CN1199331C - 面发光激光器、光电二极管、制造方法及光电混载电路 - Google Patents
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Abstract
提供一种即使采用倒装片接合法进行安装,也能牢固地安装、同时能高速调制的面发光激光器及光电二极管及它们的制造方法、以及使用它们的光电混载电路。在半导体基板(1)上层叠的半导体层叠体(2)上通过凹部(6)形成发光部(2A)和增强部(2B),在该增强部(2B)的上表面上形成p型欧姆电极(4)及n型欧姆电极(5)。p型欧姆电极(4)通过被埋入凹部(6)内、在聚酰亚胺内沿上下方向形成的接触孔(41a),与p型接触层(21)导通,能将沿其厚度方向的电流供给发光部(2A)。另外,在凹部(6)上形成到达半导体基板(1)的槽部(6a),能抑制在p型欧姆电极(4)及n型欧姆电极(5)之间产生的寄生电容。
Description
技术领域
本发明涉及数字光通信中使用的面发光激光器及其制造方法。
背景技术
通常,垂直共振型面发光激光器(VCSEL:Vertical CavitySurface Emiting Laser)这样构成:沿垂直方向对层叠了激活层及分布反射层的半导体层叠体进行刻蚀,形成凸状的发光部,使激光从该发光部的上表面上形成了开口的发光面射出。这里,为了发生激光,在包括发光部的半导体层叠体上形成通过绝缘层上下夹着的上下电极,通过施加电压,以便沿发光部的厚度方向流过电流,将电流供给激活层。
可是,如果采用上述构成的面发光激光器,则在上面及下面形成的上下电极和在该电极之间形成的薄的绝缘层构成电容器,由于其寄生电容大,所以存在充放电时花费时间这样的不良现象。因此,难以进行面发光激光器的高速调制。
这里,例如在特开平8-116131号公报中公开了这样一种设计方法:在上下电极之间形成由具有一定厚度的聚酰亚胺系列树脂构成的绝缘层。如果采用上述设计方法,则将聚酰亚胺系列树脂埋设在作为发光部的凸部的周围形成的凹部中,以便与凸部之间不形成台阶,将电极层叠在该聚酰亚胺系列树脂的上表面上。
如果采用上述构成的面发光激光器,则由于利用聚酰亚胺系列树脂扩大上下电极之间的距离,所以能减少寄生电容,面发光激光器的高速调制成为可能。
可是,为了使上述构成的面发光激光器高密度化,需要采用倒装片接合法,即利用焊接区等将电极和其他半导体元件焊接固定,要进行许多安装工作。
可是,在上述构成的面发光激光器中,由于将电极层叠在比半导体材料软的聚酰亚胺系列树脂上面,所以安装时有可能发生电极表面凹陷等变形。如果这样,则电极会剥离,存在不能牢固地安装面发光激光器的不良现象。
另外,由于利用上下夹着半导体层叠体的上下电极使激光器发光,所以即使对半导体基板的背面一侧的电极,也必须用引线接合法等取得接触。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的,作为课题提供一种即使采用倒装片接合法进行安装,也能可靠且牢固地安装、而且能高速调制的面发光激光器及其制造方法。
本发明的面发光激光器,备有:半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割发光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部的绝缘性物质;以及为了使电流沿着上述发光部的厚度方向流动而施加电压的一对电极,上述的一对电极在上述增强部的上表面上有与面发光激光器外部连接的连接部分。
通过这样构成,来形成一对电极,以便在由作为比现有的聚酰亚胺系列树脂硬的材料的半导体层叠体构成的增强部的上面有与外部的连接部,所以即使采用倒装片接合法进行安装,也能抑制电极面凹陷等变形。因此,能消除电极剥离等不良现象,能可靠地安装面发光激光器。
作为该实施形态的例,例如能举出以下的形态。
另外,由于在作为同一面的增强部上面形成一对电极,不需要用引线接合法等对背面一侧的电极取得接触,能减少安装面发光激光器的麻烦,所以是有效的。
另外,作为面发光激光器,使沿上下方向延伸的接触孔通过上述绝缘性物质内,上述一对电极中的一个电极导通到上述发光部的下端部。
另外,由于使沿上下方向延伸的接触孔通过绝缘性物质内,使上述一对电极中的一个电极导通到上述发光部的下端部,所以即使在同一面内形成一对电极,也能沿发光部的上下方向、即沿厚度方向供给电流。
另外,为了使上述发光部的下端部和上述增强部的下端部不导通,上述凹部的底面沿其全长到达上述半导体基板表面。
另外,由于通过使凹部的底面沿其全长到达半导体基板表面,使发光部的下端部和增强部的下端部在电气上不导通,所以能抑制在一对电极之间产生的寄生电容。即,面发光激光器能进一步高速调制。
另外,作为面发光激光器的制造方法,其特征在于包括:沿垂直方向对在半导体基板上形成的半导体层叠体进行刻蚀,形成将该半导体层叠体分割成发光部和增强部的凹部的工序;再沿垂直方向刻蚀上述凹部的底面,以便沿其全长到达上述半导体基板表面,形成使上述发光部的下端部和上述增强部的下端部不导通的槽部的工序;将绝缘性物质埋入包括上述槽部的上述凹部内的工序;在上述绝缘性物质的一部分中沿上下方向延伸地形成与上述发光部的下端部连接的接触孔的工序;以及在上述增强部的上表面上形成与上述发光部的上端部导通的电极、以及与上述接触孔的上端部导通的电极的工序。
另外,在形成上述槽部的工序中,这样形成上述槽部,即在上述发光部的下端部上残留与上述接触孔的下端部连接的部分。
另外,由于在发光部的下端部上残留与接触孔的下端部连接的部分来形成槽部,所以一个电极通过接触孔能与发光部的下端部导通。因此,即使在增强部的上表面上形成一对电极,也能沿发光部的厚度方向供给电流。
这里,增强部是在半导体基板的上表面上层叠的半导体层叠体中不具有发光部功能的部分,是迄今制作面发光激光器时通过刻蚀被除去的部分。在本发明中,将迄今被除去的增强部保留下来,在该部分上形成具有与外部的连接部的一对电极。
另外,作为光电二极管备有:半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割受光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部中的绝缘性物质;以及利用光的入射检测沿上述受光部的厚度方向流过的电流的一对电极,上述一对电极在上述增强部的上表面上具有与光电二极管外部连接的连接部分。
另外,由于形成一对电极,以便在由作为比现有的聚酰亚胺系列树脂硬的材料的半导体层叠体构成的增强部的上表面上具有与外部的连接部,所以即使采用倒装片接合法进行安装,也能抑制电极面凹陷等变形。因此,能消除电极剥离等不良现象,能可靠地安装光电二极管。
另外,由于在作为同一面的增强部的上表面上形成一对电极,所以不需要用引线接合法等对背面一侧的电极取得接触,能减少光电二极管安装中的麻烦,所以是有效的。
另外,作为光电二极管,使沿上下方向延伸的接触孔通过上述绝缘性物质内,上述一对电极中的一个电极导通到上述受光部的下端部。
另外,由于使沿上下方向延伸的接触孔通过绝缘性物质内,使上述一对电极中的一个电极导通到上述受光部的下端部,所以即使在同一面内形成一对电极,也能沿受光部的上下方向、即沿厚度方向供给电流。
另外,为了使上述受光部的下端部和上述增强部的下端部不导通,上述凹部的底面沿其全长到达上述半导体基板表面。
另外,由于通过使凹部的底面沿其全长到达半导体基板表面,使受光部的下端部和增强部的下端部在电气上不导通,所以能抑制在一对电极之间产生的寄生电容。即,光电二极管能进一步宽带化。
另外,作为光电二极管的制造方法,其特征在于包括:沿垂直方向对在半导体基板上形成的半导体层叠体进行刻蚀,形成将该半导体层叠体分割成受光部和增强部的凹部的工序;再沿垂直方向刻蚀上述凹部的底面,以便沿其全长到达上述半导体基板表面,形成使上述受光部的下端部和上述增强部的下端部不导通的槽部的工序;将绝缘性物质埋入包括上述槽部的上述凹部内的工序;在上述绝缘性物质的一部分中沿上下方向延伸地形成与上述受光部的下端部连接的接触孔的工序;以及在上述增强部的上表面上形成与上述受光部的上端部导通的电极、以及与上述接触孔的上端部导通的电极的工序。
另外,在形成上述槽部的工序中,这样形成上述槽部,即在上述受光部的下端部上残留与上述接触孔的下端部连接的部分。
另外,由于在上述受光部的下端部上残留与上述接触孔的下端部连接的部分来形成槽部,所以一个电极通过接触孔能与受光部的下端部导通。因此,即使在增强部的上表面上形成一对电极,也能检测沿受光部的厚度方向流过的电流。
另外,一种光电混载电路,它至少具有光波导路径、向上述光波导路径入射用的反射镜、从上述光波导路径出射用的反射镜、以及导电布线,该光电混载电路的特征在于:采用倒装片接合法对上述导电布线安装面发光激光器、驱动上述面发光激光器用的激光器驱动电路、光电二极管、以及检测来自上述光电二极管的信号用的放大电路;所述一种面发光激光器,其特征在于:备有半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割发光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部的绝缘性物质;以及为了使电流沿着上述发光部的厚度方向流动而施加电压的一对电极,上述的一对电极在上述增强部的上表面上有与面发光激光器的外部连接的连接部分。所述一种光电二极管,其特征在于:备有半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割受光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部中的绝缘性物质;以及利用光的入射检测沿上述受光部的厚度方向流过的电流的一对电极,上述一对电极在上述增强部的上表面上具有与光电二极管外部连接的连接部。
另外,由于采用倒装片接合法对上述导电布线安装本发明的第一至第三方面的面发光激光器、驱动上述面发光激光器用的激光器驱动电路、本发明的第六至第八方面的光电二极管、以及检测来自上述光电二极管的信号用的放大电路,所以能制作可靠性高的光电混载电路。
附图说明:
图1是表示本发明的面发光激光器的剖面图。
图2是表示本发明的面发光激光器的平面图。
图3是说明本发明的面发光激光器的一种制造工序的剖面图。
图4是说明本发明的面发光激光器的一种制造工序的剖面图。
图5是说明本发明的面发光激光器的一种制造工序的剖面图。
图6是说明本发明的面发光激光器的一种制造工序的剖面图。
图7是说明本发明的面发光激光器的一种制造工序的剖面图。
图8是说明本发明的面发光激光器的一种制造工序的剖面图。
图9是表示本发明的光电二极管的剖面图。
图10是表示本发明的光电二极管的平面图。
图11是表示本发明的光电混载电路的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施形态。
图1是表示本发明的面发光激光器的剖面图。图2是表示本发明的面发光激光器的平面图。
如图1及图2所示,本发明的面发光激光器100由以下部分构成:由GaAs构成的高电阻的半导体基板1;设置在半导体基板1的上表面上、通过凹部6分割成发光部2A和增强部2B的半导体层叠体2;设置在半导体层叠体2的上表面上的绝缘层3;以及设置在绝缘层3的上表面上的p型欧姆电极4及n型欧姆电极5。
半导体层叠体2由以下部分构成:从半导体基板1的上表面开始依次层叠的p型接触层21、p型DBR反射层22、p型覆盖层23、激活层24、n型覆盖层25、电流狭窄层26、n型DBR反射层27、以及n型接触层28。
p型接触层21由p型GaAs层构成。p型DBR反射层22是p型AlAs层和p型Al0.15Ga0.85As层交替地层叠的30个双层的多层膜。p型覆盖层23由p型Al0.5Ga0.5As构成。激活层24用GaAa阱层和Al0.3Ga0.7As阻挡层构成,阱层是用3层构成的多重量子井结构。n型覆盖层25由n型Al0.3Ga0.5As构成。电流狭窄层26由n型AlAs层构成。n型DBR反射层27是n型AlAs层和n型Al0.15Ga0.85As层交替地层叠的25个双层的多层膜。n型接触层28由n型Al0.15Ga0.85As构成。
依次形成了这些层的半导体层叠体2中通过环状的凹部6,被分割成具有共振器功能的柱状的发光部2A及其周围的增强部2B。在该凹部6的底面上除了从发光部2A延伸的在平面图上看大致呈矩形的一部分外,沿全部周边形成到达半导体基板1上的槽部6a。
这里,在本实施形态中,虽然使发光部2A的形状呈圆形,但不限于此,也可以取多边形等任意的形状。另外,虽然使不形成槽部6a的一部分平面的形状大致呈矩形,但不限于此,也可以取圆形或多边形等任意的形状。
而且,在包含这些槽部6a的凹部6中,埋入了聚酰亚胺系列树脂作为绝缘性物质7。另外,在聚酰亚胺系列树脂的一部分中形成接触孔41a,在该接触孔41a内埋入了导电材料。
另外,发光部2A的电流狭窄层26位于发光部2A的中央规定直径的圆的范围内,在其外侧形成由氧化铝构成的绝缘体层26a。另外,在增强部2B的电流狭窄层26中,在凹部周围数微米左右的区域中形成同样的绝缘体层26a。通过形成该绝缘体层26a,使来自p型欧姆电极4的电流集中在发光部2A的中央部。
除了发光部2A的n型接触层28露出的部分以外,在增强部2B的n型接触层28的上表面上形成绝缘层3。
p型欧姆电极4由接触部41和与其连接的圆形的电极焊接部42构成。接触部41与在发光部2A的周边形成的凹部6中埋入的聚酰亚胺系列树脂接触,同时通过聚酰亚胺系列树脂内沿上下方向延伸的接触孔41a,与p型接触层21接触。通过绝缘层3在增强部2B的n型接触层28的上表面上形成电极焊接部42。
即,p型欧姆电极4利用接触部41的向下延伸的接触孔41a,与p型接触层21接触。p型欧姆电极4的材料由铬和金-锌合金构成。
n型欧姆电极5由接触部51、圆形的电极焊接部52、以及与它们连接的带状的连接部53构成。接触部51与发光部2A的n型接触层28接触,其平面形状呈环状。该环的穴成为该面发光激光器100的出射口。通过绝缘层3在增强部2B的n型接触层28的上表面上形成电极焊接部52。连接部53以最短的距离与接触部51的周边和电极焊接部52的周边连接,与聚酰亚胺系列树脂接触。
即,n型欧姆电极5利用接触部51与n型接触层28接触。n型欧姆电极5的材料由金-锗合金构成。
在上述构成的面发光激光器100中,利用p型接触层21、p型DBR反射层22、p型覆盖层23、激活层24、n型覆盖层25、电流狭窄层26、n型DBR反射层27、n型接触层28、p型欧姆电极4、以及n型欧姆电极5构成垂直共振型面发光激光器(VCSEL)。这里,如果将电压加在这些电极之间,则利用在发光部2A的上表面上形成的n型欧姆电极5、以及通过接触孔41a与发光部2A的下端侧导电的p型欧姆电极4,电流沿发光部2A的厚度方向流过。而且,由于该电流被供给激活层24,所以从发光部2A的上表面上开口的发光面21A沿垂直向上的方向射出激光。
图9是表示本发明的光电二极管的剖面图。图10是表示本发明的光电二极管的平面图。另外,与上述的实施形态的面发光激光器100相同的结构标以相同的符号,详细说明从略。
如图9及图10所示,本发明的光电二极管200由以下部分构成:由GaAs构成的高电阻的半导体基板1;设置在半导体基板1的上表面上、通过凹部6分割成受光部2C和增强部2B的半导体层叠体2;设置在半导体层叠体2的上表面上的绝缘层3;以及设置在绝缘层3的上表面上的p型欧姆电极4及n型欧姆电极5。
与上述的实施形态的面发光激光器100的不同点在于半导体层叠体2由以下部分构成:从半导体基板1的上表面开始依次层叠的p型接触层21、光吸收层29、以及n型接触层28。
p型接触层21由p型GaAs构成。光吸收层29由GaAa构成。n型接触层28由n型Al0.15Ga0.85As构成。
在上述构成的光电二极管200中,由p型接触层21、光吸收层29、n型接触层28、p型欧姆电极4、以及n型欧姆电极5构成PIN型的光电二极管。这里,从受光部2C的上表面上开口的受光面21C入射的光被光吸收层29吸收后发生电流。然后,利用通过n型欧姆电极5、以及接触孔41a与受光部2C的下端侧导电的p型欧姆电极4,在后面所述的放大电路9中检测该电流,从而能检测入射到受光面21C上的光量。
图11是表示使用本发明的面发光激光器100及光电二极管200的光电混载电路300的剖面图。
如图11所示,光电混载电路300由以下部分构成:基板10、设置在基板10的上表面上的光波导路径30、导电布线11、采用倒装片接合法安装在导电布线11上的面发光激光器100、激光器驱动电路8、光电二极管200及放大电路9。
光波导路径30是用覆盖层31将芯片32的厚度方向两侧及宽度方向两侧包入的聚合物型光波导路径。而且,该光波导路径30的光波导方向两端部中,在沿光波导方向成为上游侧的部分上设有反射镜33,用来使从面发光激光器100的发光面21A沿基板10的厚度方向照射的激光的方向改变90度后,沿基板10的表面方向传播到芯片32内。另外,光波导路径30的光波导方向两端部中,在沿光波导方向成为下游侧的部分上设有反射镜34,用来使传播到芯片32内的激光的方向改变90度后,入射到光电二极管200的受光面21C上。
在光波导路径30上形成导电布线11,用来连接面发光激光器100及激光器驱动电路8、或者连接光电二极管200和放大电路9。而且,在面发光激光器100及光电二极管200的p型欧姆电极4及n型欧姆电极5、以及激光器驱动电路8及放大电路9的图中未示出电极上形成固定凸点12,采用倒装片接合法将这些元件安装在导电布线11上。
由于在上述构成的面发光激光器100或光电二极管200中,在半导体层叠体2的增强部2B的上表面上形成电极焊接部42、52,所以即使在电极焊接部42、52的上表面上形成倒装片接合法用的固定凸点12,也能抑制电极焊接部42、52的面凹陷等变形。因此,能消除电极焊接部42、52剥离等不良现象,能制作能对光电混载电路300可靠地进行安装的可靠性高的面发光激光器100或光电二极管200,因此能制作可靠性高的光电混载电路300。
另外,由于将以往通过刻蚀除去的部分的半导体层叠体2作为增强部2B留下来利用,所以不会增加成本,能容易且可靠地制作即使采用倒装片接合法进行安装也具有很强的强度的面发光激光器100或光电二极管200。
另外,由于一对电极中的一个p型欧姆电极4通过接触孔41a与发光部2A或受光部2C的下端部导电,所以即使使一对电极都在增强部2B的上表面上形成,也能沿发光部2A的厚度方向供给电流或从受光部2C取出电流。因此,由于在增强部2B的上表面上形成一对电极,在进行了倒装片接合法安装后,不需要用引线接合法等在电极之间取得接触点,所以对于消除面发光激光器100或光电二极管200安装时的麻烦是有效的。因此,由于在光电混载电路300中能缩短激光器驱动电路8面发光激光器100的电极之间的连接、或者缩短光电二极管200和放大电路9的电极之间的连接,所以对于面发光激光器100的高速调制或光电二极管200的宽带化是有效的。
另外,由于在发光部2A或受光部2C的周边形成的凹部6的底面上沿全部周边形成到达半导体基板1的槽部6a,所以通过接触孔41a与p型接触层21导通的p型欧姆电极4只导通到发光部2A或受光部2C的下端部。因此,能抑制p型欧姆电极4及n型欧姆电极5之间的寄生电容,所以面发光激光器100更能高速调制或光电二极管200更能宽带化。
其次,参照图3至图8说明本发明的实施形态的面发光激光器100的制造方法。图3至图8分别是说明本发明的面发光激光器100的一制造工序的剖面图。
首先,如图3所示,在由GaAs构成的高电阻的半导体基板1上依次层叠p型接触层21、p型DBR反射层22、p型覆盖层23、激活层24、n型覆盖层25、电流狭窄层26、n型DBR反射层27、n型接触层28。
上述各半导体层叠体2采用有机金属气相生长(MOVPE:Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy)法进行外延生长。这里,不限于MOVPE法,也可以采用MBE(Molecular Beam Epitaxy)法或LPE(Liguid Phase Epitaxy)法。
其次,在n型接触层28上涂敷了光敏抗蚀剂后,用光刻法对该光敏抗蚀剂进行图形刻蚀,形成规定图形的抗蚀剂层。其次,将该抗蚀剂层作为掩模,如图4所示,采用反应性离子刻蚀法进行刻蚀,直至使p型接触层21露出,形成环状的凹部6。这里,在半导体层叠体2上通过凹部6,形成圆柱状的发光部2A及其周围的增强部2B。
其次,为了在发光部2A的下端部上残留p型欧姆电极4和p型接触层21取得接触的部分,与上述的工序相同,从发光部2A的周边向凹部6的外周圆形成大致呈矩形的抗蚀剂层。其次,将该抗蚀剂层作为掩模,如图5所示,采用反应性离子刻蚀法进行刻蚀,刻蚀到半导体基板1的中途,在凹部6上形成元件分离用的槽部6a。这里,在形成了抗蚀剂层的大致呈矩形的部分上残留p型接触层21,在除此以外的露出的部分上形成到达半导体基板1上的槽部6a。
其次,在400℃左右的水蒸气气氛中,使由n型AlAs构成的电流狭窄层26暴露1~30分钟,使AlAs层从其露出面向内侧氧化,环绕由AlAs构成的半导体层形成由氧化铝构成的绝缘体层26a。这里,在除了发光部2A的中央部以外的外周及凹部6的外周分别呈环状地形成绝缘体层26a。
其次,如图6所示,在包括通过刻蚀形成的槽部6a的凹部6上,涂敷聚酰亚胺前身作为绝缘性物质7,其硬化后使n型接触层28露出,然后采用溅射法等在全部表面上形成氧化硅膜。这里,将聚酰亚胺埋入包括槽部6a的凹部6中作为绝缘性物质7。作为涂敷该聚酰亚胺前身的方法,可以采用旋转涂膜法、浸渍法、喷射敷层法等任意的方法。
其次,采用光刻法及干刻法,将发光部2A上表面的氧化硅膜刻蚀除去,在增强部2B的上表面上形成绝缘层3。
其次,如图7所示,采用光刻法及干刻法,在形成p型欧姆电极4的一侧(图中的左侧)的聚酰亚胺系列树脂内,形成从半导体层叠体2的上表面至凹部6上残留的p型接触层21沿上下方向延伸的接触孔41a。
其次,如图8所示,利用真空蒸镀法,在半导体层叠体2的上表面上形成由铬和金-锌合金等金属构成的金属层,再采用光刻法及干刻法,形成具有规定图形的p型欧姆电极4。
其次,在半导体层叠体2的上表面上涂敷了光敏抗蚀剂后,用光刻法对该光敏抗蚀剂进行图形刻蚀,形成规定图形的抗蚀剂层。然后,用真空蒸镀法在该抗蚀剂层的上表面上形成由金-锗合金等金属构成的金属层后,用光刻法将在抗蚀剂层上蒸镀的金属与抗蚀剂层一起除去。这里,在发光部2A的上表面上形成有开口部21A的n型欧姆电极5。经过以上的工序,制成本实施形态的面发光激光器100。
另一方面,本发明的实施形态的光电二极管200的结构与上述本发明的实施形态的面发光激光器100只是半导体层叠体2的结构不同,所以光电二极管200的制造方法在上述的制造方法中,只是半导体层叠体2的层叠结构不同,所以其详细说明从略。
这里,在本实施形态中,只对发光部2A或受光部2C的周边进行刻蚀,在其他部分上残留半导体层叠体2作为增强部2B,但如果至少在采用倒装片接合法进行安装的部位的下表面上残留半导体层叠体2,则增强部2B的形成部位、形成面积、形成形状不限于此。
另外,在本实施形态中,虽然使p型欧姆电极4及n型欧姆电极5的平面形状呈圆形,但不限于此,即使是三角形、四边形等任何形状都没关系。
另外,在本实施形态中,虽然在p型欧姆电极4上形成接触孔41a,能与发光部2A或受光部2C的下端部导通,但不限于此,如果使另一个电极与与发光部2A或受光部2C的下端部导通,则能全部相反地形成本实施形态的p型及n型。
另外,在本实施形态中,虽然使用聚酰亚胺系列树脂作为绝缘性物质7,但不限于此,即使使用丙烯酸系列树脂等任何物质也没关系。
另外,在本实施形态中,虽然作成从上方射出激光的面发光激光器100,但不限于此,也能作成从下方射出激光的面发光激光器。同样,在本实施形态中,作成从上方入射激光的光电二极管200,但不限于此,也能作成从下方入射激光的光电二极管。
另外,还可以将本实施形态中的面发光激光器100或光电二极管200呈二维地排列多个而呈阵列化。在该情况下,不需要对每个元件分离各发光部2A或各受光部2C的p型接触层21,作为公用的电极即可。因此,能减少电极数。
如上所述,如果采用发明的第一方面所述的面发光激光器或第四方面所述的光电二极管,则由于在增强部的上表面上有与外部的连接部形成一对电极,所以即使采用倒装片接合法进行安装,也能可靠地固定,所以能提供一种可靠性高的面发光激光器或光电二极管。
Claims (11)
1.一种面发光激光器,其特征在于:备有半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割发光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部的绝缘性物质;以及为了使电流沿着上述发光部的厚度方向流动而施加电压的一对电极,
上述的一对电极在上述增强部的上表面上有与面发光激光器的外部连接的连接部分。
2.根据权利要求1所述的面发光激光器,其特征在于:通过上述绝缘性物质内沿上下方向延伸的接触孔,使上述一对电极中的一个电极导通到上述发光部的下端部。
3.根据权利要求1或2所述的面发光激光器,其特征在于:为了使上述发光部的下端部和上述增强部的下端部不导通,上述凹部的底面沿自身的全长到达上述半导体基板表面。
4.一种面发光激光器的制造方法,其特征在于包括:沿垂直方向对在半导体基板上形成的半导体层叠体进行刻蚀,形成将该半导体层叠体分割成发光部和增强部的凹部的工序;
再沿垂直方向刻蚀上述凹部的底面,以便沿其全长到达上述半导体基板表面,形成使上述发光部的下端部和上述增强部的下端部不导通的槽部的工序;
将绝缘性物质埋入包括上述槽部的上述凹部内的工序;
在上述绝缘性物质的一部分中沿上下方向延伸地形成与上述发光部的下端部连接的接触孔的工序;以及
在上述增强部的上表面上形成与上述发光部的上端部导通的电极、以及与上述接触孔的上端部导通的电极的工序。
5.根据权利要求4所述的面发光激光器的制造方法,其特征在于:在形成上述槽部的工序中,这样形成上述槽部,即在上述发光部的下端部上残留与上述接触孔的下端部连接的部分。
6.一种光电二极管,其特征在于:备有半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割受光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部中的绝缘性物质;以及利用光的入射检测沿上述受光部的厚度方向流过的电流的一对电极,
上述一对电极在上述增强部的上表面上具有与光电二极管外部连接的连接部。
7.根据权利要求6所述的光电二极管,其特征在于:使沿上下方向延伸的接触孔通过上述绝缘性物质内,上述一对电极中的一个电极导通到上述受光部的下端部。
8.根据权利要求6或7所述的光电二极管,其特征在于:为了使上述受光部的下端部和上述增强部的下端部不导通,上述凹部的底面沿自身的全长到达上述半导体基板表面。
9.一种光电二极管的制造方法,其特征在于包括:沿垂直方向对在半导体基板上形成的半导体层叠体进行刻蚀,形成将该半导体层叠体分割成受光部和增强部的凹部的工序;
再沿垂直方向刻蚀上述凹部的底面,以便沿自身的全长到达上述半导体基板表面,形成使上述受光部的下端部和上述增强部的下端部不导通的槽部的工序;
将绝缘性物质埋入包括上述槽部的上述凹部内的工序;
在上述绝缘性物质的一部分中沿上下方向延伸地形成与上述受光部的下端部连接的接触孔的工序;以及
在上述增强部的上表面上形成与上述受光部的上端部导通的电极、以及与上述接触孔的上端部导通的电极的工序。
10.根据权利要求9所述的光电二极管的制造方法,其特征在于:在形成上述槽部的工序中,这样形成上述槽部,即在上述受光部的下端部上残留与上述接触孔的下端部连接的部分。
11.一种光电混载电路,它至少具有光波导路径、向上述光波导路径入射用的反射镜、从上述光波导路径出射用的反射镜、以及导电布线,该光电混载电路的特征在于:
采用倒装片接合法对上述导电布线安装面发光激光器、驱动上述面发光激光器用的激光器驱动电路、光电二极管、以及检测来自上述光电二极管的信号用的放大电路;
所述面发光激光器备有半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割发光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部的绝缘性物质;以及为了使电流沿着上述发光部的厚度方向流动而施加电压的一对电极,
上述的一对电极在上述增强部的上表面上有与面发光激光器的外部连接的连接部分,
所述光电二极管备有半导体基板;层叠在它上面、而且通过凹部分割受光部和增强部的半导体层叠体;被埋入上述凹部中的绝缘性物质;以及利用光的入射检测沿上述受光部的厚度方向流过的电流的一对电极,
上述一对电极在上述增强部的上表面上具有与光电二极管外部连接的连接部。
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