DE19644325A1 - Halbleiterlasermodul - Google Patents

Halbleiterlasermodul

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DE19644325A1
DE19644325A1 DE19644325A DE19644325A DE19644325A1 DE 19644325 A1 DE19644325 A1 DE 19644325A1 DE 19644325 A DE19644325 A DE 19644325A DE 19644325 A DE19644325 A DE 19644325A DE 19644325 A1 DE19644325 A1 DE 19644325A1
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    • H01S5/227Buried mesa structure ; Striped active layer
    • H01S5/2275Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterlaser­ modul, bei dem ein Halbleiterlaser und eine optische Faser mit hoher Genauigkeit positioniert sind.
Mit der Ausbreitung von optischen Kommunikationssystem­ en ist eine Verringerung der Abmessung und der Kosten einer Schlüsselvorrichtung, das heißt, eines optischen Sen­ der/Empfängermoduls, gefordert worden. Um diese Forderung zu erfüllen, sind verschiedene Halbleiterlasermodule, bei welchen Halbleiterlaser und optische Fasern ohne die Not­ wendigkeit eines Justierens auf genau verarbeiteten Si- Substraten zusammengesetzt sind, vorgeschlagen worden.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Halblei­ terlasermodul darstellt, das in der offengelegten Japani­ schen Patentanmeldung Nr. Sho. 62-57277 offenbart ist. Bei diesem Halbleiterlasermodul ist ein Laserchip 200 auf einer Justiervorrichtung 111 angeordnet, die eine V-förmige Ver­ tiefung 140 aufweist. Eine Glasfaser 210 ist in die V-för­ mige Vertiefung 140 der Justiervorrichtung 111 eingebracht und eine Endfläche der Glasfaser 210 ist derart an einer Laserfläche des Laserchip 200 angebracht, daß sich ein Kern 230 der Faser 210 mit einen aktiven Bereich 700 des Laser­ chip 200 in Kontakt befindet.
Die Justiervorrichtung 111 weist ein Halbleitermate­ rial, wie zum Beispiel Si und GaAs, auf und die V-förmige Vertiefung 140 ist durch chemisches Ätzen ausgebildet. Der Winkel und die Tiefe der V-förmigen Vertiefung 140 sind derart ausgewählt, daß die Position des Kerns 230 der Glas­ faser 210 in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung genau justiert ist. Ein ebener Abschnitt, auf wel­ chem der Laserchip 200 angeordnet ist, ist in der V-förmi­ gen Vertiefung 140 angeordnet. Außerdem weist der Laserchip 200 eine streifenförmige Mesa (nicht gezeigt) auf und der Neigungswinkel an beiden Seiten der streifenförmigen Mesa ist derart ausgewählt, daß sich die Seitenoberflächen der Mesa mit den Seitenoberflächen der V-förmigen Vertiefung 140 in engem Kontakt befinden, wenn der Laserchip 200 auf der Justiervorrichtung 111 angebracht ist.
Da das Halbleiterlasermodul derart aufgebaut ist, daß sich die Seitenoberflächen der streifenförmigen Mesa des Laserchip 200 mit den Seitenoberflächen der V-förmigen Ver­ tiefung 140 der Justiervorrichtung 111 in engem Kontakt be­ finden, wird ein Positionieren des Laserchip 200 in dem Mo­ dul in der horizontalen Richtung und der vertikalen Rich­ tung automatisch genau durchgeführt, wenn das Modul zusam­ mengesetzt wird. Weiterhin wird, da der Winkel und die Tiefe der V-förmigen Vertiefung 140 im voraus auf den Au­ ßendurchmesser der Glasfaser 210 eingestellt sind, ein Po­ sitionieren der Glasfaser 210 in dem Modul in der horizon­ talen Richtung und der vertikalen Richtung automatisch ge­ nau durchgeführt. Weiterhin wird in der Richtung, die par­ allel zu der optischen Achse verläuft (hier im weiteren Verlauf als Richtung der optischen Achse bezeichnet), eine Ausrichtung der Glasfaser 210 zu dem Laserchip 200 durch ein Anbringen der Faserfläche an der Laserfläche durchge­ führt. Deshalb wird, wenn das Halbleiterlasermodul zusam­ mengesetzt wird, der Kern 230 der Glasfaser 210 ohne die Notwendigkeit einer Ausrichtung der Glasfaser 210 und des Laserchip 200 in der horizontalen Richtung und der verti­ kalen Richtung automatisch zu dem aktiven Bereich 700 des Laserchip 200 ausgerichtet.
Bei dem Halbleiterlasermodul im Stand der Technik, das in Fig. 8 gezeigt ist, werden jedoch, wenn die Glasfaser 210 in die V-förmige Vertiefung 140 der Justiervorrichtung 111 eingebracht wird, um die Faserfläche an der Laserfläche anzubringen, diese Flächen unvorteilhafterweise fehlerhaft, wodurch der Kopplungswirkungsgrad zwischen dem Halbleiter­ laser und der Glasfaser verringert wird.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Halbleiterlasermodul darstellt, das in "Optical De­ vice Passive Alignment Technology for Surface Mount Mo­ dule", in THE JOURNAL OF JAPAN INSTITUTE FOR INTERCONNECTING AND PACKAGING ELECTRONIC CIRCUITS, Bd. 10, Nr. 5, Seiten 302 bis 324, offenbart ist. Bei diesem Halb­ leiterlasermodul sind ein Halbleiterlaser 103 und eine op­ tische Faser 106 ohne ein Verbinden einer Laserfläche mit einer Faserfläche 106a auf einem Si-Substrat 101 angeord­ net. Wie es durch Pfeile in Fig. 9 gezeigt ist, wird der Halbleiterlaser 103 auf einem Bereich 103b des Si-Substrats 101 angeordnet, an dem keine V-förmige Vertiefung 102 vor­ handen ist, und wird die optische Faser 106 derart in die V-förmige Vertiefung 102 eingebracht, daß sich die Faser­ fläche 106a mit einer Seitenoberfläche einer rechteckigen Vertiefung 104 in Kontakt befindet.
Die V-förmige Vertiefung 102 ist durch anisotropes che­ misches Ätzen mit einem Ätzmittel einer starken Base, wie zum Beispiel KOH (Kaliumhydroxid), ausgebildet und die rechteckige Vertiefung 104 ist durch Schneiden der gleichen an einem Ende der V-förmigen Vertiefung 102 in der Rich­ tung, die senkrecht zu der V-förmigen Vertiefung 102 ver­ läuft, ausgebildet.
Wenn das Halbleiterlasermodul zusammengesetzt wird, wird ein Positionieren des Halbleiterlasers 103 unter Ver­ wendung von Markierungen (nicht gezeigt) auf dem Halblei­ terlaser 103 und auf dem Si-Substrat 101 durchgeführt und wird ein Positionieren der optischen Faser 106 In der hori­ zontalen Richtung und der vertikalen Richtung durch Fixie­ ren der optischen Faser 106 in der V-förmigen Vertiefung 102 durchgeführt. Weiterhin wird eine Ausrichtung der La­ serfläche zu der Faserfläche 106a in der Richtung der opti­ schen Achse durch ein Anbringen der Faserfläche 106a an der Seitenoberfläche der rechteckigen Vertiefung 104 durchge­ führt. Deshalb ist es, wenn das Halbleiterlasermodul zusam­ mengesetzt wird, möglich, den Kern der optischen Faser 106 ohne die Notwendigkeit einer Ausrichtung des Halbleiterla­ sers 103 und der optischen Faser 106 in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung automatisch zu dem Lichtabgabepunkt des Halbleiterlasers 103 auszurichten.
Bei diesem Halbleiterlasermodul im Stand der Technik, das in Fig. 9 gezeigt ist, wird, obgleich sich die Laser­ fläche nicht mit der Faserfläche in Kontakt befindet, wenn die optische Faser 106 in die V-förmige Vertiefung 102 ein­ gebracht wird, um die Faser 106 in der Richtung der opti­ schen Achse zu positionieren, die Faserfläche 106a mehrmals gegen die Seitenoberfläche der rechteckigen Vertiefung 104 gedrückt, um die Position der Faser 106 zu justieren, wo­ durch die Faserfläche 106a fehlerhaft wird, was zu einer Verringerung des Kopplungswirkungsgrads zwischen dem Halb­ leiterlaser 103 und der optischen Faser 106 führt.
Weiterhin hängt, obgleich die optische Faser 106 durch ein Anbringen der Faserfläche 106a an der Seitenoberfläche der rechteckigen Vertiefung 104 genau positioniert ist, die Positionierungsgenauigkeit des Lasers 103 von der Positio­ nierungsgenauigkeit der Markierungen in der Größenordnung von Mikrometern ab, da das Positionieren des Halbleiterla­ sers 103 die Markierungen auf dem Halbleiterlaser 103 und auf dem Si-Substrat 101 verwendet. Bei einer solchen schlechten Genauigkeit wird kein ausreichend genaues Posi­ tionieren in der Richtung der optischen Achse verwirklicht.
Unterdessen ist ein anderes Halbleiterlasermodul in "Packaging Architecture in Lightwave Communication", in THE JOURNAL OF JAPAN INSTITUTE FOR INTERCONNECTING AND PACKAGING ELECTRONIC CIRCUITS, Bd. 10, Nr. 5, Seiten 325 bis 329, offenbart worden. Bei diesem Halbleiterlasermodul ist anstelle der rechteckigen Vertiefung 104 des Lasermo­ duls, das in Fig. 9 gezeigt ist, ein Faseranschlag auf ei­ nem Bereich angeordnet, an dem eine Laserdiode (LD) ange­ bracht ist, und eine Endfläche einer optischen Faser ist an dem Faseranschlag angebracht, wodurch eine Ausrichtung der optischen Faser und der Laserdiode in der Richtung der op­ tischen Achse durchgeführt wird.
Bei diesem Halbleiterlasermodul wird jedoch, da die Ausrichtung in der Richtung der optischen Achse durch ein Anbringen der Faserfläche an dem Faseranschlag durchgeführt wird, die Faserfläche fehlerhaft, wodurch der Kopplungswir­ kungsgrad zwischen dem Halbleiterlaser und der optischen Faser verringert wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, ein Halbleiterlasermodul, bei welchem ein Halblei­ terlaser und eine optische Faser ohne einen Fehler auf ei­ ner Laserfläche und einer Faserfläche einfach und genau in der Richtung der optischen Achse ausgerichtet sind, sowie ein Halbleiterlasermodul zu schaffen, bei welchem die Aus­ richtung in der Richtung der optischen Achse mit einer hö­ heren Genauigkeit selbstausrichtend durchgeführt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Halb­ leiterlasermoduls nach Anspruch 1, 3 oder 4 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleiterlaserchip bei einem Halbleiterlasermo­ dul, bei dem der Halbleiterlaserchip, der eine Lichtabgabe­ fläche aufweist, und eine optische Faser, die eine Faser­ fläche aufweist, derart auf einem Modulsubstrat angebracht sind, daß die Lichtabgabefläche der Faserfläche gegenüber­ liegt, eine Mehrzahl von Halbleiterschichten auf, die auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind, und beinhaltet einen Lichtabgabebereich, wobei das Halbleitersubstrat ei­ nen Abschnitt aufweist, der über die Lichtabgabefläche her­ vorsteht. Die optische Faser weist einen Kern, der sich in einer Richtung eines optischen Wellenleiters ausdehnt, und ein Beschichtungsteil auf, das den Kern umgibt. Bei diesem Modul wird ein Positionieren der optischen Faser in der Richtung der optischen Achse durch ein Anbringen eines Ab­ schnitts des Beschichtungsteils an der Faserfläche an dem hervorstehenden Abschnitt des Substrats des Halbleiterla­ serchip durchgeführt. Deshalb wird eine Ausrichtung der op­ tischen Faser zu dem Halbleiterlaserchip in der Richtung der optischen Achse einfach und genau mit einem erwünschten Raum zwischen ihnen durchgeführt, ohne daß sich die Lichtabgabefläche des Halbleiterlaserchip mit der Faserflä­ che in Kontakt befindet, wodurch der Kopplungswirkungsgrad zwischen dem Halbleiterlaserchip und der optischen Faser bemerkenswert verbessert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Halbleitersubstrat des Halbleiterchip bei dem zu­ vor beschriebenen Halbleiterlasermodul Abschnitte auf, die an beiden Seiten des Lichtabgabebereichs in der Richtung, die parallel zu der Lichtabgabefläche verläuft, über die Lichtabgabefläche hervorstehen. In diesem Fall wird, da La­ serlicht, das von der Lichtabgabefläche des Halbleiterla­ serchip abgegeben wird, nicht von dem hervorstehenden Ab­ schnitt des Laserlichts reflektiert wird, der Freiheitsgrad beim Bestimmen eines Raums zwischen dem Halbleiterlaserchip und der optischen Faser bemerkenswert verbessert.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleiterlaserchip bei einem Halbleiterlasermo­ dul, bei dem der Halbleiterlaserchip, der eine Lichtabgabe­ fläche aufweist, und eine optische Faser, die eine Faser­ fläche aufweist, derart auf einem Modulsubstrat angebracht sind, daß die Lichtabgabefläche der Faserfläche gegenüber­ liegt, eine Mehrzahl von Halbleiterschichten auf, die auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind, und beinhaltet einen Lichtabgabebereich, wobei die optische Faser einen. Kern, der sich in einer Richtung eines optischen Wellenlei­ ters ausdehnt, und ein Beschichtungsteil aufweist, das den Kern umgibt und einen Abschnitt aufweist, der über die Fa­ serfläche hervorsteht. Bei diesem Modul wird ein Positio­ nieren der optischen Faser in der Richtung der optischen Achse durch ein Anbringen des hervorstehenden Abschnitts des Beschichtungsteils an dem Halbleitersubstrat des Halb­ leiterlaserchip durchgeführt. Deshalb wird eine Ausrichtung der optischen Faser zu dem Halbleiterlaserchip in der Rich­ tung der optischen Achse einfach und genau mit einem er­ wünschten Raum zwischen ihnen durchgeführt, ohne daß sich die Lichtabgabefläche des Halbleiterlaserchip mit der Fa­ serfläche in Kontakt befindet, wodurch der Kopplungswir­ kungsgrad zwischen dem Halbleiterlaserchip und der opti­ schen Faser bemerkenswert verbessert wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Elfindung weist eine optische Faser bei einem Halbleiterlasermodul, bei dem ein Halbleiterlaserchip, der eine Lichtabgabefläche aufweist, und die optische Faser, die eine Faserfläche auf­ weist, derart auf einem Modulsubstrat angebracht sind, daß die Lichtabgabefläche der Faserfläche gegenüberliegt eine Führungseinrichtung auf einem Umfangsabschnitt von ihr auf, weist das Modulsubstrat eine Vertiefung mit einer Führungs­ einrichtung auf, die mit der Führungseinrichtung der opti­ schen Faser ineinandergefügt ist, und ist die optische Fa­ ser derart in die Vertiefung des Modulsubstrats einge­ bracht, daß die Führungseinrichtung der optischen Faser mit der Führungseinrichtung des Modulsubstrats ineinandergefügt ist, wodurch ein Positionieren der optischen Faser in der Richtung der optischen Achse durchgeführt wird. Bei diesem Modul befindet sich die Lichtabgabefläche des Halbleiterla­ serchip nicht in Kontakt mit der Faserfläche und ist die optische Faser ohne die Notwendigkeit einer Ausrichtung an einer Position fixiert, die im voraus bestimmt ist. Deshalb sind die Lichtabgabefläche und die Faserfläche nicht feh­ lerhaft, wodurch der Kopplungswirkungsgrad zwischen dem Halbleiterlaserchip und der optischen Faser bemerkenswert verbessert wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Halbleiterla­ sermoduls gemäß einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung;
Fig. 2(a) bis 2(f) perspektivische Ansichten von Verfah­ rensschritten bei einem Verfahren zur Herstellung eines in dem Halbleiterla­ sermodul in Fig. 1 verwendeten Halblei­ terlasers;
Fig. 3(a) bis 3(c) perspektivische Ansichten von Verfah­ rensschritten bei einem Verfahren eines Zusammensetzens des Halbleiterlasermo­ duls in Fig. 1;
Fig. 4 eine Draufsicht eines Halbleiterlaser­ moduls gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5(a) und 5(b) perspektivische Ansichten von Verfah­ rensschritten bei einem Verfahren zur Herstellung eines in dem Halbleiterla­ sermodul in Fig. 4 verwendeten Halblei­ terlasers;
Fig. 6(a) eine Seitenansicht eines Halbleiterla­ sermoduls gemäß einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung;
Fig. 6(b) eine perspektivische Ansicht einer Spitze einer in dem Halbleiterlasermo­ dul in Fig. 6(a) verwendeten optischen Faser;
Fig. 7(a) eine Draufsicht eines Halbleiterlaser­ moduls gemäß einem vierten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7(b) und 7(c) perspektivische Ansichten einer Spitze einer in dem Halbleiterlasermodul in Fig. 7(a) verwendeten optischen Faser;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht eines Halblei­ terlasermoduls im Stand der Technik; und
Fig. 9 eine perspektivische Explosionsansicht eines Halbleiterlasermoduls im Stand der Technik.
Es folgt die Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ beispielen der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, die ein Halbleiterla­ sermodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung darstellt. In der Figur bezeichnet das Be­ zugszeichen 1 ein Si-Substrat (Modulsubstrat), das eine V- förmige Vertiefung 2 aufweist, bezeichnet das Bezugszeichen 3 einen Halbleiterlaserchip, der eine aktive Schicht 5 und ein überhängendes Teil 4 aufweist, bezeichnet das Bezugs­ zeichen 6 eine optische Faser, die einen Kern 62 und ein Beschichtungs- bzw. Mantelteil 61 aufweist, und bezeichnet das Bezugszeichen 9 Laserlicht, das von dem Halbleiterla­ serchip 3 abgegeben wird.
Ein Halbleiterlasermodul gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel weist das Si-Substrat 1, das die V-förmige Vertie­ fung 2 aufweist, den Halbleiterlaserchip 3, der auf einem Bereich des Si-Substrats 1 angeordnet ist, an dem die Ver­ tiefung 2 nicht vorhanden ist, wobei ein Halbleitersubstrat nach oben liegt, und die optische Faser 6 auf, die in der V-förmigen Vertiefung 2 des Si-Substrats 1 angeordnet ist, wobei eine Endfläche einer Lichtabgabefläche des Halblei­ terlaserchip 3 gegenüberliegt. Der Halbleiterlaserchip 3 weist das überhängende Teil 4 auf, der von dem Halbleiter­ substrat über die Lichtabgabefläche hervorsteht. Die opti­ sche Faser 6 ist derart angeordnet, daß sich das Beschich­ tungsteil 61 an der Faserfläche mit dem überhängenden Teil 4 des Halbleiterlaserchip 3 in Kontakt befindet.
Es wird eine Beschreibung der Struktur des Halbleiter­ laserchip 3 gegeben.
Die Fig. 2(a) bis 2(f) zeigen perspektivische An­ sichten, die die Verfahrensschritte bei einem Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchip 3 darstellen, und Fig. 2(f) zeigt eine vervollständigte Struktur des Halbleiterlaser­ chip 3.
Wie es in Fig. 2(f) gezeigt ist, beinhaltet der Halb­ leiterlaserchip 3 ein InP-Substrat 7 eines p-Typs und steht ein Abschnitt des InP-Substrats 7 des p-Typs um eine vorge­ schriebene Länge von der Laserlichtabgabefläche hervor.
Aufeinanderfolgend werden eine erste InGaAsP-Beschichtungs­ lage 8 des p-Typs, die ungefähr 1.5 µm dick ist, eine ak­ tive InP/InGaAsP-Schicht 5, die ungefähr 0.1 µm dick ist, eine zweite InGaAsP-Beschichtungslage 10 eines n-Typs, die ungefähr 1.5 µm dick ist, und eine erste InP-Kontaktschicht 11 des n-Typs, die ungefähr 2 bis 3 µm dick ist, auf einem Mittenabschnitt des InP-Substrats 7 des p-Typs angeordnet. Diese Schichten bilden einen streifenförmigen Steg aus und Stromsperrstrukturen 13, die alle eine InP-Schicht 13a dem n-Typs und obere und untere InP-Schichten 13b des p-Typs aufweisen, werden derart auf gegenüberliegenden Seiten des Stegs angeordnet, daß der Steg innerhalb der Stromsperr­ strukturen 13 vergraben ist. Eine zweite InP-Kontaktschicht 14 des n-Typs ist auf dem Steg und auf den Stromsperrstruk­ turen 13 angeordnet. Weiterhin beinhaltet der Halbleiterla­ serchip 3 Vertiefungen 31 zum Verringern der Kapazität an den gegenüberliegenden Seiten des streifenförmigen Stegs und von diesem beabstandet. Ein Oberflächenschutzfilm 15, der SiO₂ aufweist, ist in den Vertiefungen 31 und auf der zweiten Kontaktschicht 14 mit Ausnahme eines Bereichs auf dem streifenförmigen Steg angeordnet, der als ein optischer Wellenleiter dient. Eine n-seitige Elektrode 16 ist auf der zweiten Kontaktschicht 14 angeordnet und eine p-seitige Elektrode 18 ist auf der hinteren Oberfläche des Substrats 1 angeordnet.
Es wird eine Beschreibung der Funktionsweise des Halb­ leiterlasers gegeben.
Wenn eine Vorwärtsvorspannung über die p-seitige Elek­ trode 18 und die n-seitige Elektrode 16 angelegt wird, wer­ den Elektronen durch das InP-Substrat 7 des p-Typs und die erste Beschichtungslage 8 in die aktive Schicht 5 injiziert und werden Löcher durch die zweite Kontaktschicht 14, die erste Kontaktschicht 11 und die zweite Beschichtungslage 10 in die aktive Schicht 5 injiziert. In der aktiven Schicht 5 rekombinieren die Elektronen mit den Löchern, um eine indu­ zierte Lichtabgabe zu erzeugen. Wenn die Menge der inji­ zierten Ladungsträger, das heißt, der Elektronen und Lö­ cher, ausreichend ist, um Licht zu erzeugen, das eine Dämp­ fung in dem Wellenleiter überschreitet, tritt eine Laseros­ zillation auf.
Die Verfahrensschritte zur Herstellung des Halbleiter­ laserchip 3 sind in den Fig. 2(a) bis 2(f) gezeigt.
Zu Beginn werden die erste InGaAsP-Beschichtungslage 8 des p-Typs, die aktive InP/lnGaAsP-Schicht 5, die zweite InGaAsP-Beschichtungslage 10 des n-Typs und die InP-Kon­ taktschicht 11 des n-Typs aufeinanderfolgend auf das InP- Substrat 7 des p-Typs aufgewachsen (Fig. 2(a)). Vorzugs­ weise werden diese Schichten durch MOCVD (metallorganische chemische Dampfphasenabscheidung) oder MBE (Molekular­ strahlepitaxie) mit einer Wachstumstemperatur in einem Be­ reich von 600°C bis 700°C aufgewachsen.
Danach wird ein Isolationsfilm, wie zum Beispiel SiO₂, mit einer Dicke von ungefähr 100 nm durch Zerstäubung oder CVD (chemische Dampfphasenabscheidung) abgeschieden und ge­ mustert, um einen Streifen 12 auszubilden, der eine Breite von ungefähr 5 µm aufweist (Fig. 2(b)).
In dem Schritt in Fig. 2(c) werden die Halbleiter­ schichten auf dem InP-Substrat 7 unter Verwendung des streifenförmigen Isolationsfilms 12 als Maske mit einem Ätzmittel geätzt, das Bromwasserstoff oder Brom enthält, um einen streifenförmigen Steg auszubilden, der einen opti­ schen Wellenleiter vorsieht. Danach wird die Stromsperr­ struktur 13, die eine InP-Schicht 13a des n-Typs und obere und untere InP-Schichten 13b des p-Typs aufweist, auf bei­ den Seiten des Stegs erzeugt. Nach einem Entfernen des Iso­ lationsfilms 12 wird die zweite Kontaktschicht 14 des n- Typs über die gesamte Oberfläche aufgewachsen.
In dem Schritt in Fig. 2(d) werden, um die Kapazität des Halbleiterlaserchip 3 zu verringern, Abschnitte der Stromsperrstruktur 13 auf beiden Seiten des streifenförmi­ gen Stegs und von diesem beabstandet bis zu einer Tiefe ge­ ätzt, die die des pn-Übergang zwischen der InP-Schicht 13a des n-Typs und der unteren InP-Schicht 13b des p-Typs über­ schreitet. Danach wird SiO₂ oder dergleichen über die ge­ samte Oberfläche abgeschieden, um den Oberflächenschutzfilm 15 auszubilden, und wird ein Abschnitt des Oberflächen­ schutzfilms 15 auf der Oberseite des streifenförmigen Stegs entfernt. Danach wird die n-seitige Elektrode 16 auf dem Oberflächenschutzfilm 15 und auf der Oberseite des strei­ fenförmigen Stegs ausgebildet.
In dem Schritt in Fig. 2(e) wird ein Resist- bzw. Lack­ muster 17 auf einem vorgeschriebenen Bereich der Struktur ausgebildet und werden die Halbleiterschichten auf dem Substrat 7 mit einem Gas, das Methan und Wasserstoff ent­ hält, unter Verwendung des Resistmusters 17 als Maske troc­ kengeätzt, wodurch eine Laserlichtabgabefläche 32 erzeugt wird.
Danach wird das InP-Substrat 7 des p-Typs an der hinte­ ren Oberfläche bis zu einer Dicke von 100 µm geschliffen und wird ein Metall auf die hintere Oberfläche des Substrats 7 abgeschieden und gemustert, um die p-seitige Elektrode 18 zu erzeugen.
Gleichzeitig mit dem Ausbilden der p-seitigen Elektrode 18 werden Markierungen zum Positionieren des Halbleiterla­ serchip 3, wenn der Halbleiterlaserchip 3 mit dem Si- Substrat 1 verbunden wird, und Markierungen, die eine Trennposition zeigen, auf der hinteren Oberfläche des Substrats 7 durch Mustern des Metalls der Elektrode 18 aus­ gebildet. Schließlich wird das InP-Substrat 7 des p-Typs in Übereinstimmung mit den Markierungen zum Trennen getrennt, was zu einem Halbleiterlaserchip 3 führt (Fig. 2(f)).
Bei diesem Verfahren kann, da das InP-Substrat 7 des p- Typs unter Verwendung der Markierungen zum Trennen getrennt wird, die Länge des überhängenden Teils 4 mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden. Da ein herkömmlicher InP-Rei­ henlaser mit einer Struktur eines vergrabenen Stegs Laser­ licht in einem Winkel von ungefähr 30 Grad abgibt, muß die Länge des überhängenden Teils 4 derart ausgewählt sein, daß das abgegebene Laserlicht das überhängende Teil 4 nicht trifft. Zum Beispiel muß die Länge des überhängenden Teils 4, wenn die Tiefe des Trockenätzens zum Ausbilden der Lichtabgabefläche 32 5 µm von der aktiven Schicht 5 be­ trägt, kürzer als ungefähr 20 µm sein. Wenn der Kopplungs­ wirkungsgrad zwischen dem Halbleiterlaserchip 3 und der op­ tischen Faser 6 berücksichtigt wird, ist es erwünscht, daß die Länge des überhängenden Teils 4 so kurz wie möglich ist.
Andererseits weist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, die optische Faser 6 einen Kern 62, der Laserlicht 4 aufnimmt, das von dem Halbleiterlaserchip 3 abgegeben wird, und ein Beschichtungsteil 61 auf, das den Kern 62 umgibt und einen Brechungsindex aufweist, der kleiner als der des Kerns 62 ist. Das Laserlicht 4, das von dem Halbleiterlaserchip 3 abgegeben wird, wird durch den Kern 62 der optischen Faser 6 übertragen. In diesem ersten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung wird eine herkömmliche optische Faser als die optische Faser 6 verwendet.
Die Fig. 3(a) bis 3(c) zeigen perspektivische An­ sichten, die ein Verfahren zum Zusammensetzen eines Halb­ leiterlasermoduls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
Zu Beginn wird, wie es in Fig. 3(a) dargestellt ist, ein Positionieren des Halbleiterlaserchip 3 auf dem Si- Substrat 1 unter Verwendung der Markierungen 19 auf dem Substrat 1 und auf dem Halbleiterlaserchip 3 durchgeführt, wobei die n-seitige Elektrode 16 des Halbleiterlaserchip 3 dem Si-Substrat 1 gegenüberliegt, und wird danach der Halb­ leiterlaserchip 3 mit dem Si-Substrat 1 verbunden (Fig. 3(a)). Dann wird die optische Faser 6 in die V-förmige Ver­ tiefung 2 des Si-Substrats 1 eingebracht (Fig. 3(b)) und wird das Beschichtungsteil 61 an der Endfläche der opti­ schen Faser 6 an dem überhängenden Teil 4 des Halbleiterla­ serchip 3 angebracht (Fig. 3(c)). schließlich wird die op­ tische Faser 6 mit einem Klebstoff an dem Si-Substrat 1 fi­ xiert bzw. befestigt. Auf diese Weise ist ein Halbleiterla­ sermodul, das in Fig. 1 gezeigt ist, vervollständigt.
Bei dem Halbleiterlasermodul gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Position der optischen Faser 6 in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung durch die Ausgestaltung der V-förmigen Vertiefung 2 bestimmt und wird die Position der optischen Faser 6 in der Richtung der optischen Achse durch die Länge des überhängenden Teils 4 des Halbleiterlaserchip 3, wel­ ches im voraus ausgebildet wird, selbstausrichtend be­ stimmt, wohingegen sie bei dem Halbleiterlasermodul im Stand der Technik durch eine rechteckige Vertiefung oder einen Faseranschlag bestimmt wird. Deshalb hängt der Raum zwischen der aktiven Schicht 5 des Halbleiterlaserchip 3 und der Endfläche der optischen Faser 6 von der Genauigkeit der photolithographischen Verfahren zum Ausbilden des über­ hängenden Teils 4 ab, so daß er mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von Nanometern bestimmt wird. Als Ergeb­ nis ist die optische Faser 6 in der Richtung der optischen Achse genau zu dem Halbleiterlaserchip 3 ausgerichtet, wäh­ rend ein erwünschter Raum zwischen der aktiven Schicht 5 des Halbleiterlaserchip 3 und der Endfläche der optischen Faser 6 aufrechterhalten wird. Weiterhin wird die Lichtab­ gabefläche des Halbleiterlaserchip 3, da die Ausrichtung in der Richtung der optischen Achse durch genaues Anbringen der Endfläche der optischen Faser 6 an dem überhängenden Teil 4 des Halbleiterlaserchip 3 durchgeführt wird, und keine Ausrichtung notwendig ist, nicht durch die optische Faser 6 fehlerhaft, was zu einem Halbleiterlasermodul führt, das einen hohen Kopplungswirkungsgrad zwischen einem Halbleiterlaser und einer optischen Faser aufweist.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht, die ein Halbleiterlaser­ modul gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung darstellt. Die Fig. 5(a) und 5(b) zeigen perspektivische Ansichten, die Verfahrensschritte bei einem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlaserchip gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
Bei dem Halbleiterlasermodul gemäß diesem zweiten Aus­ führungsbeispiel, wie es in Fig. 5(b) gezeigt ist, weist ein überhängendes Teil 4 des Halbleiterlaserchip 3 eine Öffnung 41 in der Mitte gegenüber dem streifenförmigen Steg auf, anders ausgedrückt, zwei überhängende Teile 4, stehen an beiden Seiten des streifenförmigen Stegs von der Laser­ lichtabgabefläche hervor.
Es wird eine Beschreibung des Herstellungsverfahrens gegeben.
Wie es in Fig. 5(a) dargestellt ist, wird eine Laser­ lichtabgabefläche durch Trockenätzen der Struktur bis zu einer Tiefe, die die der aktiven Schicht 5 überschreitet, erzeugt, wie es bereits bezüglich Fig. 2(e) beschrieben worden ist. Danach wird, wie es in Fig. 5(b) dargestellt ist, ein Abschnitt des überhängenden Teils 4 in der Nähe der aktiven Schicht 5 geätzt und mit einem Ätzmittel ent­ fernt, das Chlorwasserstoffsäure enthält, um eine Öffnung 41 auszubilden.
Ein Halbleiterlasermodul gemäß diesem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel wird wie folgt zusammengesetzt. Nachdem der Halbleiterlaserchip 3 mit dem Si-Substrat 1 verbunden wor­ den ist, wird die optische Faser 6 derart in die V-förmige Vertiefung 2 eingebracht, daß sich eine Endfläche von ihr mit dem überhängenden Teil 4 des Halbleiterlaserchip 3 in Kontakt befindet, und wird die optische Faser 6 an dem Si- Substrat 1 fixiert. Das Verfahren eines Verbindens des Halbleiterlaserchip 3 auf dem Si-Substrat 1 ist zu dem Ver­ fahren identisch, das in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist.
Bei dem Halbleiterlasermodul gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Position der optischen Faser 6 in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung durch die Ausgestaltung der V-förmigen Vertiefung 2 bestimmt und wird die Position der optischen Faser 6 in der Richtung der optischen Achse durch die Länge des überhängenden Teils 4 des Halbleiterlaserchip 3, wel­ ches im voraus ausgebildet wird, selbstausrichtend be­ stimmt, wohingegen sie bei dem Halbleiterlasermodul im Stand der Technik durch eine rechteckige Vertiefung oder einen Faseranschlag bestimmt wird. Deshalb ist die optische Faser 6 genau zu dem Halbleiterlaserchip 3 ausgerichtet, während ein erwünschter Raum zwischen der aktiven Schicht 5 des Halbleiterlaserchip 3 und der Endfläche der optischen Faser 6 aufrechterhalten wird.
Bei dem Halbleiterlasermodul gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, wird, wenn die Länge des überhängenden Teils 4 erhöht wird, Laserlicht 9, das von der aktiven Schicht 5 des Halbleiterlaserchip 3 ab­ gegeben wird, unregelmäßig von dem überhängenden Teil 4 re­ flektiert, was zu einer Verringerung des Kopplungswirkungs­ grads zwischen dem Halbleiterlaserchip 3 und der optischen Faser 6 und einer Erzeugung von Rauschen führt. Bei dem Halbleiterlasermodul gemäß diesem zweiten Ausführungsbei­ spiel wird jedoch, da das überhängende Teil 4 des Halblei­ terlaserchip 3 die Öffnung 41 aufweist, eine unerwünschte Reflexion von Laserlicht 9 an dem überhängenden Teil 4 mit einer hohen Zuverlässigkeit vermieden. Deshalb wird der Freiheitsgrad beim Entwurf des Raums zwischen dem Halblei­ terlaserchip 3 und der optischen Faser 6 erhöht.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6(a) zeigt eine Seitenansicht, die ein Halbleiter­ lasermodul gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung darstellt, und Fig. 6(b) zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Spitze einer optischen Faser darstellt, die in dem Halbleiterlasermodul, das in Fig. 6(a) gezeigt ist, verwendet wird. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 20 ein überhängendes Teil der optischen Faser.
Das Halbleiterlasermodul gemäß diesem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel weist ein Si-Substrat 1, das eine V-förmige Vertiefung 2 aufweist, einen Halbleiterlaserchip 3, der auf dem Si-Substrat 1 angeordnet ist, wobei ein Halbleiter­ substrat nach oben liegt, und eine optische Faser 6 auf, die in die V-förmige Vertiefung 2 des Si-Substrats 1 einge­ bracht ist, wobei eine Endfläche einer Lichtabgabefläche des Halbleiterlaserchip 3 gegenüberliegt. Die optische Fa­ ser 6 weist ein überhängendes Teil 20 auf, das heißt, ein Abschnitt des Beschichtungsteils 61 steht über die Faser­ fläche hervor, und ein Positionieren der optischen Faser 6 in der Richtung der optischen Achse wird durch ein Anbrin­ gen des überhängenden Teils 20 an dem Halbleitersubstrat des Halbleiterlaserchip 3 durchgeführt.
Das überhängende Teil 20 der optischen Faser 6 wird durch mechanisches Schneiden der Spitze der optischen Faser 6 erzeugt, das einen Abschnitt einer erwünschten Länge zu­ rückläßt, der über die Faserfläche hervorsteht. Die Länge des überhängenden Teils 20 muß derart ausgewählt sein daß Laserlicht 9, das von dem Halbleiterlaserchip 3 abgegeben wird, das überhängende Teil 20 nicht trifft.
Ein Halbleiterlasermodul gemäß diesem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel wird wie folgt zusammengesetzt. Nachdem der Halbleiterlaserchip 3 mit dem Si-Substrat 1 verbunden wor­ den ist, wird die optische Faser 6 derart in die V-förmige Vertiefung 2 eingebracht, daß sich das überhängende Teil 20 der optischen Faser 6 mit dem InP-Substrat 7 des p-Typs des Halbleiterlaserchip 3 in Kontakt befindet, und wird die op­ tische Faser 6 mit einem Klebstoff an dem Si-Substrat fi­ xiert. Das Verfahren eines Verbindens des Halbleiterlaser­ chip 3 auf dem Si-Substrat 1 ist zu dem Verfahren iden­ tisch, das in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung beschrieben worden ist.
Bei dem Halbleiterlasermodul gemäß diesem dritten Aus­ führungsbeispiel wird, da der Raum zwischen dem Halbleiter­ laserchip 3 und der optischen Faser 6 in der Richtung der optischen Achse durch die Länge des überhängenden Teils 20 der optischen Faser 6 bestimmt wird, eine Ausrichtung der optischen Faser 6 zu dem Halbleiterlaserchip 3 in der Rich­ tung der optischen Achse selbstausrichtend durchgeführt.
Die Form des überhängenden Teils 20 der optischen Faser 6 ist nicht auf die beschränkt, die in Fig. 6(b) gezeigt ist. Zum Beispiel kann das überhängende Teil rechteckig sein oder kann eine Öffnung in der Mitte des überhängenden Teils ausgebildet sein.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7(a) zeigt eine Draufsicht, die ein Halbleiterla­ sermodul gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung darstellt, und die Fig. 7(b) und 7(c) zeigen perspektivische Ansichten, die die Spitzen von opti­ schen Fasern darstellen, die in dem Halbleiterlasermodul, das in Fig. 7(a) gezeigt ist, verwendet werden. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 22 eine Führungsver­ tiefung der optischen Faser 6 und bezeichnet das Bezugszei­ chen 23 einen Führungsvorsprung des Si-Substrats 1.
Wie es in Fig. 7(a) gezeigt ist, weist das Halbleiter­ lasermodul gemäß diesem vierten Ausführungsbeispiel das Si- Substrat 1, das eine V-förmige Vertiefung 2 aufweist, einen Halbleiterlaserchip 3, der auf dem Si-Substrat 1 angeordnet ist, wobei ein InP-Substrat des p-Typs nach oben liegt, und eine optische Faser 6 auf, die in die V-förmige Vertiefung des Si-Substrats 1 eingebracht ist, wobei eine Endfläche einer Lichtabgabefläche des Halbleiterlaserchip 3 gegen­ überliegt. Die optische Faser 6 weist die Führungsvertie­ fung 22 am Umfang auf und das Si-Substrat weist den Füh­ rungsvorsprung 23 auf, der mit der Führungsvertiefung 22 der optischen Faser 6 ineinandergefügt ist.
Die Führungsvertiefung 22 der optischen Faser 6 ist durch mechanisches Schneiden eines Umfangsabschnitts der optischen Faser 6 ausgebildet, wie es in Fig. 7(b) gezeigt ist. Alternativ kann sie durch teilweises Entfernen des Durchmessers der optischen Faser 6 ausgebildet sein, wie es in Fig. 7(c) gezeigt ist. Der Führungsvorsprung 23 des Si- Substrats 1 ist durch herkömmliche photolithographische Verfahren ausgebildet.
Ein Halbleiterlasermodul gemäß diesem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel wird wie folgt zusammengesetzt. Nachdem der Halbleiterlaserchip 3 mit dem Si-Substrat 1 verbunden wor­ den ist, wird die optische Faser 6 derart in die V-förmige Vertiefung 2 des Si-Substrats 7 eingebracht, daß die Füh­ rungsvertiefung 22 der optischen Faser 6 mit dem Führungs­ vorsprung 23 in der V-förmigen Vertiefung 2 des Si- Substrats 1 ineinandergefügt ist. Das Verfahren eines Ver­ bindens des Halbleiterlaserchip 3 auf dem Si-Substrat 1 ist zu dem Verfahren identisch, das bereits in dem ersten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist.
Da das Halbleiterlasermodul gemäß diesem vierten Aus­ führungsbeispiel zusammengesetzt ist ohne daß sich die Fa­ serfläche mit der Lichtabgabefläche des Halbleiterlaserchip 3 in Kontakt befindet, sind die Lichtabgabefläche und die Faserfläche nicht fehlerhaft. Weiterhin ist der Führungs­ vorsprung 23 durch herkömmliche photolithographische Ver­ fahren mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von Nano­ metern in dem Si-Substrat 1 ausgebildet und werden Verbin­ dungsmarkierungen für den Halbleiterlaserchip 3 in dem Si- Substrat 1 gleichzeitig mit dem Führungsvorsprung 23 ausge­ bildet, so daß der Halbleiterlaserchip 3 mit einer Genauig­ keit in der Größenordnung von Mikrometern zu dem Führungs­ vorsprung 23 des Si-Substrats 1 ausgerichtet ist. Bei die­ sem Halbleiterlasermodul ist die optische Faser 6 ohne die Notwendigkeit einer Ausrichtung an einer Position fixiert, die im voraus bestimmt wird, und ist der Halbleiterlaser­ chip 3 unter Verwendung der Markierungen auf dem Si- Substrat 1 positioniert. Deshalb wird eine Ausrichtung der optischen Faser 6 zu dem Halbleiterlaserchip 3 in der Rich­ tung der optischen Achse einfach mit einer hohen Genauig­ keit durchgeführt, wodurch der Kopplungswirkungsgrad zwi­ schen dem Halbleiterlaserchip 3 und der optischen Faser 6 erhöht wird.
Unterdessen offenbart die offengelegte Japanische Pa­ tentanmeldung Nr. Sho. 63-125908 einen optischen Verbinder, bei welchem eine Kopplung einer Quetschhülle eines opti­ schen Verbinders unter Verwendung eines Führungsstifts ver­ wirklicht wird. Bei diesem optischen Verbinder wird minde­ stens ein Teil in der Mitte des Führungsstifts eingeengt, das heißt, es weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser des Führungsstifts ist, und wird mindestens ein Abschnitt des eingeengten Teils des Führungsstifts an einem Kopplungsteil der Quetschhülle des optischen Verbin­ ders positioniert. Jedoch besteht die Aufgabe dieses opti­ schen Verbinders darin, eine stabile und niedrig gedämpfte Kopplung durch ein Machen eines Zwischenraums aufgrund ei­ ner Kopplung des Führungsstifts und eines Führungsstift­ lochs zu Null oder ein bemerkenswertes Verringern des Zwi­ schenraums unter Verwendung eines deformationsdämpfenden Bereichs, der in der Achsenrichtung erzeugt wird, zu ver­ wirklichen. Deshalb weist der optische Verbinder, der in dieser Veröffentlichung offenbart ist, keine Beziehung zu dem Halbleiterlasermodul gemäß dem vierten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung auf.
Während in den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung der Halbleiterlaserchip 3 ein InP-Substrat des p-Typs beinhaltet, kann anstelle des InP- Substrats des p-Typs ein InP-Substrat des n-Typs verwendet werden. Weiterhin kann eine ähnliche Laserstruktur unter Verwendung eines GaAs-Substrats hergestellt werden.
Weiterhin können, während bei dem Trockenätzverfahren zum Ausbilden der Lichtabgabefläche des Halbleiterlaserchip 3 ein Gasgemisch verwendet wird, das Methan und Wasserstoff aufweist, andere Gase, zum Beispiel Äthan oder Propan, an­ stelle von Methan verwendet werden, solange eine ähnliche Form der Fläche erzielt wird.
Weiterhin können, obgleich die Markierungen 19 auf dem Halbleiterlaserchip 3 durch Mustern eines Metalls ausgebil­ det werden, Markierungen durch Ätzen des InP-Substrats 7 des p-Typs ausgebildet werden.
Weiterhin kann in den ersten bis dritten Ausführungs­ beispielen der vorliegenden Erfindung, da die Länge des überhängenden Teils 4 des Halbleiterlaserchip 3 von dem La­ serlichtabgabewinkel abhängt, die Länge des überhängenden Teils 4 erhöht werden, wenn ein Laserchip mit einem kleinen Lichtabgabewinkel verwendet wird.
Bei einem in der vorhergehenden Beschreibung offenbar­ ten Halbleiterlasermodul, bei dem ein Halbleiterlaserchip, der eine Lichtabgabefläche aufweist, und eine optische Fa­ ser, die eine Faserfläche aufweist, derart auf einem Modul­ substrat angeordnet sind, daß die Lichtabgabefläche der Fa­ serfläche gegenüberliegt, weist der Halbleiterlaserchip eine Mehrzahl von Halbleiterschichten auf, die auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind, und beinhaltet einen Lichtabgabebereich, wobei das Halbleitersubstrat einen Ab­ schnitt aufweist, der über die Lichtabgabefläche hervor­ steht. Die optische Faser weist einen Kern, der sich in der Richtung des optischen Wellenleiters ausdehnt, und ein Be­ schichtungsteil auf, das den Kern umgibt. Bei diesem Modul wird ein Positionieren der optischen Faser in der Richtung der optischen Achse durch ein Anbringen eines Abschnitts des Beschichtungsteils an der Faserfläche an dem hervorste­ henden Abschnitt des Substrats des Halbleiterlaserchip durchgeführt. Deshalb wird eine Ausrichtung der optischen Faser zu dem Halbleiterlaserchip in der Richtung der opti­ schen Achse einfach und genau mit einem erwünschten Raum zwischen ihnen durchgeführt, ohne daß sich die Lichtabgabe­ fläche des Halbleiterlaserchip mit der Faserfläche in Kon­ takt befindet, wodurch der Kopplungswirkungsgrad zwischen dem Halbleiterlaserchip und der optischen Faser bemerkens­ wert verbessert wird.

Claims (4)

1. Halbleiterlasermodul (Fig. 1), bei dem ein Halbleiter­ laserchip (3), der eine Lichtabgabefläche aufweist, und eine optische Faser (6), die eine Faserfläche aufweist, derart auf einem Modulsubstrat (1) angebracht sind, daß die Lichtabgabefläche der Faserfläche gegenüberliegt, wobei das Halbleiterlasermodul aufweist:
den Halbleiterlaserchip (3), der eine Mehrzahl von Halbleiterschichten aufweist, die auf einem Halbleiter­ substrat (7) angeordnet sind, und einen Lichtabgabebe­ reich (5) beinhaltet, wobei das Halbleitersubstrat (7) einen Abschnitt (4) aufweist, der über die Lichtabgabe­ fläche hervorsteht; und
die optische Faser (6), die einen Kern (62), der sich in einer Richtung eines optischen Wellenleiters aus­ dehnt, und ein Beschichtungsteil (61) aufweist, das den Kern (62) umgibt, wobei die optische Faser (6) in der Richtung der optischen Achse durch ein Anbringen eines Abschnitts des Beschichtungsteils (61) an der Faserflä­ che an dem hervorstehenden Abschnitt (4) des Substrats (7) des Halbleiterlaserchip (3) positioniert ist.
2. Halbleiterlasermodul nach Anspruch 1 (Fig. 4), dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersubstrat (7) des Halbleiterlaserchip (3) Abschnitte (4) aufweist, die in der Richtung, die parallel zu der Lichtabgabefläche verläuft, an beiden Seiten des Lichtabgabebereichs (5) über die Lichtabgabefläche hervorstehen, aufweist.
3. Halbleiterlasermodul (Fig. 6(a) und 6(b)), bei dem ein Halbleiterlaserchip (3), der eine Lichtabgabefläche aufweist, und eine optische Faser (6), die eine Faser­ fläche aufweist, derart auf einem Modulsubstrat (1) an­ gebracht sind, daß die Lichtabgabefläche der Faserflä­ che gegenüberliegt, wobei das Halbleiterlasermodul auf­ weist:
den Halbleiterlaserchip (3), der eine Mehrzahl von Halbleiterschichten aufweist, die auf einem Halbleiter­ substrat (7) angeordnet sind, und einen Lichtabgabebe­ reich (5) beinhaltet; und
die optische Faser (6), die einen Kern (62), der sich in einer Richtung eines optischen Wellenleiters aus­ dehnt, und ein Beschichtungsteil (61) aufweist, das den Kern (62) umgibt, wobei das Beschichtungsteil (61) ei­ nen Abschnitt (20) aufweist, der über die Faserfläche hervorsteht, wobei die optische Faser (6) in der Rich­ tung der optischen Achse durch ein Anbringen des her­ vorstehenden Abschnitts (20) des Beschichtungsteils (61) an dem Halbleitersubstrat (7) des Halbleiterlaser­ chip (3) positioniert ist.
4. Halbleiterlasermodul (Fig. 7(a) bis 7(c)), bei dem ein Halbleiterlaserchip (3), der eine Lichtabgabefläche aufweist, und eine optische Faser (6), die eine Faser­ fläche aufweist, derart auf einem Modulsubstrat (1) an­ gebracht sind, daß die Lichtabgabefläche der Faserflä­ che gegenüberliegt, wobei das Halbleiterlasermodul auf­ weist:
die optische Faser (6), die eine Führungseinrichtung (22) auf einem Umfangsabschnitt von ihr aufweist; und
das Modulsubstrat (1), das eine Vertiefung (2) mit ei­ ner Führungseinrichtung (23) aufweist, die mit der Füh­ rungseinrichtung (22) der optischen Faser (6) ineinan­ dergefügt ist,
wobei die optische Faser (6) derart in die Vertiefung (2) des Modulsubstrats (1) eingebracht ist, daß die Führungseinrichtung (22) der optischen Faser (6) mit der Führungseinrichtung (23) des Modulsubstrats (1) in­ einandergefügt ist, wodurch die optische Faser (6) in der Richtung der optischen Achse positioniert ist.
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