JP2000196203A - Semiconductor laser and its manufacture - Google Patents

Semiconductor laser and its manufacture

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JP2000196203A
JP2000196203A JP10371458A JP37145898A JP2000196203A JP 2000196203 A JP2000196203 A JP 2000196203A JP 10371458 A JP10371458 A JP 10371458A JP 37145898 A JP37145898 A JP 37145898A JP 2000196203 A JP2000196203 A JP 2000196203A
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light
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忠士 竹岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser which can generate the light of two wavelengths with one element. SOLUTION: Light emitting parts 1 and 2 containing double-heterojunction and a current block layer are formed on different substrates 6 and 7. Substrate sides are overlapped and are thermally treated so as to joint them. The respective light emitting parts can arbitrarily select luminous wavelengths decided by materials and respective semiconductor layers can be grown at an optimum temperature. The luminous spots of the respective light emitting parts can be set to the distances of several 10 μm-100 μm. An InGaP system material or an InGaAlP system material is used for the double heterojunction of one light emitting part and a GaAs system material or an AlGaAs system material for the double heterojunction of the other light emitting part. Thus, a semiconductor laser emitting the light of a 650 nm band or a 780 nm band can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光情報記録再生装
置に用いられる半導体レーザ及びその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser used for an optical information recording / reproducing apparatus and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】次世代の光ディスクであるデジタルバー
サタイルディスク(DVD)は、映像記録として135
分の動画を再生可能であること、また、情報記録として
4.7GByteの容量が記録できることから、従来の
コンパクトディスク(CD)を受け継いで発展すること
が期待されている。
2. Description of the Related Art A digital versatile disk (DVD), which is a next-generation optical disk, has a recording capacity of 135 images.
Since it is possible to reproduce a moving image of a minute and a capacity of 4.7 Gbytes can be recorded as an information record, it is expected to be developed by inheriting a conventional compact disc (CD).

【0003】このDVDの再生装置においては、DVD
(映像記録)、DVD−ROM(情報記録)、DVD−
R(一回書き込みの情報記録)の再生及びデータ読み出
しに加えて、CD(映像記録)、CD−ROM(情報記
録)、CD−R(一回書き込みの情報記録)の再生及び
データ読み出しを行うことが要望されており、このこと
は従来のCDからDVDに移行するためにも必要な事項
である。
In this DVD reproducing apparatus, a DVD
(Video recording), DVD-ROM (information recording), DVD-
In addition to the reproduction of R (write once information recording) and data reading, the reproduction of CD (video recording), CD-ROM (information recording), and CD-R (write once information) and data reading are performed. This is also a necessary item for migrating from a conventional CD to a DVD.

【0004】ところで、DVDには、従来のCDと比較
して以下の2点で大きな違いが存在する。
[0004] DVDs have two major differences from conventional CDs in the following two respects.

【0005】第1の違いは、光ディスクの基板の厚さで
ある。CDでは基板の厚さが1.2mmであったが、D
VDでは0.6mmとしている。これは、記録密度の向
上をねらって集光用のレンズの開口数NAを大きくした
ときに、光ディスクの傾きに対する許容度を大きくする
ためである。
[0005] The first difference is the thickness of the substrate of the optical disk. In the CD, the thickness of the substrate was 1.2 mm.
In VD, it is 0.6 mm. This is because when the numerical aperture NA of the condensing lens is increased in order to improve the recording density, the tolerance for the inclination of the optical disk is increased.

【0006】第2の違いは、ピックアップで使用する半
導体レーザの波長である。従来のCDでは半導体レーザ
の波長は780nmであり、DVDでは波長650nm
の半導体レーザを使用する。これは、集光スポットの大
きさが波長に比例するためである。
[0006] The second difference is the wavelength of the semiconductor laser used in the pickup. The wavelength of a semiconductor laser is 780 nm for a conventional CD, and 650 nm for a DVD.
Semiconductor laser is used. This is because the size of the focused spot is proportional to the wavelength.

【0007】情報を読み取るピックアップにとって、基
板の厚さが異なる2種類の光ディスクを読み取る事は、
収差の点で難しい。よって、基板厚さ0.6mmを読み
取るために設計されたレンズ系をそのまま用いたので
は、基板厚さ1.2mmのディスクを読み取ることはで
きない。
For a pickup that reads information, reading two types of optical discs having different substrate thicknesses requires
Difficult in terms of aberration. Therefore, if a lens system designed to read a substrate thickness of 0.6 mm is used as it is, a disk with a substrate thickness of 1.2 mm cannot be read.

【0008】そこで、厚みの異なるディスクを読み取る
方法として、各種の方法が考えられている。例えば、
「電子材料、1996年6月、38頁)に記載されてい
るように、CD用とDVD用の2種類の対物レンズを切
り替えて使用する方法、2焦点のレンズを対物レンズと
して用いる方法、液晶シャッタを使用する方法等が挙げ
られる。これらの方法により、基板厚さが異なる2種類
のディスクを読み出すことが可能となり、DVD再生装
置を用いて従来のCDやCD−ROMを読み出し可能と
なる。
Therefore, various methods have been considered as a method of reading disks having different thicknesses. For example,
As described in "Electronic Materials, June 1996, p. 38", a method of switching between two types of objective lenses for CD and DVD, a method of using a bifocal lens as an objective lens, and a liquid crystal. A method using a shutter, etc. With these methods, it is possible to read two types of disks having different substrate thicknesses, and to read a conventional CD or CD-ROM using a DVD reproducing device.

【0009】しかしながら、上記方法では、現在流通し
ているCD−Rを読み出すことは困難である。その理由
は、一回書き込みのCD−Rは記録方式として780n
mの波長の光に反応する色素を使用しているためであ
る。このタイプのCD−Rを読み取るためには、波長7
80nmの半導体レーザが必要である。
However, it is difficult for the above method to read CD-Rs currently in circulation. The reason is that the once-written CD-R is 780n as a recording method.
This is because a dye that responds to light having a wavelength of m is used. To read this type of CD-R, a wavelength of 7
An 80 nm semiconductor laser is required.

【0010】このCD−Rを読み出すことも可能なDV
D用ピックアップとしては、以下のような構成が考えら
れる。
A DV from which this CD-R can be read
The following configuration can be considered as the pickup for D.

【0011】まず、CD用のピックアップとDVD用の
ピックアップの2個のピックアップを再生装置内に備え
ることが考えられる。この場合、各ピックアップは独立
しており、DVD専用のピックアップには発光波長65
0nmの半導体レーザ及びNA0.6の対物レンズを用
い、CD専用のピックアップには発光波長780nmの
半導体レーザ及びNA0.45の対物レンズを用いるこ
とになる。しかしながら、この方法では、再生装置の大
型化及びコストアップにつながる。
First, it is conceivable to provide a pickup with two pickups, a pickup for CD and a pickup for DVD. In this case, each pickup is independent, and a pickup dedicated to DVD has an emission wavelength of 65 nm.
A semiconductor laser of 0 nm and an objective lens of NA 0.6 are used, and a semiconductor laser with an emission wavelength of 780 nm and an objective lens of NA 0.45 are used for a pickup exclusively for CD. However, this method leads to an increase in size and cost of the reproducing apparatus.

【0012】ところが、DVD装置は発売当初から低価
格化が必要とされており、コスト低減が重要なキーポイ
ントである。このためには、DVD装置には1個のピッ
クアップを搭載し、発光波長780nm及び650nm
の2種類の光を使用する方法が必要である。そこで、2
種類の波長の光を発生する半導体レーザをピックアップ
内に組み込むことで、低コストで、かつ、CD−Rも含
めた全てのCD、CD−ROMを読み出すことが可能な
ピックアップ装置を得ることができる。
However, since the DVD device has been required to be reduced in price from the beginning of its sale, cost reduction is an important key point. For this purpose, one pickup is mounted on the DVD device, and the emission wavelength is 780 nm and 650 nm.
There is a need for a method using two types of light. So 2
By incorporating a semiconductor laser that generates light of various wavelengths into a pickup, a pickup device that can read all CDs and CD-ROMs including a CD-R at low cost can be obtained. .

【0013】このような2種類の波長の光を発生するこ
とが可能な半導体レーザとしては、従来、以下のような
ものが提案されている。
As a semiconductor laser capable of generating light of these two wavelengths, the following has been conventionally proposed.

【0014】(1)半導体レーザパッケージ内部に2種
類の半導体レーザチップを組み込み、2種類の光を出射
する方法。
(1) A method of incorporating two types of semiconductor laser chips inside a semiconductor laser package and emitting two types of light.

【0015】(2)特開平3−9589号公報に開示さ
れているように、同一ウェハーの隣接する半導体レーザ
チップに対して、各々コート膜の膜厚を変えて異なる波
長発振させる方法。
(2) As disclosed in JP-A-3-9589, a method in which adjacent semiconductor laser chips on the same wafer are oscillated at different wavelengths by changing the thickness of the coating film.

【0016】(3)特開昭61−19186号公報に開
示されているように、同一ウェハーの隣接する半導体レ
ーザにおいて、活性層下部の溝の幅を変えることにより
活性層のAl含有量を異ならせて発振波長を変える方
法。
(3) As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-19186, in adjacent semiconductor lasers on the same wafer, if the Al content of the active layer is changed by changing the width of the groove below the active layer. And change the oscillation wavelength.

【0017】(4)特開平3−30388号公報に開示
されているように、基板上に第1の活性層と第2及び第
3のクラッド層からなるダブルヘテロ接合を形成し、そ
の上に第2の活性層と第4及び第5のクラッド層からな
るダブルヘテロ接合を形成する方法。
(4) As disclosed in JP-A-3-30388, a double heterojunction comprising a first active layer and second and third cladding layers is formed on a substrate, and A method for forming a double hetero junction comprising a second active layer and fourth and fifth cladding layers.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
(1)の方法では、発光スポットの距離が問題となる。
ピックアップにおいて同一のレンズ系を用いて2つの異
なる波長の光を扱う場合には、発光スポット間の距離を
少なくとも100μm以下にする必要がある。通常の形
状のパッケージでは、半導体レーザチップを並べて置く
ため、発光スポット間の距離は100μm以上となり、
さらに、チップのパッケージへの貼り付けによって数1
0μm程度の誤差が生じる。
However, in the above method (1), the distance between the light emitting spots becomes a problem.
When two light beams having different wavelengths are handled by using the same lens system in the pickup, the distance between the light emitting spots needs to be at least 100 μm or less. In a package having a normal shape, the distance between the light emitting spots is 100 μm or more because the semiconductor laser chips are arranged side by side.
Furthermore, by attaching the chip to the package,
An error of about 0 μm occurs.

【0019】上述の(2)及び(3)の方法では、波長
差が大きく取れないという問題がある。いずれの方法で
も、各活性層を1回の成長工程で形成するため、材料系
が同一の系統のものとなる。例えば、多少のAl混晶比
の差はあるものの、780nm帯であればAlGaAs
系材料であり、その波長差は高々10nm程度である。
DVD用ピックアップにおいてCD−Rとの互換性を得
るためには、780nm帯と650nm帯の発光波長を
発生させる必要がある。そこで、650nm帯の光を発
生させるためには、活性層及びクラッド層としてGaI
nP系材料及びAlGaInP系材料を用いる必要があ
る。従って、2種類の波長を得るためには、活性層及び
クラッド層からなるダブルヘテロ接合を全く異なる材料
を用いて構成する必要がある。
The above methods (2) and (3) have a problem that a large wavelength difference cannot be obtained. In either method, since each active layer is formed in one growth step, the material system is the same. For example, although there is a slight difference in the Al mixed crystal ratio, AlGaAs is used in the 780 nm band.
It is a system material, and its wavelength difference is at most about 10 nm.
In order to obtain compatibility with a CD-R in a DVD pickup, it is necessary to generate emission wavelengths in the 780 nm band and the 650 nm band. Therefore, in order to generate light in the 650 nm band, GaI is used as an active layer and a cladding layer.
It is necessary to use an nP-based material and an AlGaInP-based material. Therefore, in order to obtain two kinds of wavelengths, it is necessary to form the double hetero junction composed of the active layer and the cladding layer using completely different materials.

【0020】さらに、上述の(4)の方法では、以下の
ような問題がある。
Further, the method (4) has the following problem.

【0021】まず、特開平3−30388号公報の第1
の実施例に示されている半導体レーザは、リッジ構造と
称されるタイプのものである。この構造は、気相成長法
(有機金属気相成長法:MOCVD法)及び分子線エピ
タキシー法(MBE法)により成長させる。本発明者ら
の同様な実験によれば、この構造では、ZnSSe層を
成長させてSiO2を除去した後のZnSSe層の表面
は平坦ではなく凸型の形状となる。その上にMOCVD
法又はMBE法によりp−GaAsコンタクト層、クラ
ッド層、活性層及びクラッド層を順次成長させると、そ
の下地であるp−GaAsコンタクト層及びZnSSe
層の形状をそのまま保って成長が行われるため、活性層
が湾曲した構造となる。このように活性層が湾曲した構
造では、半導体レーザを高温にて動作させた場合の信頼
性が悪くなり、実際のピックアップに組み込んで使用す
ることはできない。
First, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei.
The semiconductor laser shown in the embodiment is of a type called a ridge structure. This structure is grown by vapor phase epitaxy (metalorganic vapor phase epitaxy: MOCVD) and molecular beam epitaxy (MBE). According to a similar experiment conducted by the present inventors, in this structure, the surface of the ZnSSe layer after the growth of the ZnSSe layer and removal of SiO 2 is not flat but convex. MOCVD on it
When a p-GaAs contact layer, a clad layer, an active layer and a clad layer are sequentially grown by the MBE method or the MBE method, the p-GaAs contact layer
Since the growth is performed while maintaining the shape of the layer, the active layer has a curved structure. In such a structure in which the active layer is curved, the reliability when the semiconductor laser is operated at a high temperature is deteriorated, and the semiconductor laser cannot be used by being incorporated in an actual pickup.

【0022】次に、特開平3−30388号公報の第2
の実施例に示されている半導体レーザは、VSIS構造
と称されるタイプのものである。この構造は、気相成長
法では作製が困難であるので、液相成長法(LPE法)
で成長させる。しかしながら、この構成では、必要とさ
れる650nm帯のレーザ光を得ることができない。そ
の理由は、650nm帯の波長の光を発生するダブルヘ
テロ接合ではクラッド層としてAlGaInP層を用い
る必要があるが、LPE法ではAlGaInPを成長さ
せることができないからである。
Next, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei.
The semiconductor laser shown in the embodiment is of a type called a VSIS structure. This structure is difficult to manufacture by the vapor phase growth method, so the liquid phase growth method (LPE method)
Grow with. However, with this configuration, it is not possible to obtain the required 650 nm band laser light. The reason is that an AlGaInP layer needs to be used as a cladding layer in a double heterojunction that generates light of a wavelength in the 650 nm band, but AlGaInP cannot be grown by the LPE method.

【0023】上記(4)の方法のもう1つの問題点は、
成長温度である。活性層又はクラッド層の材料が異なる
場合には、通常、最適成長温度が異なる。例えば、半導
体基板上にGaInP/AlGaInP系の材料で活性
層及びクラッド層を成長し、次にAlGaAs系材料で
活性層及びクラッド層を成長する場合、GaInP/A
lGaInP系の材料では最適成長温度が約600℃で
あり、AlGaAs系材料では最適成長温度が約800
℃と高くなる。従って、GaInP/AlGaInP系
の材料からなる活性層又はクラッド層は、最適成長温度
以上の温度に曝されることになる。そして、最適成長温
度以上の温度で長時間保持された場合には、素子内部の
不純物等が拡散して素子特性(閾値電流密度や信頼性)
が悪くなるという問題点がある。
Another problem of the above method (4) is that
The growth temperature. When the material of the active layer or the cladding layer is different, the optimum growth temperature is usually different. For example, when an active layer and a cladding layer are grown on a semiconductor substrate using a GaInP / AlGaInP-based material and then an active layer and a cladding layer are grown on an AlGaAs-based material, GaInP / A
The optimum growth temperature is about 600 ° C. for the 1GaInP-based material, and about 800 ° C. for the AlGaAs-based material.
° C. Therefore, the active layer or the cladding layer made of the GaInP / AlGaInP-based material is exposed to a temperature higher than the optimum growth temperature. If the temperature is maintained at a temperature higher than the optimum growth temperature for a long time, impurities and the like in the device diffuse to diffuse the device characteristics (threshold current density and reliability).
Is worse.

【0024】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、2つの波長の光を発
生することができ、良好な素子特性が得られ、ピックア
ップに組み込んで使用可能な半導体レーザ及びその製造
方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and can generate light of two wavelengths, obtain good element characteristics, and can be used in a pickup. It is an object to provide a possible semiconductor laser and a method for manufacturing the same.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、第1の基板上に第1の活性層を含む第1の発光部が
設けられ、第2の基板上に第2の活性層を含み、該第1
の発光部とは異なる波長の光を発生する第2の発光部が
設けられ、基板側同士、発光部側同士、又は一方の基板
側と他方の発光部側とを接合されてなり、そのことによ
り上記目的が達成される。
According to a semiconductor laser of the present invention, a first light emitting portion including a first active layer is provided on a first substrate, and a second active layer is provided on a second substrate. Including the first
A second light emitting unit that emits light having a wavelength different from that of the light emitting unit is provided, and the substrate sides are joined together, the light emitting unit sides are joined, or one substrate side and the other light emitting unit side are joined. This achieves the above object.

【0026】前記発光部が、第1導電型の第1クラッド
層と第2導電型の第2クラッド層とで活性層を挟んだダ
ブルヘテロ接合を有していてもよい。
The light emitting section may have a double hetero junction in which an active layer is sandwiched between a first conductive type first clad layer and a second conductive type second clad layer.

【0027】前記発光部が、さらに電流ブロック層を有
していてもよい。
[0027] The light emitting section may further include a current blocking layer.

【0028】一方の発光部のダブルヘテロ接合がInG
aP系材料又はInGaAlP系材料からなり、他方の
発光部のダブルヘテロ接合がGaAs系材料又はAlG
aAs系材料からなっていてもよい。
The double heterojunction of one of the light emitting portions is InG
aP-based material or InGaAlP-based material, and the double heterojunction of the other light emitting portion is made of GaAs-based material or AlG
It may be made of an aAs-based material.

【0029】前記クラッド層のp型不純物がBeであっ
てもよい。
The p-type impurity of the cladding layer may be Be.

【0030】本発明の半導体レーザの製造方法は、本発
明の半導体レーザを製造する方法であって、前記第1の
半導体基板上に第1の活性層を含む第1の発光部を形成
する工程と、前記第2の半導体基板上に第2の活性層を
含む第2の発光部を形成する工程と、基板側同士、発光
部側同士、又は一方の基板側と他方の発光部側とを重ね
合わせ、熱処理によって接合する工程とを含み、そのこ
とにより上記目的が達成される。
A method for manufacturing a semiconductor laser according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor laser according to the present invention, wherein a first light emitting portion including a first active layer is formed on the first semiconductor substrate. Forming a second light emitting unit including a second active layer on the second semiconductor substrate; and connecting the substrate sides, the light emitting unit sides, or one substrate side and the other light emitting unit side. Superimposing and joining by heat treatment, whereby the object is achieved.

【0031】以下、本発明の作用について説明する。Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

【0032】本発明にあっては、別々の基板上にダブル
ヘテロ接合や電流ブロック層等を含む発光部を各々形成
し、基板側同士、発光部側同士、又は一方の基板側と他
方の発光部側とを重ね合わせて熱処理することにより接
合しているので、材料によって決まる発光波長を各発光
部で任意に選択することが可能であり、各半導体層の成
長も各々最適な温度で行うことができる。
In the present invention, light emitting portions including a double hetero junction, a current blocking layer, and the like are formed on separate substrates, and the light emitting portions on the substrate side, the light emitting portions on the other side, or the light emitting portions on one substrate side and the other on the other side. The light emission wavelength determined by the material can be arbitrarily selected in each light emitting portion, and the growth of each semiconductor layer must be performed at an optimum temperature. Can be.

【0033】各半導体基板上にダブルヘテロ接合や電流
ブロック層を形成した後で、両基板を重ね合わせて接合
することにより、各発光部の発光スポットを数10μm
から約100μm以下の距離とすることができる。
After forming a double hetero junction or a current blocking layer on each semiconductor substrate, the two substrates are overlapped and joined to each other, so that the light emitting spot of each light emitting portion is several tens μm.
From about 100 μm or less.

【0034】さらに、ダブルヘテロ接合や電流ブロック
層を通常の半導体レーザと同様に、例えばGaAs基板
のような実績のある基板上に成長させることができるの
で、ダブルヘテロ接合や電流ブロック層を従来の半導体
レーザにおいて実績のある構造や構成とすることができ
る。また、半導体レーザの初期特性や信頼性は、通常の
半導体レーザと同様にすることができる。
Further, the double hetero junction and the current blocking layer can be grown on a proven substrate such as a GaAs substrate in the same manner as a normal semiconductor laser. A structure and configuration that have been used in semiconductor lasers can be used. The initial characteristics and reliability of the semiconductor laser can be made similar to those of a normal semiconductor laser.

【0035】第1の基板上の発光部と第2の基板上の発
光部の位置は、基板の特定の場所を使用して位置決めを
行い、フォトリソグラフィにより作製することができ
る。また、基板や発光部の接合も基板の特定の場所を利
用して高精度に位置合わせすることができる。
The positions of the light emitting portion on the first substrate and the light emitting portion on the second substrate can be determined by photolithography by using a specific location on the substrate for positioning. In addition, the bonding of the substrate and the light emitting unit can be performed with high accuracy by using a specific location of the substrate.

【0036】一方の発光部のダブルヘテロ接合にInG
aP系材料又はInGaAlP系材料を用い、他方の発
光部のダブルヘテロ接合にGaAs系材料又はAlGa
As系材料を用いることにより、650nm帯及び78
0帯の光を出射する半導体レーザが得られるので、DV
Dのピックアップに使用可能である。この半導体レーザ
を使用した光ディスクピックアップにより、DVD用デ
ィスクのみでなく、CD用ディスク、CD−ROM用デ
ィスク、さらにCD−R用ディスクを読み出すことが可
能である。
The double heterojunction of one of the light emitting sections has InG
An aP-based material or an InGaAlP-based material is used, and a GaAs-based material or an AlGa
By using an As-based material, the 650 nm band and 78
Since a semiconductor laser that emits light in the zero band can be obtained, DV
It can be used for D pickup. With the optical disk pickup using the semiconductor laser, not only DVD disks but also CD disks, CD-ROM disks, and CD-R disks can be read.

【0037】クラッド層のp型不純物をBeとした場
合、Znに比べて拡散係数が低いので、接合時の熱処理
で閾値電流が上昇しない。
When the p-type impurity of the cladding layer is Be, since the diffusion coefficient is lower than that of Zn, the threshold current does not increase by the heat treatment at the time of bonding.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0039】(実施形態1)図1に本発明の正面図を示
す。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a front view of the present invention.

【0040】この半導体レーザは、波長780nm帯の
光を発生する第1の発光部1が設けられた第1の基板6
と、波長650nm帯の光を発光する第2の発光部2が
設けられた第2の基板7とが接合されてなる半導体レー
ザチップ52を有する。
This semiconductor laser has a first substrate 6 provided with a first light emitting section 1 for generating light in a 780 nm wavelength band.
And a second substrate 7 provided with a second light-emitting unit 2 that emits light in a wavelength range of 650 nm.

【0041】第1の発光部1は、n−GaAs基板6上
にn−クラッド層8、活性層9及びp−クラッド層10
からなるダブルヘテロ接合が設けられている。その上に
エッチングストップ層11を介してp−クラッド層12
及びp−コンタクト層13からなるストライプ状メサ部
24が設けられている。メサ部24の両側には電流ブロ
ック層25が設けられている。
The first light emitting section 1 comprises an n-type GaAs substrate 6, an n-type cladding layer 8, an active layer 9 and a p-type cladding layer 10.
Is provided. A p-cladding layer 12 is formed thereon via an etching stop layer 11.
And a stripe-shaped mesa portion 24 composed of the p-contact layer 13. Current blocking layers 25 are provided on both sides of the mesa section 24.

【0042】第2の発光部1は、n−GaAs基板7上
にn−クラッド層21、活性層41及びp−クラッド層
14からなるダブルヘテロ接合が設けられ、各クラッド
層21、14と活性層との間に光ガイド層43、42が
設けられている。その上にエッチングストップ層11を
介してp−クラッド層16、p−中間バンドギャップ層
17及びp−コンタクト層18からなるストライプ状メ
サ部31が設けられている。メサ部31の両側には電流
ブロック層20が設けられている。
The second light emitting section 1 has a double hetero junction comprising an n-cladding layer 21, an active layer 41 and a p-cladding layer 14 provided on an n-GaAs substrate 7. Light guide layers 43 and 42 are provided between the layers. A stripe-shaped mesa portion 31 composed of the p-cladding layer 16, the p-intermediate band gap layer 17, and the p-contact layer 18 is provided thereon via the etching stop layer 11. The current block layers 20 are provided on both sides of the mesa unit 31.

【0043】第1の発光部1の上には電極34が設けら
れ、n−GaAs基板6の露出部上には共通電極50が
設けられてリードワイヤ3が接続されている。第2の発
光部2の上には電極33が設けられ、ステム100の上
に融着されている。そして、共通電極50とステム10
0との間に電流を流すことで635nmの波長の光を出
射し、共通電極50と電極34との間に電流を流すこと
で780nmの波長の光を出射する。
An electrode 34 is provided on the first light emitting portion 1, and a common electrode 50 is provided on an exposed portion of the n-GaAs substrate 6, and the lead wire 3 is connected. An electrode 33 is provided on the second light emitting unit 2 and is fused on the stem 100. Then, the common electrode 50 and the stem 10
By passing a current between 0 and 0, light with a wavelength of 635 nm is emitted. By passing a current between the common electrode 50 and the electrode 34, light with a wavelength of 780 nm is emitted.

【0044】この半導体レーザは、例えば以下のように
して作製することができる。
This semiconductor laser can be manufactured, for example, as follows.

【0045】まず、第1の発光部1の作製について説明
する。
First, the fabrication of the first light emitting section 1 will be described.

【0046】図2(a)に示すように、厚さ100μm
のn−GaAs基板6上に、MOCVD法によりn−A
lGaAs(例えばAl0.45Ga0.55As)クラッド層
8、AlGaAs(Al0.15Ga0.85As)活性層9、
p−AlGaAs(例えばAl0.45Ga0.55As)クラ
ッド層10、p−AlGaAsエッチングストップ層1
1、p−AlGaAs(例えばAl0.45Ga0.55As)
クラッド層12及びp−GaAsコンタクト層13を順
次成長する。このときの基板温度は800℃とし、p型
ドーパントとしてZnを用い、n型ドーパントとしてS
iを用いる。
As shown in FIG. 2A, the thickness is 100 μm.
N-GaAs substrate 6 on the n-GaAs substrate 6 by MOCVD.
1GaAs (for example, Al 0.45 Ga 0.55 As) cladding layer 8, AlGaAs (Al 0.15 Ga 0.85 As) active layer 9,
p-AlGaAs (for example, Al 0.45 Ga 0.55 As) cladding layer 10 and p-AlGaAs etching stop layer 1
1. p-AlGaAs (for example, Al 0.45 Ga 0.55 As)
A cladding layer 12 and a p-GaAs contact layer 13 are sequentially grown. The substrate temperature at this time was 800 ° C., Zn was used as a p-type dopant, and S was used as an n-type dopant.
Use i.

【0047】次に、この上にマスク層としてAl23
を蒸着し、フォトリソグラフィ法によりAl23膜をス
トライプ状にパターン加工する。このとき、ウェハーの
オリエンテーションフラットを基準としてストライプ部
の位置を決定する。その後、Al23膜をマスクとして
湿式エッチングを行って、コンタクト層13及びクラッ
ド層12のうち、Al23膜の両側に相当する部分を除
去する。これによりAl23膜の直下にメサ部24を形
成する。なお、クラッド層12を除去する際には、エッ
チングストップ層11との選択エッチングを行って、エ
ッチングを確実に停止させる。
Next, by depositing an Al 2 O 3 film as a mask layer thereon, is patterned an Al 2 O 3 film in a stripe shape by photolithography. At this time, the position of the stripe portion is determined based on the orientation flat of the wafer. Thereafter, wet etching is performed using the Al 2 O 3 film as a mask to remove portions of the contact layer 13 and the cladding layer 12 corresponding to both sides of the Al 2 O 3 film. Thus, the mesa portion 24 is formed immediately below the Al 2 O 3 film. When removing the cladding layer 12, selective etching with the etching stop layer 11 is performed to stop the etching reliably.

【0048】その後、MOCVD法により第2回目の成
長を行って、メサ部24の両側にn−GaAs電流ブロ
ック層25を形成する。このときの成長は、n−GaA
s層がAl23膜上に生成しない条件で行う。
After that, a second growth is performed by the MOCVD method to form the n-GaAs current blocking layers 25 on both sides of the mesa portion 24. The growth at this time is n-GaAs.
This is performed under the condition that the s layer is not formed on the Al 2 O 3 film.

【0049】次に、第2の発光部2の作製について説明
する。
Next, the fabrication of the second light emitting section 2 will be described.

【0050】図2(b)に示すように、n−GaAs基
板7上に、MOCVD法によりn−(Al0.7Ga0.3
0.52In0.48Pクラッド層21、(Al0.5Ga0.5
0.52In0.48P光ガイド層43、多重量子井戸活性層
(4層)41、(Al0.5Ga0.50.52In0.48P光ガ
イド層42、p−(Al0.7Ga0.30.52In0.48Pク
ラッド層14、p−GaInPエッチングストップ層1
5、p−AlGaInPクラッド層16及びp−GaI
nP中間バンドギャップ層17及びp−GaAsコンタ
クト層18を順次成長する。このときの成長温度は74
0℃とし、p型ドーパントとしてZnを用い、n型ドー
パントとしてSiを用いる。ここで、活性層及びクラッ
ド層の材料によって最適成長温度は異なるが、各発光部
を別々の基板上に形成するため、各々最適な温度で成長
が可能である。
As shown in FIG. 2B, n- (Al 0.7 Ga 0.3 ) is formed on the n-GaAs substrate 7 by MOCVD.
0.52 In 0.48 P clad layer 21, (Al 0.5 Ga 0.5 )
0.52 In 0.48 P optical guiding layer 43, multiple quantum well active layer (four layers) 41, (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.52 In 0.48 P optical guiding layer 42, p- (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.52 In 0.48 P cladding layer 14. , P-GaInP etching stop layer 1
5, p-AlGaInP cladding layer 16 and p-GaI
An nP intermediate band gap layer 17 and a p-GaAs contact layer 18 are sequentially grown. The growth temperature at this time is 74
At 0 ° C., Zn is used as a p-type dopant, and Si is used as an n-type dopant. Here, although the optimum growth temperature differs depending on the material of the active layer and the cladding layer, since each light emitting portion is formed on a separate substrate, it is possible to grow at each optimum temperature.

【0051】次に、この上にマスク層としてAl23
を蒸着し、フォトリソグラフィ法によりAl23膜をス
トライプ状にパターン加工する。このとき、発光部1の
作製時と同様に、ウェハーのオリエンテーションフラッ
トを基準としてストライプ部の位置を決定する。これに
より、発光部1と発光部2のストライプ状メサ部24、
31の位置を正確に合わせることができる。その後、A
23膜をマスクとして湿式エッチングを行って、コン
タクト層18、中間バンドギャップ層17及びクラッド
層16のうち、Al23膜の両側に相当する部分を除去
する。これによりAl23膜の直下にメサ部31を形成
する。なお、クラッド層16を除去する際には、エッチ
ングストップ層15との選択エッチングを行って、エッ
チングを確実に停止させる。
Next, by depositing an Al 2 O 3 film as a mask layer thereon, is patterned an Al 2 O 3 film in a stripe shape by photolithography. At this time, the position of the stripe portion is determined based on the orientation flat of the wafer as in the case of manufacturing the light emitting section 1. Thereby, the stripe-shaped mesa portions 24 of the light-emitting portions 1 and 2,
31 can be accurately adjusted. Then A
Using the l 2 O 3 film as a mask, wet etching is performed to remove portions of the contact layer 18, the intermediate band gap layer 17, and the cladding layer 16 corresponding to both sides of the Al 2 O 3 film. As a result, the mesa portion 31 is formed immediately below the Al 2 O 3 film. When removing the cladding layer 16, selective etching with the etching stop layer 15 is performed to stop the etching reliably.

【0052】その後、MOCVD法により第2回目の成
長を行って、メサ部31の両側にn−GaAs電流ブロ
ック層20を形成する。このときの成長は、n−GaA
s層がAl23膜上に生成しない条件で行う。
After that, a second growth is performed by the MOCVD method to form the n-GaAs current block layers 20 on both sides of the mesa portion 31. The growth at this time is n-GaAs.
This is performed under the condition that the s layer is not formed on the Al 2 O 3 film.

【0053】次に、この発光部1が設けられた第1の基
板6と発光部2が設けられた第2の基板7とを以下のよ
うにして接合する。
Next, the first substrate 6 provided with the light emitting section 1 and the second substrate 7 provided with the light emitting section 2 are joined as follows.

【0054】まず、各基板をH2SO4、H22及びH2
Oの混合液で第1の基板6と第2の基板7の表面をエッ
チングし、フッ化水素酸処理を行い、次に水洗及び乾燥
を行う。そして、図2(c)に示すように、ストライプ
方向を第1の基板6と第2の基板7とで同一の方向とし
て第1の基板6と第2の基板とを重ね合わせる。このと
き、オリエンテーションフラットを合わせることで位置
のアライメントを行う。
First, H 2 SO 4 , H 2 O 2 and H 2
The surfaces of the first substrate 6 and the second substrate 7 are etched with a mixed solution of O, hydrofluoric acid treatment is performed, and then water washing and drying are performed. Then, as shown in FIG. 2C, the first substrate 6 and the second substrate are overlapped with the stripe direction being the same direction for the first substrate 6 and the second substrate 7. At this time, position alignment is performed by adjusting the orientation flat.

【0055】次に、重ね合わせた2枚の基板をボート6
1に搭載し、その上に20g/cm 2のカーボンからな
る重り60を載せてH2雰囲気下、温度600℃で30
分間放置する。これにより、n−GaAs基板6とn−
GaAs基板7とが原子レベルで結合し、図2(d)に
示すように、発光部1と発光部2とが基板側で接合され
たウェハーが得られる。
Next, the two substrates thus superimposed are placed on a boat 6
1 and 20g / cm on it TwoFrom carbon
Put the weight 60 and HTwo30 at 600 ° C under atmosphere
Leave for a minute. Thereby, the n-GaAs substrate 6 and the n-
The GaAs substrate 7 is bonded at the atomic level, and as shown in FIG.
As shown, the light emitting unit 1 and the light emitting unit 2 are joined on the substrate side.
Wafer is obtained.

【0056】次に、共通電極50を形成するために、フ
ォトリソグラフィ法によりn−GaAs電流ブロック層
25、p−AlGaAsエッチングストップ層11、p
−AlGaAsクラッド層10、AlGaAs活性層9
及びn−AlGaAsクラッド層8の一部を除去する。
Next, in order to form the common electrode 50, the n-GaAs current blocking layer 25, the p-AlGaAs etching stop layer 11, and the p-type
-AlGaAs cladding layer 10, AlGaAs active layer 9
And a part of the n-AlGaAs cladding layer 8 is removed.

【0057】そして、図2(e)に示すように、n−G
aAsコンタクト層18の表面、エッチングで露出した
GaAs基板6上及びn−GaAsコンタクト11上に
各々電極33、34及び共通電極50を形成する。
Then, as shown in FIG.
The electrodes 33 and 34 and the common electrode 50 are formed on the surface of the aAs contact layer 18, on the GaAs substrate 6 exposed by etching, and on the n-GaAs contact 11, respectively.

【0058】作製したウェハーを分割してパッケージに
装着し、半導体レーザ装置が完成する。
The manufactured wafer is divided and mounted on a package, and a semiconductor laser device is completed.

【0059】本実施形態において、波長780nmで発
光する発光部1では閾値が52mAであり、波長650
nmで発光する発光部2では閾値が50mAであった。
さらに、高温一定出力における通電テストを行って信頼
性をテストしたところ、70℃、5mWの条件で約30
00時間のMTTFを得ることができた。
In the present embodiment, the threshold value of the light emitting section 1 which emits light at the wavelength of 780 nm is 52 mA, and the wavelength is 650 nm.
The threshold value was 50 mA in the light emitting unit 2 that emits light in nm.
Furthermore, the reliability was tested by conducting an energization test at a constant high temperature output.
An MTTF of 00 hours could be obtained.

【0060】さらに、発光部1のみ及び発光部2のみを
作製して電極を形成し、発振閾値を調べたところ、波長
780nmで発光する発光部1では閾値が50mAであ
り、波長650nmで発光する発光部2では閾値が38
mAであった。これらの結果から、直接結合を行うこと
により、650nmで発光する発光部2の閾値が約12
mA上昇することがわかる。
Further, only the light-emitting section 1 and the light-emitting section 2 were fabricated to form electrodes, and the oscillation threshold was checked. In the light emitting unit 2, the threshold is 38.
mA. From these results, by performing direct coupling, the threshold value of the light emitting section 2 emitting light at 650 nm is about 12
It can be seen that the mA rises.

【0061】そこで、以下の実施形態2では、発光部2
をMBE法により作製した例について説明する。
Therefore, in the following embodiment 2, the light emitting unit 2
Will be described with reference to an example manufactured by the MBE method.

【0062】(実施形態2)この実施形態2において、
発光部1は実施形態1と同様に作製し、発光部2を以下
のようにして作製する。なお、同じ機能を有する層には
実施形態1と同じ番号を付して説明する。
(Embodiment 2) In this embodiment 2,
The light emitting unit 1 is manufactured in the same manner as in the first embodiment, and the light emitting unit 2 is manufactured as described below. Note that layers having the same function are described with the same reference numerals as in the first embodiment.

【0063】n型GaAs基板7上に、MBE法により
n型AlGaInPクラッド層21、AlGaInP光
ガイド層43、多重量子井戸活性層41、AlGaIn
P光ガイド層42、p−AlGaInPクラッド層1
4、p−GaInPエッチングストップ層15、p−A
lGaInPクラッド層16及びp−GaInP中間バ
ンドギャップ層17及びp−GaAsコンタクト層18
を順次成長する。このときの成長温度は600℃とし、
p型ドーパントとしてBeを用い、n型ドーパントとし
てSiを用いる。
An n-type AlGaInP cladding layer 21, an AlGaInP light guide layer 43, a multiple quantum well active layer 41, an AlGaIn
P light guide layer 42, p-AlGaInP clad layer 1
4, p-GaInP etching stop layer 15, p-A
1GaInP cladding layer 16, p-GaInP intermediate band gap layer 17, and p-GaAs contact layer 18
Grow sequentially. The growth temperature at this time is 600 ° C.
Be is used as a p-type dopant, and Si is used as an n-type dopant.

【0064】以降の作製方法は実施形態1と同様に行
い、作製したウェハーを分割してパッケージに装着し、
半導体レーザ装置が完成する。
The subsequent manufacturing method is the same as that of the first embodiment. The manufactured wafer is divided and mounted on a package.
The semiconductor laser device is completed.

【0065】本実施形態において、波長780nmで発
光する発光部1では閾値が51mAであり、波長650
nmで発光する発光部2では閾値が39mAであった。
さらに、高温一定出力における通電テストを行って信頼
性をテストしたところ、70℃、5mWの条件で約50
00時間のMTTFを得ることができた。
In this embodiment, the threshold value of the light emitting section 1 emitting light at a wavelength of 780 nm is 51 mA, and the light emitting section 1 has a wavelength of 650 nm.
The threshold value was 39 mA in the light emitting unit 2 that emits light at nm.
Further, the reliability was tested by conducting an electricity test at a constant high temperature output.
An MTTF of 00 hours could be obtained.

【0066】本実施形態2と実施形態1を比較すると、
波長650nmで発光する発光部2をMOCVD法で作
製した場合、接合時の熱処理によって閾値電流(It
h)が上昇するのに対し、MBE法で作製した場合には
その影響を受けないと考えられる。
When the second embodiment is compared with the first embodiment,
When the light emitting unit 2 emitting light at a wavelength of 650 nm is manufactured by MOCVD, the threshold current (It
h) is increased, but it is considered that it is not affected by the MBE method.

【0067】波長650nmで発光する発光部2をMO
CVD法で作製した場合とMBE法で作製した場合の違
いは、p型ドーパントがMBE法ではBeであり、MO
CVD法ではZnであるという点である。
The light emitting section 2 emitting light at a wavelength of 650 nm is
The difference between the case manufactured by the CVD method and the case manufactured by the MBE method is that the p-type dopant is Be in the MBE method and MO
The point is that it is Zn in the CVD method.

【0068】これは、Znの拡散係数に比べてBeの拡
散係数が低いためと考えられる。すなわち、本実施形態
の接合温度では、Znは半導体中で拡散してIthが上
昇するのに対し、Beは拡散しないので単独の発光部で
半導体レーザを作製した場合に比べてほぼ同様の閾値電
流が得られる。
This is probably because the diffusion coefficient of Be is lower than that of Zn. That is, at the junction temperature of the present embodiment, Zn diffuses in the semiconductor and Ith rises, while Be does not diffuse, so that the threshold current is almost the same as that in the case where the semiconductor laser is manufactured with a single light emitting portion. Is obtained.

【0069】なお、上記実施形態1及び実施形態2では
発光部1と発光部2の共通電極50を作製するためにn
−クラッド層8までエッチングしているが、n側の半導
体層までエッチングしてコンタクトを行えばよい。具体
的には、n−クラッド層12からn−クラッド層8まで
の間のいずれかの部分でエッチングを停止し、電極を形
成してコンタクトを行えばよい。
In the first and second embodiments, n is required for manufacturing the common electrode 50 of the light emitting unit 1 and the light emitting unit 2.
-Although the cladding layer 8 is etched, the contact may be made by etching the n-side semiconductor layer. Specifically, the etching may be stopped at any part between the n-cladding layer 12 and the n-cladding layer 8 to form an electrode and make contact.

【0070】このように、共通電極を取り出すためにG
aAs基板まで達するように発光部の一部をエッチング
除去した場合には、ウェハー表面に凹凸が形成される。
さらに、ウェハーが100μm以下と薄いため、作製工
程でウェハーが割れることがある。
As described above, in order to take out the common electrode, G
When a part of the light emitting unit is removed by etching so as to reach the aAs substrate, irregularities are formed on the wafer surface.
Further, since the wafer is as thin as 100 μm or less, the wafer may be broken during the manufacturing process.

【0071】そこで、以下の実施形態3では、共通電極
を作製するために不純物拡散を行った例について説明す
る。
Therefore, in the following embodiment 3, an example in which impurity diffusion is performed to produce a common electrode will be described.

【0072】(実施形態3)この実施形態3において、
GaAs基板6及びGaAs基板7上に各々発光部1及
び発光部2を形成して基板側を接合させるまでは実施形
態1及び実施形態2と同様に作製し、共通電極を以下の
ようにして作製してする。なお、同じ機能を有する層に
は実施形態1と同じ番号を付して説明する。
(Embodiment 3) In this embodiment 3,
The light emitting unit 1 and the light emitting unit 2 are formed on the GaAs substrate 6 and the GaAs substrate 7, respectively, and are fabricated in the same manner as in the first and second embodiments until the substrate side is joined. The common electrode is fabricated as follows. Do it. Note that layers having the same function are described with the same reference numerals as in the first embodiment.

【0073】図3(a)に示すように発光部1及び発光
部2を有する基板6、7で接合されたウェハーに対し
て、発光部1の隣接するストライプ状メサ部24間の真
ん中に選択イオン打ち込み法によりZnを打ち込む。こ
のとき、加速電圧を調整して活性層9付近にZnが達す
るようにする。次に、選択イオン打ち込み法によりSi
を打ち込む。このとき、SiはZnよりも深い場所まで
打ち込まれるようにする。各不純物を打ち込んだ後、N
2雰囲気中でアニールを行う。このアニールにより不純
物が拡散し、Znの方が拡散しやすいため、図3(b)
に示すようにZnが拡散されたp型不純物拡散領域15
2及びSiが拡散されたn型不純物拡散領域153が形
成される。ここで、n型不純物としてSiを用いたが、
n型となる不純物であれば他の不純物でも適用可能であ
る。また、p型不純物としてZnを用いたが、p型とな
る不純物であれば他の不純物でも適用可能である。
As shown in FIG. 3A, for a wafer bonded by the substrates 6 and 7 having the light emitting unit 1 and the light emitting unit 2, the wafer is selected in the center between the adjacent stripe-shaped mesa portions 24 of the light emitting unit 1. Zn is implanted by an ion implantation method. At this time, the acceleration voltage is adjusted so that Zn reaches near the active layer 9. Next, by selective ion implantation,
Type. At this time, Si is implanted deeper than Zn. After each impurity is implanted, N
Anneal in two atmospheres. The impurity diffuses by this annealing, and Zn diffuses more easily.
A p-type impurity diffusion region 15 in which Zn is diffused as shown in FIG.
2 and an n-type impurity diffusion region 153 in which Si is diffused is formed. Here, Si was used as the n-type impurity,
Other impurities can be applied as long as they are n-type impurities. Further, Zn is used as the p-type impurity, but other impurities can be applied as long as they are p-type impurities.

【0074】次に、コンタクト層18の表面全面に電極
33を形成し、不純物拡散を行った部分上に選択的に共
通電極50を形成し、コンタクト層13の上及び不純物
拡散が行われていない電流ブロック層25上にわたって
選択的に電極34を形成する。共通電極50及び電極3
4を選択的に形成するためには、電極の不要な部分にフ
ォトレジストを残し、その上から電極膜を形成してフォ
トレジスト上の部分を有機溶剤中で除去するリフトオフ
法を用いることができる。
Next, an electrode 33 is formed on the entire surface of the contact layer 18, and a common electrode 50 is selectively formed on the portion where the impurity diffusion has been performed. The electrode 34 is selectively formed over the current blocking layer 25. Common electrode 50 and electrode 3
In order to selectively form 4, a lift-off method can be used in which a photoresist is left on unnecessary portions of the electrodes, an electrode film is formed thereon, and the portions on the photoresist are removed in an organic solvent. .

【0075】その後、作製したウェハーを分割してパッ
ケージに装着し、半導体レーザ装置が完成する。
Thereafter, the manufactured wafer is divided and mounted on a package, and a semiconductor laser device is completed.

【0076】本実施形態の半導体レーザは、共通電極5
1と電極34との間に電流を流すことにより発光部1か
ら発振し、共通電極51と電極33との間に電流を流す
ことにより発光部2から発振する。この半導体レーザは
ウェハー表面に凹凸が無く、作製工程でのウェハーの割
れを防いで生産性を向上することができる。
The semiconductor laser of the present embodiment has the common electrode 5
When a current flows between the common electrode 51 and the electrode 34, the light-emitting unit 1 oscillates, and when a current flows between the common electrode 51 and the electrode 33, the light-emitting unit 2 oscillates. This semiconductor laser has no irregularities on the wafer surface, and can prevent the wafer from cracking in the manufacturing process, thereby improving the productivity.

【0077】なお、上記実施形態1〜実施形態3ではG
aAs系の材料とAlGaInP系の材料について例を
挙げたが、他の材料、例えばInGaAsP、ZnSS
e、GaN等の他の系の材料を用いてもよい。また、発
光部1にAlGaAs系材料を用い、発光部2にAlG
aInP系材料を用いているが、逆に発光部1にAlG
aInP系材料を用い、発光部2にAlGaAs系材料
を用いてもよい。さらに、成長方法もMBE法やMOC
VD法に限らず、MOMBE法やCBE法等の方法を用
いてもよい。発光部1、2において、p−コンタクト層
及び電流ブロック層の上に第2コンタクト層を形成して
もよい。発光部の構造は、上記実施形態1〜実施形態3
に示したものに限られず、従来実績のある種々の構造が
適用可能である。
In the first to third embodiments, G
Although examples have been given of the aAs-based material and the AlGaInP-based material, other materials such as InGaAsP and ZnSS
Other materials such as e and GaN may be used. The light emitting section 1 is made of an AlGaAs-based material, and the light emitting section 2 is made of AlG
aInP-based material is used.
The light emitting unit 2 may be made of an AlGaAs-based material using an aInP-based material. Furthermore, the growth method is MBE or MOC.
Not limited to the VD method, a method such as the MOMBE method or the CBE method may be used. In the light emitting units 1 and 2, a second contact layer may be formed on the p-contact layer and the current block layer. The structure of the light emitting unit is as described in the first to third embodiments.
However, the present invention is not limited to those described above, and various structures that have been used in the past can be applied.

【0078】上記実施形態1〜実施形態3では接合を行
う面をGaAs基板側としたが、発光部1の電流ブロッ
ク層25と発光部2のGaAs基板7とを接合してもよ
い。その場合、各々の発光部分の距離は、ほぼ発光部2
のGaAs基板7の厚みとなるので、発光スポットの距
離を基板の厚さである約100μmとすることができ
る。又は、発光部2の電流ブロック層20と発光部1の
GaAs基板6とを接合してもよい。或いは、発光部1
の電流ブロック層25と発光部2の電流ブロック層20
とを接合してもよい。この場合、発光スポットの距離を
約4μmとすることができる。
In the first to third embodiments, the surface to be joined is on the GaAs substrate side. However, the current blocking layer 25 of the light emitting section 1 and the GaAs substrate 7 of the light emitting section 2 may be joined. In that case, the distance between the light emitting portions is substantially equal to the light emitting portion 2
Therefore, the distance between the light emitting spots can be reduced to about 100 μm, which is the thickness of the substrate. Alternatively, the current blocking layer 20 of the light emitting unit 2 and the GaAs substrate 6 of the light emitting unit 1 may be joined. Alternatively, the light emitting unit 1
Current blocking layer 25 of the light emitting section 2
May be joined. In this case, the distance between the light emitting spots can be about 4 μm.

【0079】さらに、上記実施形態1〜実施形態3の半
導体レーザを組み込んだピックアップは、2重焦点のレ
ンズを用いることにより、単一の行路で650nmの光
と780nmの光を発生させることが可能となる。従っ
て、現在流通しているCD−Rを含めた全てのDVD及
びCD関連のディスクを読み出すことが可能である。
Furthermore, the pickup incorporating the semiconductor lasers of the first to third embodiments can generate 650 nm light and 780 nm light in a single path by using a double focus lens. Becomes Therefore, it is possible to read all DVDs and CD-related discs including the currently distributed CD-R.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、材料によって決まる発光波長を各発光部で任意に
選択することが可能であり、各半導体層の成長も各々最
適な温度で行うことができる。よって、2種類の波長の
光を発生し、優れた初期特性及び信頼性を有する半導体
レーザを得ることができる。
As described above in detail, in the case of the present invention, the emission wavelength determined by the material can be arbitrarily selected in each light emitting portion, and the growth of each semiconductor layer can be performed at the optimum temperature. It can be carried out. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor laser that emits light of two wavelengths and has excellent initial characteristics and reliability.

【0081】さらに、各発光部の発光スポットを数10
μmから約100μm以下の距離とすることができる。
よって、ピックアップにおいて同一のレンズ系を用いて
2つの異なる波長の光を用いることができる。
Further, the light emitting spot of each light emitting portion is set to several tens.
The distance can be from about μm to about 100 μm or less.
Therefore, two different wavelengths of light can be used in the pickup by using the same lens system.

【0082】第1の発光部のダブルヘテロ接合にInG
aP系材料又はInGaAlP系材料を用い、第2の発
光部のダブルヘテロ接合にGaAs系材料又はAlGa
As系材料を用いることにより、650nm帯及び78
0帯の光を出射する半導体レーザが得られる。よって、
この半導体レーザを使用した光ディスクピックアップに
より、DVD用ディスクのみでなく、CD用ディスク、
CD−ROM用ディスク、さらにCD−R用ディスクを
読み出すことが可能であり、次世代の光ディスクである
DVDを発展させることができる。
The double heterojunction of the first light emitting section is formed with InG
Using aP-based material or InGaAlP-based material, a GaAs-based material or AlGa
By using an As-based material, the 650 nm band and 78
A semiconductor laser that emits zero band light is obtained. Therefore,
With the optical disk pickup using this semiconductor laser, not only DVD disks but also CD disks,
A CD-ROM disc and a CD-R disc can be read, and a next-generation optical disc, DVD, can be developed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1の半導体レーザの正面図である。FIG. 1 is a front view of a semiconductor laser according to a first embodiment.

【図2】実施形態1の半導体レーザの製造工程を示す断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor laser according to the first embodiment;

【図3】実施形態3の半導体レーザの製造工程を示す断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the semiconductor laser according to the third embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 発光部 3 リードワイヤー 6、7 n−GaAs基板 8 n−AlGaAsクラッド層 9 AlGaAs活性層 10、12 p−AlGaAsクラッド層 11 p−AlGaAsエッチングストップ層 13、18 p−GaAsコンタクト層 14、16 p−AlGaInPクラッド層 15 p−GaInPエッチングストップ層 17 p−GaInP中間バンドギャップ層 20、25 n−GaAs電流ブロック層 24、31 メサ部 33、34 電極 41 多重量子井戸活性層 42、43 AlGaInP光ガイド層 60 おもり 61 ボート 1, 2 light emitting section 3 lead wire 6, 7 n-GaAs substrate 8 n-AlGaAs cladding layer 9 AlGaAs active layer 10, 12 p-AlGaAs cladding layer 11 p-AlGaAs etching stop layer 13, 18 p-GaAs contact layer 14, Reference Signs List 16 p-AlGaInP cladding layer 15 p-GaInP etching stop layer 17 p-GaInP intermediate band gap layer 20, 25 n-GaAs current blocking layer 24, 31 mesa unit 33, 34 electrode 41 multiple quantum well active layer 42, 43 AlGaInP light Guide layer 60 Weight 61 Boat

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の基板上に第1の活性層を含む第1
の発光部が設けられ、第2の基板上に第2の活性層を含
み、該第1の発光部とは異なる波長の光を発生する第2
の発光部が設けられ、基板側同士、発光部側同士、又は
一方の基板側と他方の発光部側とを接合されてなる半導
体レーザ。
A first substrate including a first active layer on a first substrate;
A second active layer is provided on the second substrate, and the second active layer emits light of a different wavelength from that of the first light emitting unit.
And a light-emitting portion is provided, and the substrate side is connected to each other, the light-emitting portion sides are connected, or one substrate side and the other light-emitting portion side are joined.
【請求項2】 前記発光部が、第1導電型の第1クラッ
ド層と第2導電型の第2クラッド層とで活性層を挟んだ
ダブルヘテロ接合を有する請求項1に記載の半導体レー
ザ。
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the light emitting unit has a double hetero junction in which an active layer is sandwiched between a first cladding layer of a first conductivity type and a second cladding layer of a second conductivity type.
【請求項3】 前記発光部が、さらに電流ブロック層を
有する請求項2に記載の半導体レーザ。
3. The semiconductor laser according to claim 2, wherein said light emitting unit further has a current blocking layer.
【請求項4】 一方の発光部のダブルヘテロ接合がIn
GaP系材料又はInGaAlP系材料からなり、他方
の発光部のダブルヘテロ接合がGaAs系材料又はAl
GaAs系材料からなる請求項2又は請求項3に記載の
半導体レーザ。
4. The double heterojunction of one of the light emitting sections is In
The light emitting portion is made of a GaAs-based material or an AlGaP-based material.
4. The semiconductor laser according to claim 2, wherein the semiconductor laser is made of a GaAs-based material.
【請求項5】 前記クラッド層のp型不純物がBeであ
る請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の半導体レー
ザ。
5. The semiconductor laser according to claim 2, wherein the p-type impurity of the cladding layer is Be.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載
の半導体レーザを製造する方法であって、 前記第1の半導体基板上に第1の活性層を含む第1の発
光部を形成する工程と、 前記第2の半導体基板上に第2の活性層を含む第2の発
光部を形成する工程と、 基板側同士、発光部側同士、又は一方の基板側と他方の
発光部側とを重ね合わせ、熱処理によって接合する工程
とを含む半導体レーザの製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 1, wherein a first light emitting portion including a first active layer is formed on the first semiconductor substrate. Forming a second light emitting unit including a second active layer on the second semiconductor substrate; and connecting the substrate sides, the light emitting units, or one substrate side and the other light emitting unit side. And bonding by heat treatment.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002176229A (en) * 2000-12-07 2002-06-21 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser device and its manufacturing method
JP2002232061A (en) * 2001-02-01 2002-08-16 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser device and manufacturing method
US6771586B2 (en) 2001-01-19 2004-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser element, method for manufacturing the same, and optical pickup using the same
WO2007032268A1 (en) * 2005-09-15 2007-03-22 Nec Corporation Semiconductor light emitting element
JP2008047627A (en) * 2006-08-11 2008-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor light-emitting element and its manufacturing method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01204487A (en) * 1988-02-10 1989-08-17 Nec Corp Semiconductor laser
US4901325A (en) * 1987-03-26 1990-02-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor laser device
JPH07211991A (en) * 1993-12-29 1995-08-11 Xerox Corp Multiplex beam diode laser array
JPH0997948A (en) * 1995-10-02 1997-04-08 Sharp Corp Semiconductor light-emitting element
JPH09129984A (en) * 1995-09-01 1997-05-16 Toshiba Corp Semiconductor element and its manufacture
JPH10501927A (en) * 1995-04-12 1998-02-17 オプティカル コンセプツ,インコーポレイティド Long-wavelength vertical cavity surface for laser radiation with vertically integrated optical pump
JPH11112091A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Victor Co Of Japan Ltd Semiconductor laser device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901325A (en) * 1987-03-26 1990-02-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor laser device
JPH01204487A (en) * 1988-02-10 1989-08-17 Nec Corp Semiconductor laser
JPH07211991A (en) * 1993-12-29 1995-08-11 Xerox Corp Multiplex beam diode laser array
JPH10501927A (en) * 1995-04-12 1998-02-17 オプティカル コンセプツ,インコーポレイティド Long-wavelength vertical cavity surface for laser radiation with vertically integrated optical pump
JPH09129984A (en) * 1995-09-01 1997-05-16 Toshiba Corp Semiconductor element and its manufacture
JPH0997948A (en) * 1995-10-02 1997-04-08 Sharp Corp Semiconductor light-emitting element
JPH11112091A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Victor Co Of Japan Ltd Semiconductor laser device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002176229A (en) * 2000-12-07 2002-06-21 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser device and its manufacturing method
US6771586B2 (en) 2001-01-19 2004-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser element, method for manufacturing the same, and optical pickup using the same
JP2002232061A (en) * 2001-02-01 2002-08-16 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser device and manufacturing method
WO2007032268A1 (en) * 2005-09-15 2007-03-22 Nec Corporation Semiconductor light emitting element
JP2008047627A (en) * 2006-08-11 2008-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor light-emitting element and its manufacturing method

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