CN115917894A - 半导体激光装置以及半导体激光装置的制造方法 - Google Patents

半导体激光装置以及半导体激光装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

半导体激光装置(1)具备基座(40)、半导体激光元件(10)以及接合部件(30)，半导体激光元件(10)具有基板(11)和层叠体(SL)，层叠体(SL)被配置为与基座相对，在层叠体(SL)中形成有在与基板(11)的主面(11s)平行的第1方向(D1)上延伸的波导路，接合部件(30)具有与半导体激光元件(10)接合的内部区域(30M)以及被配置在内部区域(30M)的外侧的一方外部区域(30B)和另一方外部区域(30C)，一方外部区域(30B)与半导体激光元件(10)的一侧面(10B)是分离的，另一方外部区域(30C)与半导体激光元件(10)的另一侧面(10C)是分离的，在与第1方向(D1)垂直且与基板(11)的主面(11s)平行的第2方向(D2)上的半导体激光元件(10)的宽度A、一方外部区域(30B)的宽度B以及另一方外部区域(30C)的宽度C，满足B≥A/4以及C≥A/4的关系。

Description

半导体激光装置以及半导体激光装置的制造方法
技术领域
本公开涉及半导体激光装置以及半导体激光装置的制造方法。
背景技术
近几年，半导体激光元件作为显示器或投影仪等图像显示装置的光源、车载前照灯的光源、产业用照明或民用照明的光源、或者激光焊接装置、薄膜退火装置、激光加工装置等产业设备的光源等各种用途的光源而受到关注。此外，针对以上述用途的光源来使用的半导体激光元件，期待光的输出大大超过1瓦的高输出化以及高光束品质。
随着半导体激光元件的高输出化发热量也变大，所以采用了将半导体激光元件安装在热导率高的基座等的散热部件上的结构(参考专利文献1)。在专利文献1记载的半导体激光元件中，采用了半导体激光元件的离基板近的位置上层叠的n型半导体层和离基板远的位置上层叠的p型半导体层中，将p型半导体层的一侧安装在基座的结朝下安装方式。从而，比起将半导体激光元件的基板侧安装在基座的情况，能够使活性层与基座接近，所以能够提高散热特性。
将半导体激光元件以结朝下方式安装到基座等的散热部件的情况下，由于对半导体激光元件与基座进行接合的焊料等接合部件附着在半导体激光元件的侧面，从而有时p型半导体层与n型半导体层短路。在专利文献1记载的半导体激光装置中，使半导体激光元件的p侧电极的端部，位于从半导体激光元件的侧面朝向内侧进入了规定的距离的位置，从而抑制接合部件附着在半导体激光元件的侧面的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1∶日本特开2010-171047号公报
然而，随着半导体激光元件的高输出化，元件逐渐成为大型化。为了确保大型化的半导体激光元件的电极与接合部件的接合面积，接合部件有厚膜化的倾向。在专利文献1记载的半导体激光装置中，也使接合部件厚膜化，从而接合部件有可能在半导体激光元件的侧面附近漏出，附着到半导体激光元件的侧面。
发明内容
本公开是为了解决这样的课题而提出的，其目的在于提供一种能够抑制接合部件附着到半导体激光元件的侧面的半导体激光装置。
为了解决上述课题，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，所述半导体激光装置，具备：基座；半导体激光元件；以及接合部件，将所述基座与所述半导体激光元件接合，所述半导体激光元件具有基板以及被层叠在所述基板的主面上的层叠体，并且所述层叠体被配置为与所述基座相对，所述层叠体具有在所述基板上依次层叠的第1导电型半导体层、活性层、以及第2导电型半导体层，在所述层叠体中形成有在第1方向上延伸的波导路，所述第1方向是与所述基板的主面平行的方向，在相对于所述第1方向垂直的截面上，所述接合部件具有与所述半导体激光元件接合的内部区域、以及被配置在所述内部区域的外侧的区域中的一方外部区域和另一方外部区域，所述一方外部区域相对于所述内部区域被配置在所述半导体激光元件的一侧面侧，所述另一方外部区域相对于所述内部区域被配置在所述半导体激光元件的另一侧面侧，所述一方外部区域包括被配置在所述一侧面的外侧的区域，所述另一方外部区域包括被配置在所述另一侧面的外侧的区域，所述一方外部区域，与所述半导体激光元件的所述一侧面是分离的，在与所述第1方向垂直且与所述基板的主面平行的第2方向上的所述半导体激光元件的宽度A、所述一方外部区域的宽度B以及所述另一方外部区域的宽度C，满足B≥A/4以及C≥A/4的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述半导体激光元件的宽度A、所述一方外部区域的宽度B以及所述另一方外部区域的宽度C，至少满足B≥A/2以及C≥A/2的其中一方的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述一方外部区域的宽度B，与所述另一方外部区域的宽度C相等。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述接合部件的平均厚度小于3.5μm。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最大的位置，从所述厚度最大的位置到所述另一侧面的距离比到所述一侧面的距离小，所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t3和所述另一方外部区域中的所述接合部件的平坦部的厚度t4，满足t4≤t3的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最小的位置，从所述厚度最小的位置到所述一侧面的距离比到所述另一侧面的距离小，所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t1和所述一方外部区域中的所述接合部件的平坦部的厚度t2，满足t2≤t1的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述一方外部区域以及所述另一方外部区域的至少一方的表面中，被配置在所述半导体激光元件与所述基座之间的部分的表面为凹面或平坦面。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述半导体激光元件具有阶梯部，所述阶梯部被形成在所述一侧面以及所述另一侧面的至少一方的离所述基座近的一个端部，在所述阶梯部中，所述半导体激光元件与所述接合部件是分离的。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述半导体激光元件具有第1阶梯部和第2阶梯部，所述第1阶梯部被形成在所述一侧面的离所述基座近的一个端部，所述第2阶梯部被形成在所述另一侧面的离所述基座近的一个端部，在所述第1阶梯部以及所述第2阶梯部，所述半导体激光元件与所述接合部件是分离的，所述一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t13、以及所述第1阶梯部与所述接合部件的所述基座侧的表面之间的距离t12，满足t13≤t12的关系，所述另一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t17、以及所述第2阶梯部与所述接合部件的所述基座侧的表面之间的距离t16，满足t17≤t16的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t15、所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t11、所述一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t13、以及所述另一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t17，至少满足t13≤t11×4以及t17≤t15×4的其中一方的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t15、所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t11、所述一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t13、以及所述另一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t17，至少满足t13≤t11×2以及t17≤t15×2的其中一方的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述半导体激光元件具有第1阶梯部和第2阶梯部，所述第1阶梯部被形成在所述一侧面的离所述基座近的一个端部，所述第2阶梯部被形成在所述另一侧面的离所述基座近的一个端部，在所述第1阶梯部以及所述第2阶梯部，所述半导体激光元件与所述接合部件是分离的，关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最大的位置，从所述厚度最大的位置到所述另一侧面的距离比到所述一侧面的距离小，并且，关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最小的位置，从所述厚度最小的位置到所述一侧面的距离比到所述另一侧面的距离小，所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t15、所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t11、所述一方外部区域中的外缘部的所述接合部件的厚度t14、以及所述另一方外部区域中的外缘部的所述接合部件的厚度t18，至少满足t11≥t14/1.5以及t15≥t18/1.5的其中一方的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述半导体激光元件具有被配置在所述层叠体与所述接合部件之间的绝缘层，所述绝缘层，在所述半导体激光元件的所述第2方向上的两个端部，与所述接合部件是分离的。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述半导体激光元件具有向所述第1方向射出激光的前端面、以及与所述前端面相对的后端面，所述前端面被配置的位置是，在所述第1方向上相对于所述基座的外缘部位于所述基座的外侧的位置。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述后端面被配置的位置是，在所述第1方向上相对于所述基座的外缘部位于所述基座的内侧的位置，所述接合部件被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间，所述接合部件与所述后端面是分离的。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的平坦部中的厚度t5、以及从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t6，满足t5≤t6的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述后端面与所述接合部件的所述基座侧的表面之间的距离t22、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的最大厚度t23，满足t23≤t22的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是在所述第1方向上，位于从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t21、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的最大厚度t23，满足t23≤t21×4的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是在所述第1方向上，位于从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t21、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的最大厚度t23，满足t23≤t21×2的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是在所述第1方向上，位于从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t21、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的外缘部的厚度t24，满足t21≥t24/1.5的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述后端面和被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的外缘部在所述第1方向上的距离D、以及所述半导体激光元件的宽度A，满足D≥A/4的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述后端面和被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的外缘部在所述第1方向上的距离D、以及所述半导体激光元件的宽度A，满足D≥A/2的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述半导体激光元件具有被配置在所述层叠体与所述接合部件之间的绝缘层，所述绝缘层，在所述半导体激光元件的所述第1方向上的离所述后端面近的一个端部，与所述接合部件是分离的。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述基座具有：金属制的电极膜，与所述接合部件电连接；以及势垒层，被配置在所述电极膜与所述接合部件之间。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述势垒层的面积S1以及所述接合部件的与所述基座接触的面积S2，满足S1≥S2的关系。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的一个方案中，可以是所述基座具有：第1基台；以及密接层，被配置在所述第1基台与所述电极膜之间。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的制造方法的一个方案中，所述制造方法包括如下的工序：准备基座的工序，所述基座是具有电极膜并且在所述电极膜的上方层叠了接合部件的基座；在所述接合部件上配置半导体激光元件的工序；第1加热工序，在配置所述半导体激光元件的工序之后，对所述基座进行加热使所述接合部件熔融；第1降温工序，在所述第1加热工序之后，使所述基座的温度下降；第2加热工序，在所述第1降温工序之后，对所述基座进行加热；以及第2降温工序，在所述第2加热工序之后，使所述基座的温度下降。
此外，在本公开涉及的半导体激光装置的制造方法的一个方案中，可以是将所述接合部件的熔点设为Tm、所述第1加热工序中的峰值温度设为第1峰值温度T1、所述第2加热工序中的峰值温度设为第2峰值温度T2时，满足Tm<T1<T2的关系。
通过本公开，能够提供一种能够抑制接合部件附着到半导体激光元件的侧面的半导体激光装置等。
附图说明
图1是示出实施方式1中的半导体激光装置的与第1方向垂直的截面的模式性的截面图。
图2是示出实施方式1中的半导体激光装置的与第2方向垂直的截面的模式性的截面图。
图3是示出实施方式1中的半导体激光元件的整体结构的模式性的截面图。
图4是示出比较例以及实施方式1中的接合部件的一方外部区域的宽度和一方外部区域中的接合部件的最大厚度之间的关系的模式图。
图5是表示实施方式1中的半导体激光装置的制造方法的流程的流程图。
图6是示出实施方式1中的半导体激光装置的制造方法中的配置半导体激光元件的工序的模式性的截面图。
图7是示出实施方式1中的半导体激光装置的制造方法中的第1加热工序后的状态的模式性的截面图。
图8是示出实施方式1中的半导体激光装置的制造方法中的第2降温工序后的状态的模式性的截面图。
图9是示出实施方式2中的半导体激光装置的与第1方向垂直的截面的模式性的截面图。
图10是示出实施方式2中的半导体激光装置的与第2方向垂直的截面的模式性的截面图。
图11是示出实施方式3中的半导体激光装置的与第1方向垂直的截面的模式性的截面图。
图12是示出实施方式3中的半导体激光元件的整体结构的模式性的截面图。
具体实施方式
下面针对本公开的实施方式，参考附图进行说明。另外，以下说明的实施方式都是示出本公开的一个具体例子。因此以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形式等是一个例子，主旨并非限定本公开。
此外，各图是示意图，并非是严谨的图示。因此在各图中缩尺等也并非一致。此外在各图中，对实质上相同的构成赋予相同的符号，省略或简化重复说明。
并且，在本说明书中“上方”以及“下方”这种表现方式并非是指绝对空间认知中的上方向(铅直上方)以及下方向(铅直下方)，而是通过将层叠结构中的层叠顺序为基准的相对的位置关系来规定的表现方式。并且，“上方”以及“下方”这种表现方式不仅适用于两个构成要素彼此空出间隔来配置，在两个构成要素之间存在其他的构成要素的情况，而且还适用于两个构成要素以彼此相接的状态来配置的情况。
实施方式1
对实施方式1涉及的半导体激光装置以及其制造方法进行说明。
[1-1.整体结构]
首先针对本实施方式涉及的半导体激光装置的整体结构利用图1以及图2进行说明。图1以及图2各自示出本实施方式中的半导体激光装置1的与第1方向D1以及与第2方向D2垂直的截面的模式性的截面图。在图2中示出沿着图1的II-II线的截面。
如图1以及图2所示，半导体激光装置1具备基座40、半导体激光元件10、以及将基座40与半导体激光元件10接合的接合部件30。
半导体激光元件10是被接合在基座40的主面上，并且射出激光的元件。下面对半导体激光元件10的整体结构，利用图3来说明。图3是示出本实施方式中的半导体激光元件10的整体结构的模式性的截面图。在图3中示出了半导体激光元件10的与第1方向D1垂直的截面。
如图3所示，半导体激光元件10具有基板11、层叠体SL。在本实施方式中，半导体激光元件10具有绝缘层15、p侧接触电极16、p侧电极17、以及n侧电极19。如图1以及图2所示，半导体激光元件10，被配置为层叠体SL与基座40相对，p侧电极17与基座40电连接。换言之，半导体激光元件10以结朝下的方式安装在基座40。
在层叠体SL中形成有与基板11的主面11s平行的第1方向D1上延伸的波导路。如图2所示，半导体激光元件10具有向第1方向D1射出激光的前端面10F，以及与前端面10F相对的后端面10R。由前端面10F和后端面10R构成半导体激光元件10的谐振器。在第1方向D1上的半导体激光元件10的尺寸，相当于谐振器长度L。谐振器长度L例如是大致1mm以上且10mm以下。在本实施方式中，谐振器长度L是1.2mm。半导体激光元件10的前端面10F被配置在如下位置，在第1方向D1上相对于基座40的外缘部位于基座40的外侧的位置。换句话说，半导体激光元件10的前端面10F，在第1方向D1上，从基座40的端缘向基座40的外部突出。从而，能够对从前端面10F射出的激光与基座40干涉进行抑制。
图1所示的半导体激光元件10的宽度A表示在与第1方向D1垂直并且与基板11的主面11s平行的第2方向D2上的半导体激光元件10的尺寸。另外，图1～图3示出的第3方向D3是与第1方向D1以及第2方向D2垂直的方向。半导体激光元件10的宽度A例如是大致0.1mm以上且3mm以下。在本实施方式中，半导体激光元件10的宽度A是0.15mm。
此外，如图3所示，本实施方式涉及的半导体激光元件10的侧面10B形成有阶梯部11b、以及侧面10C形成有阶梯部11c。阶梯部11b是在半导体激光元件10的一侧面10B的离基座40近的一个端部形成的第1阶梯部的一例。阶梯部11c是在半导体激光元件10的另一侧面10C的离基座40近的一个端部形成的第2阶梯部的一例。阶梯部11b以及11c是对半导体激光元件10进行切片化时形成的在第1方向D1上延伸的分离槽的一部分。各个阶梯部是从各个侧面向第2方向D2凹陷的部分。
接下来利用图3对半导体激光元件10的各个构成要素进行说明。
基板11是成为半导体激光元件10的基台的板状部件。在本实施方式中基板11是由n型GaN形成的半导体基板。
层叠体SL是在基板11的主面11s上层叠的半导体层叠结构体。在本实施方式中，层叠体SL具有在基板11上依次层叠的n型半导体层12、活性层13、以及p型半导体层14。另外层叠体SL也可以进一步具有除了这些层以外的层。在层叠体SL中，形成有在第1方向D1上延伸的2个沟槽部10t。沟槽部10t，至少从层叠体SL的p型半导体层14到达n型半导体层12。通过形成2个沟槽部10t，在2个沟槽部10t之间形成脊形部10s。向脊形部10s提供电流，在脊形部10s中的活性层13发光。此外，包括脊形部10s的区域形成波导路。
n型半导体层12是被层叠在基板11的主面11s的上方的第1导电型半导体层的一例。在本实施方式中n型半导体层12至少包括n型包覆层。另外，n型半导体层12可以包括被配置在基板11与n型包覆层之间的缓冲层、以及被配置在n型包覆层与活性层13之间的n侧引导层等。在本实施方式中，n型半导体层12由n型AlGaN等n型氮化物半导体来形成。
活性层13是被层叠在n型半导体层12的上方的发光层。在本实施方式中，活性层13是由氮化物半导体来形成的量子阱活性层。
p型半导体层14是被配置在活性层13的上方的第2导电型半导体层的一例。在本实施方式中，p型半导体层14至少包括p型包覆层。另外，p型半导体层14可以包括被配置在p型包覆层与p侧接触电极16之间的接触层、以及被配置在p型包覆层与活性层13之间的p侧引导层等。在本实施方式中，p型半导体层14由p型AlGaN等p型氮化物半导体来形成。
绝缘层15是将p侧电极17与层叠体SL之间进行电绝缘的层。绝缘层15可以具有将光封在脊形部10s中的功能。在本实施方式中，绝缘层15被配置在层叠体SL与p侧电极17之间。绝缘层15，从脊形部10s的侧面开始覆盖层叠体SL的表面直到阶梯部11b以及11c为止连续覆盖。在脊形部10s的上部，绝缘层15设置了开口部，脊形部10s与p侧电极17经由被配置在绝缘层15的开口部的p侧接触电极16来连接。如图1所示，绝缘层15，在半导体激光元件10的第2方向D2上的两个端部，与接合部件30是分离的。此外，如图2所示，脊形部10s的前端面10F侧的外缘部以及后端面10R侧的外缘部，由绝缘层15而被覆盖。在前端面10F侧的外缘部以及后端面10R侧的外缘部，绝缘层15从p侧接触电极16以及p侧电极17露出，p侧接触电极16的端部以及p侧电极17的端部延伸配置在绝缘层15的上方。p侧接触电极16的端部以及p侧电极17的端部，与前端面10F以及后端面10R是分离的。此外，绝缘层15在半导体激光元件10的前端面10F侧的外缘部以及后端面10R侧的外缘部，从p侧接触电极16以及p侧电极17露出，此外在阶梯部11b以及11c，从p侧电极17露出。此外，绝缘层15在半导体激光元件10的第1方向D1上的离后端面10R近的一个端部，与接合部件30是分离的。作为绝缘层15，例如能够使用SiO2膜、SiN膜等。
p侧接触电极16是与第2导电型半导体层进行电阻性接触的第2导电侧接触电极的一例。在本实施方式中，p侧接触电极16是与p型半导体层14进行电阻性接触的电极。p侧接触电极16，被配置在绝缘层15的开口部内，并且与脊形部10s的上部接触。作为p侧接触电极16，例如使用在p型半导体层14上依次层叠的Pd和Pt的层叠膜，Pd、Ti以及Pt的层叠膜等。
p侧电极17是经由p侧接触电极16与p型半导体层14电连接的电极。p侧电极17对除了绝缘层15的外缘部以外的绝缘层15的上表面进行覆盖。换句话说，p侧电极17没有配置在脊形部10s的前端面10F侧的外缘部以及后端面10R侧的外缘部。此外，也没有配置在半导体激光元件10的阶梯部11b以及11c。在本实施方式中，作为p侧电极17，例如使用Ti膜等的单层膜，或在p侧接触电极16上依次层叠的Ti和Pt的层叠膜、以及Ti、Pt、Au及Pt的层叠膜等。另外，p侧电极17的最外层，可以进一步形成Au膜。被形成在最外层的Au膜，有时与和p侧电极17接合并且由AuSn等构成的接合部件30一体化。在这样的情况下，与接合部件30一体化的Au膜，可以视为接合部件30的一部分。
n侧电极19是在基板11的、层叠有层叠体SL的主面的背面侧的主面上形成的电极。作为n侧电极19，例如使用在基板11上依次层叠的Ti以及Au的层叠膜等。
另外，p侧接触电极16、p侧电极17、以及n侧电极19的各个电极的结构，不限于上述各个结构。例如作为各电极，可以使用至少包括C、N、Co、Cu、Ag、Ir、Sc、Au、Cr、Mo、La、W、Al、Tl、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Pt、以及Ni的其中之一的层叠膜或者合金膜。
基座40是与半导体激光元件10接合的基台。基座40，作为对半导体激光元件10产生的热进行排热的散热板来发挥作用。在本实施方式中，基座40具有板状的形状。如图1以及图2表示，基座40具有第1基台41、密接层42、电极膜43、势垒层44。
第1基台41是基座40的主要部件。在本实施方式中，第1基台41具有矩形板状的形状。作为第1基台41，能够使用例如由氧化铝、AlN、SiC、钻石等材料构成的陶瓷基板、多晶基板、单晶基板等。
密接层42是被配置在第1基台41与电极膜43之间的层。作为密接层42，例如使用Ti膜等单层膜、以及在第1基台41上依次层叠的Ti以及Pt的层叠膜等。另外，密接层42的构成不限于此，可以是与上述的p侧接触电极16等同样的层叠膜或合金膜。
电极膜43是与接合部件30电连接的金属制的膜。电极膜43作为基座40的电极来发挥作用。作为电极膜43，例如能够使用Au等。从而由Au构成的电线，能够容易连接到电极膜43。
势垒层44是被配置在电极膜43与接合部件30之间的金属制的层。势垒层44，与接合部件30连接。势垒层44，由针对以焊料等形成的接合部件30以润湿性低的材料来形成，具有对由于加热而熔融的接合部件30与电极膜43接触进行抑制的功能。势垒层44的面积S1、以及接合部件30的与基座40接触的面积S2，满足S1≥S2的关系。从而，能够抑制由于加热而熔融的接合部件30接触到电极膜43。
作为势垒层44，例如能够使用Pt。另外势垒层44的构成不限于此，例如可以是至少包括Ti、Pt、Ni、Cr、Co、Ru、以及W的其中之一的层叠膜或合金膜。
接合部件30是将基座40与半导体激光元件10接合的部件。如图1所示，在相对于第1方向D1垂直的截面上，接合部件30具有与半导体激光元件10接合的内部区域30M、被配置在内部区域30M的外侧的区域的一方外部区域30B以及另一方外部区域30C，该一方外部区域30B相对于内部区域30M被配置在半导体激光元件10的一侧面10B侧，该另一方外部区域30C相对于内部区域30M被配置在半导体激光元件10的另一侧面10C侧。换句话说，外部区域30B是被配置在内部区域30M的外侧的区域中的、与半导体激光元件10的侧面10B近的一侧的区域，外部区域30C是被配置在内部区域30M的外侧的区域中的、与半导体激光元件10的侧面10C近的一侧的区域。接合部件30的一方外部区域30B，在第2方向D2上，包括被配置在半导体激光元件10的一侧面10B的外侧的区域和在半导体激光元件10的一侧面10B的内侧被配置在半导体激光元件10与基座40之间的区域，另一方外部区域30C，在第2方向D2上，包括被配置在半导体激光元件10的另一侧面10C的外侧的区域和在半导体激光元件10的另一侧面10C的内侧被配置在半导体激光元件10与基座40之间的区域。接合部件30与半导体激光元件10接合的区域，大体上与形成有p侧电极17的区域一致。接合部件30，在半导体激光元件10的前端面10F侧以及后端面10R侧，与从p侧电极17露出的绝缘层15是分离的，此外，在半导体激光元件10的阶梯部11b以及11c，也与从p侧电极17露出的绝缘层15是分离的。接合部件30，例如由AuSn焊料等形成。另外，接合部件30，不限定于AuSn焊料，也可以是AgSn焊料、SAC焊料等的焊料，也可以是Au纳米粒子、Ag纳米粒子等焊料以外的导电性糊。关于接合部件30的详细构成，稍后描述。
[1-2.作用以及效果]
接下来对本实施方式涉及的半导体激光装置1的作用以及效果，一边与比较例进行比较一边利用图1～图4来说明。
本实施方式涉及的半导体激光装置1，在第2方向D2上，半导体激光元件10的宽度A、接合部件30的一方外部区域30B的宽度B以及另一方外部区域30C的宽度C，满足B≥A/4、以及C≥A/4的关系。
在这里，半导体激光装置1的接合部件30的外部区域30B以及30C的各个宽度，与接合部件30的形状之间的关系，利用图4来说明。图4是示出比较例以及本实施方式中的接合部件30的一方外部区域30B的宽度B与一方外部区域30B中的接合部件30的最大厚度之间的关系的模式图。图4的截面图(a)表示比较例，截面图(b)以及截面图(c)表示本实施方式的一例以及其他的一例。在图4的截面图(a)表示的比较例中，半导体激光元件10的下表面(换言之，与基座40相对的表面)整体与接合部件30接合，所以外部区域30B被定义为相对于半导体激光元件10的侧面位于外侧的区域，但是为了与图4的截面图(b)以及截面图(c)表示的本实施方式涉及的外部区域30B的宽度B进行对比，将图4的(a)的比较例中的宽度B看作是相对于半导体激光元件10的阶梯部11b位于外侧的区域。下面将宽度B以及宽度C，假定为相同程度，仅说明宽度B和一方外部区域30B中的接合部件30的最大厚度之间的关系。
在图4的截面图(a)中示出了关于外部区域30B的宽度B，在B<A/4成立的情况下的外部区域30B的形状。在图4的截面图(b)中示出了关于外部区域30B的宽度B，在B≥A/4成立的情况下的外部区域30B的形状。在图4的截面图(c)中示出了关于外部区域30B的宽度B，比截面图(b)示出的情况下的宽度B更大的情况下的外部区域30B的形状。
图4的各个截面图示出的接合部件30，在与半导体激光元件10接合的时候，由于加热而熔融。此外，为了使半导体激光元件10与接合部件30的接触面积增大，向半导体激光元件10施加载荷。从而，半导体激光元件10被按压到基座40。此时，在半导体激光元件10与基座40之间配置的接合部件30的一部分，推压到外部区域30B(以及外部区域30C)。假设图4的各截面图中在接合部件30与半导体激光元件10接合之前的接合部件30的厚度为相同时，在各截面图中向外部区域30B推压相同程度的量的接合部件30。因此，外部区域30B的宽度越窄，则在外部区域30B中的接合部件30的最大厚度越大。如图4的截面图(a)所示，宽度B窄的情况下，外部区域30B中的接合部件30的最大厚度，大于从基座40到半导体激光元件10的侧面10B为止的距离，接合部件30附着在侧面10B。另外，接合部件30，仅在形成了势垒层44的区域与势垒层44直接相接地形成，所以外部区域30B的在第2方向D2上的外缘部，与势垒层44的外缘部大致一致。接合部件30，不与电极膜43直接相接。
另一方面，如图4的截面图(b)所示，关于宽度B，在B≥A/4成立的情况下，向外部区域30B推压的接合部件30在宽度方向(换言之第2方向D2)上分散，所以在外部区域30B中的接合部件30的最大厚度，比从基座40到半导体激光元件10的侧面10B为止的距离小。随之外部区域30B，与半导体激光元件10的侧面10B是分离的。换言之，在侧面10B与接合部件30的外部区域30B之间，形成了间隙gB。从而，能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的侧面10B。
在图4的截面图(c)中的宽度B，比截面图(b)的宽度B更大，所以外部区域30B中的接合部件30的最大厚度进一步变小。从而，能够进一步抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的侧面10B。
另外，如图1所示，关于外部区域30C也具有与外部区域30B同样的构成。换言之，另一方外部区域30C，与半导体激光元件10的另一侧面10C是分离的。换言之，另一侧面10C与接合部件30的另一方外部区域30C之间，形成间隙gC。从而，能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的另一侧面10C。
如上所述，在本实施方式中，能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的侧面10B以及10C，所以能够抑制由于接合部件30导致的p型半导体层14与n型半导体层12的短路。
此外，半导体激光元件10的宽度A、一方外部区域30B的宽度B以及另一方外部区域30C的宽度C，至少满足B≥A/2、以及C≥A/2的其中一方的关系。从而，能够进一步降低在各外部区域中的接合部件30的最大厚度，所以能够进一步抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的侧面10B。
此外，半导体激光元件10的宽度A、一方外部区域30B的宽度B以及另一方外部区域30C的宽度C，可以满足B≤2A、以及C≤2A的关系。从而，能够抑制半导体激光装置1的大型化。此外，半导体激光元件10的宽度A、一方外部区域30B的宽度B以及另一方外部区域30C的宽度C，可以满足B≤A、以及C≤A的关系。从而，能够进一步抑制半导体激光装置1的大型化。
此外，一方外部区域30B的宽度B，可以与另一方外部区域30C的宽度C相等。这里宽度B与宽度C相等，不仅是指宽度B与宽度C完全一致的情况，还指宽度B与宽度C具有实际上相等的情况。例如，宽度B与宽度C相等是指，宽度B与宽度C的差为宽度B的10％以下的情况。这样宽度B与宽度C相等，从而能够将外部区域30B以及外部区域30C中的接合部件30的最大厚度成为相同程度。因此，能够抑制接合部件30在外部区域30B或30C的一方变厚，所以能够对半导体激光元件10的侧面10B以及10C中的任一个都能抑制接合部件30的附着。
此外，接合部件30的一方外部区域30B以及另一方外部区域30C的至少一方的表面中，被配置在半导体激光元件10与基座40之间的部分的表面为凹面或平坦面。在本实施方式下，如图1所示，接合部件30的一方外部区域30B以及另一方外部区域30C的被配置在半导体激光元件10与基座40之间的部分的表面，均为凹面。
此外，在本实施方式中，接合部件30的平均厚度可以比3.5μm小。接合部件30的平均厚度，与在接合部件30上配置半导体激光元件10之前的厚度相等。这样使接合部件30的平均厚度变小，从而能够减少接合部件30的热阻，所以能够提高从半导体激光元件10向基座40的散热特性。此外，通过使接合部件30的平均厚度变小，从而能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的各个侧面。此外，接合部件30的平均厚度，可以比半导体激光元件10的谐振器长度L的0.3％还小。此外，接合部件30的平均厚度，可以比半导体激光元件10的宽度A的3％还小。
此外，在本实施方式中，接合部件30的平均厚度可以比2.0μm大。如果接合部件30的厚度过小，接合部件30不能在半导体激光元件10的接合面充分展开，从而接合部件30与半导体激光元件10之间的接合面积变小。然而，将接合部件30的平均厚度设为比2.0μm大，从而能够抑制半导体激光元件10与接合部件30的接合面积变小。因此，能够抑制由于接合面积变小而导致的半导体激光元件10与接合部件30之间的热阻增大。此外，接合部件30的平均厚度，可以比半导体激光元件10的谐振器长度L的0.05％更大。此外，接合部件30的平均厚度，可以比半导体激光元件10的宽度A的0.4％更大。
此外，接合部件30的平均厚度，可以按照半导体激光元件10的尺寸来进行调整。例如半导体激光元件10的谐振器长度L[μm]与接合部件30的平均厚度ts，可以满足ts<2.0+0.5×(L/800)。从而，能够按照半导体激光元件10的尺寸将接合部件30的厚度最佳化。
此外，在本实施方式中，如图1所示，一方外部区域30B中的平坦部的厚度t2、以及另一方外部区域30C中的平坦部的厚度t4，可以是内部区域30M中的接合部件30的最大厚度t3以下。这里平坦部是指，各外部区域的表面(换言之，接合部件30中的与基座40相对的面的背面侧的面)与基座40的主面平行的部分。另外，平行不仅是指基座40的主面与接合部件30的表面完全平行的状态，还指实质上平行的状态。例如，平行是指基座40的主面与接合部件30的表面所构成的角度为2°以下的状态。另外，各个外部区域的平坦部的厚度，可以用各个外部区域的在第2方向D2上的中央部分的厚度来定义。
这样，将各个外部区域中的平坦部的厚度设为内部区域30M的最大厚度以下，从而能够充分确保在内部区域30M中的接合部件30的厚度，并且能够减少各个外部区域中的接合部件30的厚度。因此既能够确保半导体激光元件10与接合部件30的接合面积，又能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的各个侧面。
此外，半导体激光元件10，可以被配置为相对于基座40的主面而倾斜。例如，关于在内部区域30M中的接合部件30的厚度成为最大的位置，可以使从所述厚度最大的位置到半导体激光元件10的另一侧面10C的距离比从所述厚度最大的位置到半导体激光元件10的一侧面10B的距离小。在这个情况下，内部区域30M的最大厚度t3和另一方外部区域30C中的接合部件30的平坦部的厚度t4，可以满足t4≤t3的关系。即使在这样的构成中，通过将外部区域30C中的平坦部的厚度t4设为内部区域30M的最大厚度t3以下，从而既能够确保半导体激光元件10与接合部件30的接合面积，又能够抑制外部区域30C中的接合部件30附着到半导体激光元件10的侧面10C。
此外，关于在内部区域30M中的接合部件30的厚度成为最小的位置，可以使从所述厚度最小的位置到半导体激光元件10的一侧面10B的距离比从所述厚度最小的位置到半导体激光元件10的另一侧面10C的距离小。在这个情况下，内部区域30M的最小厚度t1和一方外部区域30B中的接合部件30的平坦部的厚度t2，可以满足t2≤t1的关系。即使在这样的构成中，通过将外部区域30B中的平坦部的厚度t2设为内部区域30M的最小厚度t1以下，从而既能够确保半导体激光元件10与接合部件30的接合面积，又能够抑制外部区域30B中的接合部件30附着到半导体激光元件10的侧面10B。
此外，如图3所示，半导体激光元件10具有在一侧面10B以及另一侧面10C的至少一方的、离基座40近的一个端部形成的阶梯部，在阶梯部中，半导体激光元件10与接合部件30可以是分离的。在阶梯部中，从脊形部10s的侧面连续配置的绝缘层15的一部分从p侧电极17露出地配置，接合部件30与被配置在阶梯部的绝缘层15是分离的。在本实施方式中，p侧电极17，仅形成在层叠体SL的上表面上，没有形成在层叠体SL的侧面即阶梯部。
在本实施方式中，在一侧面10B以及另一侧面10C的各自形成有阶梯部11b以及11c。通过在半导体激光元件10形成有阶梯部11b以及11c，从而从接合部件30的表面到半导体激光元件10的各侧面为止的距离增大，所以能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的各侧面。
此外，如图2所示，半导体激光元件10的后端面10R被配置在第1方向D1上的相对于基座40的外缘部(图2示出的基座40的右端)位于基座40的内侧的位置，接合部件30被配置在后端面10R与基座40的外缘部之间。在半导体激光元件10的后端面10R侧的外缘部中，绝缘层15以从p侧接触电极16以及p侧电极17露出的方式来配置。p侧电极17，除了半导体激光元件10的阶梯部11b、11c、前端面10F侧的外缘部以及后端面10R侧的外缘部以外，在层叠体SL的上表面整体遍布地配置。接合部件30与p侧电极17接合，并且不与绝缘层15接合。因此，接合部件30，在后端面10R侧的外缘部，与绝缘层15是分离的，接合部件30，与半导体激光元件10的后端面10R是分离的。换言之，在后端面10R与接合部件30之间，形成间隙gR。从而，能够抑制相对于半导体激光元件10的后端面10R位于外侧的接合部件30，附着到半导体激光元件10的后端面10R。
此外，被配置在半导体激光元件10的后端面10R与基座40的外缘部之间的接合部件30的平坦部的厚度t5、以及位于从后端面10R朝向半导体激光元件10的内侧并与后端面10R的距离为和半导体激光元件10的宽度A相同的位置上的接合部件30的厚度t6，满足t5≤t6的关系。在这里，平坦部是指接合部件30的表面(换言之，接合部件30中的与基座40相对的面的背面侧的面)，相对于基座40的主面成为平行的部分。另外，平行不仅是指基座40的主面与接合部件30的表面完全平行的状态，还指实质上平行的状态。例如，平行是指基座40的主面与接合部件30的表面所构成的角度为2°以下的状态。另外，平坦部的厚度，可以定义为在第2方向D2上的后端面10R的位置与接合部件30的外缘部之间的中间位置的厚度。
如上所述，通过满足t5≤t6的关系，从而能够抑制相对于半导体激光元件10的后端面10R位于外侧的位置的接合部件30，附着到半导体激光元件10的后端面10R。
此外，半导体激光元件10的后端面10R和被配置在后端面10R与基座40的外缘部之间的接合部件30的外缘部在第1方向D1上的距离D、以及半导体激光元件10的宽度A，满足D≥A/4的关系。从而与上述的接合部件30的外部区域30B以及30C同样，能够使在相对于后端面10R位于外侧的位置的接合部件30的最大厚度减少。从而，能够抑制相对于半导体激光元件10的后端面10R位于外侧的位置的接合部件30，附着到半导体激光元件10的后端面10R。
此外，距离D以及半导体激光元件10的宽度A，可以满足D≥A/2的关系。从而，能够进一步抑制相对于半导体激光元件10的后端面10R位于外侧的位置的接合部件30，附着到半导体激光元件10的后端面10R。
此外，距离D以及半导体激光元件10的宽度A，可以满足D≤2A的关系。从而，能够抑制半导体激光装置1的大型化。此外，距离D以及半导体激光元件10的宽度A，可以满足D≤A的关系。从而，能够进一步抑制半导体激光装置1的大型化。
另外，如图2所示在与第2方向D2垂直的截面中，半导体激光元件10，可以相对于基座40的主面倾斜地接合。例如，通过半导体激光元件10与基座40的主面倾斜的接合，从而接合部件30的厚度，随着从半导体激光元件10的前端面10F越接近后端面10R变得越大。即使在这样的情况下，通过上述的各个构成，能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件10的后端面10R。
[1-3.制造方法]
接下来针对本实施方式涉及的半导体激光装置1的制造方法利用图5～图8进行说明。图5是表示本实施方式中的半导体激光装置1的制造方法的流程的流程图。图6～图8的各自示出本实施方式中的半导体激光装置1的制造方法的各个工序的模式性的截面图。在图6～图8中示出半导体激光元件10、基座40以及接合部件30的与第2方向D2垂直的截面。
首先，如图5所示，准备半导体激光元件10(S10)。
接下来准备在电极膜43的上方层叠了接合部件30的基座40(S20)。在本实施方式中，在基座40的势垒层44之上层叠厚度ts的接合部件30。
接下来如图6所示，在接合部件30上配置半导体激光元件10(图5的S30)。这里以半导体激光元件10的层叠体SL与接合部件30相对的方式，半导体激光元件10配置在接合部件30上。此时，半导体激光元件10的前端面10F，被配置的位置是相对于基座40的外缘部位于外侧的位置。
如图5所示，在配置半导体激光元件10的工序S30之后，将基座40加热到比接合部件30的熔点Tm高的第1峰值温度T1，使接合部件30熔融(第1加热工序S40)。具体而言，如图6所示，将基座40配置在加热器990上，通过使加热器990的温度上升，从而加热基座40。在该第1加热工序S40中，在基座40的温度达到接合部件30的熔点Tm之前，如图7所示，开始向半导体激光元件10施加载荷，从而将半导体激光元件10按压到基座40。从而，在接合部件30熔融之后，能够使半导体激光元件10的与接合部件30相对的表面、和接合部件30接触的面积增大。换句话说，能够抑制半导体激光元件10与接合部件30之间形成空穴。另外，通过向半导体激光元件10施加载荷，从而从位于半导体激光元件10与基座40之间的内部区域30M向外部区域30B以及30C、以及半导体激光元件10的后端面10R的外侧的区域，接合部件30被挤压。因此，使外部区域30B以及30C等的接合部件30的最大厚度增大。
如图5所示，在第1加热工序S40之后，将基座40的温度降低到小于接合部件30的熔点Tm的温度即切换温度Tv(第1降温工序S50)。在该第1降温工序S50中，在基座40的温度达到接合部件30的熔点Tm之前，停止向半导体激光元件10施加载荷。停止施加载荷的温度，不一定是比熔点Tm高的温度，也可以是比熔点Tm低的温度。
在第1降温工序S50之后，将基座40加热到高于接合部件30的熔点Tm的第2峰值温度T2，并再次熔融接合部件30(第2加热工序S60)。这里第1峰值温度T1、第2峰值温度T2以及接合部件30的熔点Tm，满足Tm<T1<T2的关系。
在第2加热工序S60之后，使基座40的温度降低到小于接合部件30的熔点Tm的温度(第2降温工序S70)。这里将基座40的温度降低到执行第1加热工序S40之前的温度(换言之准备阶段温度)。
在第2加热工序S60以及第2降温工序S70中，可以对半导体激光元件10施加载荷，也可以不施加。此外通过不对半导体激光元件10施加载荷，从而能够使从位于半导体激光元件10与基座40之间的内部区域30M，向外部区域30B以及30C等挤压的接合部件30，通过表面张力向内部区域30M移动。从而能够减少在外部区域30B以及30C中的接合部件30的最大厚度。
通过以上的工序，能够制造图8所示的半导体激光装置1。
(实施方式2)
接下来说明实施方式2涉及的半导体激光装置。本实施方式涉及的半导体激光装置，与实施方式1涉及的半导体激光装置1的不同之处主要是在接合部件的形状上。接下来针对本实施方式的半导体激光装置，以与实施方式1的半导体激光装置1的不同点为中心进行说明。
[2-1.整体结构]
首先针对本实施方式涉及的半导体激光装置的整体结构，利用图9以及图10进行说明。图9以及图10的各自是示出本实施方式的半导体激光装置101的与第1方向D1以及第2方向D2垂直的截面的模式性的截面图。在图10中示出沿着图9的X-X线的截面。
如图9以及图10所示，半导体激光装置101具备基座40、半导体激光元件10、以及接合部件130，该接合部件130将基座40与半导体激光元件10接合。本实施方式涉及的半导体激光元件10以及基座40，与实施方式1涉及的半导体激光元件10以及基座40具有同样的结构。
本实施方式涉及的接合部件130是将基座40与半导体激光元件10接合的部件。如图9所示，接合部件30，在相对于第1方向D1垂直的截面上，具有与半导体激光元件10接合的内部区域130M、被配置在内部区域130M的外侧的区域中的一方外部区域130B以及另一方外部区域130C，该一方外部区域130B相对于内部区域130M被配置在半导体激光元件10的一侧面10B侧，该另一方外部区域130C相对于内部区域130M被配置在半导体激光元件10的另一侧面10C侧。换句话说，外部区域130B是被配置在内部区域130M的外侧的区域中的、离半导体激光元件10的侧面10B近的一侧的区域，外部区域130C是被配置在内部区域130M的外侧的区域中的、离半导体激光元件10的侧面10C近的一侧的区域。
在本实施方式中，各个外部区域的表面是凸面。在具有这样的形状的接合部件130，例如，能够通过在实施方式1涉及的半导体激光装置1中，使各外部区域的宽度变小，或者变更制造方法的一部分来实现。例如，在实施方式1的情况下，使第2加热工序的时间缩短，或者向半导体激光元件10施加的载荷变大，从而能够实现本实施方式涉及的接合部件130。通过接合部件130的详细构成，稍后描述。
[2-2.作用以及效果]
接下来针对本实施方式涉及的半导体激光装置101的作用以及效果，利用图9以及图10进行说明。
在图9示出的半导体激光装置101中，与实施方式1涉及的半导体激光装置1同样，在第2方向D2中，半导体激光元件10的宽度A，与接合部件130的一方外部区域130B的宽度B以及另一方外部区域130C的宽度C，满足B≥A/4、以及C≥A/4的关系。从而，与实施方式1涉及的半导体激光装置1同样，能够抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的侧面10B以及10C，所以能够抑制由于接合部件130导致的p型半导体层14与n型半导体层12的短路。
此外，半导体激光元件10的宽度A，与一方外部区域130B的宽度B以及另一方外部区域130C的宽度C，可以满足B≥A/2以及C≥A/2的至少其中一方的关系。
此外，半导体激光元件10的宽度A、一方外部区域130B的宽度B以及另一方外部区域130C的宽度C，可以满足B≤2A以及C≤2A的关系。此外，半导体激光元件10的宽度A、一方外部区域130B的宽度B以及另一方外部区域130C的宽度C，可以满足B≤A以及C≤A的关系。
如实施方式1所述，半导体激光元件10具有阶梯部11b以及阶梯部11c，阶梯部11b被形成在半导体激光元件10的一侧面10B的离基座40近的一个端部。阶梯部11c被形成在半导体激光元件10的另一侧面10C的离基座40近的一个端部。如图9所示，在阶梯部11b以及阶梯部11c，半导体激光元件10与接合部件130是分离的。换言之，一侧面10B与接合部件130的一方外部区域130B之间，形成间隙gB，另一侧面10C与接合部件130的另一方外部区域130C之间，形成间隙gC。从而，能够抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的侧面10B以及10C。
此外，一方外部区域130B中的接合部件130的最大厚度t13、以及阶梯部11b与接合部件130的基座40侧的表面之间的距离t12(即侧面10B与基座40之间的距离)，满足t13≤t12的关系。此外，另一方外部区域130C中的接合部件130的最大厚度t17、以及阶梯部11c与接合部件130的基座40侧的表面之间的距离t16(即侧面10C与基座40之间的距离)，满足t17≤t16的关系。从而，能够抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的侧面10B以及10C。
此外，内部区域130M中的接合部件130的最大厚度t15、内部区域130M中的接合部件130的最小厚度t11、一方外部区域130B中的接合部件130的最大厚度t13，以及另一方外部区域130C中的接合部件130的最大厚度t17，至少满足t13≤t11×4以及t17≤t15×4的其中一方的关系。从而，由于能够减少各个外部区域中的接合部件130的厚度，所以能够抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的侧面10B以及10C。
此外上述的最大厚度t15、最小厚度t11、最大厚度t13、以及最大厚度t17，可以满足t13≤t11×2以及t17≤t15×2的至少其中一方的关系。从而，由于能够减少接合部件130在各个外部区域中的厚度，所以能够抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的侧面10B以及10C。
此外，半导体激光元件10，可以相对于基座40的主面倾斜地配置。例如可以是关于在内部区域130M中的接合部件130的厚度成为最大的位置，从厚度最大的位置到另一侧面10C的距离比到一侧面10B的距离小，并且关于所述接合部件130的厚度成为最小的位置，从厚度最小的位置到一侧面10B的距离比到另一侧面10C的距离小。在这个情况下可以是，在内部区域130M中的接合部件130的最大厚度t15、在内部区域130M中的接合部件130的最小厚度t11、一方外部区域130B中的外缘部的接合部件130的厚度t14、以及另一方外部区域130C中的外缘部的接合部件130的厚度t18，至少满足t11≥t14/1.5以及t15≥t18/1.5的其中一方的关系。从而，既能充分确保在内部区域130M中的接合部件130的厚度，又能够减少各个外部区域中的接合部件130的厚度。因此，既能确保半导体激光元件10与接合部件130的接合面积，又能抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的各侧面。
此外，如图10所示，半导体激光元件10的后端面10R与接合部件130的基座40侧的表面之间的距离t22(即后端面10R与基座40之间的距离)、以及被配置在后端面10R与基座40的外缘部之间的接合部件130的最大厚度t23，满足t23≤t22的关系。从而，能够抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的后端面10R。
此外，在第1方向D1上，位于从后端面10R朝向内侧并与后端面10R的距离为和半导体激光元件10的宽度A相同的位置上的接合部件130的最大厚度t21、以及被配置在后端面10R与基座40的外缘部之间的接合部件130的最大厚度t23，满足t23≤t21×4的关系。从而，既能充分确保在半导体激光元件10与基座40之间的接合部件130的厚度，又能够减少半导体激光元件10的后端面10R的外侧的接合部件130的厚度。因此，既能确保半导体激光元件10与接合部件130的接合面积，又能抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的后端面10R。
此外，最大厚度t21以及最大厚度t23，可以满足t23≤t21×2的关系。从而，能够进一步抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的后端面10R。
此外，在第1方向D1中，位于从后端面10R朝向内侧并与后端面10R的距离为和半导体激光元件10的宽度A相同的位置上的接合部件130的最大厚度t21，以及被配置在后端面10R与基座40的外缘部之间的接合部件130的外缘部的厚度t24，满足t21≥t24/1.5的关系。从而，能够抑制接合部件130附着到半导体激光元件10的后端面10R。
(实施方式3)
接下来说明实施方式3涉及的半导体激光装置。本实施方式涉及的半导体激光装置，与实施方式1涉及的半导体激光装置1的不同之处主要是半导体激光元件中没有形成阶梯部。接下来针对本实施方式的半导体激光装置，以与实施方式1的半导体激光装置1的不同点为中心进行说明。
图11是示出本实施方式中的半导体激光装置201的与第1方向垂直的截面的模式性的截面图。如图11所示，半导体激光装置201具备基座40、半导体激光元件210、以及将基座40与半导体激光元件210接合的接合部件30。本实施方式的基座40以及接合部件30，与实施方式1的基座40以及接合部件30具有同样的结构。
针对本实施方式涉及的半导体激光元件210，利用图12进行说明。图12是示出本实施方式中的半导体激光元件210的整体结构的模式性的截面图。如图12所示，半导体激光元件210具有基板211、层叠体SL、绝缘层15、p侧接触电极16、p侧电极17、n侧电极19。本实施方式涉及的半导体激光元件210中，没有形成阶梯部11b以及11c。因此，基板211等的形状与实施方式1的基板11等的形状不同。
使用具有这样的结构的半导体激光元件210的半导体激光装置201中，与实施方式1的半导体激光装置1同样，能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件210的一侧面210B、以及另一侧面210C、并且抑制接合部件30附着到后端面(在图11以及图12中未图示)。具体而言，半导体激光元件210的p侧电极17，如图11以及图12所示，没有形成在各侧面。这样的p侧电极17与接合部件30被接合。另外，在本实施方式中，半导体激光元件10的绝缘层15，不与接合部件30接合。从而如图11所示，接合部件30，具有与半导体激光元件210的p侧电极17接合的内部区域30M、以及被配置在内部区域30M的外侧的区域中的一方外部区域30B和另一方外部区域30C，一方外部区域30B相对于内部区域30M被配置在半导体激光元件210的一侧面210B侧，另一方外部区域30C相对于内部区域30M被配置在半导体激光元件210的另一侧面210C侧。
因此如图11所示，能够使接合部件30的外部区域30B，从半导体激光元件210的一侧面210B分离。换言之，一侧面210B与接合部件30的外部区域30B之间，形成间隙gB。此外，能够使接合部件30的外部区域30C，从半导体激光元件210的另一侧面210C分离。换言之，另一侧面210C与接合部件30的外部区域30C之间，形成间隙gC。
这样，即使使用没有形成阶梯部的半导体激光元件210的情况下，也能够实现能够抑制接合部件30附着到半导体激光元件210的各侧面以及后端面的半导体激光装置201。
(变形例等)
以上对本公开所涉及的半导体激光装置，基于各个实施方式进行了说明，不过本公开并非受上述的实施方式所限。
例如，在上述各个实施方式中，半导体激光元件是使用氮化物半导体材料的元件，但是半导体激光元件不限于此。例如半导体激光元件可以是使用GaAs材料的元件。另外在这个情况下，谐振器长度L可以是4mm左右，宽度A可以是0.5mm左右。
此外，在上述各个实施方式涉及的半导体激光元件10中，波导路由脊形部10s来形成，但是波导路的结构不限于此。例如，波导路可以利用电极条纹构造、埋入型构造等来形成。
另外，针对上述实施方式实施本领域技术人员所想出的各种变形而获得的形式，以及在不超出本公开的主旨的范围内，将上述实施方式中的构成要素以及功能任意组合而实现的形式，均包括在本公开中。
本公开的半导体激光装置，例如作为高输出且高效率的光源适用于激光束加工机、投影仪、车载前照灯等。
符号说明
1，101，201半导体激光装置；10，210半导体激光元件；10B，10C，210B，210C侧面；10F前端面；10R后端面；10s脊形部；10t沟槽部；11，211基板；11b，11c阶梯部；11s主面；12n型半导体层；13活性层；14p型半导体层；15绝缘层；16p侧接触电极；17p侧电极；19n侧电极；30，130接合部件；30B，30C，130B，130C外部区域；30M，130M内部区域；40基座；41第1基台；42密接层；43电极膜；44势垒层；990加热器；gB，gC，gR间隙；SL层叠体。

Claims (28)

1.一种半导体激光装置，
所述半导体激光装置，具备：
基座；
半导体激光元件；以及
接合部件，将所述基座与所述半导体激光元件接合，
所述半导体激光元件具有基板以及被层叠在所述基板的主面上的层叠体，并且所述层叠体被配置为与所述基座相对，
所述层叠体具有在所述基板上依次层叠的第1导电型半导体层、活性层、以及第2导电型半导体层，
在所述层叠体中形成有在第1方向上延伸的波导路，所述第1方向是与所述基板的主面平行的方向，
在相对于所述第1方向垂直的截面上，所述接合部件具有与所述半导体激光元件接合的内部区域、以及被配置在所述内部区域的外侧的区域中的一方外部区域和另一方外部区域，
所述一方外部区域相对于所述内部区域被配置在所述半导体激光元件的一侧面侧，所述另一方外部区域相对于所述内部区域被配置在所述半导体激光元件的另一侧面侧，
所述一方外部区域包括被配置在所述一侧面的外侧的区域，
所述另一方外部区域包括被配置在所述另一侧面的外侧的区域，
所述一方外部区域，与所述半导体激光元件的所述一侧面是分离的，
在与所述第1方向垂直且与所述基板的主面平行的第2方向上的所述半导体激光元件的宽度A、所述一方外部区域的宽度B以及所述另一方外部区域的宽度C，满足B≥A/4以及C≥A/4的关系。
2.如权利要求1所述的半导体激光装置，
所述半导体激光元件的宽度A、所述一方外部区域的宽度B以及所述另一方外部区域的宽度C，至少满足B≥A/2以及C≥A/2的其中一方的关系。
3.如权利要求1或2所述的半导体激光装置，
所述一方外部区域的宽度B，与所述另一方外部区域的宽度C相等。
4.如权利要求1至3的任一项所述的半导体激光装置，
所述接合部件的平均厚度小于3.5μm。
5.如权利要求1至4的任一项所述的半导体激光装置，
关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最大的位置，从所述厚度最大的位置到所述另一侧面的距离比到所述一侧面的距离小，
所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t3和所述另一方外部区域中的所述接合部件的平坦部的厚度t4，满足t4≤t3的关系。
6.如权利要求1至5的任一项所述的半导体激光装置，
关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最小的位置，从所述厚度最小的位置到所述一侧面的距离比到所述另一侧面的距离小，
所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t1和所述一方外部区域中的所述接合部件的平坦部的厚度t2，满足t2≤t1的关系。
7.如权利要求1至6的任一项所述的半导体激光装置，
所述一方外部区域以及所述另一方外部区域的至少一方的表面中，被配置在所述半导体激光元件与所述基座之间的部分的表面为凹面或平坦面。
8.如权利要求1至7的任一项所述的半导体激光装置，
所述半导体激光元件具有阶梯部，所述阶梯部被形成在所述一侧面以及所述另一侧面的至少一方的离所述基座近的一个端部，在所述阶梯部中，所述半导体激光元件与所述接合部件是分离的。
9.如权利要求1至4的任一项所述的半导体激光装置，
所述半导体激光元件具有第1阶梯部和第2阶梯部，所述第1阶梯部被形成在所述一侧面的离所述基座近的一个端部，所述第2阶梯部被形成在所述另一侧面的离所述基座近的一个端部，
在所述第1阶梯部以及所述第2阶梯部，所述半导体激光元件与所述接合部件是分离的，
所述一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t13、以及所述第1阶梯部与所述接合部件的所述基座侧的表面之间的距离t12，满足t13≤t12的关系，
所述另一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t17、以及所述第2阶梯部与所述接合部件的所述基座侧的表面之间的距离t16，满足t17≤t16的关系。
10.如权利要求9所述的半导体激光装置，
所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t15、所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t11、所述一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t13、以及所述另一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t17，至少满足t13≤t11×4以及t17≤t15×4的其中一方的关系。
11.如权利要求10所述的半导体激光装置，
所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t15、所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t11、所述一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t13、以及所述另一方外部区域中的所述接合部件的最大厚度t17，至少满足t13≤t11×2以及t17≤t15×2的其中一方的关系。
12.如权利要求1至4的任一项所述的半导体激光装置，
所述半导体激光元件具有第1阶梯部和第2阶梯部，所述第1阶梯部被形成在所述一侧面的离所述基座近的一个端部，所述第2阶梯部被形成在所述另一侧面的离所述基座近的一个端部，在所述第1阶梯部以及所述第2阶梯部，所述半导体激光元件与所述接合部件是分离的，
关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最大的位置，从所述厚度最大的位置到所述另一侧面的距离比到所述一侧面的距离小，并且，关于在所述内部区域中的所述接合部件的厚度成为最小的位置，从所述厚度最小的位置到所述一侧面的距离比到所述另一侧面的距离小，
所述内部区域中的所述接合部件的最大厚度t15、所述内部区域中的所述接合部件的最小厚度t11、所述一方外部区域中的外缘部的所述接合部件的厚度t14、以及所述另一方外部区域中的外缘部的所述接合部件的厚度t18，至少满足t11≥t14/1.5以及t15≥t18/1.5的其中一方的关系。
13.如权利要求1至12的任一项所述的半导体激光装置，
所述半导体激光元件具有被配置在所述层叠体与所述接合部件之间的绝缘层，
所述绝缘层，在所述半导体激光元件的所述第2方向上的两个端部，与所述接合部件是分离的。
14.如权利要求1至13的任一项所述的半导体激光装置，
所述半导体激光元件具有向所述第1方向射出激光的前端面、以及与所述前端面相对的后端面，
所述前端面被配置的位置是，在所述第1方向上相对于所述基座的外缘部位于所述基座的外侧的位置。
15.如权利要求14所述的半导体激光装置，
所述后端面被配置的位置是，在所述第1方向上相对于所述基座的外缘部位于所述基座的内侧的位置，
所述接合部件被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间，
所述接合部件与所述后端面是分离的。
16.如权利要求15所述的半导体激光装置，
被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的平坦部中的厚度t5、以及从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t6，满足t5≤t6的关系。
17.如权利要求15所述的半导体激光装置，
所述后端面与所述接合部件的所述基座侧的表面之间的距离t22、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的最大厚度t23，满足t23≤t22的关系。
18.如权利要求17所述的半导体激光装置，
在所述第1方向上，位于从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t21、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的最大厚度t23，满足t23≤t21×4的关系。
19.如权利要求18所述的半导体激光装置，
在所述第1方向上，位于从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t21、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的最大厚度t23，满足t23≤t21×2的关系。
20.如权利要求17至19的任一项所述的半导体激光装置，
在所述第1方向上，位于从所述后端面朝向内侧并与所述后端面的距离为和所述半导体激光元件的宽度A相同的位置上的所述接合部件的最大厚度t21、以及被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的外缘部的厚度t24，满足t21≥t24/1.5的关系。
21.如权利要求17至20的任一项所述的半导体激光装置，
所述后端面和被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的外缘部在所述第1方向上的距离D、以及所述半导体激光元件的宽度A，满足D≥A/4的关系。
22.如权利要求21所述的半导体激光装置，
所述后端面和被配置在所述后端面与所述基座的外缘部之间的所述接合部件的外缘部在所述第1方向上的距离D、以及所述半导体激光元件的宽度A，满足D≥A/2的关系。
23.如权利要求15至22的任一项所述的半导体激光装置，
所述半导体激光元件具有被配置在所述层叠体与所述接合部件之间的绝缘层，
所述绝缘层，在所述半导体激光元件的所述第1方向上的离所述后端面近的一个端部，与所述接合部件是分离的。
24.如权利要求1至23的任一项所述的半导体激光装置，
所述基座具有：
金属制的电极膜，与所述接合部件电连接；以及
势垒层，被配置在所述电极膜与所述接合部件之间。
25.如权利要求24所述的半导体激光装置，
所述势垒层的面积S1以及所述接合部件的与所述基座接触的面积S2，满足S1≥S2的关系。
26.如权利要求24或25所述的半导体激光装置，
所述基座具有：
第1基台；以及
密接层，被配置在所述第1基台与所述电极膜之间。
27.一种半导体激光装置的制造方法，
所述制造方法包括如下的工序：
准备基座的工序，所述基座是具有电极膜并且在所述电极膜的上方层叠了接合部件的基座；
在所述接合部件上配置半导体激光元件的工序；
第1加热工序，在配置所述半导体激光元件的工序之后，对所述基座进行加热使所述接合部件熔融；
第1降温工序，在所述第1加热工序之后，使所述基座的温度下降；
第2加热工序，在所述第1降温工序之后，对所述基座进行加热；以及
第2降温工序，在所述第2加热工序之后，使所述基座的温度下降。
28.如权利要求27所述的半导体激光装置的制造方法，
将所述接合部件的熔点设为Tm、所述第1加热工序中的峰值温度设为第1峰值温度T1、所述第2加热工序中的峰值温度设为第2峰值温度T2时，满足Tm<T1<T2的关系。
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