JP2004071808A - Semiconductor laser equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザチップを備えた半導体レーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク書き込み用の半導体レーザ装置は、通常、半導体レーザチップを金属製のステムの上に直接又は間接に配置して構成されている。光ディスク書き込み用高出力レーザの例として、AlGaInP系赤色高出力レーザ装置の構成例を図9に示す。この半導体レーザ装置60は、鉄等からなるステム52と、該ステム52の上にサブマウント53を介して配置された半導体レーザチップ51とを備える。このサブマウント53は、半導体レーザチップ51とステム52の線熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和するために挿入される。半導体レーザチップ51とサブマウント53、サブマウント53とステム52の間の接着には、通常、高融点の金錫(Au−Sn)系合金半田が用いられる。また、光ディスク書き込み用などの数十mW以上の高出力動作が必要な場合にはレーザ発光領域54の温度上昇を抑制する必要がある。このために、図10に示すように、端面のレーザ発光領域54と連続する導波路部分65を半導体レーザチップ51の全体の厚さの1/2よりも近い距離となるようにサブマウント53に接合する。このような半導体レーザチップ51とサブマウント53との構造を、いわゆるジャンクションダウン構造という。
【0003】
図10は、図9の半導体レーザチップ51の拡大図である。この半導体レーザチップ51は、n側電極61の一方の面に順に積層された、n型(以下n−と略す)GaAs基板62、n−AlGaInPクラッド層63、多重量子井戸(MQW)活性層64、p型(以下、p−と略す)AlGaInPクラッド層65、p−GaAsコンタクト層66、SiN絶縁膜67、及びp側電極68とから構成される。このp−AlGaInPクラッド層65には、ストライプ状の凸部64を有する。また、該クラッド層65を覆うSiN絶縁膜67には、ストライプ状の凸部64部分のみに電流を流すために穴があけられている。p側電極68は、オーミック接触用金属並びに金(Au)メッキ層で形成されている。なお、半導体レーザチップ51をサブマウント52にダイボンド接合するために高融点のAu−Sn系合金半田55が用いられている。
【0004】
ところで、光ディスク用途には、レーザ光を小さなスポットに集光する必要がある。このように小さなスポットに集光するためには、レーザ光を横基本モードで発振させる必要がある。図9及び図10に示す半導体レーザ装置60では、光軸に垂直であって活性層64に平行な方向、いわゆる左右方向についてもレーザ光を閉じ込めてストライプ幅Wの範囲で導波させている。即ち、ストライプ状の凸部70における垂直方向の等価屈折率(n1)と、ストライプ状の凸部70の両側における垂直方向の等価屈折率(n2)の差(△n=n1−n2)を所定値としている。これによって、ストライプ状の凸部70に対応するストライプ幅Wの範囲にレーザ光を閉じ込めて導波させている。
【0005】
上記n−AlGaInPクラッド層63、多重量子井戸活性層64、p−AlGaInPクラッド層65からなる3層ストライプ導波路において、該活性層64のレーザ発光領域54からレーザ光を基本モードで発振させるためには、図11の高次モードのカットオフ条件を満足する必要がある。上記3層の屈折率はそれぞれn2、n1、n2である。図11には、ストライプ幅Wと、ストライプ状の凸部64の両側のp−AlGaInPクラッド層9の厚さdとをパラメータとした場合の高次モードのカットオフカーブを実線で示している。このカットオフカーブよりクラッド層65の厚さが厚い領域が基本モードのみが許される領域となる。レーザ光を基本モードで発振させるために、例えば、図11に示すように、設計ポイントは、カットオフカーブの上部の基本モードを発振する範囲に設定される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記半導体レーザ装置60では、半導体レーザチップ51をステム52上に組み立てる際のダイボンド時に半田55と半導体レーザチップ51の電極68と反応する。この反応によって熱応力による組み立てストレスを生じ、この組み立てストレスのために、高次モードのカットオフ条件がシフトしてしまう。このためあらかじめ設定された設計ポイントがカットオフ条件から外れ、基本モードを発振させることができなくなる。
【0007】
まず、p側電極68と半田55とが反応し、熱応力を生じる機構について、図12から図13を用いて説明する。図12は、大気圧下における金錫合金系の2元相図であり、図13は、図12のうち、共晶組成(Au:Sn=71:29)近傍の拡大図である。上記半導体レーザ装置60では、上述のように、p側電極18に金系材料、半田5に高融点の金錫合金系共晶半田(Au:Sn=71:29)が用いられる。この場合、半導体レーザチップ51をサブマウントにダイボンドする際、共晶組成の半田55を昇温すると、図13の共晶点Aで液相となる。一方、p側電極68と半田55との界面において金が過剰となっているため、図13に示すように、p側電極68から液相の半田55へ金が取り込まれて、組成が金:錫=7:3の点Bから金リッチ側の組成Cに移行し、その後、固相のζ相やβ相を生じる。このため、350℃程度のダイボンド温度においてp側電極68のほとんど全てがζ相やβ相に変化する場合がしばしばある。さらに高温になると、点Dから点Eへの経路をたどる。このように、半導体レーザ装置60の組み立て時に、半導体レーザチップ51とサブマウント53とをダイボンド接合するために半田55を用いた接合の際の熱処理過程により、接合面に比較的近いレーザ発光領域54近傍の導波路部分65は、熱応力を受けやすい。
【0008】
次に、高次モードのカットオフ条件がシフトする機構について、図11を用いて説明する。図9で示すように、この半導体レーザ装置60では、レーザ発光領域4の近傍の半導体レーザチップ51の表面(エピタキシャル面側)が平坦ではない構造が採用されている。また、p側電極68に用いられている金属の線熱膨張係数(金で1.5×10−5)は、その他の部材の半導体の線熱膨張係数(GaAsで5.7×10−6)、サブマウント(AlNで4.4×10−6)等に比べて大きい。そのため、上述のようにダイボンド時において、p側電極68が金錫合金のζ相やβ相などに移行した場合、ストライプ状の凸部70において大きな引張応力が発生する。一方、ストライプ状の凸部70の両脇の領域においては圧縮応力が発生する。一般に半導体に引張応力が印加されると屈折率は大きくなり、圧縮応力が印加されると屈折率は小さくなる。従って、図9もしくは図10に示すようにジャンクションダウン構造で半導体レーザ装置60を組み立てると、△nが設計値より大きくなり、カットオフカーブが図11中の破線で示すように上方向にシフトする。このシフト量は、使用する半田55や組立時に受ける熱ストレスにより変動するが、ジャンクションダウン構造の場合、必ずカットオフカーブは上方向に移動する。シフト量が大きい場合には図11に示すように設計ポイントがカットオフ条件を割り込み、基本モードでの発振が不可能になるという問題点があった。また、シフト量が小さく、設計ポイントがカットオフ条件をクリアしている場合でも、高出力動作時にはストライプ状の凸部70およびレーザ発光領域54の温度がさらに上昇するため△nが設計値よりも大きくなる(カットオフ条件がグラフ上で上方に移動する)。このために、カットオフ条件を割り込み、基本モードの発振が不可能になると言う問題点があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、組立時の熱ストレスの影響を受けることなく、設計どおり基本モードで発振させることができる半導体レーザ装置を提供することである。また、高出力動作時にも基本モードで発振させることができる半導体レーザ装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体レーザ装置は、金属製のステムと、
前記ステムの一方の面に接合されたリッジ型半導体レーザチップと
を備え、
前記リッジ型半導体レーザチップは、前記ステムに接合されている第1電極層と、前記第1電極層の上に順に積層された、第1導電型の基板と、第1導電型の第1クラッド層と、活性層と、少なくとも層厚が2段階の部分を有する第2導電型の第2クラッド層と、前記第2クラッドの前記2段階の部分のうち相対的に層厚が薄い部分を覆う絶縁体層と、前記第2クラッド層の前記2段階の部分のうち相対的に層厚が厚い部分で電気的に接続された第2電極とを備えると共に、横基本モードのレーザ光を発振することを特徴とする。
【0011】
また、本発明の半導体レーザ装置は、前記半導体レーザ装置であって、前記ステムと前記リッジ型半導体レーザチップとの間にサブマウントを介在させたことを特徴とする。
【0012】
さらに、本発明の半導体レーザ装置は、前記半導体レーザ装置であって、前記半導体レーザチップの前記第2電極は、1μm以上の層厚を有することを特徴とする。
【0013】
またさらに、本発明の半導体レーザ装置は、前記半導体レーザ装置であって、前記リッジ型半導体レーザチップは、AlGaInP系材料からなることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装置について、添付図面を用いて説明する。なお、図面において、実質的に同一の部材には同一の符号を付している。
【0015】
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る半導体レーザ装置について、図1及び図2を用いて説明する。この半導体レーザ装置10は、図1に示すように、ストライプ状の凸部を有するリッジ型半導体レーザチップ1をステム2の上にダイボンド接合して構成されている。また、半導体レーザチップ1のレーザ発光領域4がステム2との接合面から相対的に遠い側となる、いわゆるジャンクションアップ構造で構成している。この半導体レーザ装置では、半導体レーザチップにおいてストライプ状の凸部20という応力の影響を受けやすい導波路構造を有する。しかし、半導体レーザ装置10に組み立てる際には、レーザ発光領域4が接合面から遠いので、ダイボンド時の材料間の線熱膨張係数差によって生じる熱ストレスを半導体レーザチップ1の下部で吸収させることができる。そのため、該熱ストレスはレーザ発光領域4近傍に位置する導波路に影響を与えない。従って、半導体レーザ装置10の組立時の熱ストレスの影響を受けることなく、設計どおり基本モードで発振させることができる。更には高出力動作時にも同様に熱ストレスの影響を抑制できるので、基本モードで発振させることができる。また、半導体レーザチップ1を直接ステム3の上にダイボンド接合しているので、熱抵抗の増大を招く構造物を介在させていないので、半導体レーザ装置10の熱抵抗を低くできる。そこで、この半導体レーザ装置10は、光ディスク書き込み用高出力レーザ装置として用いることができる。
【0016】
なお、この半導体レーザ装置10は、半導体レーザチップ1をステム2の上にジャンクションアップ構造となるように接合している。そのため、半田5にAu−Sn高融点半田を用い、n側電極11に金メッキ等の金系電極を用いた場合には、上述した従来例と同様にして半田5とn側電極11とは互いに反応する。そのため、n側電極11近傍では高温側で析出する固相による熱応力が生じる。しかし、ジャンクションアップ構造を採用しているので、端面のレーザ発光領域4に連続する導波路部分14及びストライプ状の凸部20は、ステム2との接合面から半導体レーザチップ1の全体の厚さの1/2よりも遠く離れている。このため、上記熱応力の影響を受けない。
【0017】
また、ステム2には、通常は鉄(Fe)や銅タングステン合金(CuW)などを用いることができる。また、半導体レーザチップ1とステム3の間の接着には半田5を用いる。半田5には、例えば、高融点のAu−Sn系合金半田を用いてもよい。
【0018】
この半導体レーザ装置を構成する半導体レーザチップ1について、図2を用いて説明する。図2は、図1の半導体レーザ装置10を構成する半導体レーザチップ1の拡大図である。この半導体レーザチップ1は、n側電極11の上に順に積層された、n−GaAs基板12、n−AlGaInPクラッド層13、多重量子井戸(MQW)活性層14、p−AlGaInPクラッド層15、p−GaAsコンタクト層16、SiN絶縁膜17、p側電極18によって構成されている。上記多重量子井戸活性層14は、InGaウエル層、AlGaInPバリア層、AlGaInPバリア層(いずれも図示せず)からなる。また、p−AlGaInPクラッド層15は、少なくとも層厚が2段階の部分を有し、この2段階の部分のうち相対的に層厚が厚い部分によってストライプ状の凸部20が構成されている。このストライプ状の凸部20を含むp−AlGaInPクラッド層15は構造上、応力に影響されやすい。また、該ストライプ状の凸部20に対応する活性層14は端面にレーザ発光領域4を有する。さらに、n−AlGaInPクラッド層15の上記2段階の部分のうち相対的に層厚の薄い部分を覆うSiN絶縁膜17には、相対的に層厚の厚いストライプ状の凸部20部分のみに電流を流すために穴があけられている。なお、p側電極18は、オーミック接触用金属並びに金(Au)メッキ層で形成されている。
【0019】
なお、この半導体レーザチップ1は、AlGaInP系材料からなる。この場合、図11に示す高次モードのカットオフ条件を満たすようにストライプ状の凸部20の幅Wと、凸部20の両側のp−AlGaInPクラッド層15の厚さdとの組み合わせを適宜選択することで横基本モードのレーザ光を発振させることができる。
【0020】
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る半導体レーザ装置について、図3及び図4を用いて説明する。この半導体レーザ装置は、実施の形態1に係る半導体レーザ装置と比較すると、図3に示すように、半導体レーザチップ1をステム2に直接ダイボンド接合するのではなく、ステム2との間に介在させたサブマウント3にダイボンド接合している点で相違する。このサブマウント3は、半導体レーザチップ1とステム3の線熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和するために挿入される。このサブマウント3には、炭化珪素(SiC)又は窒化アルミニウム(AlN)等が用いられる。ステム2と半導体レーザチップ1との間にサブマウント3を介在させることによって、材料間の線熱膨張係数差によって生じる熱応力を緩和することができる。
【0021】
なお、この半導体レーザ装置10においても実施の形態1に係る半導体レーザ装置と同様に、半導体レーザチップ1のレーザ発光領域4がサブマウント2との接合面から相対的に遠い側に設置するいわゆるジャンクションアップ構造を採用している。そこで、ダイボンド時に発生する材料間の線熱膨張係数差に起因する熱ストレスは半導体レーザチップ1の下部で吸収され、該熱ストレスはレーザ発光領域4近傍に位置する導波路に影響を与えない。従って、組立時の熱ストレスの影響をうけることなく、設計どおり基本モードで発振させることができる。更には高出力動作時にも熱ストレスの影響を抑制することができるので、基本モードで発振する半導体レーザ装置を得ることができる。
【0022】
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る半導体レーザ装置について、図5及び図6を用いて説明する。この半導体レーザ装置10は、実施の形態1に係る半導体レーザ装置と比較すると、図5に示すように、半導体レーザチップ1の上面のp側電極18aを層厚が1μm以上、好ましくは2〜5μm程度の厚膜電極としている点で相違する。このように厚膜電極の層厚を1μm以上とすることによって放熱性をより向上させることができる。
【0023】
実施の形態4.
本発明の実施の形態4に係る半導体レーザ装置について、図7及び図8を用いて説明する。この半導体レーザ装置10は、実施の形態2に係る半導体レーザ装置と比較すると、図7に示すように、半導体レーザチップ1の上面のp側電極18aを層厚が1μm以上、好ましくは2〜5μm程度の厚膜電極としている点で相違する。このように厚膜電極の層厚を1μm以上とすることによって放熱性をより向上させることができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明に係る半導体レーザ装置によれば、半導体レーザチップのレーザ発光領域がステムとの接合面から相対的に遠い側となる、いわゆるジャンクションアップ構造で構成している。また、第2クラッド層の相対的に層厚が厚い部分の幅W及び該層厚が厚い部分の両側の層厚dとは、横基本モードのレーザ光の発振条件に設計されている。一方、この半導体レーザ装置では、半導体レーザチップにおいてストライプ状の凸部という応力の影響を受けやすい導波路構造を有する。しかし、半導体レーザ装置に組み立てる際には、レーザ発光領域が接合面から遠いので、ダイボンド時の材料間の線熱膨張係数差によって生じる熱ストレスを半導体レーザチップの下部で吸収させることができる。そのため、該熱ストレスはレーザ発光領域近傍に位置する導波路に影響を与えない。従って、半導体レーザ装置の組立時の熱ストレスの影響を受けることなく、設計どおり基本モードで発振させることができる。更には高出力動作時にも熱ストレスの影響を抑制できるので、基本モードで発振する半導体レーザ装置を得ることができる。
【0025】
本発明に係る半導体レーザ装置によれば、半導体レーザチップをステムに直接ダイボンド接合するのではなく、ステムとの間に挿入したサブマウントにダイボンド接合している。このサブマウントをステムとの間に挿入することによって、材料間の線熱膨張係数差によって生じる熱応力を緩和することができる。
【0026】
また、本発明に係る半導体レーザ装置によれば、半導体レーザチップの上面の第2電極を層厚が1μm以上の厚膜電極としている。このように厚膜電極の層厚を1μm以上とすることによって放熱性をより向上させることができる。
【0027】
またさらに、本発明に係る半導体レーザ装置によれば、AlGaInP系材料からなるリッジ型半導体レーザチップを用いている。この場合、高次モードのカットオフ条件を満たすようにストライプ状の凸部の幅Wと、該凸部の両側のp−AlGaInPクラッド層の厚さdとの組み合わせを適宜選択することで横基本モードのレーザ光を発振させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る半導体レーザ装置の側面図である。
【図2】図1の半導体レーザ装置における半導体レーザチップの拡大側面図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係る半導体レーザ装置の側面図である。
【図4】図3の半導体レーザ装置における半導体レーザチップの拡大側面図である。
【図5】本発明の実施の形態3に係る半導体レーザ装置の側面図である。
【図6】図5の半導体レーザ装置における半導体レーザチップの拡大側面図である。
【図7】本発明の実施の形態4に係る半導体レーザ装置の側面図である。
【図8】図7の半導体レーザ装置における半導体レーザチップの拡大側面図である。
【図9】従来の半導体レーザ装置の側面図である。
【図10】図9の半導体レーザ装置における半導体レーザチップの拡大側面図である。
【図11】ストライプ状凸部を有する半導体レーザチップの凸部の幅W及び該凸部の両脇のクラッド層厚さdと発振モードとの関係を示すグラフである。
【図12】Au−Sn合金の大気圧下における2元相図である。
【図13】図12の2元相図中、共晶点組成(Au71%、Sn29%)のAu−Sn合金の温度履歴の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザチップ、2 ステム、3 サブマウント、4 レーザ発光領域、5 半田、10 半導体レーザ装置、11 n側電極、12 n−GaAs基板、13 n−AlGaInPクラッド層、14 多重量子井戸活性層、15 p−AlGaInPクラッド層、16 p−GaAsコンタクト層、17 SiN絶縁膜、18 p側電極、20 凸部、51 半導体レーザチップ、52 ステム、53 サブマウント、54 レーザ発光領域、55 半田、60 半導体レーザ装置、61 n側電極、62 n−GaAs基板、63 n−AlGaInPクラッド層、64 多重量子井戸活性層、65 p−AlGaInPクラッド層、66 p−GaAsコンタクト層、67 SiN絶縁膜、68 p側電極、70 凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor laser device provided with a semiconductor laser chip.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A semiconductor laser device for writing on an optical disk is generally constituted by arranging a semiconductor laser chip directly or indirectly on a metal stem. FIG. 9 shows a configuration example of an AlGaInP-based red high-power laser device as an example of a high-power laser for optical disk writing. The
[0003]
FIG. 10 is an enlarged view of the
[0004]
By the way, for optical disc applications, it is necessary to focus laser light on a small spot. In order to converge on such a small spot, it is necessary to oscillate the laser beam in the transverse fundamental mode. In the
[0005]
In the three-layer stripe waveguide including the n-
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0007]
First, a mechanism in which the p-
[0008]
Next, a mechanism for shifting the cutoff condition of the higher-order mode will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device that can oscillate in a fundamental mode as designed without being affected by thermal stress during assembly. Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser device that can oscillate in a fundamental mode even during a high-power operation.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A semiconductor laser device according to the present invention, a metal stem,
A ridge-type semiconductor laser chip bonded to one surface of the stem,
The ridge type semiconductor laser chip includes a first electrode layer bonded to the stem, a first conductivity type substrate sequentially stacked on the first electrode layer, and a first conductivity type first clad. A layer, an active layer, a second cladding layer of a second conductivity type having at least a layer having a two-stage thickness, and a portion having a relatively thin layer of the two-stage portion of the second clad. An insulating layer; and a second electrode electrically connected to a relatively thick portion of the two-step portion of the second cladding layer, and oscillates a transverse fundamental mode laser beam. It is characterized by the following.
[0011]
Further, the semiconductor laser device of the present invention is the semiconductor laser device, wherein a submount is interposed between the stem and the ridge-type semiconductor laser chip.
[0012]
Further, the semiconductor laser device of the present invention is the semiconductor laser device, wherein the second electrode of the semiconductor laser chip has a layer thickness of 1 μm or more.
[0013]
Still further, the semiconductor laser device of the present invention is the semiconductor laser device, wherein the ridge-type semiconductor laser chip is made of an AlGaInP-based material.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, substantially the same members are denoted by the same reference numerals.
[0015]
First Embodiment A semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
[0016]
In the
[0017]
In addition, iron (Fe), copper tungsten alloy (CuW), or the like can be used for the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Second Embodiment A semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Compared with the semiconductor laser device according to the first embodiment, this semiconductor laser device does not directly die-bond the
[0021]
In the
[0022]
Third Embodiment A semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Compared with the semiconductor laser device according to the first embodiment, the
[0023]
Fourth Embodiment A semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Compared with the semiconductor laser device according to the second embodiment, the
[0024]
【The invention's effect】
According to the semiconductor laser device of the present invention, the semiconductor laser chip has a so-called junction-up structure in which the laser emission region of the semiconductor laser chip is relatively far from the joint surface with the stem. In addition, the width W of the relatively thick portion of the second cladding layer and the thickness d of the layer on both sides of the thick portion are designed under the oscillation conditions of the transverse fundamental mode laser beam. On the other hand, this semiconductor laser device has a waveguide structure that is easily affected by stress, which is a stripe-shaped protrusion in the semiconductor laser chip. However, when assembling into a semiconductor laser device, since the laser emission region is far from the bonding surface, thermal stress caused by a difference in linear thermal expansion coefficient between materials at the time of die bonding can be absorbed in the lower portion of the semiconductor laser chip. Therefore, the thermal stress does not affect the waveguide located near the laser emission region. Therefore, the semiconductor laser device can be oscillated in the fundamental mode as designed without being affected by the thermal stress at the time of assembling the semiconductor laser device. Furthermore, the influence of thermal stress can be suppressed even during high-power operation, so that a semiconductor laser device that oscillates in the fundamental mode can be obtained.
[0025]
According to the semiconductor laser device of the present invention, the semiconductor laser chip is not die-bonded directly to the stem, but is die-bonded to the submount inserted between the semiconductor laser chip and the stem. By inserting the submount between the submount and the stem, thermal stress caused by a difference in linear thermal expansion coefficient between materials can be reduced.
[0026]
According to the semiconductor laser device of the present invention, the second electrode on the upper surface of the semiconductor laser chip is a thick film electrode having a layer thickness of 1 μm or more. By setting the layer thickness of the thick-film electrode to 1 μm or more, the heat dissipation can be further improved.
[0027]
Furthermore, according to the semiconductor laser device of the present invention, a ridge-type semiconductor laser chip made of an AlGaInP-based material is used. In this case, by appropriately selecting the combination of the width W of the stripe-shaped protrusion and the thickness d of the p-AlGaInP clad layer on both sides of the protrusion so as to satisfy the cutoff condition of the higher-order mode, Mode laser light can be oscillated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view of a semiconductor laser chip in the semiconductor laser device of FIG.
FIG. 3 is a side view of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged side view of a semiconductor laser chip in the semiconductor laser device of FIG. 3;
FIG. 5 is a side view of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.
6 is an enlarged side view of a semiconductor laser chip in the semiconductor laser device of FIG.
FIG. 7 is a side view of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an enlarged side view of a semiconductor laser chip in the semiconductor laser device of FIG. 7;
FIG. 9 is a side view of a conventional semiconductor laser device.
FIG. 10 is an enlarged side view of a semiconductor laser chip in the semiconductor laser device of FIG. 9;
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the oscillation mode and the width W of the protrusion of the semiconductor laser chip having the stripe-shaped protrusion, the thickness d of the cladding layer on both sides of the protrusion, and the oscillation mode.
FIG. 12 is a binary phase diagram of an Au—Sn alloy under atmospheric pressure.
13 is a schematic diagram showing an example of a temperature history of an Au—Sn alloy having a eutectic point composition (Au 71%,
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
前記ステムの一方の面に接合されたリッジ型半導体レーザチップと
を備え、
前記リッジ型半導体レーザチップは、前記ステムに接合されている第1電極層と、前記第1電極層の上に順に積層された、第1導電型の基板と、第1導電型の第1クラッド層と、活性層と、少なくとも層厚が2段階の部分を有する第2導電型の第2クラッド層と、前記第2クラッドの前記2段階の部分のうち相対的に層厚が薄い部分を覆う絶縁体層と、前記第2クラッド層の前記2段階の部分のうち相対的に層厚が厚い部分で電気的に接続された第2電極とを備えると共に、横基本モードのレーザ光を発振することを特徴とする半導体レーザ装置。A metal stem,
A ridge-type semiconductor laser chip bonded to one surface of the stem,
The ridge type semiconductor laser chip includes a first electrode layer bonded to the stem, a first conductivity type substrate sequentially stacked on the first electrode layer, and a first conductivity type first clad. A layer, an active layer, a second cladding layer of a second conductivity type having at least a portion having a two-stage thickness, and a portion having a relatively small layer thickness among the two-stage portions of the second clad. An insulating layer; and a second electrode electrically connected to a relatively thick portion of the two-step portion of the second cladding layer, and oscillates a laser beam in a transverse fundamental mode. A semiconductor laser device characterized by the above-mentioned.
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