JP2007281483A - 半導体レーザダイオードアレイ - Google Patents

半導体レーザダイオードアレイ Download PDF

Info

Publication number
JP2007281483A
JP2007281483A JP2007102121A JP2007102121A JP2007281483A JP 2007281483 A JP2007281483 A JP 2007281483A JP 2007102121 A JP2007102121 A JP 2007102121A JP 2007102121 A JP2007102121 A JP 2007102121A JP 2007281483 A JP2007281483 A JP 2007281483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser diode
semiconductor laser
oscillation
diode array
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
JP2007102121A
Other languages
English (en)
Inventor
Han-Youl Ryu
漢 烈 柳
Gyokugen Nan
玉 鉉 南
Kyoung-Ho Ha
河 鏡 虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2007281483A publication Critical patent/JP2007281483A/ja
Revoked legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/02Laboratory benches or tables; Fittings therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures
    • H01S5/4043Edge-emitting structures with vertically stacked active layers
    • H01S5/405Two-dimensional arrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L1/00Enclosures; Chambers
    • B01L1/04Dust-free rooms or enclosures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04256Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14Process control and prevention of errors
    • B01L2200/141Preventing contamination, tampering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/02Identification, exchange or storage of information
    • B01L2300/025Displaying results or values with integrated means
    • B01L2300/027Digital display, e.g. LCD, LED
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627Sensor or part of a sensor is integrated
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0233Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/0234Up-side down mountings, e.g. Flip-chip, epi-side down mountings or junction down mountings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04256Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
    • H01S5/04257Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration having positive and negative electrodes on the same side of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34333Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on Ga(In)N or Ga(In)P, e.g. blue laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

【課題】半導体レーザダイオードアレイを提供する。
【解決手段】下部基板110と、下部基板に設けられた第1発振部120と、下部基板に第1発振部と離隔されて設けられた第2発振部140とを有するデュアル構造の下部半導体レーザダイオードチップ100と、上部基板と、上部基板210に設けられた第3発振部220と、上部基板に第3発振部と離隔されて設けられた第4発振部240とを有するデュアル構造の上部半導体レーザダイオードチップ200と、第1ないし第4発振部120、140,220、240を外部と電気的に連結する電極部P1,P2、P3、P4と、を備え、第1ないし第4発振部のレーザ光が放出される第1ないし第4発光点が2次元的に配列されるように、第1発振部と前記第3発振部とは垂直接合され、第2発振部と第4発振部とが垂直接合される。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体レーザダイオードアレイに係り、さらに詳細には、二つの発振部を有するデュアル構造の半導体レーザダイオードチップを接合して製造された半導体レーザダイオードアレイに関する。
半導体レーザダイオードは、化合物半導体の特性を利用して電気的信号をレーザ光に変化させる。このような半導体レーザダイオードは、画像形成装置を含む多様な分野で使われている。例えば、複写機やプリンタのように印刷用紙に画像を印刷する画像形成装置の光走査装置に使われる半導体レーザダイオードは、帯電された感光媒体にレーザ光を照射して静電潜像を形成させる。
近年、画像形成装置には、より速い印刷速度でしかも高解像度で印刷することが要求されている。高解像度を具現するために、従来の赤外線レーザダイオードや赤色レーザダイオードの代りに窒化物系半導体で製作された青色レーザダイオードを利用することで、さらに小さなスポットサイズで走査する方法が採用されている。また、高速印刷のために、複数個のレーザ光を同時に走査して印刷速度を高める方法が開発されている。ところが、複数個のレーザ光を同時に走査するレーザダイオードアレイにおいて、レーザダイオードの間隔は、20μm程度と狭く維持することが必要である。したがって、高速高解像度の印刷をするためには、コンパクトな窒化物系半導体レーザアレイを開発することが重要な技術的課題として要求されている。特に、このような半導体レーザダイオードアレイにおけるレーザダイオードは、レーザダイオードの間隔が非常に狭いので、それぞれのレーザダイオードを独立して駆動するためにp型メタル層を効率的に形成することが重要である。
特開2004−274085号公報
本発明は、前記のような問題点を勘案して案出されたものであって、半導体レーザダイオードの発光点の間隔を狭く配置することが可能であり、電極構造が単純な半導体レーザダイオードアレイを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明による半導体レーザダイオードアレイは、下部基板と、前記下部基板に設けられた第1発振部と、前記下部基板に前記第1発振部と離隔されて設けられた第2発振部とを有するデュアル構造の下部半導体レーザダイオードチップと、上部基板と、前記上部基板に設けられた第3発振部と、前記上部基板に前記第3発振部と離隔されて設けられた第4発振部とを有するデュアル構造の上部半導体レーザダイオードチップと、前記第1ないし第4発振部を外部と電気的に連結する電極部とを備え、前記第1ないし第4発振部のレーザ光が放出される第1ないし第4発光点が2次元的に配列されるように、前記第1発振部と前記第3発振部とは垂直接合され、前記第2発振部と前記第4発振部とが垂直接合されることを特徴とする。
本発明による半導体レーザダイオードアレイは、デュアルリッジ構造のレーザダイオードチップを垂直接合して製造することによって、次のような効果を得ることができる。
第一に、半導体レーザダイオードアレイの発光点の間隔を十分に狭くできる。
第二に、半導体レーザダイオードアレイの電極構造が単純であるため、その製造が容易である。
第三に、良質のデュアルリッジ構造のレーザダイオードチップを選択して接合することにより、発振部の性能が均一であり、その生産収率が向上する。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態による半導体レーザダイオードアレイの概略的な断面図であり、図2は、図1の分離断面図である。図3は、図1の電気回路図である。
図1に示すように、本実施形態による半導体レーザダイオードアレイは、第1及び第2発振部120、140を有するデュアル構造の下部半導体レーザダイオードチップ100上に第3及び第4発振部220、240を有するデュアル構造の上部半導体レーザダイオードチップ200がひっくり返して垂直に接合された構造である。前記下部及び上部半導体レーザダイオードチップ100、200は、側面放出型レーザダイオードである。前記第1ないし第4発振部120、140、220、240のレーザ光が放出される第1ないし第4発光点L1、L2、L3、L4は、前記第1ないし第4発振部120、140、220、240の側面に、図面上では紙面に、2次元的に配列されている。
下部半導体レーザダイオードチップ100は、下部基板110上に積層されて設けられた第1及び第2発振部120、140を有するデュアルリッジ構造である。
前記下部基板110は、例えば、サファイア基板のような非導電性基板が使われうる。前記下部基板110の下部には、ヒートシンク(図示せず)がさらに配置されてもよく、前記ヒートシンクを通じて、前記第1ないし第4発振部120、140、220、240から発生した熱が効率的に発散されうる。
前記下部基板110上には、第1発振部120と第2発振部140とが所定距離離隔されて、共に積層されて形成される。
前記第1発振部120は、例えば図2に示すように、前記下部基板110上に順次に積層された第1n型コンタクト層121、第1n型クラッド層122、第1n型導波層123、第1活性層124、第1p型導波層125、第1p型クラッド層126、第1p型メタル層127、及び第1ボンディングメタル層129を備える。
前記第1n型コンタクト層121、第1n型クラッド層122、第1n型導波層123、第1活性層124、第1p型導波層125、第1p型クラッド層126は、窒化物系化合物半導体、例えば、AlInGa1−(x+y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)で表現される化合物から選択されたいずれかの化合物を基本として形成されうる。
前記第1活性層124は、単層またはMQW層など公知の多様な方式で構成されうる。
前記第1p型クラッド層126は、ストライプ状に突出したリッジ構造を有する。このようなリッジ構造は、注入される電流を制限して第1活性層124でのレーザ発振のための共振領域を制限することによって、レーザ発振のための臨界電流値を小さくし、かつ多重横モードの発振を抑制する。前記第1n型導波層123、第1活性層124、及び第1p型導波層125で共振されてレーザ光が発振され、側面を介してレーザ光が放出される。
前記第1p型クラッド層126のリッジ上部には、第1p型メタル層127が設けられている。前記第1p型クラッド層126と前記第1p型メタル層127とは、第1ボンディングメタル層129で覆われている。前記第1p型クラッド層126と前記第1ボンディングメタル層129との間には、絶縁性誘電物質から形成された第1絶縁層128が介在している。
前記第2発振部140は、前記下部基板110上に前記第1発振部120に離隔されて順次に積層された第2n型コンタクト層141、第2n型クラッド層142、第2n型導波層143、第2活性層144、第2p型導波層145、第2p型クラッド層146、第2p型メタル層147、第2ボンディングメタル層149を備える。前記第2p型クラッド層146と前記第2ボンディングメタル層149との間には、第2絶縁層148が介在している。このような第2発振部140は、前記第1発振部120と実質的に同様の構造を有するので、詳細な説明は省略する。
上部半導体レーザダイオードチップ200は、上部基板210上に積層された第3及び第4発振部220、240を有するデュアルリッジ構造である。
前記第3発振部220は、第3n型クラッド層222、第3n型導波層223、第3活性層224、第3p型導波層225、第3p型クラッド層226、第3p型メタル層227、第3ボンディングメタル層229を備える。前記第3p型クラッド層226と前記第3ボンディングメタル層229との間には、第3絶縁層228が介在している。前記第4発振部240は、第4n型クラッド層242、第4n型導波層243、第4活性層244、第4p型導波層245、第4p型クラッド層246、第4p型メタル層247、第4ボンディングメタル層249を備える。前記第4p型クラッド層246と前記第4ボンディングメタル層249との間には、第4絶縁層248が介在している。前記第3及び第4発振部220、240は、後述するように上部基板210に同時に積層されて形成される。前記第3及び第4発振部220、240の各層の構成は、前記第1発振部210の対応する各層の構成と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
前記第1ないし第4発振部120、140、220、240を外部と電気的に連結する電極部は、第1ないし第5電極P1、P2、P3、P4、P5から構成される。
第1電極P1は、第1n型コンタクト層121の一部が段差を持って露出された部分に設けられる。第2電極P2は、第2n型コンタクト層141の一部が段差を持って露出された部分に設けられる。
前記第1ボンディングメタル層129と第3ボンディングメタル層229とは、互いに接合され、前記第2ボンディングメタル層149と第4ボンディングメタル層249とは、互いに接合される。この時、前記第1ボンディングメタル層129の一部は、露出されて第3電極P3となり、前記第2ボンディングメタル層149の一部は、露出されて第4電極P4となる。このように、下部及び上部半導体レーザダイオードチップ100、200が接合される時、前記第1及び第2ボンディングメタル層129、149の一部が露出されるように、前記第3ボンディングメタル層229の面積が前記第1ボンディングメタル層129の面積より小さく、前記第4ボンディングメタル層249の面積が前記第2ボンディングメタル層149の面積より小さいことが望ましい。
前記上部基板200としては、例えば、GaN、SiCのような導電性基板が使われる。前記上部基板200は、前記第1及び第2発振部により支持される。前記上部基板200の前記第3及び第4発振部220、240により支持される面の裏面には、第5電極P5が設けられる。
図3を参照すれば、前記第1電極P1は、前記第1発振部120のn型電極となり、前記第2電極P2は、前記第2発振部140のn型電極となる。前記第3電極P3は、前記第1及び第3発振部120、220の共通のp型電極となり、第4電極P4は、前記第2及び第4発振部140、240の共通のp型電極となる。また、前記第5電極P5は、前記第3及び第4発振部220、240の共通のn型電極となる。前記第1ないし第5電極P1、P2、P3、P4、P5を通じて第1ないし第4発振部120、140、220、240は、独立して駆動できる。前記のような電極部を有する本実施形態の半導体レーザダイオードアレイは、従来の米国特許第6,816,528号に開示されたエアブリッジ型の電極構造を有する4−発光レーザダイオードアレイに比べてその構造が単純であるため、製造が容易である。
プリンタや印刷機に使われる半導体レーザダイオードアレイは、十分な解像度を提供できるようにするために、レーザスポットの間隔が十分に狭い必要がある。さらに図1を参照すれば、デュアルリッジ構造の半導体レーザダイオードは、リッジの間隔が数十μm範囲内にあるように製造することができるので、本実施形態の半導体レーザダイオードアレイの発光点L1、L2、L3、L4の水平方向の間隔x、x、xを十分に狭くすることができる。また、下部及び上部半導体レーザダイオードチップ100、200の接合において、発光点L1、L2、L3、L4と近いp型ボンディングメタル層129、149、229、249が接合されるので、発光点L1、L2、L3、L4の垂直方向の間隔yも十分に狭めることができる。前記発光点L1、L2、L3、L4の中心間の距離は、望ましくは50μm以内の範囲にあり、より望ましくは20μm以内の範囲にある。
本実施形態の場合、前記第1ないし第4発振部120、140、220、240は、前記発光点L1、L2、L3、L4が水平方向から見たときに互いにずれるように配置される。望ましくは、前記発光点L1、L2、L3、L4の水平方向の間隔x、x、xが一定になるように配置される。前記発光点L1、L2、L3、L4の水平方向の間隔x、x、xは、30μm以内の範囲、さらに望ましくは、5μm以内の範囲にある。高速高解像度の印刷を行う複写機やプリンタで使われるレーザダイオードアレイは、レーザスポットを一方向に稠密で、かつ一定の間隔に維持することが重要である。本実施形態の半導体レーザダイオードアレイは、出射されるレーザビームを一方向に十分に小さくし、かつ一定の間隔に維持することができるので、高速高解像度の印刷を行う複写機やプリンタの使用に適している。
本実施形態の半導体レーザダイオードアレイは、二つの発振部を有するデュアル構造の上部及び下部半導体レーザダイオードチップ100、200が垂直に接合されて製造される一方、従来の4−発光レーザダイオードアレイは、4個の発振部が同時に形成されて製造される。本実施形態は、上部及び下部半導体レーザダイオードチップ100、200を垂直に接合する前に、良質の半導体レーザダイオードチップを選択することができるので、従来の半導体レーザダイオードアレイに比べて4個の発振部の性能が均一であり、その生産収率が向上する。
実施形態の場合、上部及び下部半導体レーザダイオードチップ100、200を垂直に接合する前に、良質のレーザダイオードチップを選択することによってその生産収率を向上させることができる。
図4は、本発明の第2実施形態による半導体レーザダイオードアレイの概略的な断面図である。
図4を参照すれば、本実施形態による半導体レーザダイオードアレイは、下部基板111と、前記下部基板に設けられた第1及び第2発振部120、140と、前記第1及び第2発振部120、140のそれぞれと垂直接合される第3及び第4発振部220、240と、前記第3及び第4発振部220、240により支持される上部基板210とを備える。
本実施形態の場合、前記の第1実施形態とは違って、前記下部基板111として、例えばGaN、SiCのような導電性物質が使われる。前記第1ないし第4発振部120、140、220、240が独立的に駆動されるように、前記第1発振部120と前記第2発振部140とは電気的に絶縁させる。このために、前記下部基板111と前記第1発振部120との間には、第1電流制限層115が介在しており、前記下部基板111と第2発振部140との間には、第2電流制限層135が介在している。前記第1及び第2電流制限層115、135は、ドーピングされていないか、またはp型でドーピングされた半導体層で形成される。このような第1及び第2電流制限層115、135を利用することによって、本発明の半導体レーザダイオードアレイの下部基板として非導電性基板に限定されず、導電性基板が使われうる。
本実施形態の半導体レーザダイオードアレイの構成は、下部基板111と第1及び第2電流制限層115、135との以外には、前記の第1実施形態の構成と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
図5は、本発明の第3実施形態による半導体レーザダイオードアレイの概略的な断面図である。
図5を参照すれば、本実施形態による半導体レーザダイオードアレイは、下部基板110と、前記下部基板に設けられた第1及び第2発振部120´、140´と、前記第1及び第2発振部120´、140´のそれぞれと垂直接合される第3及び第4発振部220´、240´と、前記第3及び第4発振部220´、240´により支持される上部基板210とを備える。本実施形態は、前記第1発振部120´の第1発光点L1´と前記第3発振部140´の第3発光点L3´とは、垂直方向に一直線上に整列され、前記第2発振部220´の第2発光点L2´と前記第4発振部240´の第4発光点L4´とは、垂直方向に一直線上に整列されるという点から、前記の第1及び第2実施形態と相違している。すなわち、本実施形態の第1ないし第4発光点L1´、L2´、L3´、L4´は、前記第1ないし第4発振部120´、140´、220´、240´の側面で長方形の頂点をなす。前記第1ないし第4発光点L1´、L2´、L3´、L4´の間隔x、yは、50μm以内の範囲、望ましくは、20μm以内の範囲にある。
本実施形態の半導体レーザダイオードアレイが複写機やプリンタのレーザ走査装置に使われる場合、前記半導体レーザダイオードアレイを所定角度で回転させることによって、レーザスポットを一方向に、一定の間隔に維持することができる。
本実施形態の半導体レーザダイオードアレイの構成は、第1ないし第4発光点L1´、L2´、L3´、L4´の整列位置を除いては、前記の第1実施形態の構成と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
前記の実施形態において窒化物系の半導体物質から形成された場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、他の物質から形成された一般的な半導体レーザダイオードアレイにも適用されうる。また、本発明の半導体レーザダイオードアレイの4個の発振部は、同一波長帯のレーザ光を照射するのに限定されず、発振部を構成する化合物半導体によって第1及び第2発振部から出射されるレーザ光の波長帯と第3及び第4発振部から出射されるレーザ光の波長帯とが互いに異なってもよい。
このような本発明の半導体レーザダイオードは、理解を助けるために図面に示す実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点が理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。
本発明は、レーザダイオード関連の技術分野に好適に用いられる。
本発明の第1実施形態による半導体レーザダイオードアレイの概略的な断面図である。 図1の分離断面図である。 図1の半導体レーザダイオードアレイの回路図である。 本発明の第2実施形態による半導体レーザダイオードアレイの概略的な断面図である。 本発明の第3実施形態による半導体レーザダイオードアレイの概略的な断面図である。
符号の説明
100、200 半導体レーザダイオードチップ、
110、210 基板、
120、140、220、240 第1ないし第4発振部、
121、141 第1及び第2n型コンタクト層、
122、142、222、242 第1ないし第4n型クラッド層、
123、143、223、243 第1ないし第4n型導波層、
124、144、224、244 第1ないし第4活性層、
125、145、225、245 第1ないし第4p型導波層、
126、146、226、246 第1ないし第4p型クラッド層、
127、147、227、247 第1ないし第4p型メタル層、
128、148、228、248 第1ないし第4絶縁層、
129、149、229、249 第1ないし第4ボンディングメタル層、
L1、L2、L3、L4 第1ないし第4発光点、
P1、P2、P3、P4、P5 第1ないし第5電極。

Claims (18)

  1. 下部基板と、前記下部基板に設けられた第1発振部と、前記下部基板に前記第1発振部と離隔されて設けられた第2発振部とを有するデュアル構造の下部半導体レーザダイオードチップと、
    上部基板と、前記上部基板に設けられた第3発振部、前記上部基板に前記第3発振部と離隔されて設けられた第4発振部とを有するデュアル構造の上部半導体レーザダイオードチップと、
    前記第1ないし第4発振部を外部と電気的に連結する電極部と、を備え、
    前記第1ないし第4発振部のレーザ光が放出される第1ないし第4発光点が2次元的に配列されるように、前記第1発振部と前記第3発振部とは垂直接合され、前記第2発振部と前記第4発振部とが垂直接合されることを特徴とする半導体レーザダイオードアレイ。
  2. 前記第1ないし第4発光点それぞれの中心間の距離は、50μm以内の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  3. 前記第1ないし第4発光点は、水平方向から見たときに互いにずれるように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  4. 前記第1ないし第4発光点の水平方向の間隔が一定であることを特徴とする請求項3に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  5. 前記第1ないし第4発光点の水平方向の間隔は、30μm以内の範囲にあることを特徴とする請求項3に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  6. 前記第1発光点と第3発光点とは、垂直方向に一直線上に整列されており、前記第2発光点と第4発光点とは、垂直方向に一直線上に整列されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  7. 前記第1及び第2発振部のそれぞれは、下部基板上に順次に積層されて形成されるn型コンタクト層、n型クラッド層、活性層、p型クラッド層、p型メタル層、ボンディングメタル層を備え、前記第3及び第4発振部のそれぞれは、上部基板上に順次に積層されて形成されるn型クラッド層、活性層、p型クラッド層、p型メタル層、ボンディングメタル層を備え、
    前記第1発振部のボンディングメタル層と前記第3発振部のボンディングメタル層とが接合され、
    前記第2発振部のボンディングメタル層と前記第4発振部のボンディングメタル層とが接合されることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  8. 前記電極部は、
    前記第1発振部の前記n型コンタクト層が段差を持って露出された部分に形成された第1電極と、
    前記第2発振部の前記n型コンタクト層が段差を持って露出された部分に形成された第2電極と、
    前記第1発振部のボンディングメタル層が前記第3発振部のボンディングメタル層に接合された前記第1発振部のボンディングメタル層の領域外郭の露出された部分に形成された第3電極と、
    前記第2発振部のボンディングメタル層が前記第4発振部のボンディングメタル層に接合された前記第2発振部のボンディングメタル層の領域外郭の露出された部分に形成された第4電極と、
    前記上部基板の前記第3及び第4発振部が設けられた面の裏面に形成された第5電極と、を備え、
    前記第1ないし第4発振部は、独立して駆動されることを特徴とする請求項7に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  9. 前記第1及び第2発振部のボンディングメタル層の一部が露出されるように、前記第3発振部のボンディングメタル部の面積は、前記第1発振部のボンディングメタル部の面積よりも小さく、前記第4発振部のボンディングメタル部の面積は、前記第2発振部のボンディングメタル部の面積よりも小さいことを特徴とする請求項8に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  10. 前記上部基板は、導電性であることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  11. 前記上部基板は、GaN、SiCのうちいずれかの物質から形成されたことを特徴とする請求項10に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  12. 前記下部基板は、非導電性基板であることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  13. 前記下部基板は、サファイア基板であることを特徴とする請求項12に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  14. 前記下部基板は、導電性であることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  15. 前記第1発振部と第2発振部とが電気的に絶縁されるように、前記下部基板と前記第1発振部との間に介在した第1電流制限層と、前記下部基板と第2発振部との間に介在した第2電流制限層とをさらに備えていることを特徴とする請求項14に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  16. 前記下部基板は、GaN、SiCのうちいずれかの物質から形成されたことを特徴とする請求項14に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  17. 前記第1ないし第4発振部のそれぞれは、n型クラッド層、活性層、p型クラッド層を備え、前記p型クラッド層は、リッジ構造を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
  18. 前記第1ないし第4発振部のそれぞれは、n型クラッド層、活性層、p型クラッド層を備え、前記n型およびp型クラッド層と活性層とは、AlInGa1−(x+y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)で表現される窒化ガリウム系化合物のうちから選択されたいずれかの化合物を基本として形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザダイオードアレイ。
JP2007102121A 2006-04-11 2007-04-09 半導体レーザダイオードアレイ Revoked JP2007281483A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060032746A KR100738110B1 (ko) 2006-04-11 2006-04-11 반도체 레이저 다이오드 어레이

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007281483A true JP2007281483A (ja) 2007-10-25

Family

ID=38503955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007102121A Revoked JP2007281483A (ja) 2006-04-11 2007-04-09 半導体レーザダイオードアレイ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7616674B2 (ja)
JP (1) JP2007281483A (ja)
KR (1) KR100738110B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010016095A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP2023523975A (ja) * 2020-04-27 2023-06-08 エイエムエス-オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー 半導体レーザ装置を製造する方法および半導体レーザ装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7994524B1 (en) * 2007-09-12 2011-08-09 David Yaunien Chung Vertically structured LED array light source
US7792173B2 (en) * 2007-12-06 2010-09-07 Opnext Japan, Inc. Semiconductor laser device
DE102009047791B4 (de) * 2009-09-30 2019-01-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh RGB-Laserlichtquelle
DE102010002966B4 (de) 2010-03-17 2020-07-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laserdiodenanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Laserdiodenanordnung
KR102239170B1 (ko) * 2015-01-29 2021-04-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101852343B1 (ko) * 2016-06-10 2018-06-12 주식회사 옵토웰 병렬 적층 구조를 가지는 레이저 다이오드 및 이의 제조 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10294529A (ja) * 1996-09-09 1998-11-04 Toshiba Corp 半導体レーザ及びその製造方法
JPH11340587A (ja) * 1998-05-06 1999-12-10 Xerox Corp フリップチップ接合で製作した多重波長レ―ザアレ―
JP2002118331A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Toshiba Corp 集積型半導体発光装置及びその製造方法
JP2003298193A (ja) * 2003-05-06 2003-10-17 Sony Corp 発光装置およびそれを用いた光装置並びに発光装置の製造方法
JP2004014943A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Sony Corp マルチビーム型半導体レーザ、半導体発光素子および半導体装置
JP2005327905A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Sony Corp 半導体発光装置およびそれを用いた光装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0846280A (ja) * 1994-07-26 1996-02-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体発光装置
JPH0878778A (ja) * 1994-09-07 1996-03-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置,及びその製造方法
US6744800B1 (en) * 1998-12-30 2004-06-01 Xerox Corporation Method and structure for nitride based laser diode arrays on an insulating substrate
JP3486900B2 (ja) * 2000-02-15 2004-01-13 ソニー株式会社 発光装置およびそれを用いた光装置
US7462882B2 (en) * 2003-04-24 2008-12-09 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light-emitting device, method of fabricating it, and semiconductor optical apparatus
JP4634047B2 (ja) * 2004-01-23 2011-02-16 パイオニア株式会社 集積型半導体発光素子及びその製造方法
JP4583128B2 (ja) 2004-03-30 2010-11-17 三洋電機株式会社 半導体レーザ装置
JP4614715B2 (ja) * 2004-08-31 2011-01-19 三洋電機株式会社 半導体レーザ装置およびその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10294529A (ja) * 1996-09-09 1998-11-04 Toshiba Corp 半導体レーザ及びその製造方法
JPH11340587A (ja) * 1998-05-06 1999-12-10 Xerox Corp フリップチップ接合で製作した多重波長レ―ザアレ―
JP2002118331A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Toshiba Corp 集積型半導体発光装置及びその製造方法
JP2004014943A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Sony Corp マルチビーム型半導体レーザ、半導体発光素子および半導体装置
JP2003298193A (ja) * 2003-05-06 2003-10-17 Sony Corp 発光装置およびそれを用いた光装置並びに発光装置の製造方法
JP2005327905A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Sony Corp 半導体発光装置およびそれを用いた光装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010016095A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP2023523975A (ja) * 2020-04-27 2023-06-08 エイエムエス-オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー 半導体レーザ装置を製造する方法および半導体レーザ装置
JP7493618B2 (ja) 2020-04-27 2024-05-31 エイエムエス-オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー 半導体レーザ装置を製造する方法および半導体レーザ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20070237200A1 (en) 2007-10-11
US7616674B2 (en) 2009-11-10
KR100738110B1 (ko) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007281483A (ja) 半導体レーザダイオードアレイ
US8000369B2 (en) Surface emitting laser array, production process thereof, and image forming apparatus having surface emitting laser array
JP5183111B2 (ja) 垂直共振器型面発光レーザアレイ、及び垂直共振器型面発光レーザアレイを用いた画像形成装置
JP2011151357A (ja) 光デバイス、光走査装置及び画像形成装置
JPH07211991A (ja) 多重ビーム型ダイオードレーザアレイ
TW201008065A (en) Surface-emitting laser, surface-emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
JP6662013B2 (ja) 面発光レーザ、面発光レーザアレイ、レーザ装置、点火装置、内燃機関、光走査装置、画像形成装置、光伝送モジュール、及び光伝送システム
KR20110043992A (ko) 조리개를 포함하는 발광다이오드 어레이, 이를 이용한 라인 프린터 헤드 및 발광다이오드 어레이의 제조방법
JP2013026487A (ja) 面発光型半導体レーザアレイ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置
US7804874B2 (en) Multibeam laser apparatus and image forming device using the same
JP2009004473A (ja) 半導体レーザ装置、光書込器およびプリンタ装置
JP2013051283A (ja) 光デバイス、光走査装置及び画像形成装置
JP5621369B2 (ja) 面発光レーザ素子、光走査装置及び画像形成装置
JP2008028139A (ja) 半導体チップの製造方法、面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP2004319915A (ja) 半導体レーザー装置の製造方法および半導体レーザー装置
JP2012195474A (ja) 半導体レーザ装置、および該半導体レーザ装置を用いた光走査装置、ならびに画像形成装置
JP2013058563A (ja) 面発光レーザモジュール
JP2016127175A (ja) 面発光レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置及びレーザ装置。
JP2016051815A (ja) 半導体装置、半導体装置の製造方法、プリントヘッド、及び画像形成装置
JP6379755B2 (ja) 光源モジュール、光走査装置、画像形成装置、及び光源モジュールの製造方法
JPH10193679A (ja) レーザ光源装置及びレーザプリンタ
JP4836258B2 (ja) 半導体レーザアレイ製造方法、面発光型半導体レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置、光伝送モジュール及び光伝送システム
JPH10282440A (ja) 光走査装置及び電子写真記録装置
JPH05136459A (ja) 半導体発光装置
JP3229403B2 (ja) 半導体発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091028

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111025

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120403

AA91 Notification of revocation by ex officio

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971091

Effective date: 20120612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120626

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120926