JP2006332195A - 半導体レーザ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性を向上させることの可能な半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】第１基板２１上に形成されると共に第１発光点２３−１から光を出射する第１の発光素子２０と、第１基板２１に対向配置された第２基板３１の対向面側に形成されると共に第２発光点３３−１から光を出射する第２の発光素子３０とを備える。この第１の発光素子と２０第２の発光素子３０との間には、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣまたはＧａＮを含んで構成された第１絶縁層４１と、ＡｌＮＯｘ、ＢＮＯｘ、ＳｉＯ２またはＧａＮＯｘを含んで構成されると共に膜厚が０ｎｍより大きく１０ｎｍより小さな第２絶縁層４２とが形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、２波長レーザ，３波長レーザなどの複数の発光素子を備えた半導体レーザ素子に関する。

近年、半導体レーザ素子（ＬＤ；laser diode ）の分野では、同一基板（または基体）上に発光波長が異なる複数の発光部を有する多波長レーザ素子の開発が活発に行われている。この多波長レーザ素子は、例えば光ディスク装置の光源として用いられる。

このような光ディスク装置では、７００ｎｍ帯のレーザ光がＣＤ（Compact Disk）の再生に用いられると共に、ＣＤ−Ｒ（CD Recordable ），ＣＤ−ＲＷ（CD Rewritable ）あるいはＭＤ（Mini Disk ）などの記録可能な光ディスクの記録・再生に用いられる。また、６００ｎｍ帯のレーザ光がＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の記録・再生に用いられている。多波長レーザ素子を光ディスク装置に搭載することにより、既存の複数種類の光ディスクのいずれに関しても、記録または再生が可能となる。更に、ＧａＮ，ＡｌＧａＮ混晶およびＧａＩｎＮ混晶に代表される窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（以下、ＧａＮ系の半導体ともいう。）を用いた短波長（４００ｎｍ帯）のレーザ素子も実現され、より高密度の光ディスクの光源として実用化が図られている。この短波長レーザ素子も含めて多波長化することにより，より用途を拡げることができる。

このようなＧａＮ系のレーザ発振部を有する３波長レーザ素子として、従来、ＧａＮ（窒化ガリウム）からなる基板の上にＧａＮ系半導体を成長させて４００ｎｍ帯（例えば、４０５ｎｍ）の波長の第１の発光素子を作製する一方、ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）からなる同一基板上に、ＡｌＧａＩＰ系半導体の成長による６００ｎｍ帯（例えば、６５０ｎｍ）の素子、およびＡｌＧａＡｓ系半導体の成長による７００帯（例えば、７８０ｎｍ）の素子を並設して第２の発光素子を作製し、これら第１発光素子および第２の発光素子を支持基体（ヒートシンク）上にこの順に重ねて配設した構造のものが提案されている（特許文献１）。
特許３４８６９００号公報

ところで、上記のような２波長あるいは３波長などの多波長レーザ素子を高温・高出力動作させるには、一般的な単波長レーザ素子よりも放熱効率を向上させることが必要となる。多波長レーザ素子は、発生したジュール熱をレーザ素子内に蓄積させ易い構造を有しているからである。

具体的には、多波長レーザ素子は、一般に、支持基体（ヒートシンク）上に重ねて配設された第１発光素子と第２の発光素子との間に絶縁層を備える。この絶縁層は、これら第１発光素子および第２の発光素子を電気的に絶縁分離するためのものであり、少なくともＳｉＯ２やＴｉＯ２などの、絶縁性に優れた酸化物により構成された層を含んでいる。

しかしながら、酸化物は放熱性が悪いため、上記したように絶縁分離用の絶縁層が第１発光素子と第２の発光素子との間に形成されていると、第２の発光素子で発生した熱を絶縁分離用の絶縁層および第１発光素子を介してヒートシンク側から放散することが困難となる。また、第１の発光素子で発生した熱を絶縁分離用の絶縁層および第２発光素子を介して外部へ放散することも困難となる。このように、放熱性の考慮されていない絶縁分離用の絶縁層を用いた場合には、半導体レーザ素子内の熱を充分に放散することが困難となり、これにより熱抵抗が上昇し、放熱性が悪くなるので、半導体レーザ素子の特性および信頼性を著しく悪化させる虞があるという問題がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱性を向上させることの可能な半導体レーザ素子を提供することにある。

本発明の半導体レーザ素子は、第１基板上に形成されると共に第１発光点から光を出射する第１の発光素子と、第１基板に対向配置された第２基板の対向面側に形成されると共に第２発光点から光を出射する第２の発光素子とを備える。この第１の発光素子および第２の発光素子はそれぞれ、１または２以上の波長の光を出射することの可能な発光素子である。この第１の発光素子と第２の発光素子との間には、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮを含んで構成された第１絶縁層と、ＡｌＮＯｘ、ＢＮＯｘ、ＳｉＯ２、ＧａＮＯｘまたはＡｌＧａＩｎＮＯｘを含んで構成されると共に膜厚が０ｎｍより大きく１０ｎｍより小さな第２絶縁層とが形成されている。

本発明の半導体レーザ素子では、第１絶縁層および第２絶縁層は第１の発光素子と第２の発光素子との間に形成されていることから発光素子同士を絶縁分離する機能を有する。第１絶縁層はＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮを含んで構成されているので、従来から絶縁分離用として用いられているＳｉＯ２やＺｒＯｘなどと比べて高い熱伝導率を有する。一方、第２絶縁層はＡｌＮＯｘ、ＢＮＯｘ、ＳｉＯ２、ＧａＮＯｘまたはＡｌＧａＩｎＮＯｘにより構成されると共に膜厚が０ｎｍより大きく１０ｎｍより小さいので、高い絶縁性と高い放熱性とを有する。特に、表面酸化を利用した場合には、ピンホールなどの欠陥を生じさせることなく非常に薄い酸化膜を形成することが可能となるので、この表面酸化を利用して第２絶縁層を形成した場合には、第２絶縁層はより高い絶縁性とより高い放熱性を有することとなる。

本発明の半導体レーザ素子によれば、絶縁分離用の絶縁層が、高い熱伝導率を有する第１絶縁層と、高い絶縁性および高い放熱性を有する第２絶縁層とにより構成されるようにしたので、第２の発光素子内で発生した熱を第１絶縁層、第２絶縁層を介して第１の発光素子側から放散することが可能となる。このように、放熱性の考慮された絶縁分離用の絶縁層を用いることにより、放熱性を向上させることができる。

特に、表面酸化を利用して第２絶縁層を形成した場合には、第２絶縁層はより高い絶縁性とより高い放熱性を有することとなるので、放熱性をより向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ素子をヒートシンク１１上に実装した態様を表すものである。なお、図１は模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。

この半導体レーザ素子は、支持基体１１上にチップ状の第１の発光素子２０および第２の発光素子３０をこの順に備えた２波長レーザ素子である。第２の発光素子３０は、その第２発光点３３−１が第１の発光素子２０の第１発光点２３−１と極力近づくように、逆さにして（基板側を上にして）第１の発光素子２０に重ね合わされている。これは、第１の発光素子２０および第２の発光素子３０から発光する光が同一光路を通過し共通のレンズ系（図示せず）を適用できるようにするためである。

支持基体１１は例えば銅（Ｃｕ）などの金属により構成され、第１の発光素子２０において発生した熱を放散するヒートシンクの役割を有する。この支持基体１１は、また、外部電源（図示せず）に対して電気的に接続されており、第１の発光素子２０の電極を外部電源に対して電気的に接続する役割も有する。

（第１の発光素子２０）
第１の発光素子２０は、４００ｎｍ前後の波長（例えば４０５ｎｍ）の光を出射可能な半導体レーザ素子であり、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成される。ここでいう窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とは、短周期型周期率表における３Ｂ族元素群のうちの少なくとも１種と、短周期型周期率表における５Ｂ族元素のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含むものを指す。

この第１の発光素子２０は、第１基板２１上に半導体層２２を成長させたものである。この半導体層２２内には、ｎ型クラッド層，活性層２２，電子障壁層，ｐ型クラッド層およびｐ側コンタクト層が含まれる。なお、活性層２２以外の層は特に図示していない。ここで、ｎ型クラッド層が本発明の第１導電型層に対応し、電子障壁層，ｐ型クラッド層およびｐ側コンタクト層が本発明の第２導電型層に対応する。

具体的には、第１基板２１は、例えばｎ型ＧａＮにより構成され、その積層方向における厚さ（以下、単に厚さという。）は例えば８０〜１００μｍである。なお、ＧａＮは約２Ｗ／（ｃｍ・Ｋ）と高い熱伝導率を有する熱伝導性に優れた材料であり、第１基板２１としてｎ型ＧａＮを用いた場合には、この特性を利用することにより、半導体レーザ素子内で発生した熱を放散するヒートシンクとしても機能するようになっている。第１基板２１は、接着層１２を介して支持基体１１と電気的に接続されている。接着層１２は、例えば、金（Ａｕ）と錫（Ｓｎ）との合金あるいは錫を含んで構成される。

ｎ型クラッド層は、例えば厚さが１μｍのｎ型ＡｌＧａＮにより構成される。活性層２３は、例えば厚さが３０ｎｍの、互いに組成の異なるＧａ_x Ｉｎ_1-x Ｎ（但し、ｘ≧０）によりそれぞれ形成された井戸層とバリア層との多重量子井戸構造を有する。電子障壁層は、例えば厚さが２０ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮにより構成される。ｐ型クラッド層は、例えば厚さが０．７μｍのｐ型ＡｌＧａＮにより構成される。ｐ側コンタクト層は、例えば厚さが０．１μｍのｐ型ＧａＮにより構成される。

ｐ型クラッド層の一部およびｐ側コンタクト層は、図１に示したように、紙面に対し垂直方向（共振器方向）に延在してなる帯状のリッジ部２２−１となっており、電流狭窄を行うようになっている。なお、活性層２３のうちリッジ部２２−１に対応する領域が第１発光点２３−１（第１発光点）となっている。

リッジ部２２−１の側面からｐ型クラッド層の表面までの連続した表面（以下、表面Ａとする。）上には、第３絶縁層２４と第４絶縁層２５とがこの順に積層して設けられている。なお、表面Ａと第３絶縁層２４との間に何らかの層、例えば表面Ａと第３絶縁層２４との密着性を高めるための層などが配置されていてもよい。

これら第３絶縁層２４および第４絶縁層２５は、共通の母材により構成される。具体的には、第３絶縁層２４は、例えば３００ｎｍ程度の膜厚の、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＢＮ（窒化ホウ素）、ＳｉＣ（シリコンカーバイト）、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮ（アルミガリウムインジウムチッソ）などの主材料として酸素を含有していない絶縁材料を含んで構成され、従来からリッジ部２２−１の側面やｐ型クラッド層の表面などを覆う材料として用いられているＳｉＯ２やＺｒＯｘなどと比べて高い熱伝導率を有する。

第４絶縁層２５は、その第３絶縁層２４の表面を例えば水蒸気などで酸化することにより形成されており、第３絶縁層２４がＡｌＮの場合はＡｌＮＯｘ、第３絶縁層２４がＢＮの場合はＢＮＯｘ、第３絶縁層２４がＳｉＣの場合はＳｉＯ２、第３絶縁層２４がＧａＮの場合はＧａＮＯｘ、第３絶縁層２４がＡｌＧａＩｎＮの場合はＡｌＧａＩｎＮＯｘによりそれぞれ構成される。また、第４絶縁層２５は、表面酸化を利用することにより形成されていることから、蒸着法やスパッタ法などにより形成された場合よりも薄くて、しかもピンホールなどの欠陥の無い薄膜により構成される。したがって、第４絶縁層２５は、薄くても高い絶縁性を有する。

なお、第４絶縁層２５は、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さを有していればよく、例えば０ｎｍより厚く１００ｎｍより薄い膜厚を有することが好ましく、０ｎｍより厚く１０ｎｍより薄い膜厚を有することがより好ましい。上記したように、第４絶縁層２５は酸化物により構成されているので、膜厚を薄くするにつれて放熱性を向上させることが可能となるからである。ただし、膜厚をあまりにも薄くすると、膜厚の制御が困難となるので、１ｎｍ程度の膜厚とするのが最も好ましい。

このように、第４絶縁層２５の厚さを、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さとすることにより、絶縁性と放熱性とを両立させることが可能となる。したがって、第４絶縁層２５は、高い絶縁性と高い放熱性とを兼ね備えている。

なお、第３絶縁層２４および第４絶縁層２５が、表面Ａ上にこの順に積層されているのは、一般に酸化物は金属との接触性が良いことから、後述するように金属からなるｐ側電極２６の形成される表面上に、絶縁物からなる第４絶縁層２５を形成した方が、絶縁物を含まない第３絶縁層２４を形成した場合と比べて、半導体層とｐ側電極２６との接触性を向上させることができるからである。また、このような順に積層した方が、相対的に放熱性の低い第４絶縁層２５を介することなく、相対的に放熱性の高い第３絶縁層２４から、活性層２３で発生した熱を放散させることができ、放熱効率が良いからである。

また、第３絶縁層２４および第４絶縁層２５は、上記したような構成を有しており、かつ、表面Ａ上に設けられていることから、電流は第３絶縁層２４および第４絶縁層２５の設けられていない領域、すなわちリッジ部２２−１の上面からしか活性層２３へ流れ込めないようになっている。したがって、第３絶縁層２４および第４絶縁層２５は、電流狭窄機能を有する。

リッジ部２２−１の上面、すなわち、ｐ側コンタクト層の表面から第４絶縁層２５の表面までの連続した表面上にはｐ側電極２６が設けられており、ｐ側コンタクト層と電気的に接続されている。一方、第１基板２１の裏面にはｎ側電極２８が設けられており、第１基板２１と電気的に接続されている。

ｐ側電極２６上に配線層２７が設けられており、ｐ側電極２６上と電気的に接続されている。ｐ側電極２６は、この配線層２７と電気的に接続された配線（図示せず）を介して正側電源（図示せず）に接続されている。ｎ側電極２８は、配線（図示せず）と電気的に接続されており、その配線を介して負側電源（図示せず）に接続されている。ここで、ｐ側電極２６、ｎ側電極２７は、例えば厚さ１５ｎｍのＴｉ（チタン）／厚さ５０ｎｍのＰｔ（白金）／厚さ３００ｎｍのＡｕ（金）をこの順に積層してなる多層構造（合計膜厚３６５ｎｍ）を有する。配線層２７は、例えば厚さ３μｍのＡｕにより構成される。

なお、ｐ側電極２６および配線層２７において、第４絶縁層２５の表面と接する層は、上記したＴｉの他に、Ｎｉ（ニッケル）またはＰｄ（パラジウム）により構成されていてもよい。また、ｐ側電極２６および配線層２７はそれぞれ、上述のように金属で構成されているので、ｐ側電極２６および配線層２７の合計膜厚が、第４絶縁層２５から放散されてきた熱を充分に放散できる程度の厚さを有することが好ましく、例えば厚さが１μｍ以上、３．３６５μｍ以下であることが好ましい。

また、リッジ部２２−１の延在方向（軸方向）に対して垂直な面には、一対の反射鏡膜（図示せず）が形成されている。一対の反射鏡膜の一方（主出射側）は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）により構成され、低反射率となるように調整されている。これに対して他方の反射鏡膜は、例えば酸化アルミニウム層と酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）層とを交互に積層して構成され、高反射率となるように調整されている。これにより、活性層２３の発光領域において発生した光は一対の反射鏡膜の間を往復して増幅され、低反射率側の反射鏡膜からビームとして射出されるようになっている。

（第２の発光素子３０）
次に、第２の発光素子３０は、６００ｎｍ帯（例えば、６５０ｎｍ）の光を出射可能な半導体レーザ素子であり、アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン（ＡｌＧａＩｎＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成される。ここでいうアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とは、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうちの少なくともアルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ）およびインジウム（Ｉｎ）と、短周期型周期表における５Ｂ族元素のうちの少なくともリン（Ｐ）とを含むものを指す。

この第２の発光素子３０は、第２基板３１上に半導体層３２を成長させたものである。この半導体層３２内には、ｎ型クラッド層，活性層３３，ｐ型クラッド層およびｐ側コンタクト層が含まれる。なお、活性層３２以外の層は特に図示していない。ここで、ｎ型クラッド層が本発明の第１導電型層に対応し、ｐ型クラッド層およびｐ側コンタクト層が本発明の第２導電型層に対応する。

具体的には、第２基板３１は、例えばｎ型ＧａＰにより構成され、厚さは例えば１００μｍ程度である。

ｎ型クラッド層は、例えば厚さが１．５μｍのｎ型ＡｌＧａＩｎＰにより構成される。活性層３３は、例えば厚さが４０ｎｍの、互いに組成の異なるＡｌ_x Ｇａ_y Ｉｎ_1-x-y Ｐ（但し、ｘ≧０かつｙ≧０）によりそれぞれ形成された井戸層とバリア層との多重量子井戸構造を有する。ｐ型クラッド層は、例えば厚さが１．５μｍのｐ型ＡｌＧａＩｎＰにより構成される。ｐ側コンタクト層は、例えば厚さが０．５μｍのｐ型ＧａＰにより構成される。ｐ型クラッド層の一部およびｐ側コンタクト層は、共振器方向に延在するストライプ状のリッジ部３２−１を有しており、これにより電流狭窄がなされるようになっている。なお、活性層３３のうちリッジ部３２−１に対応する領域が第２発光点３３−１（第２発光点）となっている。

リッジ部３２−１の側面からｐ型クラッド層の表面までの連続した表面（以下、表面Ｂとする。）上には、第３絶縁層３４と第４絶縁層３５とがこの順に積層して設けられている。なお、表面Ｂと第３絶縁層３４との間に何らかの層、例えば表面Ｂと第３絶縁層３４との密着性を高めるための層などが配置されていてもよい。

これら第３絶縁層３４および第４絶縁層３５は、上記第３絶縁層２４および第４絶縁層２５と同様、共通の母材により構成される。具体的には、第３絶縁層３４は、例えば３００ｎｍ程度の膜厚の、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮなどの主材料として酸素を含有していない絶縁材料を含んで構成され、従来からリッジ部３２−１の側面やｐ型クラッド層の表面などを覆う材料として用いられているＳｉＯ２やＺｒＯｘなどと比べて高い熱伝導率を有する。

第４絶縁層３５は、その第３絶縁層３４の表面を例えば水蒸気などで酸化することにより形成されており、第３絶縁層３４がＡｌＮの場合はＡｌＮＯｘ、第３絶縁層３４がＢＮの場合はＢＮＯｘ、第３絶縁層３４がＳｉＣの場合はＳｉＯ２、第３絶縁層３４がＧａＮの場合はＧａＮＯｘ、第３絶縁層３４がＡｌＧａＩｎＮの場合はＡｌＧａＩｎＮＯｘによりそれぞれ構成される。また、第４絶縁層３５は、表面酸化を利用することにより形成されていることから、蒸着法やスパッタ法などにより形成された場合よりも薄くて、しかもピンホールなどの欠陥の無い薄膜により構成される。したがって、第４絶縁層３５は、薄くても高い絶縁性を有する。

なお、第４絶縁層３５は、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さを有していればよく、例えば０ｎｍより厚く１００ｎｍより薄い膜厚を有することが好ましく、０ｎｍより厚く１０ｎｍより薄い膜厚を有することがより好ましい。上記したように、第４絶縁層３５は酸化物により構成されているので、膜厚を薄くするにつれて放熱性を向上させることが可能となるからである。ただし、膜厚をあまりにも薄くすると、膜厚の制御が困難となるので、１ｎｍ程度の膜厚とするのが最も好ましい。

このように、第４絶縁層３５の厚さを、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さとすることにより、絶縁性と放熱性とを両立させることが可能となる。したがって、第４絶縁層３５は、高い絶縁性と高い放熱性とを兼ね備えている。

なお、第３絶縁層３４および第４絶縁層３５が、表面Ａ上にこの順に積層されているのは、一般に酸化物は金属との接触性が良いことから、後述するように金属からなるｐ側電極３６の形成される表面上に、絶縁物からなる第４絶縁層３５を形成した方が、絶縁物を含まない第３絶縁層３４を形成した場合と比べて、半導体層とｐ側電極３６との接触性を向上させることができるからである。また、このような順に積層した方が、相対的に放熱性の低い第４絶縁層３５を介することなく、相対的に放熱性の高い第３絶縁層３４から、活性層３３で発生した熱を放散させることができ、放熱効率が良いからである。

また、第３絶縁層３４および第４絶縁層３５は、上記したような構成を有しており、かつ、表面Ｂ上に設けられていることから、電流は第３絶縁層３４および第４絶縁層３５の設けられていない領域、すなわちリッジ部３２−１の上面からしか活性層３３へ流れ込めないようになっている。したがって、第３絶縁層３４および第４絶縁層３５は、電流狭窄機能を有する。

リッジ部３２−１の上面、すなわち、ｐ側コンタクト層の表面から第４絶縁層３５の表面までの連続した表面上にはｐ側電極３６が設けられており、ｐ側コンタクト層と電気的に接続されている。一方、第２基板３１の裏面にはｎ側電極３８が設けられており、第２基板３１と電気的に接続されている。

ｐ側電極３６上に配線層３７が設けられており、ｐ側電極３６上と電気的に接続されている。ｐ側電極３６は、この配線層３７と電気的に接続された配線（図示せず）を介して正側電源（図示せず）に接続されている。ｎ側電極３８は、配線（図示せず）と電気的に接続されており、その配線を介して負側電源（図示せず）に接続されている。ここで、ｐ側電極３６、ｎ側電極３７は、例えば厚さ１５ｎｍのＴｉ／厚さ５０ｎｍのＰｔ／厚さ３００ｎｍのＡｕをこの順に積層してなる多層構造（合計膜厚３６５ｎｍ）を有する。配線層３７は、例えば厚さ８．７μｍのＡｕにより構成される。

なお、ｐ側電極３６および配線層３７において、第４絶縁層３５の表面と接する層は、上記したＴｉの他に、ＮｉまたはＰｄにより構成されていてもよい。また、ｐ側電極３６および配線層３７はそれぞれ、上述のように金属で構成されているので、ｐ側電極３６および配線層３７の合計膜厚が、第４絶縁層３５から放散されてきた熱を充分に放散できる程度の厚さを有することが好ましく、例えば厚さが１μｍ以上、９．０６５μｍ以下であることが好ましい。

また、リッジ部３２−１の延在方向（軸方向）に対して垂直な面には、一対の反射鏡膜（図示せず）が形成されている。一対の反射鏡膜の一方（主出射側）は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）により構成され、低反射率となるように調整されている。これに対して他方の反射鏡膜は、例えば酸化アルミニウム層と非晶質珪素（アモルファスシリコン）層とを交互に積層して構成され、高反射率となるように調整されている。これにより、活性層３３の発光領域において発生した光は一対の反射鏡膜の間を往復して増幅され、低反射率側の反射鏡膜からビームとして射出されるようになっている。

（絶縁分離用の絶縁層）
第２の発光素子３０の表面上には、第１絶縁層４１と第２絶縁層４２とがこの順に積層して設けられており、これにより、第１の発光素子２０と第２の発光素子３０とが互いに絶縁分離されている。したがって、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２は、絶縁分離機能を有する。

なお、第２の発光素子３０の表面と第１絶縁層４１との間に何らかの層、例えば第２の発光素子３０の表面の一部である配線層３７の表面と、第１絶縁層４１との密着性を高めるための層（例えばＴｉ、ＮｉまたはＰｄなどを含んで構成された層）などが配置されていてもよい。

これら第１絶縁層４１および第２絶縁層４２は、上記第３絶縁層２４および第４絶縁層２５と同様、共通の母材により構成される。具体的には、第１絶縁層４１は、例えば３００ｎｍ程度の膜厚の、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮなどの主材料として酸素を含有していない絶縁材料を含んで構成され、ＳｉＯ２やＺｒＯｘなどと比べて高い熱伝導率を有する。

第２絶縁層４２は、その第１絶縁層４１の表面を例えば水蒸気などで酸化することにより形成されており、第１絶縁層４１がＡｌＮの場合はＡｌＮＯｘ、第１絶縁層４１がＢＮの場合はＢＮＯｘ、第１絶縁層４１がＳｉＣの場合はＳｉＯ２、第１絶縁層４１がＧａＮの場合はＧａＮＯｘ、第１絶縁層４１がＡｌＧａＩｎＮの場合はＡｌＧａＩｎＮＯｘによりそれぞれ構成される。また、第２絶縁層４２は、表面酸化を利用することにより形成されていることから、蒸着法やスパッタ法などにより形成された場合よりも薄くて、しかもピンホールなどの欠陥の無い薄膜により構成される。したがって、第２絶縁層４２は、薄くても高い絶縁性を有する。

なお、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２は、放熱性を確保することができる程度の厚さを有していればよく、５００ｎｍ以下の膜厚を有することが好ましく、３００ｎｍ以下の膜厚を有することがより好ましい。第２絶縁層４２は、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さを有していればよく、例えば０ｎｍより厚く１００ｎｍより薄い膜厚を有することが好ましく、０ｎｍより厚く１０ｎｍより薄い膜厚を有することがより好ましい。上記したように、第２絶縁層４２は酸化物により構成されているので、膜厚を薄くするにつれて放熱性を向上させることが可能となるからである。ただし、膜厚をあまりにも薄くすると、膜厚の制御が困難となるので、１ｎｍ程度の膜厚とするのが最も好ましい。

このように、第２絶縁層４２の厚さを、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さとすることにより、絶縁性と放熱性とを両立させることが可能となる。したがって、第２絶縁層４２は、高い絶縁性と高い放熱性とを兼ね備えている。

なお、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２が、第２の発光素子３０の表面上にこの順に積層されているのは、一般に酸化物は金属との接触性が良いことから、後述するように金属からなる接着層４３と接触することとなる表面上に、絶縁物からなる第２絶縁層４２を形成した方が、絶縁物を含まない第１絶縁層４１を形成した場合と比べて、第２の発光素子３０と接着層４３との接触性を向上させることができるからである。また、このような順に積層した方が、相対的に放熱性の低い第２絶縁層４２を介することなく、相対的に放熱性の高い第１絶縁層４１から、第２の発光素子３０で発生した熱を放散させることができ、放熱効率が良いからである。

ただし、第２の発光素子３０の表面上に第１絶縁層４１および第２絶縁層４２をこの順に積層したとしても、第２絶縁層４２の厚さが非常に薄いことから、第２の発光素子３０で発生した熱を第１絶縁層４１および第２絶縁層４２を介して第１の発光素子２０側へ容易に放散することができ、逆に、第１の発光素子２０で発生した熱を第１絶縁層４１および第２絶縁層４２を介して第２の発光素子３０側へ容易に放散することもできる。

第２の発光素子３０は、第１の発光素子２０の表面に設けられた接着層４３上に、逆さにして（基板側を上にして）固着されている。

ここで、接着層４３は、例えば、金（Ａｕ）と錫（Ｓｎ）との合金あるいは錫を含んで構成される。なお、第２絶縁層４２と接着層４３との間や、配線層２７と接着層４３との間に何らかの層、例えば双方の層の密着性を高めるための層（例えばＴｉ、ＮｉまたはＰｄなどを含んで構成された層）などがそれぞれ配置されていてもよい。ここで、第２絶縁層４２と接着層４３との間に設けられた層は、本発明の「金属層」に相当する。

ところで、第１の発光素子２０の第１発光点２３−１と、第２の発光素子３０の第２発光点３３−１との距離Ｈには、半導体レーザ素子に用いられる光学系に応じた上限がある。例えば１つの対物レンズを用いて現実的なレーザ光利用効率が得られるようにするには、その上限をおよそ１５μｍとすることが必要となる。このとき、第１発光点２３−１からリッジ部２２−１の上面までの最低距離は０．５μｍ、接着層２７の最低層厚は０．３μｍ、第１絶縁膜４１および第２絶縁膜４２を合わせた膜の合計最低膜厚は０．２μｍ、第２発光点３３−１からリッジ部３２−１の上面までの最低距離は１μｍであることから、ｐ側電極２６、配線層２７、ｐ側電極３６および配線層３７を合わせた層の合計最低膜厚は１１．７μｍとなる。なお、第２の発光素子３０は、６００ｎｍ帯の光を出射可能な半導体レーザ素子であり、４００ｎｍ前後の波長の光を出射可能な第１の発光素子２０よりも放熱性が悪いことから、ｐ側電極３６および配線層３７を合わせた層（第２の発光素子側の電極層）の合計最低膜厚が、ｐ側電極２６および配線層２７を合わせた層（第１の発光素子側の電極層）の合計最低膜厚よりも厚い方が好ましく、例えばｐ側電極２６および配線層２７を合わせた層の合計最低膜厚が３μｍ、ｐ側電極３６および配線層３７を合わせた層の合計最低膜厚が８．７μｍであることが好ましい。

このような構成を有する半導体レーザ素子は、例えば次のようにして製造することができる。

まず、半導体レーザ素子の構成要素の１つである第１の発光素子２０を製造するためには、第１基板２１上の半導体層を、例えば、ＭＯＣＶＤ法により形成する。この際、窒化物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、アンモニア (ＮＨ₃)を用いる。

具体的には、まず、第１基板２１上に、ｎ側コンタクト層，ｎ型クラッド層，活性層２３，ｐ型クラッド層およびｐ型コンタクト層をこの順に積層して半導体層２２を形成する。

次に、ｐ側コンタクト層およびｐ型クラッド層を例えばドライエッチング法により細い帯状の凸部となるようにパターンニングし、リッジ部２２−１を形成する。

次に、図２（Ａ）に示したように、リッジ部２２−１の上面、および表面Ａ上に、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮなどの主材料として酸素を含有していない絶縁材料２４Ａ、例えばＡｌＮを蒸着またはスパッタリングにより形成したのち、図２（Ｂ）に示したように、その表面を例えば水蒸気などに曝すことにより酸化させる。これにより、絶縁材料２４Ａの表面に酸化物２４Ｂ、例えばＡｌＮＯｘが形成される。その後、図２（Ｃ）に示したように、絶縁材料２４Ａおよび酸化物２４Ｂのうちリッジ部２２−１の上面に対応する領域をエッチングにより除去する。これにより、表面Ａ上に、絶縁材料２４Ａからなる第３絶縁層２４と、酸化物２４Ｂからなる第４絶縁層２５がこの順に積層して形成される。なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）は、リッジ部２２−１およびその周辺領域の断面構成を表すものである。

次に、ｐ側コンタクト層の表面から第４絶縁層２５の表面までの連続した表面上にｐ側電極２６および配線層２７をこの順に積層して形成する。また、第１基板２１の裏面にｎ側電極２８を形成する。このようにして、第１の発光素子２０が製造される。

なお、半導体レーザ素子の構成要素の１つである第２の発光素子３０は、上記第１の発光素子２０と同様の手法により製造されることから、第２の発光素子３０の製造方法の記載を省略する。

次に、図３（Ａ）に示したように、第２の発光素子３０の表面上に、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮなどの主材料として酸素を含有していない絶縁材料４１Ａ、例えばＡｌＮを蒸着またはスパッタリングにより形成したのち、図３（Ｂ）に示したように、その表面を例えば水蒸気などに曝すことにより酸化させ、酸化物４１Ｂの皮膜を形成する。これにより、第２の発光素子３０の表面上に、絶縁材料４１Ａからなる第１絶縁層４１と、酸化物４１Ｂからなる第２絶縁層４２がこの順に積層して形成される。なお、図３（Ａ）〜（Ｂ）は、第２の発光素子３０の断面構成を表すものである。

このようにして得られた、表面に第１絶縁層４１および第２絶縁層４２を有する第２の発光素子３０を接着層４３によって第１の発光素子２０上に固着させる。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ素子が製造される。

その後、半導体レーザ素子接着層１２によってヒートシンク１１上に固着させる。

このようにしてヒートシンク１１上に実装された半導体レーザ素子では、ｐ側電極２６とｎ側電極２８との間に所定の電圧が印加されると、活性層２３に電流が注入され、電子−正孔再結合によって発光が生じ、第１の発光素子２０の第１発光点２３−１から４００ｎｍ前後の波長（例えば４０５ｎｍ）のレーザ光が出射される。また、ｐ側電極３６とｎ側電極３８との間に所定の電圧が印加されると、活性層３３に電流が注入され、電子−正孔再結合によって発光が生じ、第２の発光素子３０の第２発光点３３−１から６００ｎｍ帯（例えば、６５０ｎｍ）のレーザ光が出射される。このように、第１の発光素子２０と第２の発光素子３０とは互いに異なる波長のレーザ光を独立に出射することができる。

このとき、半導体レーザ素子内では、高電流密度によるジュール熱が発生している。第１の発光素子２０内で発生した熱は、ヒートシンク１１側へ放散されると共に、リッジ部２２−１、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２を介して第２の発光素子３０側へ放散される。一方、第２の発光素子３０内で発生した熱は、第２基板３１側へ放散されると共に、リッジ部３２−１、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２を介して第１の発光素子２０側へ放散される。また、本実施の形態では、熱電導性の良い配線層２７や配線層３７の厚さが厚く、放熱面積が大きいので、これら配線層２７，３７からもジュール熱が放散される。

このように、本実施の形態の半導体レーザ素子によれば、放熱性の考慮された絶縁分離用の絶縁層（第１絶縁層４１および第２絶縁層４２）を備えるようにしたので、半導体レーザ素子内の熱を充分に放散することができ、これにより熱抵抗が低下し、放熱性が良くなり、その結果、放熱性を向上させることができる。したがって、半導体レーザ素子の特性および信頼性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態では、上記したように、放熱性を高めた配線層２７および配線層３７を放熱性の考慮された絶縁分離用の絶縁層と合わせて利用するようにしたので、放熱性をより向上させることができる。これにより、半導体レーザ素子の特性および信頼性をより向上させることができる。

また、本実施の形態では、第１の発光素子２０の表面Ａ上に放熱性の考慮された第３の絶縁層２４および第４の絶縁層２５を、第２の発光素子３０の表面Ｂ上に放熱性の考慮された第３の絶縁層３４および第４の絶縁層３５をそれぞれ備えるようにしたので、第２の発光素子３０で発生した熱は、第１絶縁層４１、第２絶縁層４２、第３の絶縁層２４および第４の絶縁層２５を介して第１基板２１や指示基体１１から外部へ放散される。一方、第１の発光素子２０で発生した熱は、第１絶縁層４１、第２絶縁層４２、第３の絶縁層３４および第４の絶縁層３５を介して外部へ放散される。

このように、本実施の形態の半導体レーザ素子によれば、放熱性の考慮された電流狭窄用の絶縁層（第３の絶縁層３４、第４の絶縁層３５、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２）をさらに備えるようにしたので、半導体レーザ素子内の熱をより充分に放散することができ、これにより熱抵抗がより低下し、放熱性がより良くなり、その結果、放熱性をより向上させることができる。したがって、半導体レーザ素子の特性および信頼性をより向上させることができる。

〔第２の実施の形態〕
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ素子２をヒートシンク１１上に実装した態様を表すものである。なお、図４は模式的に表したものであり、実際の寸法，形状とは異なっている。

この半導体レーザ素子は、上記第１の実施の形態と同様に、第１の発光素子２０と第２の発光素子３０とを備えている。ただし、ここでの第２の発光素子３０は、ＣＤ用の７００ｎｍ帯のレーザ光を出射することの可能な第１素子３０Ａと、ＤＶＤ用の６００ｎｍ帯（例えば、６５０ｎｍ）のレーザ光を出射することの可能な第２素子３０Ｂとにより構成される。したがって、この半導体レーザ素子は３波長レーザ素子としての機能を有する点で、上記第１の実施の形態と相違する。そこで、以下、上記第１の実施の形態との相違点を主に説明し、上記第１の実施の形態と同様の構成・作用・効果については適宜省略する。なお、第２素子３０Ｂは、上記実施の形態における第２素子３０と同様の構成を有することから、以下では、第１素子３０Ａについて詳述する。

第１素子３０Ａは、７００帯（例えば、７８０ｎｍ）の光を出射可能な半導体レーザ素子であり、ガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成される。ここでいうガリウム・ヒ素系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とは、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうちの少なくともガリウム（Ｇａ）と、短周期型周期表における５Ｂ族元素のうちの少なくともヒ素（Ａｓ）とを含むものを指す。

この第２の発光素子３０は、第２素子３０Ｂと同様、第２基板３１上に半導体層３２Ａを成長させたものである。この半導体層３２内には、ｎ型クラッド層，活性層３３Ａ，ｐ型クラッド層およびｐ側コンタクト層が含まれる。なお、活性層３２Ａ以外の層は特に図示していない。ここで、ｎ型クラッド層が本発明の第１導電型層に対応し、ｐ型クラッド層およびｐ側コンタクト層が本発明の第２導電型層に対応する。

具体的には、ｎ型クラッド層は、例えば厚さが１．５μｍのｎ型ＡｌＧａＡｓにより構成される。活性層３３Ａは、例えば厚さが３５ｎｍの、互いに組成の異なるＡｌ_x Ｇａ_1-x Ａｓ（但し、ｘ≧０）によりそれぞれ形成された井戸層とバリア層との多重量子井戸構造を有する。ｐ型クラッド層は、例えば厚さが１．０μｍのｐ型ＡｌＧａＡｓにより構成される。ｐ側コンタクト層は、例えば厚さが０．５μｍのｐ型ＧａＡｓにより構成される。ｐ型クラッド層の一部およびｐ側コンタクト層は、共振器方向に延在するストライプ状のリッジ部３２Ａ−１を有しており、これにより電流狭窄がなされるようになっている。なお、活性層３３Ａのうちリッジ部３２Ａ−１に対応する領域が第２発光点３３Ａ−１（第２発光点）となっている。

リッジ部３２Ａ−１の側面からｐ型クラッド層の表面までの連続した表面（以下、表面Ｃとする。）上には、第３絶縁層３４Ａと第４絶縁層３５Ａとがこの順に積層して設けられている。なお、表面Ｃと第３絶縁層３４Ａとの間に何らかの層、例えば表面Ｃと第３絶縁層３４Ａとの密着性を高めるための層などが配置されていてもよい。

これら第３絶縁層３４Ａおよび第４絶縁層３５Ａは、上記第３絶縁層２４および第４絶縁層２５と同様、共通の母材により構成される。具体的には、第３絶縁層３４Ａは、例えば３００ｎｍ程度の膜厚の、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮなどの主材料として酸素を含有していない絶縁材料を含んで構成され、従来からリッジ部３２Ａ−１の側面やｐ型クラッド層の表面などを覆う材料として用いられているＳｉＯ２やＺｒＯｘなどと比べて高い熱伝導率を有する。

第４絶縁層３５Ａは、その第３絶縁層３４Ａの表面を例えば水蒸気などで酸化することにより形成されており、第３絶縁層３４ＡがＡｌＮの場合はＡｌＮＯｘ、第３絶縁層３４ＡがＢＮの場合はＢＮＯｘ、第３絶縁層３４ＡがＳｉＣの場合はＳｉＯ２、第３絶縁層３４ＡがＧａＮの場合はＧａＮＯｘ、第３絶縁層３４ＡがＡｌＧａＩｎＮの場合はＡｌＧａＩｎＮＯｘによりそれぞれ構成される。また、第４絶縁層３５Ａは、表面酸化を利用することにより形成されていることから、蒸着法やスパッタ法などにより形成された場合よりも薄くて、しかもピンホールなどの欠陥の無い薄膜により構成される。したがって、第４絶縁層３５Ａは、薄くても高い絶縁性を有する。

なお、第４絶縁層３５Ａは、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さを有していればよく、例えば０ｎｍより厚く１００ｎｍより薄い膜厚を有することが好ましく、０ｎｍより厚く１０ｎｍより薄い膜厚を有することがより好ましい。上記したように、第４絶縁層３５Ａは酸化物により構成されているので、膜厚を薄くするにつれて放熱性を向上させることが可能となるからである。ただし、膜厚をあまりにも薄くすると、膜厚の制御が困難となるので、１ｎｍ程度の膜厚とするのが最も好ましい。

このように、第４絶縁層３５Ａの厚さを、高い絶縁性を維持できる最低限度の厚さとすることにより、絶縁性と放熱性とを両立させることが可能となる。したがって、第４絶縁層３５は、高い絶縁性と高い放熱性とを兼ね備えている。

なお、第３絶縁層３４Ａおよび第４絶縁層３５Ａが、表面Ｃ上にこの順に積層されているのは、一般に酸化物は金属との接触性が良いことから、後述するように金属からなるｐ側電極３６Ａの形成される表面上に、絶縁物からなる第４絶縁層３５Ａを形成した方が、絶縁物を含まない第３絶縁層３４Ａを形成した場合と比べて、半導体層とｐ側電極３６との接触性を向上させることができるからである。また、このような順に積層した方が、相対的に放熱性の低い第４絶縁層３５Ａを介することなく、相対的に放熱性の高い第３絶縁層３４Ａから、活性層３３Ａで発生した熱を放散させることができ、放熱効率が良いからである。

また、第３絶縁層３４Ａおよび第４絶縁層３５Ａは、上記したような構成を有しており、かつ、表面Ｃ上に設けられていることから、電流は第３絶縁層３４Ａおよび第４絶縁層３５Ａの設けられていない領域、すなわちリッジ部３２Ａ−１の上面からしか活性層３３Ａへ流れ込めないようになっている。したがって、第３絶縁層３４Ａおよび第４絶縁層３５Ａは、電流狭窄機能を有する。

リッジ部３２Ａ−１の上面、すなわち、ｐ側コンタクト層の表面から第４絶縁層３５Ａの表面までの連続した表面上にはｐ側電極３６Ａが設けられており、ｐ側コンタクト層と電気的に接続されている。一方、第２基板３１の裏面にはｎ側電極３８が設けられており、第２基板３１Ａと電気的に接続されている。

ｐ側電極３６Ａ上に配線層３７Ａが設けられており、ｐ側電極３６Ａ上と電気的に接続されている。ｐ側電極３６Ａは、この配線層３７Ａと電気的に接続された配線（図示せず）を介して正側電源（図示せず）に接続されている。ｎ側電極３８Ａは、配線（図示せず）と電気的に接続されており、その配線を介して負側電源（図示せず）に接続されている。ここで、ｐ側電極３６Ａ、ｎ側電極３７Ａは、例えば厚さ１５ｎｍのＴｉ／厚さ５０ｎｍのＰｔ／厚さ３００ｎｍのＡｕをこの順に積層して構成される。配線層３７Ａは、例えば厚さ４．５μｍのＡｕにより構成される。

また、ｐ側電極３６Ａおよび配線層３７Ａにおいて、第４絶縁層３５Ａの表面と接する層は、上記したＴｉの他に、ＮｉまたはＰｄにより構成されていてもよい。また、ｐ側電極３６Ａおよび配線層３７Ａはそれぞれ、上述のように金属で構成されているので、ｐ側電極３６Ａおよび配線層３７Ａの合計膜厚が、第４絶縁層３５Ａから放散されてきた熱を充分に放散できる程度の厚さを有することが好ましい。特に、第２素子３０Ｂはインジウム・リン（ＩｎＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成されており、高温・高出力動作時にレーザ素子の特性および信頼性が著しく悪化する虞があるので、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成された第１の発光素子２０のｐ側電極２６および配線層２７の合計膜厚よりも厚いことが好ましい。

なお、第１素子３０Ａの配線層３７Ａの表面と、第２素子３０Ｂの配線層３７Ｂの表面とが同一平面上にない場合には、接着層４３の厚さを適宜調節するものとする。

このように、第２の実施の形態の半導体レーザ素子では、上記第１の実施の形態と同様、第２素子３０Ｂの表面上に、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２がこの順に積層して構成されていることから、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。

また、第２素子３０Ｂのｐ側電極３６Ａおよび配線層３７Ａの合計膜厚が、第１の発光素子２０のｐ側電極２６および配線層２７の合計膜厚よりも厚くなるようにしたので、第２素子３０Ｂ内で発生した熱をｐ側電極３６Ａおよび配線層３７Ａからも充分に放散することができる。これにより、インジウム・リン系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体レーザの特性および信頼性をより一層向上させることができ、その結果、インジウム・リン系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体レーザを含む多波長レーザ素子の集積化、高出力化を同時に実現することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく種々変形可能である。

例えば、上記実施の形態では、第１の発光素子２０として窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体レーザ素子を、第２の発光素子３０としてガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体レーザ素子、またはインジウム・リン（ＩｎＰ）系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体レーザ素子をそれぞれ挙げ、それらの組成および構成について具体的に例示して説明したが、本発明は、他の組成や構造を有する半導体レーザ素子についても同様に適用することができるものである。

また、上記実施の形態では、第２の発光素子３０の表面上に、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２がこの順に積層して構成されるようにしていたが、第１の発光素子２０の表面上に、第１絶縁層４１および第２絶縁層４２がこの順に積層して構成されるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、電流狭窄用の絶縁層を、高い熱伝導率を有する第３絶縁層２４と、高い絶縁性および高い放熱性を有する第４絶縁層２５とにより構成するようにしていたが、図５に示したように、第３絶縁層２４と、第４絶縁層２５と、第４絶縁層２５のうちリッジ部２２−１と対応する領域以外の領域上に設けられた第３絶縁層５１と、第３絶縁層２８上に設けられた第４絶縁層５２とにより構成するようにしてもよい。

ここで、これら第３絶縁層２８および第４絶縁層２９は、第３絶縁層２４および第４絶縁層２５と同様、共通の母材により構成される。具体的には、第３絶縁層２８は、第３絶縁層２４と同様、酸素を含有していない絶縁材料を含んで構成され、ＳｉＯ２やＺｒＯｘなどと比べて高い熱伝導率を有する。一方、第４絶縁層２９は、第４絶縁層２５と同様、第３絶縁層２８の表面を例えば水蒸気などで酸化することにより形成されている。これにより、第４絶縁層２９は、第４絶縁層２５と同様、膜厚が薄いにも拘わらず、高い絶縁性および高い放熱性を有する。

このような構成とすることにより、半導体レーザ素子１の容量を小さくすることができる。これにより、放熱性を向上させると共に、変調特性を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ素子の概略構成を表す断面図である。 図１の半導体レーザ素子の製造工程の一部を説明するための断面図である。 図１の半導体レーザ素子の製造工程の他の部分を説明するための断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ素子の概略構成を表す断面図である。 図１の半導体レーザ素子の変形例の概略構成を表す断面図である。

符号の説明

１１…支持基体、１２，４３…接着層、２０…第１の発光素子、２１…第１基板、２２，３２…半導体層、２２−１，３２−１，３２Ａ−１，３２Ｂ−１…リッジ部、２３，３３，３３Ａ，３３Ｂ…活性層、２３−１…第１発光点、２４，３４，３４Ａ，３４Ｂ…第３絶縁層、２５，３５，３５Ａ，３５Ｂ…第４絶縁層、２６，３６，３６Ａ，３６Ｂ…ｐ側電極、２７，３７，３７Ａ，３７Ｂ…配線層、２８，３８…ｎ側電極、３０Ａ…第１素子、３０Ｂ…第２素子、３１…第２基板、３３−１，３３Ａ−１，３３Ｂ−１…第２発光点、４１，５１…第１絶縁層、４２，５２…第２絶縁層、Ａ，Ｂ，Ｃ…表面、Ｈ…第１発光点と第２発光点との距離。

Claims (6)

1. 第１基板上に形成されると共に第１発光点から光を出射する第１の発光素子と、
   前記第１基板に対向配置された第２基板の対向面側に形成されると共に第２発光点から光を出射する第２の発光素子と、
   ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮを含み、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間に設けられた第１絶縁層と、
   ＡｌＮＯｘ、ＢＮＯｘ、ＳｉＯ２、ＧａＮＯｘまたはＡｌＧａＩｎＮＯｘを含み、膜厚が０ｎｍより大きく１０ｎｍより小さく、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子との間に設けられた第２絶縁層と、
   を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子。
2. 前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層の表面を酸化することにより形成される
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子。
3. 前記第２絶縁層の表面上にＴｉ、ＮｉまたはＰｄを含む金属層を備える
   ことを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ素子。
4. 前記第１の発光素子および前記第２の発光素子の少なくとも一方は、
   第１導電型層，活性層および第２導電型層をこの順に積層して構成された半導体層を備えると共に、前記第２導電型層の上部にストライプ状のリッジ部を有し、
   前記リッジ部の側面から前記第２導電型層の表面までの連続した表面上に形成され、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはＡｌＧａＩｎＮを含んで構成された第３絶縁層と、前記第１絶縁層の表面を酸化することにより形成された第４絶縁層とを備える
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子。
5. 前記第１の発光素子は、前記第１発光点と前記第２発光点との間に設けられた第１電極層を備え、
   前記第２の発光素子は、前記第１発光点と前記第２発光点との間に設けられた第２電極層を備え、
   前記第２の発光素子が前記第１の発光素子よりも長波長の光を出射可能な半導体材料により構成されると共に、前記第２電極層の層厚が前記第１電極層の層厚よりも厚い
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子。
6. 前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の合計膜厚が５００ｎｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子。
   

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