成的7层反射膜50来代替单层反射膜作为半导体光电器件端面部的反射膜时的构成概略剖面图。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,在多层反射膜由3种膜构成7层反射膜50来构成多层反射膜这一点上不同。再详细点说,在与波导层10连接的第1层膜为氮化铝膜41这一点上不同。另外从第2层膜直到第7层膜,在交替层叠氧化钽和氧化铝方面是相同的。
研究有关以规定波长将该3种膜的7层反射膜50的反射率设定得与上述虚拟单层膜的反射率相同的条件。这里,研究在与波导膜10相连的第1层膜上使用第3种类的膜的情况。该第3种膜的相位变化
Figure C20061009159500382
由下述式表示。
φ 3 = 2 π λ n 3 d 3 - - - ( 15 )
这里,由该3种膜构成的7层反射膜50的振幅反射率,与上述7层反射膜、6层反射膜同样,由下述式(16)表示。
r = ( m 11 + m 12 ) n c - ( m 21 + m 22 ) ( m 11 + m 12 ) n c + ( m 21 + m 22 ) - - - ( 16 )
这里,mij(i,j是1或2)由下述式(17)表示。
m 11 m 12 m 21 m 22 = cos φ 3 - i n 3 sin φ 3 - in 3 sin φ 3 cos φ 3
× cos Aφ 1 - i n 1 sin Aφ 1 - in 1 sin A φ 1 cos Aφ 1 cos Aφ 2 - i n 2 sin Aφ 2 - in 2 sin Aφ 2 cos Aφ 2
× cos Bφ 1 - i n 1 sin Bφ 1 - in 1 sin Bφ 1 cos Bφ 1 cos Bφ 2 - i n 2 sin Bφ 2 - in 2 sin Bφ 2 cos Bφ 2
× cos Cφ 1 - i n 1 sin Cφ 1 - in 1 sin Cφ 1 cos Cφ 1 cos Cφ 2 - i n 2 sin Cφ 2 - in 2 sin Cφ 2 cos Cφ 2 - - - ( 17 )
另外,A、B、C表示设为第2层膜42的膜厚Ad1、第3层膜43的膜厚Ad2、第4层膜44的膜厚Bd1、第5层膜45的膜厚Bd2、第6层膜46的膜厚Cd1、第7层膜47的膜厚Cd2的情况的各自2层膜(裸露)的影响程度的参数。
以下,对半导体光电器件端面部上设置的包括3种膜的7层反射膜50的情况进行说明。图33是表示包括端面部上设置的3种膜的7层反射膜50的构成概略剖面图。该半导体光电器件中,在波导层10(等效折射率nc=3.37)的端面部,顺序层叠氮化铝(AlN)的第1层膜41(折射率n3=2.072,膜厚d3=50nm)、氧化钽的第2层膜42(折射率n1=2.057,膜厚Ad1)、氧化铝的第3层膜43(折射率n2=1.62,膜厚Ad2)、氧化钽的第4层膜44(折射率n1=2.057,膜厚Bd1)、氧化铝的第5层膜45(折射率n2=1.62,膜厚Bd2)、氧化钽的第6层膜46(折射率n1=2.057,膜厚Cd1)、以及氧化铝的第7层膜47(折射率n2=1.62,膜厚Cd2)。进而,该7层反射膜50与大气等自由空间5接连起来。
首先,对包括氮化铝、氧化钽和氧化铝的3种膜的7层反射膜热特性进行说明。这3种膜的导热率,依次为约1.8W/(cm·K)、约0.1W/(cm·K)、约0.2W/(cm·K),因而氮化铝的导热率最高,因此能够使波导层10的热迅速向外部散热。
其次,对该半导体光电器件端面部的包括3种膜的7层反射膜50的反射特性进行说明。首先,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为2.0%。把各参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500401
Figure C20061009159500402
分别为
Figure C20061009159500403
的情况,得到波长980nm下反射率2%。另外,氮化铝的第1层膜41个厚度d3预先设为50nm,当作已知常数,在变量方面只使用
Figure C20061009159500406
这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/93.7nm/70.08nm/187.40nm/140.15nm/187.40nm/140.15nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是868.88nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1634.92nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.67倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图34是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率3%左右的平坦部分。即,从波长952nm到1194nm范围内将反射率纳入极小值的1.6%到4.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽是242nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.247,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例26
利用图35,说明具备包括本发明实施例26的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=897nm下把设定反射率R(λ)规定为2.0%这一点上不同。把各参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500407
Figure C20061009159500408
设定为
Figure C20061009159500409
得到在波长897nm下反射率2.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/83.26nm/65.10nm/166.52nm/130.20nm/166.52nm/130.20nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是791.8nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1487.24nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.07倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图35是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率3%左右的平坦部分。即,从波长872nm到1086nm范围内将反射率纳入1.5%到4.0%的范围内。并且,把设定波长897nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,连续1.0%~4.0%范围的波长带宽是214nm。将该波长带宽除以规定波长897nm的值约为0.239,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜50具有低反射率的平坦部分。
实施例27
利用图36,说明具备包括本发明实施例27的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不同。并且,把参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500411
Figure C20061009159500412
设定为可在波长980nm下设定为反射率3.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/91.20nm/73.71nm/182.40nm/147.42nm/182.40nm/147.42nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是874.55nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1638.64nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.69倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图36是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4%左右的平坦部分。即,从波长953nm到1195nm范围内将反射率纳入2.6%到5.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是242nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.247,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜50具有低反射率的平坦部分。
实施例28
利用图37,说明具备包括本发明实施例28的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例27进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=896nm下把设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500421
Figure C20061009159500422
设定为
Figure C20061009159500423
可在波长896nm下反射率3.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/81.08nm/68.15nm/162.16nm/136.31nm/162.16nm/136.31nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是796.17nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1489.56nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.08倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图37是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4%左右的平坦部分。即,从波长872nm到1089nm范围内将反射率纳入2.5%到5.0%的范围内。并且,把设定波长896nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,连续2.0%~5.0%范围的波长带宽是217nm。将该波长带宽除以规定波长896nm的值约为0.242,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜50具有低反射率的平坦部分。
实施例29
利用图38,说明具备包括本发明实施例29的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不同。并且,把参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500424
Figure C20061009159500425
设定为可在波长980nm下设定为反射率4.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/89.06nm/76.91nm/178.13nm/153.83nm/178.13nm/153.83nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是879.89nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1642.63nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.70倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图38是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率5%左右的平坦部分。即,从波长953nm到1198nm范围内将反射率纳入3.6%到6.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是245nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.250,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜50具有低反射率的平坦部分。
实施例30
利用图39,说明具备包括本发明实施例30的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例27进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=893nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500431
Figure C20061009159500432
设定为可在波长893nm下反射率4.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/78.95nm/70.70nm/157.90nm/141.40nm/157.90nm/141.40nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是798.25nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1488.27nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.07倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图39是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率5%左右的平坦部分。即,从波长870nm到1090nm范围内将反射率纳入3.4%到6.0%的范围内。并且,把设定波长893nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是220nm。将该波长带宽除以规定波长893nm的值约为0.246,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜50具有低反射率的平坦部分。
实施例31
利用图40,说明具备包括本发明实施例31的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不同。并且,把参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500441
Figure C20061009159500442
设定为
Figure C20061009159500443
可在波长980nm下设定为反射率5.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/87.11nm/79.90nm/174.23nm/159.81nm/174.23nm/159.81nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是885.09nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1646.79nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.72倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图40是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长952nm到1201nm范围内将反射率纳入4.6%到7.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是249nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.254,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜50具有低反射率的平坦部分。
实施例32
利用图41,说明具备包括本发明实施例32的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例31进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=890nm下把设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不同。并且,把参数设为A=1.0、B=2.0、C=2.0。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500445
设定为
Figure C20061009159500446
可在波长890nm下设定为反射率5.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/76.98nm/73.04nm/153.96nm/146.07nm/153.96nm/146.07nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是800.08nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1486.93nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.07倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图41是表示包括该3种膜的7层反射膜50的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长867nm到1093nm范围内将反射率纳入4.4%到7.0%的范围内。并且,把设定波长890nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,连续4.0%~7.0%范围的波长带宽是226nm。将该波长带宽除以规定波长890nm的值约为0.254,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜50具有低反射率的平坦部分。
以下,表3中示出有关实施例25到实施例32的半导体光电器件的多层反射膜特性。表3中,就多层反射膜的特性来说,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.0~+2.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表3
Figure C20061009159500461
实施例33
利用图42和图43,说明具备本发明实施例33的9层反射膜的半导体光电器件。图42是表示设置9层反射膜60来代替单层反射膜作为半导体光电器件端面部的反射膜时的构成概略剖面图。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,在多层反射膜由9层反射膜60来构成多层反射膜这一点上不同。研究有关以规定波长将该9反射膜60的反射率设定得与上述虚拟单层膜的反射率相同的条件。9层反射膜60的振幅反射率,上述4层反射膜与上述7层反射膜同样,有下述式(18)表示。
r = ( m 11 + m 12 ) n c - ( m 21 + m 22 ) ( m 11 + m 12 ) n c + ( m 21 + m 22 ) - - - ( 18 )
这里,mij(i,j是1或2)由下述式(19)表示。
m 11 m 12 m 21 m 22 = cos Oφ 2 - i n 2 sin Oφ 2 - in 2 sin Oφ 2 cos Oφ 2
× cos Aφ 1 - i n 1 sin Aφ 1 - in 1 sin A φ 1 cos Aφ 1 cos Aφ 2 - i n 2 sin Aφ 2 - in 2 sin Aφ 2 cos Aφ 2
× cos Bφ 1 - i n 1 sin Bφ 1 - in 1 sin Bφ 1 cos Bφ 1 cos Bφ 2 - i n 2 sin Bφ 2 - in 2 sin Bφ 2 cos Bφ 2
× cos Cφ 1 - i n 1 sin Cφ 1 - in 1 sin Cφ 1 cos Cφ 1 cos Cφ 2 - i n 2 sin Cφ 2 - in 2 sin Cφ 2 cos Cφ 2
× cos Dφ 1 - i n 1 sin Dφ 1 - in 1 sin Dφ 1 cos Dφ 1 cos Dφ 2 - i n 2 sin Dφ 2 - in 2 sin Dφ 2 cos Dφ 2 - - - ( 19 )
另外,O、A、B、C、D是在第1层膜51的膜厚Od2、第2层膜52的膜厚Ad1、第3层膜53的膜厚Ad2、第4层膜54的膜厚Bd1、第5层膜55的膜厚Bd2、第6层膜56的膜厚Cd1、第7层膜57的膜厚Cd2、第8层膜58的膜厚Dd1、以及第9层膜59的膜厚Dd2中,除第1层膜51外,表示各自2层膜(裸露)的影响程度的参数。
以下,对半导体光电器件端面部上设置的9层反射膜60的情况进行说明。图42是表示端面部设置的9层反射膜构成概略剖面图。该半导体光电器件中,在波导层10(等效折射率nc=3.37)的端面部,顺序层叠氧化铝的第1层膜51(折射率n2=1.62,膜厚Od2)、氧化钽的第2层膜52(折射率n1=2.057,膜厚Ad1)、氧化铝的第3层膜53(折射率n2=1.62,膜厚Ad2)、氧化钽的第4层膜54(折射率n1=2.057,膜厚Bd1)、氧化铝的第5层膜55(折射率n2=1.62,膜厚Bd2)、氧化钽的第6层膜56(折射率n1=2.057,膜厚Cd1)、氧化铝的第7层膜57(折射率n2=1.62,膜厚Cd2)、氧化钽的第8层膜58(折射率n1=2.057,膜厚Dd1)、以及氧化铝的第9层膜59(折射率n2=1.62,膜厚Dd2)。进而,该9层反射膜60与大气等自由空间5接连起来。
对该半导体光电器件端面部的9层反射膜60的反射特性进行说明。首先,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为2%。把各参数设为O=0.2、A=2.7、B=2.0、C=2.0、D=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500477
分别为的情况,波长980nm下得到反射率2%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=18.45nm/73.23nm/249.06nm/54.24nm/184.49nm/54.24nm/184.49nm/54.24nm/184.49nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1056.93nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1815.34nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.41倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图43是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率3%左右的平坦部分。即,从波长877nm到1007nm范围内将反射率纳入极小值的1.6%到4.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽是130nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.133,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜60具有低反射率的平坦部分。
实施例34
利用图44,说明具备本发明实施例34的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=1020nm下把设定反射率R(λ)规定为2.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.2、A=2.7、B=2.0、C=2.0、D=2.0。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500482
设定为的情况,可在波长1020nm下设定为反射率2.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=19.20nm/76.22nm/259.22nm/56.46nm/192.02nm/56.46nm/192.02nm/56.46nm/192.02nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1100.08nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1889.46nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.71倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图44是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率3%左右的平坦部分。即,从波长912nm到1048nm范围内将反射率纳入极小值的1.6%到4.0%的范围内。并且,把设定波长1020nm的反射率2.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,1.0%~4.0%范围的连续波长带宽是136nm。将该波长带宽除以规定波长1020nm的值约为0.133,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜60具有低反射率的平坦部分。
实施例35
利用图45,说明具备本发明实施例35的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.2、A=2.7、B=2.0、C=2.0、D=2.0。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500491
Figure C20061009159500492
设定为
Figure C20061009159500493
的情况,在波长980nm下得到反射率3%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=18.01nm/77.25nm/243.16nm/57.22nm/180.12nm/57.22nm/180.12nm/57.22nm/180.12nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1050.44nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1810.49nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.49倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图45是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4%左右的平坦部分。即,从波长882nm到1007nm范围内将反射率纳入极小值的2.6%到5.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是125nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.128,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜60具有低反射率的平坦部分。
实施例36
利用图46,说明具备本发明实施例36的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例35进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=1017nm下把设定反射率R(λ)规定为3.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.2、A=2.7、B=2.0、C=2.0、D=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500501
分别为
Figure C20061009159500503
的情况,在波长1017nm下得到反射率3.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=18.69nm/80.17nm/252.35nm/59.39nm/186.92nm/59.39nm/186.92nm/59.39nm/186.92nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1090.14nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1878.92nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.67倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图46是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4%左右的平坦部分。即,从波长915nm到1045nm范围内将反射率纳入极小值的2.6%到5.0%的范围内。并且,把设定波长1017nm的反射率3.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,2.0%~5.0%范围的连续波长带宽是130nm。将该波长带宽除以规定波长1017nm的值约为0.128,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜60具有低反射率的平坦部分。
实施例37
利用图47,说明具备本发明实施例37的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不同。并且,将各参数设为O=0.15、A=2.8、B=2.0、C=2.0、D=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500505
分别为的情况,在波长980nm下得到反射率4%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=13.16nm/82.22nm/245.69nm/58.73nm/175.49nm/58.73nm/175.49nm/58.73nm/175.49nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1043.73nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1803.77nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.36倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图47是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率5%左右的平坦部分。即,从波长883nm到1006nm范围内将反射率纳入极小值的3.6%到6.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是123nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.126,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例38
利用图48,说明具备本发明实施例38的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例37进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=1017nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.15、A=2.8、B=2.0、C=2.0、D=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500511
Figure C20061009159500512
分别为的情况,在波长1017nm下得到反射率4%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=13.66nm/85.32nm/245.96nm/60.94nm/182.12nm/60.94nm/182.12nm/60.94nm/182.12nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1083.12nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1871.83nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.64倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图48是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率5%左右的平坦部分。即,从波长916nm到1044nm范围内将反射率纳入极小值的3.6%到6.0%的范围内。并且,把设定波长1017nm的反射率4.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,3.0%~6.0%范围的连续波长带宽是128nm。将该波长带宽除以规定波长1017nm的值约为0.126,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜60具有低反射率的平坦部分。
实施例39
利用图49,说明具备本发明实施例39的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不同。并且,将各参数设为O=0.10、A=2.9、B=2.0、C=2.0、D=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500521
Figure C20061009159500522
分别为
Figure C20061009159500523
的情况,在波长980nm下得到反射率5%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.54nm/87.41nm/247.66nm/60.28nm/170.80nm/60.28nm/170.80nm/60.28nm/170.80nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1036.85nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1801.04nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.35倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图49是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长890nm到1006nm范围内将反射率纳入极小值的4.6%到7.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是116nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.118,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例40
利用图50,说明具备本发明实施例40的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例39进行比较,虽然其构成方面相同,但是在设定波长λ=1013nm下把设定反射率R(λ)规定为5.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.9、B=2.0、C=2.0、D=2.0的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159500524
Figure C20061009159500525
分别为
Figure C20061009159500526
的情况,在波长1013nm下得到反射率5%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.83nm/90.35nm/256.00nm/62.31nm/176.55nm/62.31nm/176.55nm/62.31nm/176.55nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1071.76nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1857.42nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.58倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图50是表示该9层反射膜60的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长920nm到1040nm范围内将反射率纳入极小值的4.6%到7.0%的范围内。并且,把设定波长1013nm的反射率5.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,4.0%~7.0%范围的连续波长带宽是120nm。将该波长带宽除以规定波长1013nm的值约为0.118,大于虚拟单层反射膜时的0.061。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜60具有低反射率的平坦部分。
以下,表4中示出有关实施例33到实施例40的半导体光电器件的多层反射膜特性。表4中,就多层反射膜的特性来说,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.0~+2.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表4
Figure C20061009159500541
实施例41
利用图51,说明具备本发明实施例41的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.15、A=1.95、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500542
Figure C20061009159500543
设定为的情况,可在波长980nm下设定为反射率6.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=8.35nm/124.99nm/108.57nm/128.20nm/111.35nm/128.20nm/111.35nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是721.01nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1334.70nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.45倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图51是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长828nm到1009nm范围内将反射率纳入5.4%到8.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率6.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,5.0%~8.0%范围的连续波长带宽是181nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.185,大于虚拟单层反射膜时的0.062。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例42
利用图52,说明具备本发明实施例42的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例41进行比较,就在设定波长λ=1045nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.15、A=1.95、B=2.0、C=2.0。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500551
Figure C20061009159500552
设定为可在波长1045nm下设为反射率6%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=8.91nm/133.28nm/115.77nm/136.70nm/118.74nm/136.70nm/118.74nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是768.84nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1423.24nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.81倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图52是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长883nm到1076nm范围内将反射率纳入5.4%到8.0%的范围内。并且,把设定波长1045nm的反射率6.0%作为基准,从-1.0%到+2.0%的范围,即,反射率5.0%~8.0%范围的连续波长带宽是193nm。将该波长带宽除以规定波长1045nm的值约为0.185,大于虚拟单层反射膜时的0.062。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
以下,表5中示出有关实施例41和实施例42的半导体光电器件的多层反射膜特性。表5中,就多层反射膜的特性来说,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.0~+2.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表5
Figure C20061009159500561
实施例43
利用图53,说明具备本发明实施例43的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.20、A=1.97、B=2.35、C=2.10。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500562
Figure C20061009159500563
设定为
Figure C20061009159500564
的情况,可在波长980nm下设定为反射率6.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=10.18nm/119.06nm/100.28nm/145.02nm/119.62nm/126.91nm/106.89nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是727.96nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1350.16nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.51倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图53是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长813nm到994nm范围将反射率纳入5.0%到7.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率4.5%~7.0%范围的连续波长带宽是181nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.185。
这里,为了比较,关于导波光的规定波长980nm,假定5/4波长厚度的虚拟单层反射膜。设定条件是nc=3.37和n1=1.449,使得在波长980nm取得极小反射率4%。这时,以极小反射率+2.5%为基准,即反射率4%~6.5%的波长范围是949nm~1013nm,其波长带宽为64nm。作为该波长带宽的宽度标准,除以波导光的规定波长980nm就得到0.065。
所以,关于本实施例43的7层反射膜,与上述虚拟单层反射膜比较的话,将成为波导光波长的反射率+2.5%的波长带宽除以其波长的商是0.185,比虚拟单层反射膜的0.065要大得多。因而可知,该7层反射膜在宽广的波长带宽范围内具有平坦部分。
实施例44
利用图54,说明具备本发明实施例44的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例43进行比较,就在设定波长λ=1063nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.20、A=1.97、B=2.35、C=2.10。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500571
Figure C20061009159500572
设定为
Figure C20061009159500573
可在波长1063nm下设为反射率6.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=11.04nm/129.14nm/108.77nm/154.05nm/129.75nm/137.66nm/115.95nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是786.36nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1457.82nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.95倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图54是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长882nm到1078nm范围内将反射率纳入5.0%到7.0%的范围内。并且,把设定波长1063nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,连续反射率4.5%~7.0%范围的波长带宽是196nm。将该波长带宽除以规定波长1063nm的值约为0.184,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例45
利用图55,说明具备本发明实施例45的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.17、A=1.97、B=2.35、C=2.05。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500581
Figure C20061009159500582
设定为
Figure C20061009159500583
的情况,可在波长980nm下设定为反射率7.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=8.61nm/120.64nm/99.73nm/143.91nm/118.97nm/125.54nm/103.78nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是721.18nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1338.78nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.46倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图55是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长797nm到993nm范围将反射率纳入5.9%到8.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率5.5%~8.0%范围的连续波长带宽是196nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.200。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例46
利用图56,说明具备本发明实施例46的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例45进行比较,就在设定波长λ=1073nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500584
Figure C20061009159500585
设定为
Figure C20061009159500586
可在波长1073nm下设为反射率7.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=9.42nm/132.09nm/109.19nm/157.57nm/130.26nm/137.45nm/113.63nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是789.61nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1465.82nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.98倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图56是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长872nm到1088nm范围内将反射率纳入5.9%到8.0%的范围内。并且,把设定波长1073nm的反射率7.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率5.5%~8.0%范围的连续波长带宽是196nm。将该波长带宽除以规定波长1073nm的值约为0.183,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例47
利用图57,说明具备本发明实施例47的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.17、A=1.97、B=2.35、C=2.05。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500591
Figure C20061009159500592
设定为
Figure C20061009159500593
的情况,可在波长980nm下设定为反射率8.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=8.69nm/120.54nm/100.75nm/143.79nm/120.19nm/122.38nm/102.29nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是718.63nm。各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1333.17nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.44倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图57是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长786nm到994nm范围将反射率纳入7.0%到9.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是208nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.212,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例48
利用图58,说明具备本发明实施例48的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例47进行比较,就在设定波长λ=1079nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500594
Figure C20061009159500595
设定为可在波长1079nm下设为反射率8.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=9.57nm/132.72nm/110.93nm/158.32nm/132.33nm/134.74nm/112.62nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是791.23nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1467.86nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.99倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图58是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长866nm到1094nm范围内将反射率纳入7.0%到9.0%的范围内。并且,把设定波长1079nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是228nm。将该波长带宽除以规定波长1079nm的值约为0.211,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例49
利用图59,说明具备本发明实施例49的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.20、A=2.05、B=2.40、C=1.95。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500601
Figure C20061009159500602
设定为
Figure C20061009159500603
的情况,可在波长980nm下设定为反射率9.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=11.17nm/114.18nm/114.54nm/133.67nm/134.10nm/108.61nm/108.96nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是725.23nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1330.65nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.43倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图59是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长793nm到994nm范围将反射率纳入8.1%到10.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是202nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.206,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例50
利用图60,说明具备本发明实施例50的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例49进行比较,就在设定波长λ=1075nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500611
Figure C20061009159500612
设定为
Figure C20061009159500613
可在波长1075nm下设为反射率9.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=12.26nm/125.25nm/125.65nm/146.63nm/147.10nm/119.14nm/119.52nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是795.55nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1459.67nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.96倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图60是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长870nm到1090nm范围内将反射率纳入8.1%到10.0%的范围内。并且,把设定波长1075nm的反射率9.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是220nm。将该波长带宽除以规定波长1075nm的值约为0.205,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例51
利用图61,说明具备本发明实施例51的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.17、A=2.10、B=2.45、C=1.95。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500614
Figure C20061009159500615
设定为
Figure C20061009159500616
的情况,可在波长980nm下设定为反射率10.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=9.24nm/116.17nm/114.09nm/135.53/133.10nm/107.87nm/105.94nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是721.94nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1326.67nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.41倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图61是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率10%左右的平坦部分。即,从波长773nm到994nm范围将反射率纳入9.0%到11.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是221nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.226,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例52
利用图62,说明具备本发明实施例52的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例51进行比较,就在设定波长λ=1087nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500621
设定为
Figure C20061009159500623
可在波长1087nm下设为反射率10.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=10.24nm/128.85nm/126.54nm/150.33nm/147.63nm/119.65nm/117.50nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是800.74nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1471.49nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.01倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图62是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率10%左右的平坦部分。即,从波长857nm到1102nm范围内将反射率纳入9.0%到11.0%的范围内。并且,把设定波长1087nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是245nm。将该波长带宽除以规定波长1087nm的值约为0.225,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例53
利用图63,说明具备本发明实施例53的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.20、A=2.20、B=2.55、C=1.95。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500631
Figure C20061009159500632
设定为
Figure C20061009159500633
的情况,可在波长980nm下设定为反射率11.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=11.02nm/112.50nm/121.22nm/130.40/140.51nm/99.72nm/107.45nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是722.82nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1320.69nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.39倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图63是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长764nm到994nm范围将反射率纳入10.2%到12.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是230nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.235,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例54
利用图64,说明具备本发明实施例54的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例53进行比较,就在设定波长λ=1092nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500634
Figure C20061009159500635
设定为
Figure C20061009159500636
可在波长1092nm下设为反射率11.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=12.28nm/125.36nm/135.08nm/145.31nm/156.56nm/111.12nm/119.73nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是805.44nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1471.66nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.01倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图64是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长851nm到1108nm范围将反射率纳入10.2%到12.0%的范围内。并且,把设定波长1092nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率9.5%~12.0%范围的连续波长带宽是257nm。将该波长带宽除以规定波长1092nm的值约为0.235,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例55
利用图65,说明具备本发明实施例55的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.20、A=2.35、B=2.65、C=1.95。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500641
Figure C20061009159500642
设定为
Figure C20061009159500643
的情况,可在波长980nm下设定为反射率12.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=11.21nm/109.43nm/131.68nm/123.40/148.49nm/90.81nm/109.26nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是724.28nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1314.76nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.37倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图65是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长751nm到995nm范围将反射率纳入10.9%到13.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是244nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.249,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例56
利用图66,说明具备本发明实施例56的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例47进行比较,就在设定波长λ=1100nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500644
设定为可在波长1100nm下设为反射率12.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=12.58nm/122.83nm/147.80nm/138.51nm/166.67nm/101.93nm/122.64nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是812.96nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1475.74nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.02倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图66是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长842nm到1117nm范围将反射率纳入10.9%到13.0%的范围内。并且,把设定波长1100nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,连续反射率10.9%~13.0%范围的波长带宽是275nm。将该波长带宽除以规定波长1100nm的值约为0.250,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
以下,表6中示出有关实施例43到实施例56的半导体光电器件的多层反射膜特性。表6中,就多层反射膜的特性来说,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.5~+1.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表6
Figure C20061009159500661
实施例57
利用图67,说明具备本发明实施例57的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.50、B=1.92、C=2.2。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500662
Figure C20061009159500663
设定为
Figure C20061009159500664
的情况,可在波长980nm下设定为反射率6.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=132.47nm/103.38nm/169.57/132.32nm/194.32nm/151.62nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是883.66nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1648.43nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.73倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图67是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长966nm到1219nm范围将反射率纳入5.0%到7.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率4.5%~7.0%范围的连续波长带宽是253nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.258,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例58
利用图68,说明具备本发明实施例58的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例57进行比较,就在设定波长λ=879nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500671
Figure C20061009159500672
设定为
Figure C20061009159500673
可在波长879nm下设为反射率6.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=118.82nm/92.72nm/152.09nm/118.69nm/174.27nm/136.00nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是792.59nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1478.54nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.03倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图68是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长866nm到1093nm范围将反射率纳入5.0%到7.0%的范围内。并且,把设定波长879nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率4.5%~7.0%范围的连续波长带宽是227nm。将该波长带宽除以规定波长879nm的值约为0.258,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例59
利用图69,说明具备本发明实施例59的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.50、B=1.95、C=2.2。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500682
设定为
Figure C20061009159500683
的情况,可在波长980nm下设定为反射率7.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=128.73nm/107.45nm/167.35/139.69nm/188.80nm/157.59nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是889.61nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1653.06nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.75倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图69是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长964nm到1219nm范围将反射率纳入6.4%到8.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率7.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率5.5%~8.0%范围的连续波长带宽是255nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.260,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例60
利用图70,说明具备本发明实施例60的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例59进行比较,就在设定波长λ=880nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500684
Figure C20061009159500685
设定为
Figure C20061009159500686
可在波长880nm下设为反射率7.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=115.59nm/96.49nm/150.27nm/125.43nm/169.54nm/141.51nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是798.83nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1484.37nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.06倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图70是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长866nm到1094nm范围将反射率纳入6.4%到8.0%的范围内。并且,把设定波长880nm的反射率7.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率5.5%~8.0%范围的连续波长带宽是228nm。将该波长带宽除以规定波长880nm的值约为0.259,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例61
利用图71,说明具备本发明实施例61的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.52、B=1.95、C=2.20。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500691
Figure C20061009159500692
设定为
Figure C20061009159500693
的情况,可在波长980nm下设定为反射率8.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=126.71nm/112.59nm/162.56nm/144.44nm/183.40nm/162.96nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是892.66nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1652.67nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.75倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图71是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长964nm到1223nm范围将反射率纳入7.4%到9.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是259nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.264,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例62
利用图72,说明具备本发明实施例62的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例61进行比较,就在设定波长λ=878nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500701
Figure C20061009159500702
设定为
Figure C20061009159500703
可在波长878nm下设为反射率8.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=113.52nm/100.87nm/145.64nm/129.41nm/164.31nm/146.00nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是799.75nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1480.65nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.04倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图72是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长864nm到1096nm范围将反射率纳入7.4%到9.0%的范围内。并且,把设定波长878nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率6.5%~9.0%范围的波长带宽是232nm。将该波长带宽除以规定波长878nm的值约为0.264,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例63
利用图73,说明具备本发明实施例63的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.55、B=1.97、C=2.25。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500704
Figure C20061009159500705
设定为
Figure C20061009159500706
的情况,可在波长980nm下设定为反射率9.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=125.49nm/115.28nm/159.49/146.52nm/182.16nm/167.34nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是896.28nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1656.11nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.76倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图73是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长963nm到1235nm范围将反射率纳入8.4%到10.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率9.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是272nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.278,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例64
利用图74,说明具备本发明实施例64的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例63进行比较,就在设定波长λ=874nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500711
Figure C20061009159500712
设定为可在波长874nm下设为反射率9.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=111.91nm/102.81nm/142.24nm/130.67nm/162.45nm/149.24nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是799.32nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1476.95nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.03倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图74是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长859nm到1101nm范围将反射率纳入8.4%到10.0%的范围内。并且,把设定波长874nm的反射率9.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是242nm。将该波长带宽除以规定波长874nm的值约为0.244,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例65
利用图75,说明具备本发明实施例65的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.60、B=2.02、C=2.25。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500714
Figure C20061009159500715
设定为
Figure C20061009159500716
的情况,可在波长980nm下设定为反射率10.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=121.70nm/123.76nm/153.64/156.25nm/171.14nm/174.04nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是900.53nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1653.97nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.75倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图75是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率10%左右的平坦部分。即,从波长963nm到1233nm范围将反射率纳入9.5%到11.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是270nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.276,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例66
利用图76,说明具备本发明实施例66的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例65进行比较,就在设定波长λ=874nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500721
Figure C20061009159500722
设定为
Figure C20061009159500723
可在波长874nm下设为反射率10.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=108.53nm/110.37nm/137.02nm/139.35nm/152.63nm/155.21nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是803.11nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1475.04nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.02倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图76是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率10%左右的平坦部分。即,从波长859nm到1100nm范围将反射率纳入9.5%到11.0%的范围内。并且,把设定波长874nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是241nm。将该波长带宽除以规定波长874nm的值约为0.276,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例67
利用图77,说明具备本发明实施例67的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.65、B=2.05、C=2.20。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500732
设定为
Figure C20061009159500733
的情况,可在波长980nm下设定为反射率11.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=116.49nm/137.00nm/144.73/170.21nm/155.33nm/182.67nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是906.43nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1650.45nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.74倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图77是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长963nm到1233nm范围将反射率纳入10.4%到12.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率9.5%~12.0%范围的连续波长带宽是270nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.276,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例68
利用图78,说明具备本发明实施例68的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例67进行比较,就在设定波长λ=875nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500734
Figure C20061009159500735
设定为
Figure C20061009159500736
可在波长875nm下设为反射率11.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=104.01nm/122.32nm/129.23nm/151.98nm/138.68nm/163.10nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是809.32nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1473.63nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.01倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图78是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长859nm到1100nm范围将反射率纳入10.4%到12.0%的范围内。并且,把设定波长875nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率9.5%~12.0%范围的连续波长带宽是241nm。将该波长带宽除以规定波长875nm的值约为0.275,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例69
利用图79,说明具备本发明实施例69的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例17进行比较,就在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=1.70、B=2.07、C=2.15。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500742
设定为的情况,可在波长980nm下设定为反射率12.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=110.00nm/153.17nm/133.95/186.51nm/139.12nm/193.71nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是916.46nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1652.07nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.74倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图79是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长961nm到1240nm范围将反射率纳入11.5%到13.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是279nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.285,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例70
利用图80,说明具备本发明实施例70的6层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例69进行比较,就在设定波长λ=873nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500751
Figure C20061009159500752
设定为
Figure C20061009159500753
可在波长873nm下设为反射率12.0%。这时,6层反射膜的各自膜厚是Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=97.99nm/136.45nm/119.32nm/166.14nm/123.93nm/172.56nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是816.56nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1471.67nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.01倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图80是表示该6层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该6层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长856nm到1103nm范围将反射率纳入11.5%到13.0%的范围内。并且,把设定波长873nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是247nm。将该波长带宽除以规定波长875nm的值约为0.283,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该6层反射膜具有低反射率的平坦部分。
以下,表7中示出有关实施例57到实施例70的半导体光电器件的多层反射膜特性。表7中,就多层反射膜的特性来说,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.5~+1.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表7
Figure C20061009159500761
实施例71
利用图81,说明具备包括本发明实施例71的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.05、B=2.00、C=2.00。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500762
Figure C20061009159500763
设定为
Figure C20061009159500764
可在波长980nm下设定为反射率6.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/86.85nm/86.90nm/165.42nm/165.52nm/165.42nm/165.52nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是885.63nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1639.85nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.69倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图81是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长965nm到1186nm范围内将反射率纳入5.6%到7.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率4.5%~7.0%范围的连续波长带宽是221nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.226,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例72
利用图82,说明具备包括本发明实施例72的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例71进行比较,在设定波长λ=889nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500771
Figure C20061009159500772
设定为
Figure C20061009159500773
可在波长889nm下设定为反射率6.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/76.47nm/79.46nm/145.66nm/151.35nm/145.66nm/151.35nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是799.95nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1479.24nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.04倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图82是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长877nm到1081nm范围内将反射率纳入5.2%到7.0%的范围内。并且,把设定波长889nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,连续反射率4.5%~7.0%范围的波长带宽是204nm。将该波长带宽除以规定波长889nm的值约为0.229,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例73
利用图83,说明具备包括本发明实施例73的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.10、B=2.05、C=2.00。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500781
设定为
Figure C20061009159500783
可在波长980nm下设定为反射率7.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/84.41nm/94.98nm/157.32nm/177.02nm/143.48nm/172.70nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是879.91nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1636.96nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.68倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图83是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长965nm到1194nm范围内将反射率纳入6.4%到8.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率7.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率5.5%~8.0%范围的连续波长带宽是229nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.234,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例74
利用图84,说明具备包括本发明实施例74的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例73进行比较,在设定波长λ=886nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500784
Figure C20061009159500785
设定为可在波长886nm下设定为反射率7.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/73.88nm/86.59nm/137.68nm/161.37nm/134.33nm/157.43nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是801.28nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1471.83nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.01倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图84是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长874nm到1085nm范围内将反射率纳入6.0%到8.0%的范围内。并且,把设定波长886nm的反射率7.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率5.5%~8.0%范围的连续波长带宽是211nm。将该波长带宽除以规定波长886nm的值约为0.238,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例75
利用图85,说明具备包括本发明实施例75的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.10、B=2.05、C=2.00。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500792
设定为可在波长980nm下设定为反射率8.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/82.72nm/97.83nm/151.16nm/182.32nm/150.40nm/177.87nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是895.3nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1642.23nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.70倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图85是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长964nm到1204nm范围内将反射率纳入7.5%到9.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,连续反射率6.5%~9.0%范围的波长带宽是240nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.245,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例76
利用图86,说明具备包括本发明实施例76的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例75进行比较,在设定波长λ=881nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500801
Figure C20061009159500802
设定为
Figure C20061009159500803
可在波长881nm下设定为反射率8.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/71.91nm/88.57nm/134.01nm/165.07nm/130.74nm/161.04nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是801.34nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1467.89nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.99倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图86是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长869nm到1090nm范围内将反射率纳入7.1%到9.0%的范围内。并且,把设定波长881nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,连续反射率6.5%~9.0%范围的波长带宽是221nm。将该波长带宽除以规定波长881nm的值约为0.251,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例77
利用图87,说明具备包括本发明实施例77的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.15、B=2.10、C=2.05。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500804
Figure C20061009159500805
设定为
Figure C20061009159500806
可在波长980nm下设定为反射率9.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/81.52nm/102.72nm/148.86nm/187.57nm/145.31nm/183.10nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是899.08nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1643.29nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.71倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图87是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长965nm到1220nm范围内将反射率纳入8.4%到10.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率9.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是255nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.260,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例78
利用图88,说明具备包括本发明实施例78的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例77进行比较,在设定波长λ=874nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500811
Figure C20061009159500812
设定为
Figure C20061009159500813
可在波长874nm下设定为反射率9.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/70.02nm/92.35nm/127.86nm/168.64nm/124.81nm/164.62nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是798.3nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1456.86nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.95倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图88是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长863nm到1096nm范围内将反射率纳入7.9%到10.0%的范围内。并且,把设定波长874nm的反射率9.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是233nm。将该波长带宽除以规定波长881nm的值约为0.267,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例79
利用图89,说明具备包括本发明实施例79的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.15、B=2.10、C=2.05。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500821
Figure C20061009159500822
设定为
Figure C20061009159500823
可在波长980nm下设定为反射率10.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/79.71nm/105.78nm/145.56nm/193.16nm/142.10nm/188.56nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是904.87nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1649.03nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.73倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图89是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率10%左右的平坦部分。即,从波长963nm到1235nm范围内将反射率纳入9.6%到11.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是272nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.278,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例80
利用图90,说明具备包括本发明实施例80的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例79进行比较,在设定波长λ=868nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500824
Figure C20061009159500825
设定为
Figure C20061009159500826
可在波长868nm下设定为反射率10.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/67.90nm/94.31nm/123.99nm/172.21nm/121.03nm/168.11nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是797.55nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1451.38nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.92倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图90是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长856nm到1102nm范围内将反射率纳入8.7%到11.0%的范围内。并且,把设定波长868nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是246nm。将该波长带宽除以规定波长868nm的值约为0.283,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例81
利用图91,说明具备包括本发明实施例81的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.17、B=2.10、C=2.05。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500831
Figure C20061009159500832
设定为
Figure C20061009159500833
可在波长980nm下设定为反射率11.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/78.20nm/110.84nm/140.35nm/198.94nm/137.01nm/194.21nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是909.55nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1651.45nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.74倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图91是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长963nm到1254nm范围内将反射率纳入10.4%到12.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率9.5%~12.0%范围的连续波长带宽是291nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.297,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例82
利用图92,说明具备包括本发明实施例82的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例81进行比较,则在参数设为A=1.15、B=2.10、C=2.05,设定波长λ=862nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500834
Figure C20061009159500835
设定为
Figure C20061009159500841
可在波长862nm下设定为反射率11.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/65.71nm/96.38nm/119.99nm/176.00nm/117.14nm/171.81nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是797.03nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1446.13nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.90倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图92是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长850nm到1110nm范围内将反射率纳入9.5%到12.0%的范围内。并且,把设定波长862nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率9.5%~12.0%范围的连续波长带宽是260nm。将该波长带宽除以规定波长862nm的值约为0.302,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例83
利用图93,说明具备包括本发明实施例83的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例25进行比较,在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,参数设为A=1.22、B=2.13、C=2.05。进而,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500842
Figure C20061009159500843
设定为
Figure C20061009159500844
可在波长980nm下设定为反射率12.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/75.39nm/120.42nm/131.63nm/210.24nm/126.69nm/202.34nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是916.71nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1653.50nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约6.75倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图93是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长962nm到1275nm范围内将反射率纳入+10.7%到13.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是313nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.319,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例84
利用图94,说明具备包括本发明实施例84的3种膜的7层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例83进行比较,则在参数设为A=1.13、B=2.10、C=2.05,设定波长λ=853nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,通过氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500851
Figure C20061009159500852
设定为
Figure C20061009159500853
可在波长853nm下设定为反射率12.0%。这时,7层反射膜的各自膜厚是d3/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2=50nm/62.83nm/96.63nm/116.76nm/179.57nm/113.98nm/175.30nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是795.07nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1438.90nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约5.87倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图94是表示该7层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该7层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长838nm到1116nm范围内将反射率纳入10.6%到13.0%的范围内。并且,把设定波长853nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是278nm。将该波长带宽除以规定波长853nm的值约为0.326,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该7层反射膜具有低反射率的平坦部分。
以下,表8中示出有关实施例71到实施例84的半导体光电器件的多层反射膜特性。表8中,就多层反射膜的特性来说,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.5~+1.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表8
Figure C20061009159500861
实施例85
利用图95,说明具备本发明实施例85的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,则在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.7、B=2.1、C=2.0、D=2.0。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500862
Figure C20061009159500863
设定为的情况,在波长980nm下得到反射率6.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.56nm/87.92nm/231.13nm/68.38nm/179.77nm/65.13nm/171.21nm/65.13nm/171.21nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1048.44nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1823.70nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.44倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图95是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长893nm到993nm范围内将反射率纳入5.1%到7.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,4.5%~7.0%范围的连续波长带宽是100nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.102,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例86
利用图96,说明具备本发明实施例86的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例85进行比较,则在设定波长λ=1018nm下把设定反射率R(λ)规定为6.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500872
设定为
Figure C20061009159500873
的情况,可在波长1018nm下设为反射率6.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.89nm/91.33nm/240.09nm/71.04nm/186.74nm/67.65nm/177.85nm/67.65nm/177.85nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1089.09nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1857.42nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.73倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图96是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率6%左右的平坦部分。即,从波长928nm到1031nm范围内将反射率纳入5.1%到7.0%的范围内。并且,把设定波长1018nm的反射率6.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,4.5%~7.0%范围的连续波长带宽是103nm。将该波长带宽除以规定波长1018nm的值约为0.101,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例87
利用图97,说明具备本发明实施例87的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,则在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.7、B=2.15、C=1.9、D=1.9。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500882
设定为
Figure C20061009159500883
的情况,可在波长980nm下设定为反射率7.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.83nm/84.72nm/238.51nm/65.90nm/185.51nm/59.62nm/167.84nm/59.62nm/167.48nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1038.39nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1800.12nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.35倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图97是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长898nm到993nm范围内将反射率纳入6.3%到8.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率7.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,连续反射率5.5%~8.0%范围的波长带宽是95nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.097,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例88
利用图98,说明具备本发明实施例88的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例87进行比较,则在设定波长λ=1016nm下把设定反射率R(λ)规定为7.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500884
Figure C20061009159500885
设定为的情况,可在波长1016nm下设为反射率7.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=9.16nm/87.83nm/247.27nm/68.32nm/192.32nm/61.81nm/174.01nm/61.81nm/174.01nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1076.54nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1866.25nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.62倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图98是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率7%左右的平坦部分。即,从波长931nm到1029nm范围内将反射率纳入6.3%到8.0%的范围内。并且,把设定波长1016nm的反射率7.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,连续反射率5.5%~8.0%范围的波长带宽是98nm。将该波长带宽除以规定波长1016nm的值约为0.096,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例89
利用图99,说明具备本发明实施例89的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,则在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.70、B=2.10、C=2.05、D=1.80。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500891
Figure C20061009159500892
设定为
Figure C20061009159500893
的情况,可在波长980nm下设定为反射率8.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.99nm/80.89nm/242.69nm/62.91nm/188.76nm/61.42nm/184.27nm/53.93nm/161.79nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1045.65nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1807.20nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.38倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图99是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长886nm到991nm范围内将反射率纳入7.0%到9.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是105nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.107,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例90
利用图100,说明具备本发明实施例90的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例89进行比较,则在设定波长λ=1023nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500894
Figure C20061009159500895
设定为
Figure C20061009159500896
的情况,可在波长1023nm下设为反射率8.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=9.38nm/84.44nm/253.34nm/65.67nm/194.04nm/64.11nm/192.35nm/56.29nm/168.89nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1091.51nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1886.46nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.70倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图100是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8%左右的平坦部分。即,从波长925nm到1034nm范围内将反射率纳入7.0%到9.0%的范围内。并且,把设定波长1023nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是109nm。将该波长带宽除以规定波长1023nm的值约为0.107,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例91
利用图101,说明具备本发明实施例91的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,则在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.70、B=2.10、C=2.15、D=1.75。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500901
设定为
Figure C20061009159500903
的情况,可在波长980nm下设定为反射率9.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.96nm/80.39nm/241.95nm/62.52nm/188.16nm/64.01nm/192.66nm/52.10nm/156.82nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1047.59nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1810.29nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.39倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图101是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长872nm到990nm范围内将反射率纳入7.8%到10.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率9.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,  即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是118nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.120,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例92
利用图102,说明具备本发明实施例92的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例91进行比较,则在设定波长λ=1031nm下把设定反射率R(λ)规定为9.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500911
设定为
Figure C20061009159500913
的情况,可在波长1031nm下设为反射率9.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=9.43nm/84.57nm/254.54nm/65.78nm/197.98nm/67.34nm/202.69nm/54.81nm/164.98nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1102.12nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1904.52nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.77倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图102是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长918nm到1041nm范围内将反射率纳入7.8%到10.0%的范围内。并且,把设定波长1031nm的反射率9.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率7.5%~10.0%范围的连续波长带宽是123nm。将该波长带宽除以规定波长1031nm的值约为0.119,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例93
利用图103,说明具备本发明实施例93的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例33进行比较,则在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.75、B=2.10、C=2.25、D=1.75。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500914
Figure C20061009159500915
设定为
Figure C20061009159500921
的情况,可在波长980nm下设定为反射率10.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.74nm/82.17nm/240.22nm/62.75nm/183.44nm/67.33nm/196.55nm/52.29nm/156.87nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1046.36nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1810.50nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.39倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图103是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率9%左右的平坦部分。即,从波长866nm到990nm范围内将反射率纳入8.7%到11.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是124nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.127,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例94
利用图104,说明具备本发明实施例94的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例93进行比较,则在设定波长λ=1035nm下把设定反射率R(λ)规定为10.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500922
Figure C20061009159500923
设定为
Figure C20061009159500924
的情况,可在波长1035nm下设为反射率10.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=9.23nm/86.78nm/253.71nm/66.27nm/193.74nm/71.00nm/207.58nm/55.22nm/161.45nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1104.98nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1912.11nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.80倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图104是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率10%左右的平坦部分。即,从波长914nm到1045nm范围内将反射率纳入8.7%到11.0%的范围内。并且,把设定波长1035nm的反射率10.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率8.5%~11.0%范围的连续波长带宽是131nm。将该波长带宽除以规定波长1035nm的值约为0.127,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例95
利用图105,说明具备本发明实施例95的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,则在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.80、B=2.10、C=2.35、D=1.75。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500931
Figure C20061009159500932
设定为的情况,可在波长980nm下设定为反射率11.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.51nm/84.00nm/238.35nm/63.00nm/178.76nm/70.50nm/200.04nm/52.50nm/148.97nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1044.63nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1810.29nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.39倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图105是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长856nm到990nm范围内将反射率纳入9.7%到12.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率9.5%~12.0%范围的连续波长带宽是134nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.137,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例96
利用图106,说明具备本发明实施例96的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例95进行比较,则在设定波长λ=1040nm下把设定反射率R(λ)规定为11.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500935
设定为
Figure C20061009159500936
可在波长1040nm下设为反射率11.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=9.03nm/89.14nm/252.94nm/66.86nm/189.71nm/74.81nm/212.29nm/55.71nm/158.09nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1108.58nm。各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1921.11nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.84倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图106是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率11%左右的平坦部分。即,从波长909nm到1050nm范围内将反射率纳入9.7%到12.0%的范围内。并且,把设定波长1040nm的反射率11.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率9.5%~12.0%范围的连续波长带宽是141nm。将该波长带宽除以规定波长1040nm的值约为0.136,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例97
利用图107,说明具备本发明实施例97的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例1进行比较,则在设定波长λ=980nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,将参数设为O=0.10、A=2.85、B=2.10、C=2.42、D=1.75。进而,把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500941
Figure C20061009159500942
设定为
Figure C20061009159500943
的情况,可在波长980nm下设定为反射率12.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.32nm/85.79nm/237.11nm/63.21nm/174.71nm/72.84nm/201.34nm/52.68nm/145.60nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1041.60nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1807.36nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.38倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图107是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长852nm到990nm范围内将反射率纳入10.8%到13.0%的范围内。并且,把设定波长980nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是138nm。将该波长带宽除以规定波长980nm的值约为0.141,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例98
利用图108,说明具备本发明实施例98的9层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例97进行比较,则在设定波长λ=1043nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159500952
设定为
Figure C20061009159500953
的情况,可在波长1043nm下设为反射率12.0%。这时,9层反射膜的各自膜厚是Od2/Ad1/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=8.85nm/91.30nm/252.35nm/67.27nm/185.95nm/77.53nm/214.28nm/56.06nm/154.95nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是1108.54nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1923.51nm,为规定波长980的1/4波长(=245nm)的约7.85倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图108是表示该9层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该9层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12%左右的平坦部分。即,从波长907nm到1053nm范围内将反射率纳入10.8%到13.0%的范围内。并且,把设定波长1043nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,反射率10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是146nm。将该波长带宽除以规定波长1043nm的值约为0.140,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该9层反射膜具有低反射率的平坦部分。
以下,表9中示出有关实施例85到实施例98的半导体光电器件的多层反射膜特性。表9中,作为多层反射膜的特性,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长980nm的1/4波长(245nm)的对比、成为R(λ)的-1.5~+1.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表9
Figure C20061009159500961
实施例99
利用图109和图110,说明具备本发明实施例99的8层反射膜的半导体光电器件。图109是表示设置由3种膜构成的8层反射膜70来代替单层反射膜作为半导体光电器件端面部的反射膜时的构成概略剖面图。该半导体光电器件,如与实施例1的半导体光电器件比较,在多层反射膜由3种膜构成8层反射膜70来构成多层反射膜这一点上不同。再详细点说,在与波导层10接连的第1层膜和第2层膜各自为氧化铝和石英,和折射率小于半导体激光器的等效折射率这方面不同。另外从第3层膜直到第8层膜,交替地层叠氧化钽和石英。
研究有关以规定波长将包括该3种膜的8层反射膜70的反射率设定得与上述虚拟单层膜的反射率相同的条件。这里,研究有关把第3种膜使用于与波导层10接连的第1层膜的情况。该第3种膜的相位变化
Figure C20061009159500971
由下述式(20)表示。
φ 3 = 2 π λ n 3 d 3 - - - ( 20 )
因而,由该3种膜构成的8层反射膜70的振幅反射率,与上述7层反射膜同样,由下述式(21)表示。
r = ( m 11 + m 12 ) n c - ( m 21 + m 22 ) ( m 11 + m 12 ) n c + ( m 21 + m 22 ) - - - ( 21 )
这里,mij(i,j是1或2)由下述式(22)表示。
m 11 m 12 m 21 m 22 = cos φ 3 - i n 3 sin φ 3 - in 3 sin φ 3 cos φ 3 cos Aφ 2 - i n 2 sin Aφ 2 - in 2 sin Aφ 2 cos Aφ 2
× cos Bφ 1 - i n 1 sin Bφ 1 - in 1 sin Bφ 1 cos Bφ 1 cos Bφ 2 - i n 2 sin Bφ 2 - in 2 sin Bφ 2 cos Bφ 2
× cos Cφ 1 - i n 1 sin Cφ 1 - in 1 sin Cφ 1 cos Cφ 1 cos Cφ 2 - i n 2 sin Cφ 2 - in 2 sin Cφ 2 cos Cφ 2
× cos Dφ 1 - i n 1 sin Dφ 1 - in 1 sin Dφ 1 cos Dφ 1 cos Dφ 2 - i n 2 sin Dφ 2 - in 2 sin Dφ 2 cos Dφ 2 - - - ( 22 )
另外,A、B、C、D表示设为第2层膜72的膜厚Ad2、第3层膜73的膜厚Bd1、第4层膜74的膜厚Bd2、第5层膜75的膜厚Cd1、第6层膜76的膜厚Cd2、第7层膜77的膜厚Dd1、第8层膜78的膜厚Dd2的情况的各自2层膜(裸露)的影响程度的参数。但是,A只表示第2层膜的影响程度。
以下,对半导体光电器件端面部上设置的包括3种膜的8层反射膜70的情况进行说明。图109是表示端面部上设置的包括3种膜的8层反射膜70的构成概略剖面图。该半导体光电器件中,在波导层10(等效折射率nc=3.37)的端面部,顺序层叠氧化铝的第1层膜71(折射率n3=1.636,膜厚d3=10nm)、石英的第2层膜72(折射率n2=1.457,膜厚Ad2)、氧化钽的第3层膜73(折射率n2=2.072,膜厚Bd2)、氧化钽的第4层膜74(折射率n2=1.457,膜厚Bd2)、氧化钽的第5层膜75(折射率n1=2.072,膜厚Cd1)、石英的第6层膜76(折射率n2=1.457,膜厚Cd2)、氧化钽的第7层膜77(折射率n1=2.072,膜厚Dd1)以及石英第8层膜78(折射率n2=1.457,膜厚Dd2)。进而,该8层反射膜70与大气等自由空间5接连起来。
对该半导体光电器件端面部的8层反射膜70的反射特性进行说明。首先,在设定波长λ=808nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%。将各参数设为A=0.32、B=1.96、C=1.85、D=2.00的情况,氧化钽和石英的相位变化分别为
Figure C20061009159500983
的情况,得到波长808nm下反射率4.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=10nm/35.83nm/43.39nm/219.49nm/40.95nm/207.17nm/44.27/223.96nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是825.06nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2108.54nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约10.44倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图110是表示该8层反射膜70的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4.0%左右的平坦部分。即,从波长802nm到941nm范围内将反射率纳入极小值的2.6%到5.0%的范围内。并且,把设定波长808nm的反射率4.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,2.5%~5.0%范围的连续波长带宽是139nm。将该波长带宽除以规定波长808nm的值约为0.172,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例100
利用图111,说明具备本发明实施例100的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例99进行比较,则在设定波长λ=744nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%这一点上不同。并且,通过把氧化钽和石英的各自相位变化
Figure C20061009159500984
Figure C20061009159500985
设定为
Figure C20061009159500986
的情况,可在波长744nm下设为反射率4.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=10nm/32.79nm/40.31nm/199.83nm/38.25nm/189.58nm/41.35nm/204.95nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是757.06nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是1949.67nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约9.65倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图111是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4.0%左右的平坦部分。即,从波长738nm到869nm范围内将反射率纳入2.5%到5.0%的范围内。并且,把设定波长744nm的反射率4.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,2.5%~5.0%范围的连续波长带宽是131nm。将该波长带宽除以规定波长744nm的值约为0.176,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜70具有低反射率的平坦部分。
实施例101
利用图112,说明具备本发明实施例101的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例99进行比较,则在设定波长λ=808nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,将各参数设为A=0.20、B=2.00、C=2.00、D=2.00。进而,通过把氧化钽和石英的各自相位变化
Figure C20061009159500991
Figure C20061009159500992
设定为
Figure C20061009159500993
可在波长808nm下设为反射率8.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=10nm/22.26nm/46.47nm/222.63nm/46.47nm/222.63nm/46.47nm/222.63nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是839.56nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2177.78nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约10.78倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图112是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8.0%左右的平坦部分。即,从波长801nm到946nm范围内将反射率纳入6.6%到9.0%的范围内。并且,把设定波长808nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是145nm。将该波长带宽除以规定波长808nm的值约为0.179,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜70具有低反射率的平坦部分。
实施例102
利用图113,说明具备本发明实施例102的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例101进行比较,则在设定波长λ=753nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%,设定参数A=0.19这一点上不同。并且,通过把氧化钽和石英的各自相位变化
Figure C20061009159501001
Figure C20061009159501002
设定为
Figure C20061009159501003
的情况,可在波长753nm下设为反射率8.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=10nm/19.83nm/42.90nm/208.75nm/42.90nm/208.75nm/42.90nm/208.75nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是784.78nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2024.36nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约10.02倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图113是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8.0%左右的平坦部分。即,从波长746nm到870nm范围内将反射率纳入6.7%到9.0%的范围内。并且,把设定波长753nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是124nm。将该波长带宽除以规定波长753nm的值约为0.165,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜70具有低反射率的平坦部分。
实施例103
利用图114,说明具备本发明实施例103的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例99进行比较,则在设定波长λ=808nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=0.14、B=1.95、C=1.80、D=2.00。进而,通过把氧化钽和石英的各自相位变化
Figure C20061009159501004
Figure C20061009159501005
设定为
Figure C20061009159501006
可在波长808nm下设为反射率12.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=10nm/16.56nm/48.86nm/230.67nm/45.10nm/212.93nm/50.11nm/236.58nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是850.81nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2264.47nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约11.21倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图114是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12.0%左右的平坦部分。即,从波长801nm到1037nm范围内将反射率纳入10.7%到13.0%的范围内。并且,把设定波长808nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是236nm。将该波长带宽除以规定波长808nm的值约为0.292,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例104
利用图115,说明具备本发明实施例104的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例103进行比较,则在设定波长λ=706nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%,设定参数B=1.93这一点上不同。并且,通过把氧化钽和石英的各自相位变化
Figure C20061009159501011
Figure C20061009159501012
设定为
Figure C20061009159501013
可在波长706nm下设为反射率12.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=10nm/14.43nm/43.49nm/198.96nm/40.56nm/185.56nm/45.06nm/206.18nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是744.24nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2005.83nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约9.93倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图115是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12.0%左右的平坦部分。即,从波长707nm到908nm范围内将反射率纳入10.9%到13.0%的范围内。并且,把设定波长706nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是201nm。将该波长带宽除以规定波长706nm的值约为0.285,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例105
利用图116和图117,说明具备本发明实施例105的8层反射膜的半导体光电器件。图116是表示作为半导体光电器件端面部的反射膜,由3种膜构成的8层反射膜80来代替单层反射膜情况的构成概略剖面图。该半导体光电器件,如与实施例99半导体光电器件进行比较,则在与波导层10接连的第1层膜和第2层膜分别为石英和氧化铝,从第3层膜直到第8层膜交替层叠氧化钽和氧化铝这方面不同。
以下,对半导体光电器件端面部上设置包括3种膜的8层反射膜80进行说明。图116是表示包括端面部设置的3种膜的8层反射膜的构成概略剖面图。该半导体光电器件中,在波导层10(等效折射率nc=3.37)的端面部,顺序层叠石英的第1层膜81(折射率n3=1.457,膜厚d3=5nm)、氧化铝的第2层膜82(折射率n2=1.636,膜厚Ad2)、氧化钽的第3层膜83(折射率n1=2.072,膜厚Bd1)、氧化铝的第4层膜84(折射率n2=1.636,膜厚Bd2)、氧化钽的第5层膜85(折射率n1=2.072,膜厚Cd1)、氧化铝的第6层膜86(折射率n2=1.636,膜厚Cd2)、氧化钽的第7层膜87(折射率n1=2.072,膜厚Dd1)以及氧化铝的第8层膜88(折射率n2=1.636,膜厚Dd2)。进而,该8层反射膜80与大气等自由空间5接连起来。
对该半导体光电器件端面部的8层反射膜80的反射特性进行说明。首先,这里在设定波长λ=808nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%。将各参数设为A=0.22、B=2.00、C=2.16、D=2.00的情况,氧化钽和氧化铝的相位变化
Figure C20061009159501022
分别为
Figure C20061009159501023
的情况,得到波长808nm下反射率4.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=5nm/20.54nm/54.89nm/186.73nm/59.28nm/201.67nm/54.89/186.73nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是769.73nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2355.68nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约11.66倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图117是表示该8层反射膜80的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4.0%左右的平坦部分。即,从波长800nm到1032nm范围内将反射率纳入2.7%到5.0%的范围内。并且,把设定波长808nm的反射率4.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,2.5%~5.0%范围的连续波长带宽是232nm。将该波长带宽除以规定波长808nm的值约为0.287,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例106
利用图118,说明具备本发明实施例106的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例105进行比较,则在设定波长λ=716nm下把设定反射率R(λ)规定为4.0%,将参数设定为A=0.17、B=2.03、C=2.24这方面不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159501031
Figure C20061009159501032
设定为
Figure C20061009159501033
Figure C20061009159501034
可在波长716nm下设为反射率4.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=5nm/13.73nm/50.89nm/163.94nm/56.15nm/180.89nm/50.01nm/161.11nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是681.72nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2115.46nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约10.47倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图118是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率4.0%左右的平坦部分。即,从波长709nm到906nm范围内将反射率纳入3.0%到5.0%的范围内。并且,把设定波长716nm的反射率4.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,2.5%~5.0%范围的连续波长带宽是197nm。将该波长带宽除以规定波长716nm的值约为0.275,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例107
利用图119,说明具备本发明实施例107的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例105进行比较,则在设定波长λ=808nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=0.20、B=2.00、C=2.60、D=2.00。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159501035
Figure C20061009159501036
设定为
Figure C20061009159501037
可在波长808nm下设为反射率8.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=5nm/8.86nm/87.37nm/88.62nm/113.59nm/115.21nm/87.37nm/88.62nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是594.64nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2726.92nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约13.50倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图119是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8.0%左右的平坦部分。即,从波长647nm到819nm范围内将反射率纳入7.1%到9.0%的范围内。并且,把设定波长808nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是172nm。将该波长带宽除以规定波长808nm的值约为0.213,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例108
利用图120,说明具备本发明实施例108的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例107进行比较,则在设定波长λ=891nm下把设定反射率R(λ)规定为8.0%这一点不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159501041
Figure C20061009159501042
设定为
Figure C20061009159501043
可在波长891nm下设为反射率8.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=5nm/9.75nm/96.79nm/97.45nm/125.82nm/126.69nm/96.79nm/97.45nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是655.74nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是3016.09nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约14.93倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图120是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率8.0%左右的平坦部分。即,从波长712nm到903nm范围内将反射率纳入7.0%到9.0%的范围内。并且,把设定波长891nm的反射率8.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,6.5%~9.0%范围的连续波长带宽是191nm。将该波长带宽除以规定波长891nm的值约为0.214,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例109
利用图121,说明具备本发明实施例109的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例105进行比较,则在设定波长λ=808nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%这一点上不同。并且,将参数设为A=0.10、B=2.53、C=2.75、D=2.00。进而,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159501051
Figure C20061009159501052
设定为
Figure C20061009159501053
可在波长808nm下设为反射率12.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=5nm/4.62nm/86.32nm/116.88nm/93.82nm/127.05nm/68.24nm/92.40nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是594.33nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2352.26nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约11.64倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图121是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12.0%左右的平坦部分。即,从波长617nm到821nm范围内将反射率纳入10.6%到13.0%的范围内。并且,把设定波长808nm的反射率12.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是204nm。将该波长带宽除以规定波长808nm的值约为0.252,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
实施例110
利用图122,说明具备本发明实施例110的8层反射膜的半导体光电器件。该半导体光电器件,如与实施例109进行比较,则在设定波长λ=909nm下把设定反射率R(λ)规定为12.0%,并将参数设定为B=2.57这方面不同。并且,通过把氧化钽和氧化铝的各自相位变化
Figure C20061009159501054
设定为
Figure C20061009159501056
可在波长909nm下设为反射率12.0%。这时,8层反射膜的各自膜厚是d3/Ad2/Bd1/Bd2/Cd1/Cd2/Dd1/Dd2=5nm/5.24nm/96.78nm/134.65nm/103.56nm/144.08nm/75.3 1nm/104.79nm。全体膜厚(dtotal=∑di)是669.41nm。并且,各自的膜折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi是2618.82nm,为规定波长808的1/4波长(=202nm)的约12.96倍,非常厚。因此,端面上的散热特性将变得良好,能够抑制端面温度上升。
图122是表示该8层反射膜的反射率对波长依赖关系曲线图。曲线图的横轴为波长,纵轴为反射率。该8层反射膜在宽广波长频带范围内,可得到目标反射率12.0%左右的平坦部分。即,从波长693nm到923nm范围内将反射率纳入10.5%到13.0%的范围内。并且,把设定波长909nm的反射率13.0%作为基准,从-1.5%到+1.0%的范围,即,10.5%~13.0%范围的连续波长带宽是230nm。将该波长带宽除以规定波长909nm的值约为0.253,大于虚拟单层反射膜时的0.065。因而可知,在宽广的波长频带范围内,该8层反射膜具有低反射率的平坦部分。
以下,表10中示出有关实施例99到实施例110的半导体光电器件的多层反射膜特性。表10中,作为多层反射膜的特性,示出有关多层反射膜的构成、设定波长λ和设定反射率R(λ)、极小反射率、∑nidi以及与规定波长808nm的1/4波长(202nm)的对比、成为R(λ)的-1.5~+1.0%范围的波长带宽Δλ、Δλ/λ。
表10
Figure C20061009159501061
以上,说明本发明的实施例中,虽然举出7层反射膜、6层反射膜、9层反射膜以及8层反射膜作为其一例进行了说明,但是本发明并不限定于此。多层反射膜也可以是除此以外的多层。虽然表示使用3种材料的情况,但是4种以上材料的情况,通过预先提供相位条件也同样处理。另外,作为3种材料的一例,虽然分别设定氮化铝(AlN)为厚度50nm的例子,氧化铝(Al2O3)为10nm,或石英(SiO2)为5nm的情况,但是材料和膜厚不限于此。并且,表示一对氧化铝和氧化钽的2层膜、氧化钽和石英的2层膜等影响的O、A、B、C、D等参数值不限于上述实施例所示的值。进而,虽然作为半导体光电器件举出半导体激光器的情况为例,但是本发明也可以应用于半导体光放大器、超晶格发光二极管、光调制器、光开关等光器件。并且,作为就波长,不限定于980nm附近和808nm附近,在可见光区域、远红外区域、红外区域也能应用。进而,就反射率来说,虽对约2~12%的反射率情况进行说明,但即使其它的反射率也能应用。

Claims (12)

1.一种半导体光电器件,其特征是,具备包括由有源层和夹着所述有源层的2张包层构成的波导层的叠层构造体,和在所述叠层构造体的一对相对的端面部中至少其一端面部上形成的多层反射膜;
所述多层反射膜各膜的折射率ni与膜厚di乘积nidi的总和∑nidi,对于波导所述波导层的光的波长λ,满足∑nidi>λ/4的关系;
所述多层反射膜的反射率以所述波长λ时的反射率R(λ)为基准,反射率从(R(λ)-1%)到(R(λ)+2.0%)的范围内的、包括所述波长λ的、连续的波长带宽Δλ除以所述波长λ的值Δλ/λ为0.062以上,
所述多层反射膜包括折射率大于含有所述波导层的所述叠层构造体的有效折射率nc平方根的第1反射膜,和小于所述有效折射率nc平方根的第2反射膜。
2.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜交互层叠所述第1反射膜和所述第2反射膜。
3.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜之中,与所述波导层接连的第1层膜具有小于包括所述波导层的所述叠层构造体有效折射率nc平方根的折射率。
4.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜是由3种以上的膜构成的。
5.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜是由7层膜构成的。
6.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜是由6层膜构成的。
7.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜是由9层膜构成的。
8.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜之中,与所述波导层接连的第1层膜具有所述多层反射膜之中最大的导热率。
9.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜之中,与所述波导层接连的第1层膜是由氮化铝构成的。
10.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜的反射率极小值在1.3%~11.5%的范围内。
11.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜之中,与所述波导层接连的第1层膜和第2层膜具有小于包括所述波导层的所述叠层构造体有效折射率nc平方根的折射率。
12.按照权利要求1所述的半导体光电器件,其特征是,所述多层反射膜是由8层膜构成的。
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