JP2003092450A - Semiconductor light emitting unit - Google Patents

Semiconductor light emitting unit

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JP2003092450A
JP2003092450A JP2001284369A JP2001284369A JP2003092450A JP 2003092450 A JP2003092450 A JP 2003092450A JP 2001284369 A JP2001284369 A JP 2001284369A JP 2001284369 A JP2001284369 A JP 2001284369A JP 2003092450 A JP2003092450 A JP 2003092450A
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light emitting
semiconductor light
submount
chip
emitting device
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剛 神川
Shinya Ishida
真也 石田
Shigetoshi Ito
茂稔 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light emitting unit improved to suppress a change of a far field pattern when an aging test is executed. SOLUTION: A semiconductor light emitting element chip has a nitride compound semiconductor substrate 105, and a nitride compound semiconductor layer 106 provided on the substrate 105. The chip is mounted on the sub-mount 103 so that a laser beam emitting end face of the chip is deviated forward in a range of 5 μm<=L<=100 μm from the end face of the sub-mount 103, (wherein L is a deviated distance).

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、一般に半導体発光
装置に関するものであり、より特定的には、窒化物系化
合物を用いたレーザチップを有する半導体発光装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to semiconductor light emitting devices, and more particularly to a semiconductor light emitting device having a laser chip using a nitride compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、GaN、InN、AlNおよびそ
れら混晶半導体に代表される窒化物系半導体からなる活
性層を内包したレーザチップが開発されている。また、
このレーザチップを備えた半導体レーザ装置が試作され
ている。半導体レーザ装置においては、その動作時にレ
ーザチップで発生する熱により発光部の温度が上昇し、
特性を劣化させることはよく知られている。
2. Description of the Related Art At present, a laser chip including an active layer made of a nitride semiconductor represented by GaN, InN, AlN and their mixed crystal semiconductors has been developed. Also,
A semiconductor laser device equipped with this laser chip has been prototyped. In the semiconductor laser device, the temperature of the light emitting part rises due to the heat generated in the laser chip during its operation,
It is well known that the characteristics are deteriorated.

【0003】このため、レーザチップはステムに熱伝導
性よくマウントされる必要がある。特開平11−340
571号公報に、GaN基板を用いた半導体レーザ素子
に関して記述されている。しかし、該公報にはマウント
に対して詳細な記述はない。
Therefore, the laser chip must be mounted on the stem with good thermal conductivity. JP-A-11-340
Japanese Patent No. 571 describes a semiconductor laser device using a GaN substrate. However, there is no detailed description on the mount in this publication.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】GaN基板を用いた半
導体レーザチップをマウントしてエイジング試験を行な
った。ここでエンジング試験とは、APC駆動(光出力
を一定にするように駆動電流(Iop)を変化させ
る)、5mW(光出力)、雰囲気温度60℃で駆動さ
せ、駆動時間ごとの半導体レーザ装置の特性を調べるこ
とである。
An aging test was carried out by mounting a semiconductor laser chip using a GaN substrate. Here, the engine test is an APC drive (changing the drive current (Iop) so that the light output is constant), 5 mW (light output), an ambient temperature of 60 ° C., and a semiconductor laser device for each drive time. Is to investigate the characteristics of.

【0005】このとき、半導体レーザチップのファーフ
ィールドパターン(FFP)が数十時間程度で大きく変
化してしまうことがわかった。半導体レーザ装置を、D
VD等の装置のピックアップとして用いるとき、このよ
うにFFPの変化が起こった場合、正確にディスクの信
号をトラッキングできず、誤信号を読取ってしまうこと
になり、非常に問題である。
At this time, it has been found that the far field pattern (FFP) of the semiconductor laser chip changes greatly in about tens of hours. A semiconductor laser device
When used as a pickup for a device such as a VD, when the FFP changes in this way, the signal of the disk cannot be accurately tracked and an erroneous signal is read, which is a very problem.

【0006】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、エイジング試験を行なった際
に、FFPの変化を抑えることができるように改良され
た半導体発光装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides an improved semiconductor light emitting device capable of suppressing a change in FFP when an aging test is performed. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の局面に従う半導体
発光装置は、窒化物系化合物半導体基板とその上に設け
られた窒化物系化合物半導体層とを有する半導体発光素
子チップと、該半導体発光素子チップがマウントされた
サブマウントと、を備える。上記半導体発光素子チップ
のレーザ光出射端面が、上記サブマウントの端面より、
5μm≦L≦100μmの範囲で前方にずれるように、
上記半導体発光素子チップが上記サブマウント上にマウ
ントされている(式中、Lは、ずらした距離)。
A semiconductor light emitting device according to a first aspect is a semiconductor light emitting element chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and the semiconductor light emitting device. And a submount on which the element chip is mounted. The laser light emitting end surface of the semiconductor light emitting device chip, from the end surface of the submount,
In order to shift forward within the range of 5 μm ≦ L ≦ 100 μm,
The semiconductor light emitting element chip is mounted on the submount (where L is a displaced distance).

【0008】第2の局面に従う半導体発光装置は、窒化
物系化合物半導体基板とその上に設けられた窒化物系化
合物半導体層とを有する半導体発光素子チップと、上記
半導体発光素子チップがマウントされたステムと、を備
える。上記半導体発光素子チップのレーザ光出射端面
が、上記ステムの端面より、5μm≦L≦100μmの
範囲で前方にずれるように、上記半導体発光素子チップ
が上記ステム上にマウントされている(式中、Lは、ず
らした距離)。
In the semiconductor light emitting device according to the second aspect, a semiconductor light emitting element chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and the semiconductor light emitting element chip are mounted. And a stem. The semiconductor light emitting device chip is mounted on the stem such that the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip is displaced forward from the end face of the stem in the range of 5 μm ≦ L ≦ 100 μm (wherein, L is the displaced distance).

【0009】第3の局面に従う半導体発光装置は、窒化
物系化合物半導体基板とその上に設けられた窒化物系化
合物半導体層とを有する半導体発光素子チップと、上記
半導体発光素子チップがマウントされたサブマウント
と、を備える。上記サブマウントの、上記半導体発光素
子チップのレーザ光出射端面と接する側の、角が面取り
されて、削り取られている。上記半導体発光素子チップ
のレーザ光出射端面は、上記窒化物系化合物半導体基板
と上記サブマウントとが接触している部分から次の不等
式を満足する距離L、前方に位置している。5μm≦L
≦100μm。
In a semiconductor light emitting device according to a third aspect, a semiconductor light emitting device chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and the semiconductor light emitting device chip are mounted. And a submount. The corner of the side of the submount that contacts the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting element chip is chamfered and scraped off. The laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip is located in front of a distance L satisfying the following inequality from a portion where the nitride compound semiconductor substrate and the submount are in contact with each other. 5 μm ≦ L
≦ 100 μm.

【0010】第4の局面に従う半導体発光装置は、窒化
物系化合物半導体基板とその上に設けられた窒化物系化
合物半導体層とを有する半導体発光素子チップと、上記
半導体発光素子チップがマウントされたステムと、を備
える。上記ステムの、上記半導体発光素子チップのレー
ザ光出射端面と接する側の、角が面取りされて、削り取
られている。上記半導体発光素子チップのレーザ光出射
端面は、上記窒化物系化合物半導体基板と上記ステムと
が接触している部分から次の不等式を満足する距離L、
前方に位置している。5μm≦L≦100μm。
In a semiconductor light emitting device according to a fourth aspect, a semiconductor light emitting device chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and the semiconductor light emitting device chip are mounted. And a stem. The corner of the stem on the side in contact with the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting element chip is chamfered and scraped off. The laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip has a distance L that satisfies the following inequality from a portion where the nitride compound semiconductor substrate and the stem are in contact with each other,
It is located in the front. 5 μm ≦ L ≦ 100 μm.

【0011】第5の局面に従う半導体発光装置は、第1
の局面に従う半導体発光装置において、上記半導体発光
素子チップは、上記半導体発光素子チップの窒化物化合
物半導体層側が上記サブマウントと接するように、上記
サブマウントにマウントされていることを特徴とする。
The semiconductor light emitting device according to the fifth aspect is the first
In the semiconductor light emitting device according to the above aspect, the semiconductor light emitting element chip is mounted on the submount such that the nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting element chip is in contact with the submount.

【0012】第6の局面に従う半導体発光装置は、第2
の局面に従う半導体発光装置において、上記半導体発光
素子チップは、上記半導体発光素子チップの窒化物化合
物半導体層側が上記ステムと接するように、上記ステム
にマウントされていることを特徴とする。
The semiconductor light emitting device according to the sixth aspect is the second
In the semiconductor light emitting device according to the aspect, the semiconductor light emitting element chip is mounted on the stem such that the nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting element chip is in contact with the stem.

【0013】第7の局面に従う半導体発光装置は、第3
の局面に従う半導体発光装置において、上記半導体発光
素子チップは、上記半導体発光素子チップの窒化物化合
物半導体層側が上記サブマウントと接するように、上記
サブマウントにマウントされていることを特徴とする。
The semiconductor light emitting device according to the seventh aspect is the third light emitting device.
In the semiconductor light emitting device according to the above aspect, the semiconductor light emitting element chip is mounted on the submount such that the nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting element chip is in contact with the submount.

【0014】第8の局面に従う半導体発光装置は、第4
の局面に従う半導体発光装置において、上記半導体発光
素子チップは、上記半導体発光素子チップの窒化物化合
物半導体層側が上記ステムと接するように、上記ステム
にマウントされていることを特徴とする。
A semiconductor light emitting device according to an eighth aspect is the fourth aspect.
In the semiconductor light emitting device according to the aspect, the semiconductor light emitting element chip is mounted on the stem such that the nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting element chip is in contact with the stem.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】実施の形態1 図1は、実施の形態1に係る半導体発光装置の側面図で
ある。なお、図の簡略化のために、ワイヤ結線等は省略
している。
First Embodiment FIG. 1 is a side view of a semiconductor light emitting device according to the first embodiment. Note that wire connections and the like are omitted for simplification of the drawing.

【0017】図1を参照して、n型GaN基板105の
上に、窒化物系半導体の積層体106が形成されてい
る。n型GaN基板105の裏面(窒化物半導体の積層
されていない面)には、n電極(図示されていない)が
形成されている。窒化物系半導体の積層体106上に
は、p電極107が設けられている。以上が、実施の形
態1に係る半導体レーザ装置に用いられた半導体レーザ
チップの基本構成であり、その詳細については後述す
る。
Referring to FIG. 1, a nitride-based semiconductor laminate 106 is formed on an n-type GaN substrate 105. On the back surface of the n-type GaN substrate 105 (the surface on which the nitride semiconductors are not stacked), an n electrode (not shown) is formed. A p-electrode 107 is provided on the nitride-based semiconductor laminate 106. The above is the basic configuration of the semiconductor laser chip used in the semiconductor laser device according to the first embodiment, and the details thereof will be described later.

【0018】上記レーザチップは、サブマウント103
上に置かれ、サブマウントとレーザチップ裏面に形成さ
れたn電極との間にはんだ104を介在させて、半導体
レーザチップがサブマウント103の上に固定・積載さ
れている。上記サブマウント103も導電性接着剤10
2によってステム101に固定されている。このとき、
n電極とサブマウント103との間のはんだ104と、
サブマウント103とステム101との間のはんだ(導
電性接着剤102)は同一材料でもよいし、別材料であ
っても問題はない。
The laser chip is a submount 103.
The semiconductor laser chip is placed on the submount 103 and fixed and stacked with the solder 104 interposed between the submount and the n-electrode formed on the back surface of the laser chip. The submount 103 is also a conductive adhesive 10
It is fixed to the stem 101 by 2. At this time,
solder 104 between the n-electrode and the submount 103,
The solder (conductive adhesive 102) between the submount 103 and the stem 101 may be made of the same material or different materials without any problem.

【0019】図2は、本実施の形態に用いた半導体レー
ザチップを端面から見た模式図である。
FIG. 2 is a schematic view of the semiconductor laser chip used in this embodiment as seen from the end face.

【0020】本図は、サブマウント103にマウントす
る前の状況の半導体レーザチップを示している。
This figure shows the semiconductor laser chip before it is mounted on the submount 103.

【0021】図2を参照して、半導体レーザチップは、
n型GaN基板105から順に、AlGaInNバッフ
ァ層201、n−AlGaInNコンタクト層202、
n−−AlGaInNクラッド層203、n−AlGa
InNガイド層204、AlGaInN多重量子井戸活
性層205、p−AlGaInNガイド層206、p−
AlGaInNクラッド層207、p−AlGaInN
コンタクト層208が積層されて構成されている。
Referring to FIG. 2, the semiconductor laser chip is
In order from the n-type GaN substrate 105, an AlGaInN buffer layer 201, an n-AlGaInN contact layer 202,
n--AlGaInN cladding layer 203, n-AlGa
InN guide layer 204, AlGaInN multiple quantum well active layer 205, p-AlGaInN guide layer 206, p-
AlGaInN clad layer 207, p-AlGaInN
The contact layer 208 is laminated and configured.

【0022】pクラッド層207およびpコンタクト層
208には、共振器方向に延伸したストライプ状のリッ
ジが設けられ、また、p電極107と窒化物系半導体の
積層体との間には、リッジ部分を除いて、絶縁膜210
が設けられている。
The p-clad layer 207 and the p-contact layer 208 are provided with striped ridges extending in the cavity direction, and the ridge portion is provided between the p-electrode 107 and the nitride-based semiconductor laminate. Except the insulating film 210
Is provided.

【0023】このように、本実施の形態に用いた半導体
レーザチップは、いわゆるリッジストライプ型構造を有
している。さらに、半導体レーザチップの裏面側には、
n電極211が形成されている。また、半導体レーザチ
ップの端面には、共振器端面の反射率をコントロールす
る目的で、HRコート、もしくはARコートが施されて
いる。
As described above, the semiconductor laser chip used in this embodiment has a so-called ridge stripe structure. Furthermore, on the back side of the semiconductor laser chip,
The n-electrode 211 is formed. Further, the end face of the semiconductor laser chip is coated with HR or AR for the purpose of controlling the reflectance of the end face of the resonator.

【0024】以下に、図1および図2を参照して、本実
施の形態の半導体レーザ装置の製造方法を説明する。
A method of manufacturing the semiconductor laser device according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

【0025】はじめに、半導体レーザチップの製造に用
いられているプロセスを適宜適用して、n型GaN基板
105上に、図2に示したような個々の半導体レーザチ
ップの単位構造が多数形成された半導体レーザウェハを
得た。このような、ウェハを得る工程は、周知技術であ
るので、その詳細な記載は省略する。本実施の形態にお
いて、n型GaN基板105の厚みは350μmであっ
た。
First, a large number of unit structures of individual semiconductor laser chips as shown in FIG. 2 are formed on the n-type GaN substrate 105 by appropriately applying the process used for manufacturing semiconductor laser chips. A semiconductor laser wafer was obtained. Since such a process of obtaining a wafer is a well-known technique, its detailed description is omitted. In the present embodiment, the thickness of n-type GaN substrate 105 was 350 μm.

【0026】次に、n型GaN基板105の裏面側か
ら、研磨もしくはエッチングにより、基板の一部を除去
し、ウェハの厚みを、通常40〜200μm程度までに
薄く調整する。
Next, a part of the substrate is removed from the back surface side of the n-type GaN substrate 105 by polishing or etching, and the thickness of the wafer is adjusted to a thickness of usually 40 to 200 μm.

【0027】本実施の形態においては、研削機を用いて
ウェハの厚みを120μmに調整し、その後、研磨機を
用いて100μmまで調整した。次に、ウェハ裏面にn
電極211を形成した。ここで、n電極の層構造は、基
板側からTi/Al/Mo/Auの順で、各々の厚さは
300/1500/80/1500Åとした。
In the present embodiment, the thickness of the wafer was adjusted to 120 μm using a grinder, and then adjusted to 100 μm using a polisher. Next, on the back surface of the wafer,
The electrode 211 was formed. Here, the layer structure of the n-electrode was Ti / Al / Mo / Au in the order from the substrate side, and the thickness of each was 300/1500/80 / 1500Å.

【0028】Ti/Alの層は、n−GaN基板とオー
ミックをとるための層であり、その上のMoはAuとA
lのコンタミネーションを防止するブロック層、Auは
マウントの際に、はんだ104と混合し、強固に半導体
レーザチップをマウントするための層である。
The Ti / Al layer is a layer for forming an ohmic contact with the n-GaN substrate, and Mo on the layer is Au and A.
The block layer for preventing the contamination of l, Au is a layer for being mixed with the solder 104 at the time of mounting to firmly mount the semiconductor laser chip.

【0029】その後、チップ分割工程により、ウェハを
個々の半導体レーザチップに分割した。この工程は、以
下のように実施した。
Then, the wafer was divided into individual semiconductor laser chips by a chip dividing step. This step was performed as follows.

【0030】裏面側を上にしてステージ上に上記得られ
たウェハを置き、光学顕微鏡を用い傷入れ位置をアライ
メントし、ウェハ裏面(GaN基板)にダイヤモンドポ
イントでスクライブラインを入れた。このとき、波線状
にスクライブラインを入れた場合が最も、良好に精度よ
く割れた。
The wafer obtained above was placed on the stage with the back side facing upward, the scratching position was aligned using an optical microscope, and a scribe line was placed at the diamond point on the back surface of the wafer (GaN substrate). At this time, the case where the scribe line was inserted in a wavy line was the best and the most accurate cracking.

【0031】それから、ウェハに適宜力を加え、スクラ
イブラインに沿ってウェハを分割することで、図2に示
されるような、個々の半導体レーザチップを作製した。
ここではスクライビング法によりチップ分割工程につい
て説明したが、基板裏面側から傷、溝等をいれてチップ
を分割する方法であれば、同様にアライメントが可能で
あり、このような他の手法を用いても、同じ効果が得ら
れることはいうまでもない。
Then, an appropriate force was applied to the wafer to divide the wafer along the scribe lines to produce individual semiconductor laser chips as shown in FIG.
Although the chip dividing step has been described here by the scribing method, alignment can be similarly performed as long as a method of dividing the chip by inserting a scratch, a groove, or the like from the back surface side of the substrate can be used. Needless to say, the same effect can be obtained.

【0032】他の手法として、ワイヤソーもしくは薄板
ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行なうダイシン
グ法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後
の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスク
ライブラインとするレーザスクライビング法、高エネル
ギ密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させ、溝入
れ加工を行なう、レーザアブレーション法等を用いて
も、同様に、チップ分割工程が可能であった。
As another method, a dicing method in which a wire saw or a thin plate blade is used for scratching or cutting, irradiation heating with laser light such as an excimer laser and subsequent rapid cooling generate cracks in the irradiation portion, which are scribe lines. Similarly, the chip dividing step can be performed by using a laser scribing method, a laser ablation method or the like in which a laser beam having a high energy density is irradiated to evaporate this portion and grooving is performed.

【0033】チップサイズとしては、キャビティ長方向
に350μmから、1.5mmの範囲で取出した。ま
た、キャビティ長と垂直方向に200μmから700μ
mの範囲で取出した。
The chip size was taken out in the range of 350 mm to 1.5 mm in the cavity length direction. Also, in the direction perpendicular to the cavity length, 200 μm to 700 μm
It was taken out in the range of m.

【0034】次に、ダイボンディング法により、半導体
レーザチップをサブマウント上にマウントした。この工
程は、以下のように実施した。
Next, the semiconductor laser chip was mounted on the submount by the die bonding method. This step was performed as follows.

【0035】まず、図1に示されるサブマウント103
に、はんだ104を形成した。ここでは、Cuでできた
サブマウントを用いた。Cuサブマウント103の表面
には、Ni膜/Au膜が順にめっきされている。はんだ
104には、AuSnを用い、その塗布された後の発明
は1〜20μm程度であった。はんだはこのように予め
塗布により膜状に形成してもよいし、他の成膜方法たと
えば、蒸着法、スパッタ法、印刷法、めっき法等を用い
てもよい。ただし、InもしくはSnを主成分とするは
んだの場合のように、室温においてはんだが特に柔らか
い場合には、生産性の極めて高い塗布方法を用いること
が好ましかった。
First, the submount 103 shown in FIG.
Then, the solder 104 was formed. Here, a submount made of Cu was used. A Ni film / Au film is sequentially plated on the surface of the Cu submount 103. AuSn was used for the solder 104, and the invention after coating was about 1 to 20 μm. The solder may be previously formed into a film by coating as described above, or another film forming method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a printing method, or a plating method may be used. However, when the solder is particularly soft at room temperature, as in the case of a solder containing In or Sn as a main component, it was preferable to use a coating method with extremely high productivity.

【0036】本実施の形態では、はんだにAuSnを用
いたが、PbSn、Inさらに鉛を含まない材料でSn
AgCu、Snを主としてCu、Bi、Ag、Cu、I
n、Geなどを含む材料であってもよい。上記で示した
材料のほとんどは、融点が150−120℃程度である
ため、マウントする際にはこの融点より高い温度に加熱
する必要がある。このため、本実施の形態では、サブマ
ウント103を300℃程度のはんだの融点より若干高
い温度まで加熱し、はんだが溶けたところで、上記得ら
れた半導体レーザチップを基板側を下にして載せ、さら
に、荷重を適宜加えながら、温度を1分程度保持し、n
電極とはんだ104とをよく馴染ませた。これにより、
n電極の最表面のAu層は、はんだ中に溶解し、はんだ
材料との合金が形成される。その後、サブマウントを冷
却し、はんだが固化したところで本工程を終えた。な
お、ここでは、本工程前にはんだをサブマウント側に設
けたが、逆に半導体レーザチップ側に設けるようにして
もよい。
In the present embodiment, AuSn is used as the solder, but PbSn, In and a material containing no lead are used.
Mainly AgCu, Sn, Cu, Bi, Ag, Cu, I
It may be a material containing n, Ge or the like. Most of the above-mentioned materials have a melting point of about 150 to 120 ° C., and therefore, when mounting, it is necessary to heat to a temperature higher than this melting point. Therefore, in the present embodiment, the submount 103 is heated to a temperature slightly higher than the melting point of the solder of about 300 ° C., and when the solder is melted, the semiconductor laser chip obtained above is placed with the substrate side down, Further, while appropriately applying a load, the temperature is maintained for about 1 minute,
The electrode and the solder 104 were well blended. This allows
The Au layer on the outermost surface of the n-electrode is dissolved in the solder to form an alloy with the solder material. After that, the submount was cooled, and when the solder was solidified, this step was finished. Although the solder is provided on the submount side before this step here, it may be provided on the semiconductor laser chip side.

【0037】ここで、図1に示すように、半導体レーザ
チップの端面を、サブマウント103の端面に対して、
10μm前方にずらしてマウントした。ずらした距離を
Lとすると、この場合、L=+10μmである。通常で
は、半導体レーザチップの端面を、サブマウント103
の端面と同じ位置にマウントする以上の手順を経て半導
体レーザ装置を作製した。
Here, as shown in FIG. 1, the end face of the semiconductor laser chip with respect to the end face of the submount 103 is
Mounted by shifting 10 μm forward. Letting the displaced distance be L, in this case, L = + 10 μm. Normally, the end face of the semiconductor laser chip is attached to the submount 103
The semiconductor laser device was manufactured through the above procedure of mounting at the same position as the end face of the.

【0038】本発明の半導体レーザ装置の比較例とし
て、半導体レーザチップの端面を、サブマウント103
の端面とほぼ同じ位置にマウントした半導体レーザ装置
を20個作製し、APC駆動(光出力を一定にするよう
に駆動電流(Iop)を変化させる)を、5mW(光出
力)、雰囲気温度60℃で駆動させエイジング試験を行
なった。このとき、100時間後の半導体レーザチップ
のファーフィールドパターン(FFP)を測定した結
果、初めのFFPと異なったFFPを示す半導体レーザ
チップがみられ、このときの歩留まりは30%であっ
た。
As a comparative example of the semiconductor laser device of the present invention, the end face of the semiconductor laser chip is attached to the submount 103.
20 semiconductor laser devices mounted at almost the same position as the end face of the device were manufactured, and APC driving (changing the drive current (Iop) so as to keep the light output constant) was performed at 5 mW (light output) at an ambient temperature of 60 ° C. The aging test was carried out by driving with. At this time, as a result of measuring the far field pattern (FFP) of the semiconductor laser chip after 100 hours, a semiconductor laser chip showing an FFP different from the initial FFP was found, and the yield at this time was 30%.

【0039】半導体レーザ装置をDVD等の装置のピッ
クアップとして用いるとき、このようにFFPの変化が
起こった場合、正確にディスクの信号をトラッキングで
きず、誤信号を読取ってしまうことになり、非常に問題
である。
When the semiconductor laser device is used as a pickup for a device such as a DVD, if the FFP changes in this way, the signal of the disk cannot be accurately tracked and an erroneous signal is read, which is extremely high. It's a problem.

【0040】一方、本実施の形態の半導体レーザ装置を
APC駆動を、5mW(光出力)、雰囲気温度60℃で
駆動させ、同様にエイジング試験を行なった。100時
間後の半導体レーザチップのファーフィールドパターン
(FFP)を測定した結果、一部初めのFFPと異なっ
たFFPを示す半導体レーザチップが見られたが、この
ときの歩留まりは90%であった。上述したとおり、半
導体レーザチップの端面を、サブマウント103の端面
に対して、10μm前方にずらしてマウントすることに
より、エイジング後のFFPの変化を大幅に抑えること
に成功した。この原因に関して、研究を重ねた結果、F
FPが変化したチップ端面(レーザ光出射端面)におけ
る、ニアフィールドパターン(NFP)が変化している
状況、たとえば発光強度が小さい暗部が生じる等の現象
が現われており、端面の状態がエイジング試験により変
化してしまったと考えられる。
On the other hand, the semiconductor laser device of the present embodiment was driven by APC at 5 mW (light output) at an ambient temperature of 60 ° C., and similarly an aging test was conducted. As a result of measuring the far field pattern (FFP) of the semiconductor laser chip after 100 hours, a semiconductor laser chip showing an FFP different from the initial FFP was found, but the yield at this time was 90%. As described above, by mounting the end surface of the semiconductor laser chip with the end surface of the submount 103 shifted by 10 μm forward, the change in FFP after aging was successfully suppressed significantly. As a result of repeated research on this cause, F
A situation in which the near field pattern (NFP) is changing in the chip end surface (laser light emitting end surface) where the FP is changed, for example, a phenomenon such as a dark portion having a small emission intensity appears, and the state of the end surface is confirmed by an aging test. It seems that it has changed.

【0041】このようにエイジングによってFFPが変
化してしまう現象は、活性層に窒化物半導体を用いた半
導体レーザ装置で問題となる。なぜなら、このような材
料を用いた活性層は必ずしも活性層面内で均一な結晶に
なっているわけではなく、組成ムラ等を持った不均一な
活性層であり、キャリアの注入が面内で均一になりにく
いため、端面においても部分的に非発光な部分が発生し
やすいためである。このFFPの変化を抑えるために
は、端面の状態が重要になっている。なお、基板にサフ
ァイア基板を用いた場合、サファイアに劈開性がないた
め、端面を劈開で作製した場合、端面のラフネスが大き
くなってしまうことが知られている。よって、サファイ
ア基板を用いた場合には、元々の端面の状態が良くない
ため、NFPが変化するといった問題が見えてこなかっ
た。
Such a phenomenon that the FFP changes due to aging becomes a problem in a semiconductor laser device using a nitride semiconductor in the active layer. This is because the active layer using such a material does not necessarily have a uniform crystal in the active layer surface, it is a non-uniform active layer with uneven composition, and carrier injection is uniform in the surface. This is because the non-luminous portion is likely to occur even on the end face. In order to suppress this change in FFP, the state of the end face is important. It is known that when a sapphire substrate is used as the substrate, sapphire does not have a cleavage property, and thus when the end face is cleaved, the roughness of the end face becomes large. Therefore, when the sapphire substrate was used, the original state of the end face was not good, and the problem that the NFP changed did not appear.

【0042】また、比較例のように、半導体レーザチッ
プの端面を、サブマウント103の端面とほぼ同じ位置
にマウントした場合、半導体レーザチップのレーザ光出
射端面には、サブマウントからの強い圧縮歪みが存在す
ることがラマン測定等からわかった。これは、サブマウ
ントがCuでできており、GaNに比べ大きな熱膨張係
数を持っているためであると考えられる。
When the end surface of the semiconductor laser chip is mounted at substantially the same position as the end surface of the submount 103 as in the comparative example, a strong compressive strain from the submount is applied to the laser light emitting end surface of the semiconductor laser chip. It was found from Raman measurement that the presence of It is considered that this is because the submount is made of Cu and has a larger coefficient of thermal expansion than GaN.

【0043】Cuの熱膨張係数は16.8×10-6/d
egであり、GaNは5.59×10-6/degであ
る。また、本実施の形態で示したように、半導体レーザ
チップの端面を、サブマウント103の端面に対して、
10μm前方にずらしてマウントした場合、半導体レー
ザチップのレーザ光出射端面には、サブマウントからの
圧縮、伸長の歪みは大幅に低減していることがわかっ
た。さらに、半導体レーザチップの端面とサブマウント
103の端面との距離をパラメータにして、各場合の歩
留まりをプロットした。
The thermal expansion coefficient of Cu is 16.8 × 10 -6 / d
and GaN is 5.59 × 10 −6 / deg. Further, as shown in this embodiment, the end face of the semiconductor laser chip is
It was found that when mounted by shifting 10 μm forward, the distortion of compression and extension from the submount was significantly reduced on the laser light emitting end face of the semiconductor laser chip. Furthermore, the yield in each case was plotted using the distance between the end surface of the semiconductor laser chip and the end surface of the submount 103 as a parameter.

【0044】図3からわかるように、5μm以上前方
(L=+5μm)に出すことにより、サブマウントから
の歪みの影響を回避できることがわかった。また、5μ
m以下、もしくはサブマウント端面より半導体レーザチ
ップの出射端面を後方に引っ込めた場合(Lが負のと
き)、歩留まりが低下してしまうことがわかった。
As can be seen from FIG. 3, it was found that the influence of the distortion from the submount can be avoided by projecting it forward (L = + 5 μm) by 5 μm or more. Also, 5μ
It was found that the yield decreases when the emission end face of the semiconductor laser chip is retracted rearward from the end face of the submount or below m (when L is negative).

【0045】以上のことより、GaNとサブマウントと
の熱膨張係数の違いからくる歪みが半導体レーザチップ
の端面にかかっている場合、端面の状態がエイジング試
験により変化してしまうことがわかった。さらに、Lが
100μmを超えると、半導体レーザチップとサブマウ
ントの接触面積が小さくなるため、放熱が十分行なえな
くなり、熱暴走により、半導体レーザ装置の寿命が短く
なってしまう。そのため、5μm≦L≦100μmが最
適であると考えられる。
From the above, it was found that when the strain caused by the difference in thermal expansion coefficient between GaN and the submount is applied to the end face of the semiconductor laser chip, the state of the end face is changed by the aging test. Further, when L exceeds 100 μm, the contact area between the semiconductor laser chip and the submount becomes small, heat radiation cannot be sufficiently performed, and thermal runaway shortens the life of the semiconductor laser device. Therefore, it is considered that 5 μm ≦ L ≦ 100 μm is optimal.

【0046】また、サブマウントがSiC(3.7×1
-6/deg)、Si(3.5×10-6/deg)、多
結晶ダイヤモンド等のGaNより小さな熱膨張係数を持
っている材料を用いている場合においても、マウント位
置の違いにより上記と同様の結果が得られた。つまり、
引っ張り歪みが半導体レーザチップにかかった場合にお
いても、FFPがエイジング試験により、大きく変動し
てしまうという問題があり、マウント方法、位置を本実
施の形態で示したように行なうことにより、歩留まりよ
く半導体レーザ装置を作製することが可能であることが
わかった。
The submount is made of SiC (3.7 × 1).
0 -6 /deg),Si(3.5×10 -6 / deg), even if using a material that has a smaller thermal expansion coefficient than GaN, such as polycrystalline diamond, the depending mounting position Similar results were obtained. That is,
Even when tensile strain is applied to the semiconductor laser chip, there is a problem in that the FFP greatly changes due to the aging test. By performing the mounting method and position as described in this embodiment, semiconductors can be manufactured with high yield. It has been found possible to make a laser device.

【0047】実施の形態2 実施の形態2において、半導体レーザチップを直接ステ
ムにマウントする以外は、実施の形態1と同様である。
つまり、サブマウントを用いないで、半導体レーザチッ
プをマウントする部分のステムにソルダーを形成して、
チップを直接ステムにマウントする。通常、ステムはC
u等でできており、上記のようにマウントした場合であ
っても、ステムとの熱膨張係数の違いから、半導体レー
ザチップ端面には歪みが生じると考えられる。
Second Embodiment The second embodiment is the same as the first embodiment except that the semiconductor laser chip is directly mounted on the stem.
In other words, without using a submount, a solder is formed on the stem of the part where the semiconductor laser chip is mounted,
Mount the tip directly on the stem. Usually the stem is C
It is assumed that the end face of the semiconductor laser chip is distorted due to the difference in thermal expansion coefficient from that of the stem, even if it is made of u or the like and is mounted as described above.

【0048】本実施の形態のようにマウントした場合で
あっても、図3に示す結果と同じ結果を示し、半導体レ
ーザチップの端面をサブマウンティング103の端面に
対して、5μm以上前方にずらしてマウントすることに
より、FFPの変化を抑えられることがわかった。さら
に、Lが100μmを超えると、半導体レーザチップと
サブマウントとの接触面積が小さくなるため、放熱が十
分行なえなくなり、熱暴走により、半導体レーザ装置の
寿命が短くなってしまう。そのため、5μm≦L≦10
0μmが最適であると考えられる。
Even when mounted as in this embodiment, the same result as that shown in FIG. 3 is shown, and the end face of the semiconductor laser chip is shifted forward by 5 μm or more with respect to the end face of the submounting 103. It was found that mounting can suppress the change in FFP. Further, when L exceeds 100 μm, the contact area between the semiconductor laser chip and the submount becomes small, heat radiation cannot be sufficiently performed, and thermal runaway shortens the life of the semiconductor laser device. Therefore, 5 μm ≦ L ≦ 10
0 μm is considered optimal.

【0049】実施の形態3 本実施の形態は、基本構成は実施の形態1と同じである
が、図4に示したとおり、サブマウントの半導体レーザ
チップの出射端面と接する側の角が面取りされて、削り
取られている場合である。
Third Embodiment This embodiment has the same basic structure as that of the first embodiment, but as shown in FIG. 4, the corner of the side of the submount contacting the emitting end face of the semiconductor laser chip is chamfered. It has been scraped off.

【0050】図4は、実施の形態3の半導体レーザ装置
を側面から見た図である。なお、図の簡略化のために、
ワイヤ結線等は省略している。
FIG. 4 is a side view of the semiconductor laser device according to the third embodiment. In order to simplify the figure,
Wire connections and the like are omitted.

【0051】図4を参照して、n型GaN基板405の
上に窒化物系半導体の積層体406が形成されている。
また、n型GaN基板405の裏面(窒化物半導体の積
層されていない面)にはn電極(図示されていない)が
形成されており、窒化物系半導体の積層体406上に
は、p電極407が設けられている。
Referring to FIG. 4, a nitride semiconductor laminated body 406 is formed on an n-type GaN substrate 405.
An n-electrode (not shown) is formed on the back surface of the n-type GaN substrate 405 (the surface on which the nitride semiconductor is not laminated), and the p-electrode is formed on the nitride-based semiconductor laminate 406. 407 is provided.

【0052】以上が、本実施の形態の半導体レーザ装置
に用いられた半導体レーザチップの基本構成である。上
記半導体レーザチップは、サブマウント403上に置か
れ、サブマウント403と半導体レーザチップ裏面に形
成されたp電極との間にはんだ404が介在させて、半
導体レーザチップがサブマウント403の上に、固定・
積層されている。ただし、上記でも示したが、本実施の
形態で用いるサブマウント403は、半導体レーザチッ
プの出射端面と接する側の角が面取りされて、削り取ら
れている。
The above is the basic configuration of the semiconductor laser chip used in the semiconductor laser device of the present embodiment. The semiconductor laser chip is placed on the submount 403, the solder 404 is interposed between the submount 403 and the p electrode formed on the back surface of the semiconductor laser chip, and the semiconductor laser chip is placed on the submount 403. Fixed
It is stacked. However, as described above, the submount 403 used in the present embodiment is chamfered by chamfering the corner on the side in contact with the emitting end face of the semiconductor laser chip.

【0053】図5で示したように、角を削り取った後の
状態は丸みを持たせてもよいし(a)、矩形に切り取ら
れていてもよいし(b)、直線的に斜めに切り取られて
いてもよく(c)、形状は問わない。
As shown in FIG. 5, the state after scraping off the corners may be rounded (a), may be cut into a rectangle (b), or may be cut linearly and obliquely. It may be provided (c), and the shape does not matter.

【0054】図5中、501はサブマウント、502は
はんだ、503はn型GaN基板、504は窒化物系半
導体膜、505はp型電極である。
In FIG. 5, 501 is a submount, 502 is a solder, 503 is an n-type GaN substrate, 504 is a nitride semiconductor film, and 505 is a p-type electrode.

【0055】このような形状のサブマウントを用いた場
合、半導体レーザチップの端面をサブマウント501の
端面の位置と同じにマウントした場合(L=0μm)で
あっても、FFPが変化する問題は起きない。この場
合、半導体レーザチップの端面がサブマウントから浮い
ており、サブマウントからの歪みを受けない。このよう
な場合のLは、図5で示したように、基板がサブマウン
トと接触している部分からの距離ということになる。実
際には、基板503とサブマウント501の間にははん
だ502が存在するために、これらは直接接触すること
はないが、本明細書中では、非常に薄いものとして無視
し、はんだがない場合に半導体レーザチップがサブマウ
ント上に置かれた位置で議論している。
When the submount having such a shape is used, even if the end face of the semiconductor laser chip is mounted at the same position as the end face of the submount 501 (L = 0 μm), the problem that the FFP changes is caused. Don't get up In this case, the end face of the semiconductor laser chip floats from the submount and is not distorted by the submount. In such a case, L is the distance from the portion where the substrate is in contact with the submount, as shown in FIG. In reality, since the solder 502 exists between the substrate 503 and the submount 501, they are not in direct contact with each other, but in the present specification, they are ignored as being extremely thin, and there is no solder. The discussion is on the position where the semiconductor laser chip is placed on the submount.

【0056】本実施の形態で示したような半導体レーザ
装置であっても、図3に示す結果と同じ結果を示し、半
導体レーザチップの端面をサブマウントの端面に対して
5μm以上前方にずらしてマウントすることにより、F
FPの変化を抑えられることがわかった。さらに、Lが
100μmを超えると、半導体レーザチップとサブマウ
ントの接触面積が小さくなるため、放熱が十分行なえな
くなり、熱暴走により、半導体レーザ装置の寿命が短く
なってしまう。そのため、5μm≦L≦100μmが最
適であると考えられる。
Even the semiconductor laser device as shown in this embodiment shows the same result as that shown in FIG. 3, and the end face of the semiconductor laser chip is shifted forward by 5 μm or more with respect to the end face of the submount. By mounting, F
It was found that the change in FP can be suppressed. Further, when L exceeds 100 μm, the contact area between the semiconductor laser chip and the submount becomes small, heat radiation cannot be sufficiently performed, and thermal runaway shortens the life of the semiconductor laser device. Therefore, it is considered that 5 μm ≦ L ≦ 100 μm is optimal.

【0057】実施の形態4 本実施の形態では、半導体レーザ装置の基本構成は実施
の形態2と同様である。ただ、ステムの半導体レーザチ
ップを載せる部分の形状が異なるだけである。ステムの
半導体レーザチップの出射端面と接する側の角が面取り
されて、削り取られている。
Fourth Embodiment In this embodiment, the basic structure of the semiconductor laser device is the same as that of the second embodiment. However, only the shape of the portion of the stem on which the semiconductor laser chip is mounted is different. The corner of the stem that is in contact with the emission end face of the semiconductor laser chip is chamfered and scraped off.

【0058】図5で示したように、実施の形態3では5
01をサブマウントであるとしたが、本実施の形態で
は、図5の501が半導体レーザチップを載せるステム
部分の拡大図であると考える。そのステム501上に、
はんだ502が形成され、その上に半導体レーザチップ
がマウントされている。
As shown in FIG. 5, in the third embodiment, 5
Although 01 is the submount, it is considered in the present embodiment that 501 in FIG. 5 is an enlarged view of the stem portion on which the semiconductor laser chip is mounted. On the stem 501,
Solder 502 is formed, and the semiconductor laser chip is mounted thereon.

【0059】図5で示したように、角を削り取った後の
ステム501の状態は、丸みを持たせてもよいし
(a)、矩形に切り取られていてもよいし(b)、直線
的に斜めに切り取られていてもよく(c)、形状は問わ
ない。本実施の形態では、図5で501はステムの半導
体レーザチップを載せる部分、502ははんだ、503
はn型GaN基板、504は窒化物系半導体膜、505
はp型電極である。
As shown in FIG. 5, the state of the stem 501 after scraping off the corners may be rounded (a), may be cut into a rectangle (b), or may be linear. It may be obliquely cut off (c), and the shape does not matter. In the present embodiment, in FIG. 5, 501 is a portion of the stem on which the semiconductor laser chip is mounted, 502 is solder, and 503.
Is an n-type GaN substrate, 504 is a nitride semiconductor film, 505
Is a p-type electrode.

【0060】このような形状のステム501を用いた場
合、半導体レーザチップの端面を、ステム501の端面
の位置と同じにマウントした場合(L=0μm)であっ
ても、FFPが変化する問題は起きない。
When the stem 501 having such a shape is used, even if the end face of the semiconductor laser chip is mounted at the same position as the end face of the stem 501 (L = 0 μm), the FFP changes. Don't get up

【0061】この場合、半導体レーザチップの端面がス
テム501から浮いており、ステムからの歪みを受けな
い。このような場合のLは、図5で示したように、基板
がステムと接触している部分からの距離ということにな
る。実際には、基板503とステム501の間にははん
だ502が存在するために、これらは直接接触すること
はないが、本明細書中では、非常に薄いものとして無視
し、はんだがない場合に半導体レーザチップがサブマウ
ント上に置かれた位置で議論している。
In this case, the end surface of the semiconductor laser chip floats from the stem 501 and is not strained by the stem. In such a case, L is the distance from the portion where the substrate is in contact with the stem, as shown in FIG. In reality, since the solder 502 is present between the substrate 503 and the stem 501, they do not come into direct contact with each other, but in the present specification, they are neglected as being very thin, and when there is no solder, The discussion is on the position where the semiconductor laser chip is placed on the submount.

【0062】本実施の形態で示したような半導体レーザ
装置であっても、図3に示す結果と同じ結果を示し、半
導体レーザチップの端面をステムの端面に対して、5μ
m以上前方にずらしてマウントすることにより、FFP
の変化を抑えられることがわかった。
Even the semiconductor laser device as shown in this embodiment shows the same result as that shown in FIG. 3, and the end face of the semiconductor laser chip is 5 μm away from the end face of the stem.
The FFP can be mounted by shifting it forward more than m
It turned out that the change of can be suppressed.

【0063】さらに、Lが100μmを超えると、半導
体レーザチップとサブマウントの接触面積が小さくなる
ため、放熱が十分行なえなくなり、熱暴走により、半導
体レーザ装置の寿命が短くなってしまう。そのため、5
μm≦L≦100μmが最適であると考えられる。
Further, when L exceeds 100 μm, the contact area between the semiconductor laser chip and the submount becomes small, heat cannot be sufficiently dissipated, and thermal runaway shortens the life of the semiconductor laser device. Therefore, 5
It is considered that μm ≦ L ≦ 100 μm is optimal.

【0064】実施の形態5 実施の形態1では、サブマウントに半導体レーザチップ
を基板105側を下にして載せ、マウントしたが、本実
施の形態では半導体レーザチップをp電極107が形成
してある表面を下(サブマウント側)にしてマウントす
る(ジャンクションダウン)。このように、ジャンクシ
ョンダウンでステムにマウントすることにより、半導体
レーザチップで駆動時に発生する熱を有効に、ステム等
に放出することが可能となり、半導体レーザチップの温
度上昇を低減することができる。
Fifth Embodiment In the first embodiment, the semiconductor laser chip is placed and mounted on the submount with the substrate 105 side facing down, but in the present embodiment, the semiconductor laser chip is formed with the p-electrode 107. Mount with the surface down (submount side) (junction down). As described above, by mounting on the stem with the junction down, it is possible to effectively dissipate the heat generated at the time of driving the semiconductor laser chip to the stem or the like, and it is possible to reduce the temperature rise of the semiconductor laser chip.

【0065】ここでは、サブマウントの上にジャンクシ
ョンダウンでマウントする場合に関して説明したが、サ
ブマウントなしで、ステムに直接マウントした場合でも
上述したように同じ効果が得られる。
Here, the case where the junction down is mounted on the submount has been described, but the same effect can be obtained as described above even when the stem is directly mounted without the submount.

【0066】比較例として、ジャンクションダウンの場
合でも、半導体レーザチップの端面を、サブマウント1
03の端面とほぼ同じ位置にマウントしたレーザの半導
体レーザ装置を20個、APC駆動(光出力を一定にす
るように駆動電流(Iop)を変化させる)、5mW
(光出力)、雰囲気温度60℃で駆動させ、エイジング
試験を行なった。このとき、100時間後の半導体レー
ザチップのファーフィールドパターン(FFP)を測定
した結果、初めのFFPと異なったFFPを示す半導体
レーザチップが見られ、このときの歩留まりは20%で
あり、ジャンクションアップの場合より、歩留まりは悪
くなった。
As a comparative example, even in the case of junction down, the end face of the semiconductor laser chip is mounted on the submount 1
20 semiconductor laser devices mounted on the same position as the end face of 03, APC drive (changing drive current (Iop) so as to keep the optical output constant), 5 mW
(Light output), an aging test was performed by driving at an ambient temperature of 60 ° C. At this time, as a result of measuring the far field pattern (FFP) of the semiconductor laser chip after 100 hours, a semiconductor laser chip showing an FFP different from the initial FFP was found, and the yield at this time was 20%, and the junction up The yield was worse than in the case.

【0067】これは、ジャンクションダウンでマウント
した場合、ジャンクションアップでマウントした場合に
比べ、レーザ出射端面がサブマウントに近くなるため
に、非常に大きな圧縮もしくは引っ張り歪みを受けるこ
とになる。このため、FFPの変化に対して、ジャンク
ションアップの場合より、顕著に影響が出るために、歩
留まりがさらに悪くなってしまうことがわかった。
This is because when the device is mounted with the junction down, the laser emitting end face is closer to the submount than when mounted with the junction up, so that a very large compression or tensile strain is applied. Therefore, it was found that the yield is further deteriorated because the change in FFP is more significantly affected than in the case of junction up.

【0068】ここで、実施の形態1−4で示したマウン
ト方法をすべて、本実施の形態で示したようにジャンク
ションダウンでマウントした。この場合も、実施の形態
1−4で示したマウント方法すべてにおいて、図3に示
す結果と同じ結果を得た。
Here, all of the mounting methods shown in the first to fourth embodiments are mounted by junction down as shown in the present embodiment. Also in this case, the same result as that shown in FIG. 3 was obtained in all the mounting methods shown in the first to fourth embodiments.

【0069】GaN基板厚を150μm以下にすること
により、半導体レーザチップ端面から放出される自然放
出光の光出力を低減できることがわかった。
It has been found that the light output of spontaneous emission light emitted from the end face of the semiconductor laser chip can be reduced by setting the thickness of the GaN substrate to 150 μm or less.

【0070】さらに、Lが200μmを超えると、半導
体レーザチップとサブマウントの接触面積が小さくなる
ため、放熱は十分行なえなくなり、熱暴走により、半導
体レーザ装置の寿命が短くなってしまう。そのため、5
μm≦L≦200μmが最適であると考えられる。
Further, when L exceeds 200 μm, the contact area between the semiconductor laser chip and the submount becomes small, heat dissipation cannot be sufficiently performed, and thermal runaway shortens the life of the semiconductor laser device. Therefore, 5
It is considered that the optimum value is μm ≦ L ≦ 200 μm.

【0071】これは、ジャンクションダウンでマウント
したために、ジャンクションアップでマウントした半導
体レーザチップに比べ放熱が良いために200μmまで
マウント位置をずらしても、熱暴走することなく駆動す
ることができたと考えられる。
It is considered that this is because it was mounted with the junction down, so that the heat radiation was better than that of the semiconductor laser chip mounted with the junction up, so that even if the mounting position was shifted to 200 μm, it could be driven without thermal runaway. .

【0072】以上述べたように、ジャンクションダウン
でマウントする場合、マウント位置をずらす、もしく
は、ステム、サブマウントを上記実施の形態で示したよ
うな形状に面取りし、半導体レーザチップの端面にかか
る歪みを取除くことは非常に有効であり、エイジング試
験後のFFP変化に関する歩留まりを向上させる有効な
手段であることがわかった。
As described above, in the case of mounting with the junction down, the mounting position is shifted, or the stem and the submount are chamfered in the shape as shown in the above-mentioned embodiment, and the strain applied to the end face of the semiconductor laser chip. It has been found that the removal of the is very effective and is an effective means for improving the yield related to the FFP change after the aging test.

【0073】今回開示された実施例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。
It should be considered that the embodiments disclosed herein are illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、半導体レーザチップの端面を、サブマウントの端面
に対して、5μm≦L≦100μmの範囲で前方にずら
してマウントした場合、半導体レーザチップのレーザ光
出射端面には、サブマウントからの圧縮、伸縮の歪みが
低減していることがわかった。このようにマウントする
ことによってサブマウントとGaN基板の熱膨張係数の
違いからくる過度の歪みを低減し、エイジング試験によ
り、FFPが変化してしまう現象を抑える効果を奏す
る。
As described above, according to the present invention, in the case where the end surface of the semiconductor laser chip is mounted by being shifted forward with respect to the end surface of the submount within the range of 5 μm ≦ L ≦ 100 μm, the semiconductor laser chip is mounted. It was found that the distortion of compression and expansion and contraction from the submount was reduced on the laser light emitting end face. By mounting in this manner, excessive strain due to the difference in thermal expansion coefficient between the submount and the GaN substrate is reduced, and an effect of suppressing a change in FFP due to an aging test is exerted.

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

【図1】 実施の形態1に係る半導体発光装置の断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment.

【図2】 実施の形態1に係る半導体レーザチップの断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the semiconductor laser chip according to the first embodiment.

【図3】 Lを変化させたときの歩留まりのグラフ図で
ある。
FIG. 3 is a graph showing the yield when L is changed.

【図4】 実施の形態3に係る半導体レーザ装置の概念
図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a semiconductor laser device according to a third embodiment.

【図5】 実施の形態3に係るステムおよびサブマウン
トの形状の概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of shapes of a stem and a submount according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ステム、102 はんだ、103 サブマウン
ト、104 はんだ、105 n型GaN基板、106
窒化物系半導体の積層体、107 p電極。
101 stem, 102 solder, 103 submount, 104 solder, 105 n-type GaN substrate, 106
Nitride-based semiconductor laminate, 107 p electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 茂稔 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 5F073 AA13 AA74 AA83 CA17 CB02 CB22 EA18 FA14 FA22 HA05 HA10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shigetoshi Ito             22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka             Inside the company F term (reference) 5F073 AA13 AA74 AA83 CA17 CB02                       CB22 EA18 FA14 FA22 HA05                       HA10

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 窒化物系化合物半導体基板とその上に設
けられた窒化物系化合物半導体層とを有する半導体発光
素子チップと、 前記半導体発光素子チップがマウントされたサブマウン
トと、を備え、 前記半導体発光素子チップのレーザ光出射端面が、前記
サブマウントの端面より、5μm≦L≦100μmの範
囲で前方にずれるように、前記半導体発光素子チップが
前記サブマウント上にマウントされている(式中、L
は、ずらした距離)半導体発光装置。
1. A semiconductor light emitting device chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and a submount on which the semiconductor light emitting device chip is mounted, The semiconductor light emitting device chip is mounted on the submount such that the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip is displaced forward from the end face of the submount in the range of 5 μm ≦ L ≦ 100 μm (in the formula) , L
Is a shifted distance) A semiconductor light emitting device.
【請求項2】 窒化物系化合物半導体基板とその上に設
けられた窒化物系化合物半導体層とを有する半導体発光
素子チップと、 前記半導体発光素子チップがマウントされたステムと、
を備え、 前記半導体発光素子チップのレーザ光出射端面が、前記
ステムの端面より、5μm≦L≦100μmの範囲で前
方にずれるように、前記半導体発光素子チップが前記ス
テム上にマウントされている(式中、Lは、ずらした距
離)半導体発光装置。
2. A semiconductor light emitting device chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and a stem on which the semiconductor light emitting device chip is mounted,
The semiconductor light emitting element chip is mounted on the stem such that the laser light emitting end surface of the semiconductor light emitting element chip is displaced forward from the end surface of the stem within a range of 5 μm ≦ L ≦ 100 μm ( In the formula, L is a shifted distance) A semiconductor light emitting device.
【請求項3】 窒化物系化合物半導体基板とその上に設
けられた窒化物系化合物半導体層とを有する半導体発光
素子チップと、 前記半導体発光素子チップがマウントされたサブマウン
トと、を備え、 前記サブマウントの、前記半導体発光素子チップのレー
ザ光出射端面と接する側の、角が面取りされて、削り取
られており、 前記半導体発光素子チップのレーザ光出射端面は、前記
窒化物系化合物半導体基板と前記サブマウントとが接触
している部分から次の不等式を満足する距離L、前方に
位置している、半導体発光装置。 5μm≦L≦100μm
3. A semiconductor light emitting device chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and a submount on which the semiconductor light emitting device chip is mounted, The side of the submount, which is in contact with the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip, is chamfered and chamfered, and the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip is the nitride compound semiconductor substrate. A semiconductor light emitting device, which is located in front of a portion L that is in contact with the submount by a distance L that satisfies the following inequality. 5 μm ≦ L ≦ 100 μm
【請求項4】 窒化物系化合物半導体基板とその上に設
けられた窒化物系化合物半導体層とを有する半導体発光
素子チップと、 前記半導体発光素子チップがマウントされたステムと、
を備え、 前記ステムの、前記半導体発光素子チップのレーザ光出
射端面と接する側の、角が面取りされて、削り取られて
おり、 前記半導体発光素子チップのレーザ光出射端面は、前記
窒化物系化合物半導体基板と前記ステムとが接触してい
る部分から次の不等式を満足する距離L、前方に位置し
ている、半導体発光装置。 5μm≦L≦100μm
4. A semiconductor light emitting device chip having a nitride compound semiconductor substrate and a nitride compound semiconductor layer provided thereon, and a stem on which the semiconductor light emitting device chip is mounted,
, The side of the stem, which is in contact with the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip, is chamfered and chamfered, and the laser light emitting end face of the semiconductor light emitting device chip is the nitride-based compound. A semiconductor light emitting device, which is located in front of a portion L where the semiconductor substrate and the stem are in contact with each other by a distance L satisfying the following inequality. 5 μm ≦ L ≦ 100 μm
【請求項5】 前記半導体発光素子チップは、前記半導
体発光素子チップの窒化物化合物半導体層側が前記サブ
マウントと接するように、前記サブマウントにマウント
されている、請求項1に記載の半導体発光装置。
5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element chip is mounted on the submount so that a nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting element chip is in contact with the submount. .
【請求項6】 前記半導体発光素子チップは、前記半導
体発光素子チップの窒化物化合物半導体層側が前記ステ
ムと接するように、前記ステムにマウントされている、
請求項2に記載の半導体発光装置。
6. The semiconductor light emitting device chip is mounted on the stem such that the nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting device chip is in contact with the stem.
The semiconductor light emitting device according to claim 2.
【請求項7】 前記半導体発光素子チップは、前記半導
体発光素子チップの窒化物化合物半導体層側が前記サブ
マウントと接するように、前記サブマウントにマウント
されている、請求項3に記載の半導体発光装置。
7. The semiconductor light emitting device according to claim 3, wherein the semiconductor light emitting element chip is mounted on the submount such that a nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting element chip is in contact with the submount. .
【請求項8】 前記半導体発光素子チップは、前記半導
体発光素子チップの窒化物化合物半導体層側が前記ステ
ムと接するように、前記ステムにマウントされている、
請求項4に記載の半導体発光装置。
8. The semiconductor light emitting device chip is mounted on the stem such that the nitride compound semiconductor layer side of the semiconductor light emitting device chip is in contact with the stem.
The semiconductor light emitting device according to claim 4.
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