JP2002057402A

JP2002057402A - 半導体発光素子

Info

Publication number: JP2002057402A
Application number: JP2000243340A
Authority: JP
Inventors: Shoji Hirata; 照二平田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2002-02-22
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP4538921B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板上へのダイボンディング時のストレスに起
因する半導体中の結晶欠陥の発生や移動を抑制し、信頼
性を高めた半導体発光素子を提供する。【解決手段】少なくとも第１導電型の第１クラッド層
と、活性層ＡＬと、第２導電型の第２クラッド層の積層
体を含む半導体積層体１０に対する電流注入ストライプ
領域において第１電極１２が形成されており、ここで、
電流注入ストライプ領域内に、電流注入ストライプ領域
を複数の領域に分断するパターンのスリットＳＬなど、
所定のパターンの電極非形成領域が含まれており、第１
電極１２は、電極非形成領域を除く電流注入ストライプ
領域に形成されている構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光素子
に関し、特に、基板などにダイボンディングしたときの
半導体への欠陥の発生を抑制して信頼性を高めた半導体
発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、半導体発光素子であるレーザダイ
オードは、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジ
タル多用途ディスク）などの光ディスク装置における再
生あるいは記録用の光源として、あるいはその他の電子
機器などにおいて、様々な分野に広く用いられている。
特に、Ｗ（ワット）クラスの高出力を可能にしたスーパ
ーハイパワーレーザ（ＳＨＰ（Super High Power）レー
ザ）と呼ばれるレーザダイオードが開発されており、産
業上重要な役割を担っている。

【０００３】上記のＳＨＰレーザは、通常、電流注入領
域となるストライプ幅を数１０μｍ以上としたブロード
ストライプ構造を採用している。この構造では、共振器
端面における光密度を低減させることができ、これによ
りＷ（ワット）クラスの高出力が可能となる。

【０００４】図１１（ａ）は、上記のブロードストライ
プ構造のレーザダイオードの斜視図であり、図１１
（ｂ）は上面図である。例えば、ｎ型基板上にｎ型バッ
ファ層、ｎ型クラッド層、ｎ型ガイド層、多重量子井戸
構造を有する活性層ＡＬ、ｐ型ガイド層、ｐ型クラッド
層およびｐ型コンタクト層などが順に積層して、半導体
積層体１０が形成されている。図面上は活性層ＡＬの上
下面のみを示しており、その他の層間の境界は示してい
ない。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ系の半導体か
らなる場合、基板やコンタクト層にはＧａＡｓが、バッ
ファ層にはＩｎＧａＰが、クラッド層にはＡｌＧａＩｎ
Ｐが、それぞれ用いられる。その他、ＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰ系、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ／
ＧａＡｓ系およびＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ系材料などか
ら構成することもでき、その場合には、クラッド層やガ
イド層などの各層が各材料系から選択されて用いられ
る。

【０００５】上記の半導体積層体１０のｎ型クラッド層
に接続する側（例えばｎ型基板）の表面にはｎ電極１１
が形成され、一方、ｐ型クラッド層に接続する側（例え
ばｐ型コンタクト層）の表面１０ａにはｐ電極１２が形
成されている。上記の半導体積層体１０の対向する一対
の端面Ｓがレーザの共振器を構成しており、ｎ電極１１
およびｐ電極１２に所定の電圧を印加すると半導体積層
体に電流が注入され、端面Ｓの活性層ＡＬ部分からレー
ザ光Ｌが出射される。ここで、上記のｐ電極１２は半導
体積層体に対する電流注入ストライプ領域を構成して、
レーザの共振器方向に延伸して形成されており、ブロー
ドストライプ構造の場合、その幅Ｗは数１０μｍとなっ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のブロードストライプ構造のレーザダイオードにお
いて、信頼性試験を行って早期に劣化したものを観察す
ると、結晶転移であるＤＬＤ（Dark Line Defect）がス
トライプ境界に沿う＜１１０＞方向（図１１中Ｄ ₁ で示
す）か、そこを起点として＜１００＞方向（図１１中Ｄ
₂ で示す）へ成長している様子が観察され、これによ
り、電極ストライプの境界においてボンディングストレ
スが半導体結晶に結晶欠陥を発生させ、レーザダイオー
ドの信頼性を低下させる原因となっていることが示唆さ
れた。

【０００７】上記の電極ストライプの境界においてボン
ディングストレスが生じる理由は次のように説明でき
る。上記の構成のレーザダイオードは、通常、ジャンク
ション側（図１１の構成ではｐ電極側）を下にして、ヒ
ートシンクなどの基板にダイボンディングされることが
多く、このような構成ではレーザダイオードとヒートシ
ンクなどの基板との線膨張係数の差によって、基板にダ
イボンディングしたときにレーザダイオードに強いスト
レスがかかってしまう。図１２（ａ）は、上記のレーザ
ダイオードＬＤをヒートシンクなどの基板Ｂにダイボン
ディングしたときの共振器を構成する端面Ｓと異なる側
面から見たときの側面図である。基板として銅のヒート
シンクを用いた場合、この線膨張係数は約１６．６×１
０^-6／Ｋであり、一方、ＧａＡｓ系半導体の線膨張係数
は約６．８×１０^-6／Ｋである。従って、上記ヒートシ
ンクにレーザダイオードＬＤをダイボンディングした
後、温度が常温まで下がったときにＧａＡｓ系半導体は
ヒートシンクから圧縮ストレスＳＴを受けることにな
る。

【０００８】一方、図１２（ｂ）は、上記のレーザダイ
オードＬＤをシリコン系のサブマウント基板ＳＢにマウ
ントしたときの共振器を構成する端面Ｓと異なる側面か
ら見たときの側面図である。シリコン系のサブマウント
基板の線膨張係数は約３×１０^-6／Ｋであるので、上記
サブマウント基板ＳＢにレーザダイオードＬＤをダイボ
ンディングした後、温度が常温まで下がったときにＧａ
Ａｓ系半導体はサブマウント基板から引っ張りストレス
ＳＴを受けることになる。

【０００９】上記のようなストレスは結晶欠陥の発生や
移動を促進しており、さらにストレスの方向により導電
性不純物の移動をも容易にすることが知られている。上
記のようなＤＬＤの発生は、レーザに信頼性を著しく損
ない、特に産業用に用いられることの多いＳＨＰレーザ
においては大きな問題となっている。

【００１０】従って、本発明の目的は、基板などにダイ
ボンディングしたときのストレスに起因して半導体中に
結晶欠陥が発生したり移動するのを抑制し、信頼性を高
めた半導体発光素子を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体発光素子は、レーザ光を出射する半
導体発光素子であって、少なくとも第１導電型の第１ク
ラッド層と、活性層と、第２導電型の第２クラッド層の
積層体を含む半導体積層体と、上記半導体積層体に対す
る電流注入ストライプ領域において、上記第１クラッド
層に接続するように上記半導体積層体の表面に形成され
た第１電極と、上記第２クラッド層に接続するように上
記半導体積層体の表面に形成された第２電極とを有し、
上記電流注入ストライプ領域内に所定のパターンの電極
非形成領域が含まれており、当該電極非形成領域を除く
上記電流注入ストライプ領域に上記第１電極が形成され
ている。

【００１２】上記の本発明の半導体発光素子は、好適に
は、上記第１電極の側からダイボンディングされて用い
られる。

【００１３】上記の本発明の半導体発光素子は、好適に
は、上記第１電極は、上記電極非形成領域により上記電
流注入ストライプ領域において複数の領域に分断されて
おり、当該複数の領域に分断された第１電極の全体によ
って上記電流注入ストライプ領域を構成する。

【００１４】上記の本発明の半導体発光素子は、さらに
好適には、上記第１電極が、上記半導体積層体中に形成
される共振器方向に対して分断されている。また、さら
に好適には、上記第１電極が、上記半導体積層体中に形
成される共振器方向に対して直交する方向に分断されて
いる。また、さらに好適には、上記第１電極が、上記半
導体積層体中に形成される共振器方向および共振器方向
に対して直交する方向のそれぞれに分断されている。ま
た、さらに好適には、上記第１電極を分断している分断
領域が、上位半導体積層体の＜１１０＞方向あるいは＜
１００＞方向と異なる方向に延伸している。

【００１５】上記の本発明の半導体発光素子は、好適に
は、上記電流注入ストライプ領域内に、円形あるいは多
角形形状のパターンの電極非形成領域が含まれており、
当該電極非形成領域を除く上記電流注入ストライプ領域
に上記第１電極が形成されている。さらに好適には、上
記円形あるいは多角形形状のパターンの電極非形成領域
の内側に、さらに電極形成領域が含まれている。

【００１６】上記の本発明の半導体発光素子は、好適に
は、上記第１電極の外周が、少なくとも上記半導体積層
体の＜１１０＞方向と異なる方向に延伸する線から構成
されている。さらに好適には、上記第１電極の外周が、
上記半導体積層体の＜１１０＞方向および＜１００＞方
向と異なる方向に延伸する線から構成されている。

【００１７】上記の本発明の半導体発光素子は、好適に
は、上記第１電極が形成されている領域を除く領域にお
いて、上記半導体積層体の上記第１電極側の表層部分が
除去されたメサ形状となっている。

【００１８】上記の本発明の半導体発光素子は、少なく
とも第１導電型の第１クラッド層と、活性層と、第２導
電型の第２クラッド層の積層体を含む半導体積層体に対
する電流注入ストライプ領域において第１電極が形成さ
れている。ここで、電流注入ストライプ領域内に所定の
パターンの電極非形成領域が含まれており、第１電極
は、上記電極非形成領域を除く電流注入ストライプ領域
に形成されている。所定のパターンの電極非形成領域と
しては、例えば、電流注入ストライプ領域を複数の領域
に分断するパターンや、円形あるいは多角形形状のパタ
ーンとすることができる。上記のように、電流注入スト
ライプ領域内に所定のパターンの電極非形成領域が含ま
れており、上記電極非形成領域を除く電流注入ストライ
プ領域に第１電極が形成されている構成では、半導体発
光素子とヒートシンクなどの基板との線膨張係数の差に
よって半導体発光素子を基板に第１電極の側からダイボ
ンディングしたときに半導体発光素子にかかってしまう
圧縮や引っ張りなどの強いストレスを、電極非形成領域
により緩和することができる。このため、基板などにダ
イボンディングしたときのストレスに起因する半導体中
での結晶欠陥の発生や移動を抑制し、信頼性を高めるこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るの半導体発光
素子の実施の形態について図面を参照して説明する。な
お、実施形態の全図において、同一または対応する部分
には同一の符号を付す。

【００２０】第１実施形態本実施形態に係る半導体発光素子を図面を参照して説明
する。図１（ａ）は、本実施形態に係るブロードストラ
イプ構造のレーザダイオードの斜視図であり、図１
（ｂ）は上面図である。例えば、ｎ型基板上にｎ型バッ
ファ層、ｎ型クラッド層、ｎ型ガイド層、多重量子井戸
構造を有する活性層ＡＬ、ｐ型ガイド層、ｐ型クラッド
層およびｐ型コンタクト層などが順に積層して、半導体
積層体１０が形成されている。図面上は活性層ＡＬの上
下面のみを示しており、その他の層間の境界は示してい
ない。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ系の半導体か
らなる場合、基板やコンタクト層にはＧａＡｓが、バッ
ファ層にはＩｎＧａＰが、クラッド層にはＡｌＧａＩｎ
Ｐが、それぞれ用いられる。その他、ＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＰ系、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ／
ＧａＡｓ系およびＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ系材料などか
ら構成することもでき、その場合には、クラッド層やガ
イド層などの各層が各材料系から選択されて用いられ
る。

【００２１】上記の半導体積層体１０のｎ型クラッド層
に接続する側（例えばｎ型基板）の表面にはｎ電極１１
が形成され、一方、ｐ型クラッド層に接続する側（例え
ばｐ型コンタクト層）の表面１０ａにはｐ電極１２が形
成されている。上記の半導体積層体１０の対向する一対
の端面Ｓがレーザの共振器を構成しており、ｎ電極１１
およびｐ電極１２に所定の電圧を印加すると半導体積層
体に電流が注入され、端面Ｓの活性層ＡＬ部分からレー
ザ光Ｌが出射される。ここで、上記のｐ電極１２は、半
導体積層体に対する電流注入ストライプ領域を構成し
て、レーザの共振器方向に延伸して形成されており、そ
の幅Ｗは数１０μｍとなっている。ｐ電極１２には、レ
ーザの共振器方向に直交する方向に延伸する１本のスリ
ットＳＬが形成されている。即ち、ｐ電極１２はレーザ
の共振器方向に２領域に分断されており、この分断され
たｐ電極部分（１２ａ，１２ｂ）全体によって電流注入
ストライプ領域が構成される。上記のようにｐ電極１２
が複数の領域に分断されても、半導体積層体１０のｐ電
極側最表層のコンタクト層などまで分断されているわけ
ではないので、活性層への電流注入に支障を与えること
はない。

【００２２】上記のレーザダイオードは、ｐ電極１２側
からヒートシンクなどの基板にダイボンディングして用
いられる。図２（ａ）は、上記のレーザダイオードＬＤ
をヒートシンクなどの基板Ｂにダイボンディングしたと
きの共振器を構成する端面Ｓと異なる側面から見たとき
の側面図である。ヒートシンクにレーザダイオードＬＤ
をダイボンディングした後、温度が常温まで下がったと
きにＧａＡｓ系半導体はヒートシンクから圧縮ストレス
ＳＴを受けるが、ｐ電極１２にスリットＳＬが形成され
ているので、このスリットＳＬ部分によりレーザダイオ
ードＬＤが受ける圧縮ストレスＳＴを緩和Ｒすることが
できる。

【００２３】一方、図２（ｂ）は、上記のレーザダイオ
ードＬＤをシリコン系のサブマウント基板ＳＢにマウン
トしたときの共振器を構成する端面Ｓと異なる側面から
見たときの側面図である。サブマウント基板ＳＢにレー
ザダイオードＬＤをダイボンディングした後、温度が常
温まで下がったときにＧａＡｓ系半導体はサブマウント
基板から引っ張りストレスＳＴを受けるが、ｐ電極１２
にスリットＳＬが形成されているので、上記と同様に、
このスリットＳＬ部分によりレーザダイオードＬＤが受
ける引っ張りストレスＳＴを緩和Ｒすることができる。

【００２４】上記のように、本実施形態に係るレーザダ
イオードをスリットにより分断されたｐ電極の側から基
板にダイボンディングすることで、レーザダイオードに
かかってしまう圧縮や引っ張りなどの強いストレスをス
リット部分により緩和することができ、基板などにダイ
ボンディングしたときのストレスに起因する半導体中で
の結晶欠陥の発生や移動を抑制し、信頼性を高めること
ができる。

【００２５】第２実施形態本実施形態に係るレーザダイオードのｐ電極側からの上
面図を図３に示す。本実施形態に係るレーザダイオード
は、実質的に第１実施形態に係るレーザダイオードと同
様であるが、ｐ電極１２に、レーザの共振器方向に直交
する方向に延伸する２本のスリットＳＬが形成されてい
ることが異なる。即ち、ｐ電極１２はレーザの共振器方
向に３領域に分断されており、この分断されたｐ電極部
分（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）全体によって電流注入ス
トライプ領域が構成される。

【００２６】レーザダイオードにかかってしまう圧縮や
引っ張りなどの強いストレスを第１実施形態のレーザダ
イオードよりも緩和することができ、基板などにダイボ
ンディングしたときのストレスに起因する半導体中での
結晶欠陥の発生や移動を抑制し、さらに信頼性を高める
ことができる。

【００２７】第３実施形態本実施形態に係るレーザダイオードのｐ電極側からの上
面図を図４に示す。本実施形態に係るレーザダイオード
は、実質的に第１実施形態に係るレーザダイオードと同
様であるが、ｐ電極１２に３本のスリットＳＬが、半導
体積層体１０の＜１１０＞方向（図４中Ｄ₁ で示す）あ
るいは＜１００＞方向（図４中Ｄ₂で示す）と異なる方
向に延伸していることが異なる。さらに、ｐ電極の外周
が、半導体積層体１０の＜１１０＞方向および＜１００
＞方向と異なる方向に延伸する線から構成されている。
ｐ電極１２はレーザの共振器方向に４領域に分断されて
おり、この分断されたｐ電極部分（１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ）全体によって電流注入ストライプ領域が
構成される。

【００２８】半導体積層体１０がストレスを受けると、
ストライプ境界に沿う＜１１０＞方向（図１１中Ｄ₁ で
示す）か、そこを起点として＜１００＞方向（図１１中
Ｄ₂で示す）へ結晶転移であるＤＬＤが成長するが、ｐ
電極１２に形成されるスリットＳＬを半導体積層体１０
の＜１１０＞方向あるいは＜１００＞方向と異なる方向
に延伸する構成とすること、および、ｐ電極の外周が、
半導体積層体１０の＜１１０＞方向および＜１００＞方
向と異なる方向に延伸する線から構成されていることに
より、ＤＬＤの発生を第１実施形態に係るレーザダイオ
ードよりもさらに抑制するのに効果があり、基板などに
ダイボンディングしたときのストレスに起因する半導体
中での結晶欠陥の発生や移動を抑制し、信頼性を高める
ことができる。

【００２９】第４実施形態本実施形態に係るレーザダイオードのｐ電極側からの上
面図を図５に示す。本実施形態に係るレーザダイオード
は、実質的に第１実施形態に係るレーザダイオードと同
様であるが、ｐ電極１２に３本のスリットＳＬが、半導
体積層体１０の＜１１０＞方向あるいは＜１００＞方向
と異なる方向に延伸しており、ｐ電極１２が、上記半導
体積層体中に形成される共振器方向および共振器方向に
対して直交する方向のそれぞれに分断されている。ｐ電
極１２はレーザの共振器方向に４領域に分断されてお
り、この分断されたｐ電極部分（１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄ）全体によって電流注入ストライプ領域が構
成される。

【００３０】第３実施形態に係るレーザダイオードと同
様に、ｐ電極１２に形成されるスリットＳＬを半導体積
層体１０の＜１１０＞方向あるいは＜１００＞方向と異
なる方向に延伸する構成とすることによりＤＬＤの発生
を第１実施形態に係るレーザダイオードよりもさらに抑
制するのに効果があり、基板などにダイボンディングし
たときのストレスに起因する半導体中での結晶欠陥の発
生や移動を抑制し、信頼性を高めることができる。上記
のように、ｐ電極１２が半導体積層体中に形成される共
振器方向に対して直交する方向に分断されている構成と
すると、レーザ発振の横モードの生成に影響を及ぼすこ
とがあるが、本実施形態のように共振器端面に直交しな
い方向に延伸するスリットにより分断する構成とする
と、横モードを固定化することもなく、むしろ分散させ
ることができるので、ＮＦＰ（ニア・フィールド・パタ
ーン）の均一化に都合がよい。

【００３１】第５実施形態本実施形態に係るレーザダイオードのｐ電極側からの上
面図を図６に示す。本実施形態に係るレーザダイオード
は、実質的に第１実施形態に係るレーザダイオードと同
様であるが、ｐ電極１２に形成された３本のスリットＳ
Ｌが半導体積層体１０の＜１１０＞方向あるいは＜１０
０＞方向と異なる方向に延伸しており、また、レーザの
共振器端面Ｓ近傍部分におけるｐ電極が除去されてい
る。ｐ電極１２はレーザの共振器方向に４領域に分断さ
れており、この分断されたｐ電極部分（１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄ）全体によって電流注入ストライプ
領域が構成される。

【００３２】半導体積層体１０の＜１１０＞方向あるい
は＜１００＞方向と異なる方向にスリットを形成するこ
とでストレスを緩和することに加えて、ＤＬＤが発生し
やすいレーザの共振器端面Ｓ近傍部分を電流非注入とす
ることでＤＬＤの発生をさらに抑制することができ、基
板などにダイボンディングしたときのストレスに起因す
る半導体中での結晶欠陥の発生や移動を抑制し、信頼性
を高めることができる。

【００３３】第６実施形態本実施形態に係るレーザダイオードのｐ電極側からの上
面図を図７に示す。本実施形態に係るレーザダイオード
は、実質的に第１実施形態に係るレーザダイオードと同
様であるが、電流注入ストライプ領域内に円形パターン
の電極非形成領域が含まれ、さらにその電極非形成領域
内に円形の電極形成領域が含まれている。即ち、ドーナ
ツ形状の電流非注入パターンＰが電流注入ストライプ領
域内にランダムに並べられ、電極非形成領域を除く電流
注入ストライプ領域にｐ電極１２が形成されている。

【００３４】円形形状は、周囲からのストレスに対して
最も力学的に有利な構造であり、また、円形形状の電極
非形成領域境界は＜１１０＞方向および＜１００＞方向
に親和性がなく、ＤＬＤの発生を抑制しやすい構造とな
っている。このため、基板などにダイボンディングした
ときのストレスに起因する半導体中での結晶欠陥の発生
や移動を抑制し、さらに信頼性を高めることができる。
上記の構造においては、ドーナツ形状の電流非注入パタ
ーンＰを電流注入パターンとし、上記のｐ電極パターン
を電流非注入パターンとすることも可能である。

【００３５】第７実施形態本実施形態に係るレーザダイオードのｐ電極側からの上
面図を図８に示す。本実施形態に係るレーザダイオード
は、第６実施形態に係るレーザダイオードと同様である
が、電流注入ストライプ領域内に含まれる電流非注入パ
ターンＰの形状が六角形形状であり、各電流非注入パタ
ーンＰが整然と並べられて、安定感のある構造であるハ
ニカム（蜂の巣）構造となっている。また、各電流非注
入パターンＰ内に略楕円の電極形成領域が含まれてい
る。

【００３６】上記のレーザダイオードは、電流非注入パ
ターンを形成したことで、基板などにダイボンディング
したときのストレスに起因する半導体中での結晶欠陥の
発生や移動を抑制し、さらに信頼性を高めることができ
る。上記の電流非注入パターンを、上記の配置で円形形
状とすることもできる。ｐ電極の外周は、図８に示す構
成では＜１１０＞方向に延伸する直線から構成されてい
るが、これに限らず、電流非注入パターンである六角形
形状あるいは円形形状の外周部をそのままｐ電極全体の
外周とするなど、ｐ電極の外周を半導体積層体の＜１１
０＞方向および＜１００＞方向と異なる方向に延伸する
線から構成することもできる。

【００３７】第８実施形態本実施形態に係るレーザダイオードのｐ電極側からの上
面図を図９に示す。本実施形態に係るレーザダイオード
は、実質的に第３実施形態に係るレーザダイオードと同
様であるが、共振器方向に４領域に分断されたｐ電極部
分が、さらに、半導体積層体１０の＜１１０＞方向ある
いは＜１００＞方向と異なる方向に延伸し、略共振器方
向に対して直交する方向に分断するスリットにより分断
されている。即ち、ｐ電極１２はレーザの共振器方向お
よびそれに直交する方向に８領域に分断されており、こ
の分断されたｐ電極部分（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１
２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ）全体によって
電流注入ストライプ領域が構成される。さらに、ｐ電極
の外周が、半導体積層体１０の＜１１０＞方向および＜
１００＞方向と異なる方向に延伸する線から構成されて
いる。

【００３８】第３実施形態ち同様に、基板などにダイボ
ンディングしたときのストレスに起因する半導体中での
結晶欠陥の発生や移動を抑制し、信頼性を高めることが
できる。

【００３９】第９実施形態図１０（ａ）は、本実施形態に係るレーザダイオードの
斜視図であり、図１０（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ’にお
ける一部断面図である。本実施形態に係るレーザダイオ
ードは、第１実施形態に係るレーザダイオードと同様
に、ｐ電極１２に、レーザの共振器方向に直交する方向
に延伸する１本のスリットＳＬが形成されており、ｐ電
極１２はレーザの共振器方向に２領域に分断されてお
り、この分断されたｐ電極部分（１２ａ，１２ｂ）全体
によって電流注入ストライプ領域が構成される。さら
に、ｐ電極１２が形成されている領域を除く領域におい
て、半導体積層体１０のｐ電極１２側の表層部分が除去
されたメサ形状Ｍとなっている。具体的には、例えば半
導体積層体１０のｐ電極１２側の最表層であるコンタク
ト層がｐ電極部分（１２ａ，１２ｂ）のパターン相当の
コンタクト層部分（Ｃａ，Ｃｂ）を残して除去され、こ
の除去部分においてはクラッド層ＣＬに達するような構
造とすることができる。あるいは、クラッド層ＣＬに達
しない程度にコンタクト層の一部を除去した構造や、ク
ラッド層の一部まで除去した構造とすることもできる。

【００４０】半導体積層体１０のｐ電極１２側の表層部
分が除去されたメサ形状Ｍとすることで、レーザダイオ
ードにかかってしまう圧縮や引っ張りなどの強いストレ
スをさらに緩和することができ、基板などにダイボンデ
ィングしたときのストレスに起因する半導体中での結晶
欠陥の発生や移動を抑制し、さらに信頼性を高めること
ができる。この構造においては、活性層へ注入される電
流の分布に多少の影響を及ぼすが、レーザ特性に影響の
ない範囲内で半導体積層体１０のｐ電極１２側の表層部
分を除去することが有利となる場合もある。本実施形態
に係るメサ形状は、第２〜第８実施形態の電極パターン
の場合にも適用可能である。

【００４１】上記の実施形態に係るレーザダイオード
は、光ディスク装置用の光学ピックアップ装置に搭載さ
れるレーザカプラなどを好ましく構成することができ
る。

【００４２】以上、本発明を実施形態により説明した
が、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるもので
はない。例えば、本実施形態においては、ブロードスト
ライプ構造のレーザダイオードについて説明している
が、本発明はナローストライプ構造にも適用することが
できる。本発明のレーザダイオードあるいはその他の発
光素子の発光波長は、特に限定されるものではなく、Ｄ
ＶＤあるいはその他の次世代光ディスクシステムに採用
されている波長とすることができる。本発明のレーザダ
イオードを構成する半導体積層体には特に限定はなく、
ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ
系、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡ
ｓ系およびＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ系材料などから適宜
選択して用いることができる。また、本発明の製造方法
を用いて、複数個の発光素子をモノリシックに構成した
半導体発光装置を製造することもできる。この場合、例
えば、発光波長が異なる発光素子、発光波長が同じで発
光強度が異なるなどの素子特性の異なる発光素子、さら
に素子特性が同一の発光素子などの複数個の発光素子を
有する発光装置に適用することが可能である。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うこと
が可能である。

【００４３】

【発明の効果】本発明の半導体発光素子によれば、基板
などにダイボンディングしたときのストレスに起因して
半導体中に結晶欠陥が発生したり移動するのを抑制し、
信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、第１実施形態に係るブロードス
トライプ構造のレーザダイオードの斜視図であり、図１
（ｂ）は上面図である。

【図２】図２（ａ）および（ｂ）は、図１のレーザダイ
オードをヒートシンクなどの基板あるいはサブマウント
基板にマウントしたときの共振器を構成する端面と異な
る側面から見たときの側面図である。

【図３】図３は、第２実施形態に係るレーザダイオード
のｐ電極側からの上面図である。

【図４】図４は、第３実施形態に係るレーザダイオード
のｐ電極側からの上面図である。

【図５】図５は、第４実施形態に係るレーザダイオード
のｐ電極側からの上面図である。

【図６】図６は、第５実施形態に係るレーザダイオード
のｐ電極側からの上面図である。

【図７】図７は、第６実施形態に係るレーザダイオード
のｐ電極側からの上面図である。

【図８】図８は、第７実施形態に係るレーザダイオード
のｐ電極側からの上面図である。

【図９】図９は、第８実施形態に係るレーザダイオード
のｐ電極側からの上面図である。

【図１０】図１０（ａ）は、第９実施形態に係るレーザ
ダイオードの斜視図であり、図１０（ｂ）は（ａ）中の
Ｘ−Ｘ’における一部断面図である。

【図１１】図１１（ａ）は、従来例に係るブロードスト
ライプ構造のレーザダイオードの斜視図であり、図１１
（ｂ）は上面図である。

【図１２】図１２（ａ）および（ｂ）は、図１１のレー
ザダイオードをヒートシンクなどの基板あるいはサブマ
ウント基板にマウントしたときの共振器を構成する端面
と異なる側面から見たときの側面図である。

【符号の説明】

１０……半導体積層体、１０ａ…半導体積層体表面、１
１…ｎ電極、１２…ｐ電極、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ…ｐ電極部
分、ＡＬ…活性層、Ｂ…基板、Ｃａ，Ｃｂ…コンタクト
層部分、ＣＬ…クラッド層、Ｌ…レーザ光、ＬＤ…レー
ザダイオード、Ｍ…メサ形状、Ｐ…電流非注入パター
ン、Ｒ…ストレスの緩和、Ｓ…共振器端面、ＳＢ…サブ
マウント基板、ＳＬ…スリット、ＳＴ…ストレス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を出射する半導体発光素子であっ
て、少なくとも第１導電型の第１クラッド層と、活性層と、
第２導電型の第２クラッド層の積層体を含む半導体積層
体と、上記半導体積層体に対する電流注入ストライプ領域にお
いて、上記第１クラッド層に接続するように上記半導体
積層体の表面に形成された第１電極と、上記第２クラッド層に接続するように上記半導体積層体
の表面に形成された第２電極とを有し、上記電流注入ストライプ領域内に所定のパターンの電極
非形成領域が含まれており、当該電極非形成領域を除く
上記電流注入ストライプ領域に上記第１電極が形成され
ている半導体発光素子。
【請求項２】上記第１電極の側からダイボンディングさ
れて用いられる請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】上記第１電極は、上記電極非形成領域によ
り上記電流注入ストライプ領域において複数の領域に分
断されており、当該複数の領域に分断された第１電極の
全体によって上記電流注入ストライプ領域を構成する請
求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項４】上記第１電極が、上記半導体積層体中に形
成される共振器方向に対して分断されている請求項３に
記載の半導体発光素子。
【請求項５】上記第１電極が、上記半導体積層体中に形
成される共振器方向に対して直交する方向に分断されて
いる請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項６】上記第１電極が、上記半導体積層体中に形
成される共振器方向および共振器方向に対して直交する
方向のそれぞれに分断されている請求項３に記載の半導
体発光素子。
【請求項７】上記第１電極を分断している分断領域が、
上記半導体積層体の＜１１０＞方向あるいは＜１００＞
方向と異なる方向に延伸している請求項３に記載の半導
体発光素子。
【請求項８】上記電流注入ストライプ領域内に、円形あ
るいは多角形形状のパターンの電極非形成領域が含まれ
ており、当該電極非形成領域を除く上記電流注入ストラ
イプ領域に上記第１電極が形成されている請求項１に記
載の半導体発光素子。
【請求項９】上記円形あるいは多角形形状のパターンの
電極非形成領域の内側に、さらに電極形成領域が含まれ
ている請求項８に記載の半導体発光素子。
【請求項１０】上記第１電極の外周が、少なくとも上記
半導体積層体の＜１１０＞方向と異なる方向に延伸する
線から構成されている請求項１に記載の半導体発光素
子。
【請求項１１】上記第１電極の外周が、上記半導体積層
体の＜１１０＞方向および＜１００＞方向と異なる方向
に延伸する線から構成されている請求項１０に記載の半
導体発光素子。
【請求項１２】上記第１電極が形成されている領域を除
く領域において、上記半導体積層体の上記第１電極側の
表層部分が除去されたメサ形状となっている請求項１に
記載の半導体発光素子。