JP2000012959A - 半導体発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザダイオードチップの劣化が抑制される
半導体発光装置を提供する。 【解決手段】 レーザダイオードチップ１は、サブマウ
ント２の上面上にはんだにより接合されている。サブマ
ウント２はブロック３上に接合されている。サブマウン
ト２の前端面Ｃは、レーザダイオードチップ１の発光端
面Ａよりも、レーザダイオードチップ側に、レーザダイ
オードチップの共振器長の長さＬ１の１５％以下の長さ
分だけ後退して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光装置に
関し、特に、組み立て時に発光部に発生する応力が緩和
されて劣化が抑制される半導体発光装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体発光装置の第１の例とし
て、たとえば、光通信などの光源などに用いられる短波
長用の半導体レーザ装置について図を用いて説明する。
図１０を参照して、半導体レーザ装置には、所定の波長
のレーザ光を発する発光端面Ａ、Ｂを有するＧａＡｓ系
結晶からなるレーザダイオードチップ１０１を有してい
る。レーザダイオードチップ１０１では、誘導放出によ
って光の増幅作用を持つ活性層（図示せず）が形成され
ている。その活性層の上面および下面には所定の半導体
層が接合されている。

【０００３】そのレーザダイオードチップ１０１は、シ
リコンからなるサブマウント１０２上に接合され、さら
にサブマウント１０２は、鉄からなるブロック１０３上
に接合されている。そして、レーザダイオードチップ１
０１の電極（図示せず）に電圧を印加することによっ
て、活性層において光が増幅されて、発光端面Ａ、Ｂ
（活性層端）よりレーザ光が発せられる。

【０００４】次に、従来の半導体発光装置の第２の例に
ついて、特開平５−１８３２３９号公報に記載された半
導体レーザ装置について図を用いて説明する。図１１を
参照して、活性層２０９を有するレーザダイオードチッ
プ２０１がサブマウント２０２上にはんだ層２１１を介
在させて接合されている。

【０００５】特に、この半導体レーザ装置では、レーザ
ダイオードチップの下方に設けられたフォトダイオード
（図示せず）にレーザ光の一部を入射させて、レーザダ
イオードチップから発せられるレーザ光の出力を制御し
ている。このため、レーザ光の出力制御を安定して行な
うことを目的として、活性層２０９から発せられたレー
ザ光が、サブマウント２０２とレーザダイオードチップ
２０１とを接合するはんだ層２１１において反射するの
を防止するために、サブマウント２０２の端面２０２ａ
が、レーザダイオードチップ２０１の共振器の端面２０
１ａより後退するように配置されている。したがって、
サブマウント２０２の共振器長方向の寸法Ｌ₂₀₂ が、レ
ーザダイオードチップ２０１の共振器長Ｌ₂₀₁ より短く
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】第１の例における半導
体レーザ装置では、レーザダイオードチップ１０１、サ
ブマウント１０２およびブロック１０３を含んで構成さ
れる。これら、レーザダイオードチップ１０１、サブマ
ウント１０２およびブロック１０３は、組み立て時にお
いて、おもに、はんだ（金と錫とを含むロウ剤）によっ
てそれぞれ接合される。このとき、各部材は、はんだの
融点の温度から室温（２５℃）に至るまでの間に、その
温度差、各部材の熱膨張係数の差および各部材のヤング
率に比例した応力を受けることになる。特に、レーザダ
イオードチップ１０１には、レーザダイオードチップ１
０１とサブマウント１０２との熱膨張係数の差、温度差
およびレーザダイオードチップのヤング率に依存した応
力を受ける。

【０００７】そこで、レーザダイオードチップに発生す
る応力を、有限要素法に基づく３次元応力シミュレーシ
ョンにより求めた。この計算にあたり、半導体レーザ装
置の各部材の寸法として、図１０、１２および１３に示
すように、レーザダイオードチップ（L1×W1×H1）、サ
ブマウント（L2×W2×H2）、ブロック（L3×W3×H3）の
寸法をそれぞれ、３００×３００×１００μｍ、５００
×１０００×３００μｍ、２０００×２０００×１００
０μｍとした。なお、図１２は、半導体レーザ装置を上
から見た図であり、図１３は発光端面Ａ側から見た図で
ある。また、各部材の熱膨張係数として、レーザダイオ
ードチップ１０１にはＧａＡｓ結晶、サブマウント１０
２にはシリコン、ブロック１０３には鉄の値を用いた。
さらに、各部材を接合するロウ剤の融点を２８０℃と
し、室温を２５℃とした。

【０００８】図１５は、そのシミュレーションによる結
果であり、レーザダイオードチップ１０２の活性層に平
行な方向に発生する応力の相対的な大きさを、一方の発
光端面Ａから他方の発光端面Ｂにわたって示すものであ
る。この場合の応力としては、図１４に示すように、レ
ーザダイオードチップ１０１の幅Ｗ１方向中央部のレー
ザダイオードチップ１０１とサブマウント１０２との接
合近傍に発生する応力を、発光端面Ａ側から発光端面Ｂ
側（ＳＡ−ＳＣ−ＳＢ）にわたって計算したものであ
る。

【０００９】図１５に示されるように、レーザダイオー
ドチップ１０１において発生する応力は、発光端面Ａ側
における応力が相対的に最も小さいことがわかった。そ
して、発光端面Ａ側から発光端面Ｂ側の位置にかけて徐
々に応力が大きくなり、発光端面Ｂ側における応力が相
対的に最も大きいことがわかった。

【００１０】次に、特にレーザダイオードチップ１０１
の発光端面Ｂ側において発生する応力について、サブマ
ウント１０２の長さＬ２の値を変えて、同様の手法によ
り評価した。図１６にその結果を示す。図１６におい
て、横軸はレーザダイオードチップ１０１の共振器長に
相当する長さＬ１に対するサブマウントの長さＬ２の比
を示す。図１６に示されているように、サブマウントの
長さＬ２がレーザダイオードチップ１０１の長さＬ１よ
り長くなるに従い、レーザダイオードチップ１０１の発
光端面Ｂ側において発生する応力が高くなっていること
が判明した。

【００１１】このシミュレーションによる結果が示す応
力が相対的に高い部分は、実際のレーザダイオードチッ
プにおいて劣化が生じる部位とほぼ対応していることが
判明した。このように、組み立て時にレーザダイオード
チップに発生した応力によって、レーザダイオードチッ
プが劣化すると考えられ、このために、所定の強度およ
び波長のレーザ光を安定して発することが困難になるこ
とがあった。

【００１２】第２の例における半導体レーザ装置では、
特に、レーザダイオードチップ２０１の発光端面２０１
ａの近傍のはんだ層２１１におけるレーザ光の反射をな
くすことを目的として、サブマウント２０２の端面２０
２ａが、レーザダイオードチップ２０１の発光端面２０
１ａよりも後退するように配置されている。つまり、レ
ーザダイオードチップ２０１の端面２０１ａがサブマウ
ント２０２の端面２０２ａより飛び出すように配置され
ている。

【００１３】このレーザダイオードチップ２０１とサブ
マウント２０２とは、はんだ層２１１にて接合されるた
め、第１の例の場合と同様に、その組み立て時において
レーザダイオードチップ２０１には応力が発生する。と
ころが、レーザダイオードチップ２０１の端面２０１ａ
の飛び出す長さが比較的長い場合には、レーザダイオー
ドチップ２０１のうちサブマウント２０２に接合されて
いる部分の影響により、レーザダイオードチップ２０１
の発光端面２０１ａ近傍において発生する応力が相対的
に大きくなることがあった。このため、第１の例の半導
体レーザ装置の場合と同様に、レーザダイオードチップ
が劣化することがあった。

【００１４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、発光部の劣化が抑制される半導体発
光装置を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの局面にお
ける半導体発光装置は、基材部と、補助基材部と、発光
部とを備えている。補助基材部は、基材部上に接合さ
れ、前端面、後端面および上面を有している。発光部
は、補助基材部の上面上に接合され、前後に向かい合っ
た、光を発する１対の発光端面を有している。前端面
は、１対の発光端面の一方の発光端面と実質的に同一平
面内に位置し、後端面は他方の発光端面と実質的に同一
平面内に位置している。

【００１６】この構成によれば、補助基材部の前端面お
よび後端面は、発光部の一方の発光端面および他方の発
光端面とそれぞれ同一平面内にある。これにより、発光
部と補助基材部との接合近傍のそれぞれの発光端面側の
発光部の内部において、組立時に発生する応力が緩和さ
れて、ほぼ同じレベルとなる。その結果、半導体装置の
発光部の劣化を抑えることができる。

【００１７】本発明の他の局面における半導体発光装置
は、基材部と、補助基材部と、発光部とを備えている。
補助基材部は、基材部上に接合され、前端面、後端面お
よび上面を有している。発光部は、補助基材部の上面上
に接合され、前後に向かい合った、光を発する１対の発
光端面を有している。補助基材部の前端面は、１対の前
記発光端面のうちの一方の発光端面よりも発光部の内部
側へ第１の長さ分だけ後退している。その第１の長さ
は、１対の発光端面間の長さの１５％以下である。

【００１８】この構成によれば、補助基材部の前端面
が、１対の発光端面間の長さの１５％以下の長さをもっ
て、一方の発光端面よりも発光部の内部側へ後退してい
る。これにより、一方の発光端面側の発光部と補助基材
部との接合近傍の発光部の内部において発生する応力
が、一方の発光端面と前端面とが同一平面内に位置して
いる場合における応力よりも緩和される。その結果、半
導体装置の発光部の劣化を効果的に抑えることができ
る。

【００１９】好ましくは、補助基材部の後端面は、１対
の発光端面のうちの他方の発光端面よりも発光部の内部
側へ第２の長さ分だけ後退している。その第２の長さ
は、１対の発光端面間の長さの１５％以下である。

【００２０】この場合には、他方の発光端面側に発生す
る応力も一方の発光端面側に発生する応力の場合と同様
に緩和される。その結果、半導体装置の発光部の劣化を
さらに効果的に抑えることができる。

【００２１】さらに好ましくは、第１および第２の長さ
は、それぞれ１対の発光端面間の長さの３％以上７％以
下である。

【００２２】この場合には、一方の発光端面側または他
方の発光端面側の、発光部と補助基材部との接合近傍の
発光部の内部において、組立時に発生する応力が最も緩
和される。その結果、半導体発光装置の発光部の劣化を
最も効果的に抑えることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１ 本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装置について
図を用いて説明する。図１を参照して、本実施の形態に
係る半導体レーザ装置では、発光端面Ａ、Ｂを有し、Ｇ
ａＡｓ系結晶からなるレーザダイオードチップ１を有し
ている。このレーザダイオードチップ１は、誘導放出に
よって光の増幅作用を持つ共振器としての活性層（図示
せず）が形成されている。その活性層の上面および下面
には所定の半導体層が形成されている。レーザダイオー
ドチップ１に設けられた電極（図示せず）に電圧を印加
することにより、活性層によって増幅されたレーザ光は
発光端面Ａ、Ｂより発せられる。そのレーザダイオード
チップ１は、組み立て時にシリコンからなるサブマウン
ト２の上面上にロウ剤により接合され、さらに、サブマ
ウント２は鉄からなるブロック３上にロウ剤によって接
合される。

【００２４】この半導体レーザ装置の場合、特に、レー
ザダイオードチップ１の共振器長方向の長さＬ１が、サ
ブマウント２の共振器長方向の長さＬ２と実質的に同じ
であり、サブマウント２の前端面Ｃがレーザダイオード
チップ１の発光端面Ａと実質的に同一平面内に位置し、
後端面Ｄが発光端面Ｂと実質的に同一平面内に位置して
いる。以上のように半導体レーザ装置を構成することに
よって、組み立て時にレーザダイオードチップ１に発生
する応力が緩和されて、レーザダイオードチップの劣化
を防止することができる。このことについて説明する。

【００２５】図２は、従来の技術の項において説明した
有限要素法による３次元応力シミュレーションによって
得られた、レーザダイオードチップ１に発生する相対的
な応力の強度を示したものである。特に、この応力は、
図１４に示されているのと同様に、レーザダイオードチ
ップ１の幅方向Ｗ１の中央部のサブマウント２との接合
近傍において発生する応力を、レーザダイオードチップ
１の発光端面Ａから発光端面Ｂ（ＳＡ−ＳＣ−ＳＢ）に
わたって計算したものである。このとき、、レーザダイ
オードチップ１（L1×W1×H1）の寸法範囲として、５０
×５０×２０μｍから５０００×５０００×１０００μ
ｍの範囲の値を用いた。そして、サブマウント２（L2×
W2×H2）、ブロック３（L3×W3×H3）の寸法としては、
レーザダイオードチップ１の寸法に対応した適当な寸法
を選択した。

【００２６】また、ＧａＡｓ系結晶からなるレーザダイ
オードチップ１、シリコンからなるサブマウント２、鉄
からなるブロック３および金と錫とを含むロウ剤のそれ
ぞれのヤング率、ポアソン比、線膨張係数として、図９
に示された値をそれぞれ用いた。さらに、ロウ剤（Ａｕ
０．８Ｓｎ０．２：重量比率）の融点である２８０℃か
ら室温２５℃までを温度の範囲とした。

【００２７】図２では、レーザダイオードチップ１の共
振器長方向の長さＬ１が３００μｍの場合の結果が示さ
れている。特に、サブマウント２の共振器長方向の長さ
Ｌ２について、レーザダイオードチップ１のＬ１と同じ
長さ（Ｌ＝３００μｍ）の場合においてレーザダイオー
ドチップ１に発生する応力（Ｓ１）と、比較のために、
Ｌ１より長い（Ｌ＝５００μｍ）従来の半導体レーザ装
置の場合においてレーザダイオードチップに発生する応
力（Ｓ２）とが示されている。

【００２８】図２の応力Ｓ２に示されているように、従
来の半導体レーザ装置では、レーザダイオードチップの
発光端面Ｂ側に発生する応力が相対的に最も高いのに対
して、本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、応力
Ｓ１に示されているように、発光端面Ｂ側において発生
する応力は緩和されて、発光端面Ａ側の応力とほぼ同レ
ベルとなっていることがわかる。

【００２９】また、応力Ｓ１に示されているように、本
実施の形態に係る半導体レーザ装置では、レーザダイオ
ードチップ１の共振器長Ｌ１方向の中央付近において発
生する応力が相対的に最も大きくなるが、従来の半導体
レーザ装置において対応する部分と比較すると、その応
力は緩和されていることがわかる。

【００３０】このことを示すシミュレーションによる他
の結果を図３に示す。図３は、レーザダイオードチップ
１の発光端面Ｂ側において発生する応力（ＳＢ：図１４
中のＳＢに対応）およびレーザダイオードチップ１の共
振器長Ｌ１方向の中央付近において発生する応力（Ｓ
Ｃ：図１４中のＳＣに対応）のサブマウントの長さ（Ｌ
２）依存性を示したものである。なお、横軸は、レーザ
ダイオードチップの共振器長Ｌ１を１とした。

【００３１】図３に示されているように、応力ＳＣで
は、サブマウントの長さＬ２が短くなるに従い、徐々に
相対的に小さくなっていることがわかる。また、応力Ｓ
Ｂでも、その傾向が同じであるが、サブマウントの長さ
Ｌ２がある長さよりも短くなると、応力ＳＣよりも相対
的に小さくなっていることがわかる。すなわち、レーザ
ダイオードチップ１の共振器長Ｌ１方向の中央付近にお
いて発生する応力が相対的に最も大きいが、従来の半導
体レーザ装置と比較すると相対的に小さくなっている。

【００３２】以上説明したように、本実施の形態に係る
半導体レーザ装置では、サブマウントの長さＬ２を、レ
ーザダイオードチップ１の共振器長方向の長さＬ１と実
質的に同じ長さとし、しかも、サブマウント２の前端面
Ｃおよび後端面Ｄをレーザダイオードチップ１の発光端
面ＡおよびＢと同一平面内にそれぞれ配置させることに
よって、従来の半導体レーザ装置の場合よりも、レーザ
ダイオードチップ内に発生する応力として、特に発光端
面Ｂ側に発生する応力が緩和させて、発光端面Ａ側にお
いて発生する応力と相対的に同レベルにすることができ
る。これは、サブマウント２によってレーザダイオード
チップ１が引張られる力が減少するためと考えられる。
その結果、レーザダイオードチップ１の劣化を防止する
ことができ、ひいては、半導体レーザ装置の寿命を延ば
すことができる。

【００３３】実施の形態２ 本発明の実施の形態２に係る半導体レーザ装置について
図を用いて説明する。図４を参照して、本実施の形態に
係る半導体レーザ装置では、レーザダイオードチップ１
はサブマウント２の上面上にはんだにより接合されてい
る。そのサブマウント２は、ブロック３上にロウ剤によ
り接合されている。特に、本実施の形態に係る半導体レ
ーザ装置では、レーザダイオードチップ１の発光端面Ａ
がサブマウント２の前端面Ｃより所定の長さＴ１だけ飛
び出して配置されている。このことにより、本実施の形
態に係る半導体レーザ装置では、発光端面Ａ側に発生す
る応力をより緩和することができる。このことについて
説明する。

【００３４】まず、シミュレーションにより、発光端面
Ａがサブマウント２の前端面Ｃより飛び出す長さＴ１と
発光端面Ａ側に発生する応力（図１４中ＳＡに発生する
応力）との関係について評価した結果を図５に示す。な
お、シミュレーションに用いたヤング率などの物性定数
などは、実施の形態１において用いた条件と同様の条件
を適用するとともに、各部材の寸法として本実施の形態
の構造に適合した寸法を選択して用いた。

【００３５】図５において、横軸は飛び出しの長さＴ１
のレーザダイオードチップ１の共振器長Ｌ１に対する割
合を示している。縦軸は応力の相対的な強度を示し、特
に、飛び出しの長さＴ１が０μｍの場合における応力を
１とした。

【００３６】図５に示されているように、発光端面Ａ側
において発生する応力は、発光端面Ａがサブマウント２
の前端面Ｃより飛び出すに従い、その大きさが相対的に
小さくなっていることがわかる。そして、その飛び出す
長さＴ１が長くなると、相対的に応力は大きくなり、飛
び出す長さＴ１に対するレーザダイオードチップの共振
器長Ｌ１に対する割合が約０．１５のときに、応力は飛
び出し長さＴ１が０μｍの場合における応力の大きさと
相対的に同レベルになっていることがわかった。そし
て、飛び出しの長さＴ１がさらに長くなると、応力は相
対的にさらに大きくなることが判明した。これは、レー
ザダイオードチップ１がサブマウントと接合されている
部分が接合されていない部分（発光端面部分）を引張る
ためであると考えられる。しかし、さらに飛び出しの長
さＴ１が長くなると発光端面部分は開放されるために応
力は緩和すると考えられる。

【００３７】以上より、発光端面Ａ側に発生する応力を
緩和するには、発光端面Ａがサブマウント２の前端面Ｃ
より飛び出す長さＴ１として、レーザダイオードチップ
１の共振器長Ｌ１の約１５％以下に抑えなければならな
いことがわかった。そして、図５に示された結果から、
応力を効果的に緩和するには、その長さＴ１は、共振器
長Ｌ１の３％以上７％以下であることが望ましいことが
わかった。

【００３８】たとえば、本実施の形態に係る半導体レー
ザ装置のレーザダイオードチップ１として、共振器長Ｌ
１を３００μｍと設定した場合には、飛び出しの長さＴ
１は４５μｍ以下に抑えることが望ましく、約１０〜２
０μｍに設定することがレーザダイオードチップ１に発
生する応力を最も効果的に緩和する上で好ましい。

【００３９】実施の形態３ 本発明の実施の形態３に係る半導体レーザ装置について
図を用いて説明する。実施の形態２に係る半導体レーザ
装置では、レーザダイオードチップ１の発光端面Ａがサ
ブマウント２の前端面Ｃより所定の長さ分だけ飛び出し
ていた。

【００４０】本実施の形態では、図６に示されているよ
うに、発光端面Ａに加えて、発光端面Ｂもサブマウント
２の後端面Ｄより飛び出して構成されている。これ以外
の構成については、図４に示す半導体レーザ装置と同様
である。このように構成された半導体発光装置では、発
光端面Ａ側に発生する応力に加えて、発光端面Ｂ側に発
生する応力をも緩和することができる。

【００４１】このことについて説明する。シミュレーシ
ョンにより、発光端面Ｂがサブマウント２の後端面Ｄよ
り飛び出す長さＴ２と発光端面Ｂ側に発生する応力（図
１４中ＳＢに発生する応力）との関係について評価した
結果を図７に示す。なお、シミュレーションに用いたヤ
ング率などの物性定数などは、実施の形態１において用
いた条件と同様の条件を適用するとともに、各部材の寸
法として本実施の形態の構造に適合した寸法を選択して
用いた。

【００４２】図７において、横軸は飛び出しの長さＴ２
のレーザダイオードチップ１の共振器長Ｌ１に対する割
合を示している。縦軸は応力の相対的な強度を示し、特
に、飛び出しの長さＴ２が０μｍの場合における発光端
面Ｂ側に発生する応力を１とした。

【００４３】図７に示されているように、発光端面Ｂ側
において発生する応力の飛び出しの長さＴ２に対する依
存性の傾向は、実施の形態２において説明した図５に示
す傾向と同様の傾向を示した。すなわち、発光端面Ａが
サブマウント２の後端面Ｄより飛び出すに従い、その大
きさが相対的に一旦小さくなり、その後大きくなる傾向
を示した。その飛び出しの長さＴ２に対するレーザダイ
オードチップ１の共振器長Ｌ１に対する割合が約０．１
５のときに、応力は、飛び出しの長さＴ２が０μｍの場
合における応力の大きさと同レベルになっていることが
わかった。そして、飛び出しの長さＴ２がさらに長くな
ると、応力は相対的にさらに大きくなっていることがわ
かった。なお、発光端面Ａがサブマウント２の前端面Ｃ
より飛び出す長さＴ１によっては、発光端面Ｂ側に発生
する応力に大きな差は認められなかった。

【００４４】図７の結果に加えて、さらに、レーザダイ
オードチップ１の中央部に発生する応力ＳＣ（図１４中
のＳＣに対応）を評価した結果を図８に示す。図８に示
されているように、中央部において発生する応力は、発
光端面Ｂの飛び出しの長さＴ２が長くなるに従い、徐々
に減少する。そして、発光端面Ｂの飛び出しの長さＴ２
のレーザダイオードチップ１の共振器長の長さＬ１に対
する割合が約０．１５より大きくなると、応力ＳＣは発
光端面Ｂ側に発生する応力ＳＢよりも相対的に小さくな
ることがわかった。

【００４５】以上より、発光端面Ｂ側に発生する応力を
緩和するためには、発光端面Ｂがサブマウント２の後端
面Ｄより飛び出す飛び出しの長さＴ２として、レーザダ
イオードチップ１の共振器長Ｌ１の約１５％以下に抑え
なければならないことがわかった。そして、その応力を
効果的に緩和するには、その長さＴ２を共振器長Ｌ１の
３％以上７％以下に設定するのが望ましいことがわかっ
た。

【００４６】たとえば、本実施の形態に係る半導体レー
ザ装置のレーザダイオードチップ１として、共振器長Ｌ
１を３００μｍと設定した場合には、実施の形態２の結
果と合わせて、レーザダイオードチップ１の発光端面
Ａ、Ｂを、それぞれサブマウント２の前端面Ｃ、後端面
Ｄより飛び出させる飛び出しの長さＴ１、Ｔ２として、
それぞれ約４５μｍ以下に抑えることが望ましい。そし
て、応力を最も効果的に緩和するには、それぞれの飛び
出しの長さを約１０〜２０μｍに設定することが望まし
い。上述した半導体レーザ装置では、レーザダイオード
チップの劣化が抑えられ、ひいては、半導体レーザ装置
の寿命を延ばすことができる。

【００４７】なお、上述各実施例では、サブマウントと
してシリコンを例に挙げ、ブロックとして鉄を例に挙
げ、ロウ剤（Ａｕ０．８Ｓｎ０．２：重量比率）を例に
挙げたが、この他に、サブマウントしてＳｉＣ、ＡｌＮ
などを用いてもよい。ブロックとして銅、銀、モリブデ
ンなどを用いてもよい。ロウ剤のほかにはんだを用いて
もよい。

【００４８】これらの材料を用いた場合でも、図９に示
された物性定数を適用することにより、実施の形態1 か
ら３においてそれぞれ説明した応力の結果と同様の傾向
が得られた。また、その応力の傾向は、レーザダイオー
ドチップの寸法が５０×５０×２０μｍから５０００×
５０００×１０００μｍの範囲の値であり、そして、サ
ブマウントおよびブロックの寸法が、レーザダイオード
チップの寸法と各実施の形態に示された半導体レーザ装
置の形状に対応した適当な寸法であれば、同様の傾向を
示すことが判明した。

【００４９】さらに、レーザダイオードチップとして、
ＧａＡｓ系の短波長用のレーザダイオードチップを例に
挙げたが、この他に、ＡｌＧａＩｎＰ系の赤色のレーザ
ダイオードチップやＩｎＰ系の長波長用のレーザダイオ
ードチップについても本実施の形態１から３において説
明した応力の結果と同様の傾向を示した。

【００５０】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【００５１】

【発明の効果】本発明の１つの局面における半導体発光
装置によれば、補助基材部の前端面および後端面は、発
光部の一方の発光端面および他方の発光端面とそれぞれ
同一平面内にある。これにより、発光部と補助基材部と
の接合近傍のそれぞれの発光端面側の発光部の内部にお
いて、組立時に発生する応力が緩和されて、ほぼ同じレ
ベルとなる。その結果、半導体装置の発光部の劣化を抑
えることができる。

【００５２】本発明の他の局面における半導体発光装置
によれば、補助基材部の前端面が、１対の発光端面間の
長さの１５％以下の長さをもって、一方の発光端面より
も発光部の内部側へ後退している。これにより、一方の
発光端面側の発光部と補助基材部との接合近傍の発光部
の内部において発生する応力が、一方の発光端面と前端
面とが同一平面内に位置している場合における応力より
も緩和される。その結果、半導体装置の発光部の劣化を
効果的に抑えることができる。

【００５３】好ましくは、補助基材部の後端面は、１対
の発光端面のうちの他方の発光端面よりも発光部の内部
側へ第２の長さ分だけ後退している。その第２の長さ
は、１対の発光端面間の長さの１５％以下であることに
より、他方の発光端面側に発生する応力も一方の発光端
面側に発生する応力の場合と同様に緩和される。その結
果、半導体装置の発光部の劣化をさらに効果的に抑える
ことができる。

【００５４】さらに好ましくは、第１および第２の長さ
は、それぞれ１対の発光端面間の長さの３％以上７％以
下であることにより、一方の発光端面側または他方の発
光端面側の、発光部と補助基材部との接合近傍の発光部
の内部において、組立時に発生する応力が最も緩和され
る。その結果、半導体発光装置の発光部の劣化を最も効
果的に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装
置の一側面図である。

【図２】 同実施の形態において、レーザダイオードチ
ップ内において発生する応力の分布を示す図である。

【図３】 同実施の形態において、レーザダイオードチ
ップ内の中央部および発光端面側において発生する応力
のサブマウント長依存性を示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態２に係る半導体レーザ装
置の一側面図である。

【図５】 同実施の形態において、レーザダイオードチ
ップの発光端面Ａ側において発生する応力の発光端面の
飛び出しの長さＴ１に対する依存性を示す図である。

【図６】 本発明の実施の形態３に係る半導体レーザ装
置の一側面図である。

【図７】 同実施の形態において、発光端面Ｂ側におい
て発生する応力の発光端面Ｂの飛び出しの長さに対する
依存性を示す図である。

【図８】 同実施の形態において、レーザダイオードチ
ップの中央部および発光端面Ｂ側において発生する応力
の発光端面Ｂの飛び出しの長さに対する依存性を示す図
である。

【図９】 シミュレーションに用いる各物性定数を示す
図である。

【図１０】 従来の第１の例に係る半導体発光装置の一
側面図である。

【図１１】 従来の第２の例に係る半導体発光装置の一
側面図である。

【図１２】 従来の第１の例に係る半導体発光装置の上
面図である。

【図１３】 従来の第１の半導体発光装置の正面図であ
る。

【図１４】 レーザダイオードチップにおける応力を評
価する部分を示す図である。

【図１５】 従来の問題点を説明するための、応力のレ
ーザダイオードチップ内の分布を示す図である。

【図１６】 従来の問題点を説明するための、応力のサ
ブマウント長依存性を示す図である。

【符号の説明】

１ レーザダイオードチップ、２ サブマウント、３
ブロック。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材部と、 前記基材部上に接合され、前端面、後端面および上面を
   有する補助基材部と、 前記補助基材部の前記上面上に接合され、前後に向かい
   合った、光を発する１対の発光端面を有する発光部とを
   備え、 前記前端面は、１対の前記発光端面の一方の発光端面と
   実質的に同一平面内に位置し、前記後端面は他方の発光
   端面と実質的に同一平面内に位置している、半導体発光
   装置。
2. 【請求項２】 基材部と、 前記基材部上に接合され、前端面、後端面および上面を
   有する補助基材部と、 前記補助基材部の前記上面上に接合され、前後に向かい
   合った、光を発する１対の発光端面を有する発光部とを
   備え、 前記補助基材部の前記前端面は、１対の前記発光端面の
   うちの一方の発光端面よりも前記発光部の内部側へ第１
   の長さ分だけ後退し、 前記第１の長さは、１対の前記発光端面間の長さの１５
   ％以下である、半導体発光装置。
3. 【請求項３】 前記補助基材部の前記後端面は、１対の
   前記発光端面のうちの一方の発光端面よりも前記発光部
   の内部側へ第２の長さ分だけ後退し、 前記第２の長さは、１対の前記発光端面間の長さの１５
   ％以下である、請求項２記載の半導体発光装置。
4. 【請求項４】 前記第１および第２の長さは、それぞれ
   １対の前記発光端面間の長さの３％以上７％以下であ
   る、請求項２または３に記載の半導体発光装置。