JP2008004914A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】受光素子を内蔵した小型の半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】絶縁性サブマウント13を介してリードフレーム11に載置された半導体レ
ーザ素子14と、リードフレーム11上に載置され、側面に半導体レーザ素子14の一端
面から放射されるモニタ光21を受光する受光面15を有する受光素子16とを具備して
いる。
受光面15はモニタ光21の照射面積より大きく、且つpn接合面と受光面15との距離
はpn接合面と受光面15を除く側面との距離より小さい。
【選択図】図1
【解決手段】絶縁性サブマウント13を介してリードフレーム11に載置された半導体レ
ーザ素子14と、リードフレーム11上に載置され、側面に半導体レーザ素子14の一端
面から放射されるモニタ光21を受光する受光面15を有する受光素子16とを具備して
いる。
受光面15はモニタ光21の照射面積より大きく、且つpn接合面と受光面15との距離
はpn接合面と受光面15を除く側面との距離より小さい。
【選択図】図1
Description
本発明は、光出力をモニタするための受光素子を内蔵した半導体レーザ装置に関する。
半導体レーザ装置はDVD(digital versatile disk)やCD(Compact disk)の記録
・再生装置の光ピックアップヘッドの光源として用いられ、光出力の安定化を図るために
、受光素子により光出力をモニタし、光出力が一定になるように半導体レーザ素子の駆動
電流にフィードバックしている。
・再生装置の光ピックアップヘッドの光源として用いられ、光出力の安定化を図るために
、受光素子により光出力をモニタし、光出力が一定になるように半導体レーザ素子の駆動
電流にフィードバックしている。
そのため、光出力をモニタする受光素子を内蔵した半導体レーザ装置においては、半導
体レーザ素子と受光素子との光学的結合を確実に行う必要がある。
体レーザ素子と受光素子との光学的結合を確実に行う必要がある。
従来、メタルキャンタイプの外囲器を有する半導体レーザ装置では、端面出射型の半導
体レーザ素子と表面入射型の受光素子とを直角、または直角より若干傾けて配置し、半導
体レーザ素子の端面から出射したレーザ光を受光素子の表面に形成された受光面に入射さ
せている。
体レーザ素子と表面入射型の受光素子とを直角、または直角より若干傾けて配置し、半導
体レーザ素子の端面から出射したレーザ光を受光素子の表面に形成された受光面に入射さ
せている。
また、リードフレームタイプの外囲器を有する半導体レーザ装置では、端面出射型の半
導体レーザ素子と表面入射型の受光素子とを段差を設けて表面実装し、半導体レーザ素子
の端面から出射したレーザ光を受光素子の上方に設けた反射板で反射させて受光素子の表
面に形成された受光面に入射させている。
導体レーザ素子と表面入射型の受光素子とを段差を設けて表面実装し、半導体レーザ素子
の端面から出射したレーザ光を受光素子の上方に設けた反射板で反射させて受光素子の表
面に形成された受光面に入射させている。
然しながら、従来の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と受光素子、または半導体
レーザ素子と反射板とが三次元的に配置されているので、小型化、特に薄型化するのが難
しいという問題がある。
レーザ素子と反射板とが三次元的に配置されているので、小型化、特に薄型化するのが難
しいという問題がある。
これに対して、端面出射型の半導体レーザ素子と側面入射型の受光素子とを同一平面上
に配置して小型化を図った半導体レーザ装置が知られている(例えば特許文献1参照。)
。
に配置して小型化を図った半導体レーザ装置が知られている(例えば特許文献1参照。)
。
特許文献1に開示された半導体レーザ装置は、基板上の一部に形成され、受光面として
の側面を有し、外部からの入射光を受光面で受光して電気信号に変換する光吸収層と、入
射光に対して透光性を有し入射光を受光面に導くウィンドウ層とを有する受光素子を備え
ている。
の側面を有し、外部からの入射光を受光面で受光して電気信号に変換する光吸収層と、入
射光に対して透光性を有し入射光を受光面に導くウィンドウ層とを有する受光素子を備え
ている。
然しながら、特許文献1に開示された半導体レーザ装置は、円柱状の光吸収層をウィン
ドウ層が同軸的に囲んでいるので、受光素子の構造が複雑であり、且つ外乱光の影響を受
け易いという問題がある。
特開2002−305319号公報
ドウ層が同軸的に囲んでいるので、受光素子の構造が複雑であり、且つ外乱光の影響を受
け易いという問題がある。
本発明は、受光素子を内蔵した小型の半導体レーザ装置を提供する。
本発明の一態様の半導体レーザ装置は、台座を介して支持基台に載置された半導体レー
ザ素子と、前記支持基台に載置され、側面に前記半導体レーザ素子の一端面から放射され
るレーザ光を受光する受光面を有する受光素子とを具備することを特徴としている。
ザ素子と、前記支持基台に載置され、側面に前記半導体レーザ素子の一端面から放射され
るレーザ光を受光する受光面を有する受光素子とを具備することを特徴としている。
本発明の別態様の半導体レーザ装置は、台座を介して支持基台に載置され、複数のレー
ザ光を放射する半導体レーザ素子と、側面に前記半導体レーザ素子の一端面から放射され
る複数のレーザ光をそれぞれ受光する複数の受光面を有し、前記複数のレーザ光が交差し
ないように前記支持基台に載置された受光素子と、を具備することを特徴としている。
ザ光を放射する半導体レーザ素子と、側面に前記半導体レーザ素子の一端面から放射され
る複数のレーザ光をそれぞれ受光する複数の受光面を有し、前記複数のレーザ光が交差し
ないように前記支持基台に載置された受光素子と、を具備することを特徴としている。
本発明の更に別態様の半導体レーザ装置は、台座を介して支持基台に載置された複数の
半導体レーザ素子と、側面に前記複数の半導体レーザ素子の一端面から放射されるレーザ
光をそれぞれ受光する複数の受光面を有し、前記複数のレーザ光が交差しないように前記
支持基台に載置された受光素子と、を具備することを特徴としている。
半導体レーザ素子と、側面に前記複数の半導体レーザ素子の一端面から放射されるレーザ
光をそれぞれ受光する複数の受光面を有し、前記複数のレーザ光が交差しないように前記
支持基台に載置された受光素子と、を具備することを特徴としている。
本発明によれば、受光素子を内蔵した小型の半導体レーザ装置が得られる。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施例1に係る半導体レーザ装置について、図1乃至図3を用いて説明する。
図1は半導体レーザ装置の構成を示す断面図、図2は半導体レーザ装置の外観を示す斜視
図、図3は半導体レーザ装置に内蔵された受光素子を示す図で、図3(a)はその平面図
、図3(b)はA−A線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。
図1は半導体レーザ装置の構成を示す断面図、図2は半導体レーザ装置の外観を示す斜視
図、図3は半導体レーザ装置に内蔵された受光素子を示す図で、図3(a)はその平面図
、図3(b)はA−A線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図である。
図1および図2に示すように、本実施例の半導体レーザ装置10は、リードフレーム1
1と、リードフレーム11の一側のマウントベッド12上に絶縁性のサブマウント(台座
)13を介してフェースダウンで載置された半導体レーザ素子14と、半導体レーザ素子
14と離間してマウントベッド12上に載置され、半導体レーザ素子14と対向する側面
に半導体レーザ素子14の一端面から放射されるレーザ光を受光する受光面15を有する
受光素子16とを具備している。
1と、リードフレーム11の一側のマウントベッド12上に絶縁性のサブマウント(台座
)13を介してフェースダウンで載置された半導体レーザ素子14と、半導体レーザ素子
14と離間してマウントベッド12上に載置され、半導体レーザ素子14と対向する側面
に半導体レーザ素子14の一端面から放射されるレーザ光を受光する受光面15を有する
受光素子16とを具備している。
更に、リードフレーム11の下面を露出させて、リードフレーム11をモールドすると
ともに、半導体レーザ素子14側にレーザビーム17を外部に放射するための開口を有す
る筐体18と、筐体18に冠着されるとともに、半導体レーザ素子14側に開口を有する
蓋体19とを具備している。
ともに、半導体レーザ素子14側にレーザビーム17を外部に放射するための開口を有す
る筐体18と、筐体18に冠着されるとともに、半導体レーザ素子14側に開口を有する
蓋体19とを具備している。
リードフレーム11の他側のリードピン20は、筐体18の内部で屈曲して側面から外
部に延伸している。
半導体レーザ素子14および受光素子16は、ワイヤ22、23を介してそれぞれリー
ドピン20に接続され、外部に電気的に接続されている。
部に延伸している。
半導体レーザ素子14および受光素子16は、ワイヤ22、23を介してそれぞれリー
ドピン20に接続され、外部に電気的に接続されている。
リードフレーム11は、例えば金(Au)メッキされた鉄ニッケル合金(Fe―Ni)
である。絶縁性のサブマウント13は、熱伝導率の高い絶縁部材、例えばAlN、SiC
などのセラミックスにより形成され、半導体レーザ素子14において発生した熱を放散す
るヒートシンクの役割も有している。
である。絶縁性のサブマウント13は、熱伝導率の高い絶縁部材、例えばAlN、SiC
などのセラミックスにより形成され、半導体レーザ素子14において発生した熱を放散す
るヒートシンクの役割も有している。
半導体レーザ素子14は、端面放射型の半導体レーザ素子、例えばInGaAlP系の
赤色半導体レーザ素子である。受光素子16は、側面入射型の受光素子、例えばシリコン
フォトダイオードである。
赤色半導体レーザ素子である。受光素子16は、側面入射型の受光素子、例えばシリコン
フォトダイオードである。
半導体レーザ素子14の後端面からモニタ光21が放射されると、モニタ光21は受光
素子16の受光面15に入射する。
素子16の受光面15に入射する。
半導体レーザ素子14から放射されるレーザビームの断面形状は、例えば縦方向の広が
り角度が20〜40°、横方向の広がり角度が5〜20°で、素子の厚さ方向を長軸とす
る楕円状である。
り角度が20〜40°、横方向の広がり角度が5〜20°で、素子の厚さ方向を長軸とす
る楕円状である。
従って、半導体レーザ素子14と受光素子16との距離L1はできるだけ短いほうが受
光素子16の受光面15のサイズが小さくてすむので、例えば組み立て精度等を考慮して
50μm程度が適当である。
光素子16の受光面15のサイズが小さくてすむので、例えば組み立て精度等を考慮して
50μm程度が適当である。
これにより、リードフレーム11から半導体レーザ素子14のレーザ光放射領域までの
高さと、リードフレーム11から受光素子16の受光面15までの高さとが等しくなる。
高さと、リードフレーム11から受光素子16の受光面15までの高さとが等しくなる。
図3に示すように、受光素子16は、例えばキャリア濃度が1E17cm−3、厚さが
150μm程度のn型シリコン基板31の表面に、例えばキャリア濃度が1E18cm−
3程度のp型拡散層32が、シリコン基板31の側面31a側に寄せて形成されている。
150μm程度のn型シリコン基板31の表面に、例えばキャリア濃度が1E18cm−
3程度のp型拡散層32が、シリコン基板31の側面31a側に寄せて形成されている。
受光面15のサイズ、即ちp型拡散層32の深さ(受光素子16の回路面とpn接合面
32aとの距離)L3とp型拡散層32の幅L4が、モニタ光21が受光面15を照射す
る照射領域φより大きく設定されている。
32aとの距離)L3とp型拡散層32の幅L4が、モニタ光21が受光面15を照射す
る照射領域φより大きく設定されている。
更に、受光面15が形成された側面31aとpn接合面32bとの距離L2が、受光面
15が形成されていない側面31bとpn接合面32cとの距離L5、側面31cとpn
接合面32dとの距離L6、側面31dとpn接合面32eとの距離L7のいずれよりも
小さく設定されている。
15が形成されていない側面31bとpn接合面32cとの距離L5、側面31cとpn
接合面32dとの距離L6、側面31dとpn接合面32eとの距離L7のいずれよりも
小さく設定されている。
シリコン基板31の表面にp型拡散層32を露出させて保護膜33、例えばシリコン酸
化膜が形成され、シリコン基板31の側面31aに反射防止膜34、例えばシリコン酸化
膜が形成されている。
化膜が形成され、シリコン基板31の側面31aに反射防止膜34、例えばシリコン酸化
膜が形成されている。
反射防止膜34の膜厚は、(2m+1)λ/(4n)に設定されている。ここで、λは
モニタ光21の波長、nはシリコン酸化膜の屈折率、mは0または自然数を意味している
。
モニタ光21の波長、nはシリコン酸化膜の屈折率、mは0または自然数を意味している
。
更に、p型拡散層32を覆うようにp側電極35が形成され、シリコン基板31の裏面
にn側電極36が形成されている。
にn側電極36が形成されている。
これにより、シリコン基板31の側面31aに反射防止膜34を有する受光面15が形
成された受光素子16が得られる。
成された受光素子16が得られる。
シリコン基板31の側面31aの受光面15に反射防止膜34を介して入射したモニタ
光21がpn接合面32bに到達すると、キャリア(電子、正孔対)が発生する。
このキャリアはpn接合面32bに加えられた電界(図示せず)によりp側電極35、
n側電極36にそれぞれ移動する。その結果、光電流が発生する。
光21がpn接合面32bに到達すると、キャリア(電子、正孔対)が発生する。
このキャリアはpn接合面32bに加えられた電界(図示せず)によりp側電極35、
n側電極36にそれぞれ移動する。その結果、光電流が発生する。
従って、シリコン基板31の側面31aの受光面15とpn接合面32bとの距離L2
は、pn接合面32bの空乏層(図示せず)の幅より大きく、且つシリコン基板31によ
るモニタ光21の吸収が無視できる、例えば5〜10μm程度が好ましい。
は、pn接合面32bの空乏層(図示せず)の幅より大きく、且つシリコン基板31によ
るモニタ光21の吸収が無視できる、例えば5〜10μm程度が好ましい。
半導体レーザ素子14と受光素子16との距離L1が50μmの場合に、受光面15を
照射するモニタ光21の照射幅は、縦方向40μm程度、横方向20μm程度である。
従って、p型拡散層32の深さL3は40μm程度以上、p型拡散層32の横幅L4は
20μm程度以上とすることが好ましい。
照射するモニタ光21の照射幅は、縦方向40μm程度、横方向20μm程度である。
従って、p型拡散層32の深さL3は40μm程度以上、p型拡散層32の横幅L4は
20μm程度以上とすることが好ましい。
受光素子16の表面に入射した散乱光は、p型拡散層32がp側電極35により覆われ
ているので、シリコン基板31内に進入することができない。
従って、散乱光がpn接合面32aに到達することによりノイズとなるキャリアが発生
するのを防止することができる。
ているので、シリコン基板31内に進入することができない。
従って、散乱光がpn接合面32aに到達することによりノイズとなるキャリアが発生
するのを防止することができる。
また、受光面15が形成されていない側面31b、31c、31dに入射した散乱光は
、距離L5、L6、L7がL2よりそれぞれ大きいので、シリコン基板31により多く吸
収される。
従って、散乱光がpn接合面32c、32d、32eに到達することによりノイズとな
るキャリアが発生するのを防止することができる。
、距離L5、L6、L7がL2よりそれぞれ大きいので、シリコン基板31により多く吸
収される。
従って、散乱光がpn接合面32c、32d、32eに到達することによりノイズとな
るキャリアが発生するのを防止することができる。
これにより、半導体レーザ素子14からのモニタ光21を側面に受光面15が形成され
た受光素子16で受光することにより、十分な光学的結合を得ることが可能である。
た受光素子16で受光することにより、十分な光学的結合を得ることが可能である。
受光素子16の製造方法について説明する。図4および図5は受光素子16の製造工程
を順に示す断面図である。
始に、図4(a)に示すように、n型シリコン基板40上に、熱酸化法によりシリコン
酸化膜41を形成する。
を順に示す断面図である。
始に、図4(a)に示すように、n型シリコン基板40上に、熱酸化法によりシリコン
酸化膜41を形成する。
次に、図4(b)に示すように、シリコン酸化膜41上にフォトリソグラフイー法によ
り開口パターン42を有するレジスト膜43を形成し、レジスト膜43をマスクとして、
例えばフッ酸系のエッチング液によりシリコン酸化膜41をエッチングし、シリコン基板
40を露出させる。
り開口パターン42を有するレジスト膜43を形成し、レジスト膜43をマスクとして、
例えばフッ酸系のエッチング液によりシリコン酸化膜41をエッチングし、シリコン基板
40を露出させる。
次に、図4(c)に記すように、レジスト膜43を除去した後、シリコン基板40にホ
ウ素イオン(B+)を、例えば加速電圧300keVでドース量5E13cm−2程度、
注入する。
ウ素イオン(B+)を、例えば加速電圧300keVでドース量5E13cm−2程度、
注入する。
次に、図4(d)に示すように、例えば1000℃でイオン注入したホウ素の活性化ア
ニールを行い、p型拡散層44を形成する。
ニールを行い、p型拡散層44を形成する。
次に、図5(a)に示すように、シリコン酸化膜41を除去した後、図5(b)に示す
ように、例えばRIE(Reactive Ion Etching)法により、図示しないマスクを用いて、
p型拡散層44より深いトレンチ45を形成する。
トレンチ45の内壁は受光面15となるので、モニタ光21の散乱を防止するためにエ
ッチング等により鏡面状に仕上げておくことが望ましい。
トレンチ45の幅は、次に述べるトレンチ45の内壁にシリコン酸化膜46bが形成で
き、且つチップに分割するときに受光面15が損傷を受けないように、例えば数十μm程
度に設定する。
ように、例えばRIE(Reactive Ion Etching)法により、図示しないマスクを用いて、
p型拡散層44より深いトレンチ45を形成する。
トレンチ45の内壁は受光面15となるので、モニタ光21の散乱を防止するためにエ
ッチング等により鏡面状に仕上げておくことが望ましい。
トレンチ45の幅は、次に述べるトレンチ45の内壁にシリコン酸化膜46bが形成で
き、且つチップに分割するときに受光面15が損傷を受けないように、例えば数十μm程
度に設定する。
次に、図5(c)に示すように、p型拡散層44上を除き、トレンチ45の側壁を含む
シリコン基板40上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法によりシリコン
酸化膜46a、46bを形成する。
シリコン酸化膜46bの膜厚を、上述したように(2m+1)λ/(4n)に設定する
ことにより、シリコン酸化膜46bは反射防止膜として機能させることができる。
シリコン基板40上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法によりシリコン
酸化膜46a、46bを形成する。
シリコン酸化膜46bの膜厚を、上述したように(2m+1)λ/(4n)に設定する
ことにより、シリコン酸化膜46bは反射防止膜として機能させることができる。
次に、図5(d)に示すように、p型拡散層44上にp側電極47を形成し、シリコン
基板40の裏面にn側電極48を形成する。
次に、ブレードを用いてシリコン基板40をダイシングライン49a、49b、49c
に沿って切断することにより、図3に示す側面31aに受光面15を有する受光素子16
が得られる。
基板40の裏面にn側電極48を形成する。
次に、ブレードを用いてシリコン基板40をダイシングライン49a、49b、49c
に沿って切断することにより、図3に示す側面31aに受光面15を有する受光素子16
が得られる。
受光素子16を内蔵した半導体レーザ装置10の製造方法について説明する。図6は半
導体レーザ装置10の製造工程を順に示す断面図である。
導体レーザ装置10の製造工程を順に示す断面図である。
始に、図6(a)に示すように、リードフレーム11の下面を露出させて樹脂モールド
された筐体18を形成する。
された筐体18を形成する。
次に、図6(b)に示すように、リードフレーム11のマウントベッド12上に、例え
ばハンダ層(図示せず)を介して絶縁性のサブマウント13を接合する。
サブマウント13上に、例えば金錫共晶のはんだ層(図示せず)を介して半導体レーザ
14をフェースダウンで接合する。
半導体レーザ14と離間して、マウントベッド12上に、例えばハンダ層(図示せず)
を介して受光素子16を接合する。
本明細書では、半導体レーザ素子14の発光領域がサブマウント側になるように載置す
る場合をフェースダウンと言う。
ばハンダ層(図示せず)を介して絶縁性のサブマウント13を接合する。
サブマウント13上に、例えば金錫共晶のはんだ層(図示せず)を介して半導体レーザ
14をフェースダウンで接合する。
半導体レーザ14と離間して、マウントベッド12上に、例えばハンダ層(図示せず)
を介して受光素子16を接合する。
本明細書では、半導体レーザ素子14の発光領域がサブマウント側になるように載置す
る場合をフェースダウンと言う。
次に、図6(c)に示すように、半導体レーザ素子14および受光素子16を、例えば
金ワイヤ22、23によりワイヤボンディングして、リードフレーム11のリードピン2
0にそれぞれ電気的に接続する。
次に、筐体18に蓋体19を冠着することにより、図1に示す半導体レーザ装置10が
完成する。
金ワイヤ22、23によりワイヤボンディングして、リードフレーム11のリードピン2
0にそれぞれ電気的に接続する。
次に、筐体18に蓋体19を冠着することにより、図1に示す半導体レーザ装置10が
完成する。
以上説明したように、本実施例の半導体レーザ装置10は、半導体レーザ素子14が段
差を有する支持基台の上部に載置され、側面31aに受光面15を有する受光素子16が
段差を有する支持基台の下部に載置されている。
差を有する支持基台の上部に載置され、側面31aに受光面15を有する受光素子16が
段差を有する支持基台の下部に載置されている。
その結果、リードフレーム11から半導体レーザ素子14のレーザ光放射領域までの高
さと、リードフレーム11から受光素子16の受光面15までの高さとが等しくなるよう
に配置され、十分な光学的結合を得ることができる。
さと、リードフレーム11から受光素子16の受光面15までの高さとが等しくなるよう
に配置され、十分な光学的結合を得ることができる。
従って、モニタ光21を受光素子16に入射させるための三次元的な構造が不要であり
、受光素子16を内蔵した小型の半導体レーザ装置10が得られる。
、受光素子16を内蔵した小型の半導体レーザ装置10が得られる。
ここでは、シリコン基板40をダイシングライン49a〜49cに沿ってダイシングし
て、受光素子16をチップに分離する場合について説明したが、スクライブにより分離す
ることもできる。
スクライブによれば側面31a〜31dは鏡面状になるので、側面31a〜31dに入
射する散乱光を反射させて受光素子16内に進入するのを抑制することができる利点があ
る。
て、受光素子16をチップに分離する場合について説明したが、スクライブにより分離す
ることもできる。
スクライブによれば側面31a〜31dは鏡面状になるので、側面31a〜31dに入
射する散乱光を反射させて受光素子16内に進入するのを抑制することができる利点があ
る。
更に、側面31a〜31dに入射する散乱光を吸収するように、例えば高濃度の砒素を
ドープした不純物層をn型シリコン基板31の受光面15が形成されていない側面31b
、31c、31dに沿ってp型不純物拡散層32を囲うように形成しても良い。
ドープした不純物層をn型シリコン基板31の受光面15が形成されていない側面31b
、31c、31dに沿ってp型不純物拡散層32を囲うように形成しても良い。
反射防止膜34がシリコン酸化膜46bである場合について説明したが、他の透明な絶
縁膜、例えば1/4波長の奇数倍の厚さにプラズマCVD法で形成したシリコン窒化膜で
あっても構わない。
縁膜、例えば1/4波長の奇数倍の厚さにプラズマCVD法で形成したシリコン窒化膜で
あっても構わない。
また、不純物拡散層44をイオン注入法により形成する場合について説明したが、熱拡
散法によっても構わない。
シリコン基板40がn型、不純物拡散層44がp型である場合について説明したが、シ
リコン基板がp型、不純物拡散層がn型とすることも可能である。
散法によっても構わない。
シリコン基板40がn型、不純物拡散層44がp型である場合について説明したが、シ
リコン基板がp型、不純物拡散層がn型とすることも可能である。
図7は、本発明の実施例2に係る半導体レーザ装置の構造を示す断面図である。本実施
例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略
し、異なる部分について説明する。本実施例が実施例1と異なる点は、受光素子をフリッ
プチップとしたことにある。
例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略
し、異なる部分について説明する。本実施例が実施例1と異なる点は、受光素子をフリッ
プチップとしたことにある。
即ち、図7に示すように、本実施例の半導体レーザ装置60は、絶縁性のサブマウント
61上にフェースダウンで載置された半導体レーザ素子14と、絶縁性のサブマウント6
1上に半導体レーザ素子14と離間して載置され、半導体レーザ素子14と対向する側面に
受光面62を有するフリップチップ構造の受光素子63とを具備している。
61上にフェースダウンで載置された半導体レーザ素子14と、絶縁性のサブマウント6
1上に半導体レーザ素子14と離間して載置され、半導体レーザ素子14と対向する側面に
受光面62を有するフリップチップ構造の受光素子63とを具備している。
リードフレーム11と絶縁性のサブマウント61により支持基台が構成され、支持基台
上に半導体レーザ素子14が載置され、支持基台上に受光素子16が載置されている。
上に半導体レーザ素子14が載置され、支持基台上に受光素子16が載置されている。
図8に示すように、受光素子63はp側電極35と同じ面にn側電極64を具備し、p
側電極35およびn側電極64上に、例えば数十ミクロン程度の金ボール(バンプ)65、
66が形成されている。
側電極35およびn側電極64上に、例えば数十ミクロン程度の金ボール(バンプ)65、
66が形成されている。
受光素子63のp側電極35はバンプ65を介して絶縁性のサブマウント61上に形成
された配線67と電気的に接続されている。
同様に、受光素子63のn側電極64はバンプ66を介して絶縁性のサブマウント61
上に形成された配線68と電気的に接続されている。
された配線67と電気的に接続されている。
同様に、受光素子63のn側電極64はバンプ66を介して絶縁性のサブマウント61
上に形成された配線68と電気的に接続されている。
これにより、半導体レーザ素子14と受光素子63を同一サブマウント61上に実装し
て、サブマウント61から半導体レーザ素子14のレーザ光放射領域までの高さと、サブ
マウント61から受光素子63の受光面62までの高さとが等しくなるように配置するこ
とができる。
て、サブマウント61から半導体レーザ素子14のレーザ光放射領域までの高さと、サブ
マウント61から受光素子63の受光面62までの高さとが等しくなるように配置するこ
とができる。
以上説明したように、本実施例の半導体レーザ装置60は、フリップチップ構造の受光
素子63を具備しているので、受光素子63とリードピン20とを電気的に接続するワイ
ヤが不要になる。従って、ワイヤの断線等が生じることがなく、信頼性が向上する利点が
ある。
素子63を具備しているので、受光素子63とリードピン20とを電気的に接続するワイ
ヤが不要になる。従って、ワイヤの断線等が生じることがなく、信頼性が向上する利点が
ある。
本発明の実施例3に係る半導体レーザ装置について、図9乃至図11を用いて説明する
。図9は半導体レーザ装置の構成を示す図で、図9(a)はその平面図、図9(b)はB
−B線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図、図10は半導体レーザ装置の受光素子を
示す図で、図10(a)はその斜視図、図10(b)はC−C線に沿って切断し矢印方向
に眺めた断面図、図11は半導体レーザ装置の動作を比較例と対比して示すタイミンクチ
ャートである。
。図9は半導体レーザ装置の構成を示す図で、図9(a)はその平面図、図9(b)はB
−B線に沿って切断し矢印方向に眺めた断面図、図10は半導体レーザ装置の受光素子を
示す図で、図10(a)はその斜視図、図10(b)はC−C線に沿って切断し矢印方向
に眺めた断面図、図11は半導体レーザ装置の動作を比較例と対比して示すタイミンクチ
ャートである。
本実施例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説
明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、複数のレーザ光を放射する半導体レーザ素子と、複
数の受光面を有する受光素子とを有することにある。
明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、複数のレーザ光を放射する半導体レーザ素子と、複
数の受光面を有する受光素子とを有することにある。
即ち、図9に示すように、本実施例の半導体レーザ装置70は、一端面から互いに平行
に第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを放射し、他端面から互いに平
行に第1モニタ光71cおよび第2モニタ光71dを放射する半導体レーザ素子71と、
半導体レーザ素子71と対向する側面に半導体レーザ素子71から放射される第1モニタ
光71cおよび第2モニタ光71dを受光する第1受光面72aおよび第2受光面72b
を有する受光素子72とを具備している。
に第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを放射し、他端面から互いに平
行に第1モニタ光71cおよび第2モニタ光71dを放射する半導体レーザ素子71と、
半導体レーザ素子71と対向する側面に半導体レーザ素子71から放射される第1モニタ
光71cおよび第2モニタ光71dを受光する第1受光面72aおよび第2受光面72b
を有する受光素子72とを具備している。
半導体レーザ素子71は、互いに平行に形成された2つの活性層および共振器を備えた
2ビーム/1チップの半導体レーザ素子で、例えばそれぞれ波長が790nmのAlGa
As系半導体レーザ素子である。
第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの発光領域の離間距離L8は、
例えば10μm〜100μm程度である。
2ビーム/1チップの半導体レーザ素子で、例えばそれぞれ波長が790nmのAlGa
As系半導体レーザ素子である。
第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの発光領域の離間距離L8は、
例えば10μm〜100μm程度である。
受光素子72の第1受光面72aおよび第2受光面72bの面積は、例えば数10μm
2〜数100μm2程度である。
2〜数100μm2程度である。
第1モニタ光71cおよび第2モニタ光71dの水平方向の広がり角度の半値角が10
°程度のとき、半導体レーザ素子71と受光素子72との距離L1が300μmとするこ
とにより、第1モニタ光71cおよび第2モニタ光71dを第1受光面72aおよび第2
受光面72bにそれぞれ照射することができる。
°程度のとき、半導体レーザ素子71と受光素子72との距離L1が300μmとするこ
とにより、第1モニタ光71cおよび第2モニタ光71dを第1受光面72aおよび第2
受光面72bにそれぞれ照射することができる。
これにより、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bをそれぞれ独立し
て制御することが可能となる。
て制御することが可能となる。
例えば、複写機やレーザビームプリンタのデータ書き込みなどに使用する場合に、第1
レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの光出力制御(APC:Automatic Po
wer Control)を同時に行えるだけでなく、データの書き込み中にも光出力制御(APC
)を行うことができる。
レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの光出力制御(APC:Automatic Po
wer Control)を同時に行えるだけでなく、データの書き込み中にも光出力制御(APC
)を行うことができる。
図10に示すように、受光素子72は、側面に第1受光面72aおよび第2受光面72
bを有し、第1および第2受光面72a、72bの間に分離溝73が形成されている。
bを有し、第1および第2受光面72a、72bの間に分離溝73が形成されている。
第1および第2受光面72a、72bの受光領域の離間距離は、半導体レーザ素子71
の第1および第2モニタ光71c、71dの発光領域の離間距離L8と同じに設定されて
いる。
の第1および第2モニタ光71c、71dの発光領域の離間距離L8と同じに設定されて
いる。
分離溝73は、第1受光面72aと第2受光面72bを電気的に分離するために、少な
くとも受光面72a、72bからp型不純物拡散層32のpn接合面32bに至る長さL
2、およびn型シリコン基板31の表面からp型不純物拡散層32のpn接合面32aに
至る深さL3を有している。
くとも受光面72a、72bからp型不純物拡散層32のpn接合面32bに至る長さL
2、およびn型シリコン基板31の表面からp型不純物拡散層32のpn接合面32aに
至る深さL3を有している。
受光素子72は、図4および図5に示す工程に従い、断面と垂直方向(紙面の垂直方向
)に、分離溝73の幅L9、例えば5μmだけ離間して開口パターンを2つ設けることに
より製造される。
具体的には、図4(b)に示す製造工程において、C−C線に沿って切断した断面と垂
直方向(紙面の垂直方向)に、分離溝の幅L9、例えば5μmだけ離間して開口パターン
42を2つ設ける。
次に、図5(b)に示す工程において、RIE法により異方性エッチングを行い、長さ
L2、深さL3、幅L9の分離溝73を形成する。
ここでは、分離溝の深さL3をトレンチ45の深さと同じにして、トレンチ45と同時
に形成することが工程上望ましい。
)に、分離溝73の幅L9、例えば5μmだけ離間して開口パターンを2つ設けることに
より製造される。
具体的には、図4(b)に示す製造工程において、C−C線に沿って切断した断面と垂
直方向(紙面の垂直方向)に、分離溝の幅L9、例えば5μmだけ離間して開口パターン
42を2つ設ける。
次に、図5(b)に示す工程において、RIE法により異方性エッチングを行い、長さ
L2、深さL3、幅L9の分離溝73を形成する。
ここでは、分離溝の深さL3をトレンチ45の深さと同じにして、トレンチ45と同時
に形成することが工程上望ましい。
次に、図5(c)に示す工程において、分離溝37の内壁および底面にもシリコン酸化
膜46bを同時に形成する。
次に、図5(d)に示す工程において、第1p側電極74a、第2p側電極74bおよ
び共通n側電極75を形成する。
膜46bを同時に形成する。
次に、図5(d)に示す工程において、第1p側電極74a、第2p側電極74bおよ
び共通n側電極75を形成する。
図11は半導体レーザ装置70の動作を比較例と対比して示すタイミングチャートで、
図11(a)が本実施例の場合、図11(b)が比較例の場合である。
図11(a)が本実施例の場合、図11(b)が比較例の場合である。
本明細書では、比較例とは第1レーザビームおよび第2レーザビームを放射する半導体
レーザ素子と、単一の受光面を有する受光素子を具備する半導体レーザ装置を意味してい
る。
レーザ素子と、単一の受光面を有する受光素子を具備する半導体レーザ装置を意味してい
る。
半導体レーザ装置70を、例えば複写機やレーザビームプリンタのデータ書き込みなど
に使用する場合に、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを同時に駆動
することにより、2倍速でデータを書き込むことができる。
そのためには、通電電流による光出力制御(APC:Automatic Power Control)を行
い、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの光出力を安定させる必要が
ある。
に使用する場合に、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを同時に駆動
することにより、2倍速でデータを書き込むことができる。
そのためには、通電電流による光出力制御(APC:Automatic Power Control)を行
い、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの光出力を安定させる必要が
ある。
始めに、比較例について説明する。
図11(b)に示すように、比較例では、受光素子は単一の受光面を有しているのみな
ので、第1モニタ光71cおよび第2モニタ光71dのいずれかしか受光することができ
ない。
図11(b)に示すように、比較例では、受光素子は単一の受光面を有しているのみな
ので、第1モニタ光71cおよび第2モニタ光71dのいずれかしか受光することができ
ない。
そのため、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bのレーザ出力を一定
に保つためには、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを片方ずつオン
して光出力制御(APC)を行う必要がある。
に保つためには、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを片方ずつオン
して光出力制御(APC)を行う必要がある。
具体的には、期間t2−1tで、第1レーザビーム71aをオン、第2レーザビーム7
1bをオフし、第1モニタ光71cを受光して、第1レーザビーム71aが一定になるよ
うに第1半導体レーザ素子71の駆動電流を調節する。
1bをオフし、第1モニタ光71cを受光して、第1レーザビーム71aが一定になるよ
うに第1半導体レーザ素子71の駆動電流を調節する。
次に、期間t3−t2で、第1レーザビーム71aをオフ、第2レーザビーム71bを
オンし、第2モニタ光71dを受光して、第2レーザビーム71bが一定になるように第
1半導体レーザ素子71の駆動電流を調節する。
オンし、第2モニタ光71dを受光して、第2レーザビーム71bが一定になるように第
1半導体レーザ素子71の駆動電流を調節する。
次に、期間t4−t3で、予め光出力が調節された第1および第2レーザビーム71a
、71bを用いて、レーザビームプリンタへデータを2倍速で書き込むことができるよう
になる。
次に、時刻t4以降は、上記動作を繰り返す。即ち、定電流駆動では第1半導体レーザ
素子71の発熱などにより、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの光
出力が変動する。そのため、光出力の許容範囲を逸脱しないように光出力制御(APC)
を間欠的に行いながら、データ書き込みが継続される。
、71bを用いて、レーザビームプリンタへデータを2倍速で書き込むことができるよう
になる。
次に、時刻t4以降は、上記動作を繰り返す。即ち、定電流駆動では第1半導体レーザ
素子71の発熱などにより、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bの光
出力が変動する。そのため、光出力の許容範囲を逸脱しないように光出力制御(APC)
を間欠的に行いながら、データ書き込みが継続される。
一方、図11(a)に示すように、本実施例では、受光素子72は2つの独立した受光
面、第1受光面72aおよび第2受光面72bを有しているので、第1モニタ光71cお
よび第2モニタ光71dを同時に受光することができる。
面、第1受光面72aおよび第2受光面72bを有しているので、第1モニタ光71cお
よび第2モニタ光71dを同時に受光することができる。
そのため、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bは、いつでも独立に
光出力制御(APC)が行え、且つレーザビームプリンタへのデータ書き込みを行うこと
ができる。
光出力制御(APC)が行え、且つレーザビームプリンタへのデータ書き込みを行うこと
ができる。
従って、光出力制御(APC)を行う期間を設ける必要かなく、データ書き込み時間を
短縮することができる。また、半導体レーザ素子71の駆動回路を簡素化することができ
る。
短縮することができる。また、半導体レーザ素子71の駆動回路を簡素化することができ
る。
以上説明したように、本実施例の半導体レーザ装置70は、独立した2のレーザビーム
、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを放射する半導体レーザ素子7
1と、独立した2つの受光面、第1受光面72aおよび第2受光面72bを有する受光素
子72と、を有している。
その結果、第1レーザビーム71aと第2レーザビーム71bとで、独立して光出力制
御(APC)およびデータ書き込みを行うことできる利点がある。
、第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム71bを放射する半導体レーザ素子7
1と、独立した2つの受光面、第1受光面72aおよび第2受光面72bを有する受光素
子72と、を有している。
その結果、第1レーザビーム71aと第2レーザビーム71bとで、独立して光出力制
御(APC)およびデータ書き込みを行うことできる利点がある。
ここでは、半導体レーザ素子72が第1レーザビーム71aおよび第2レーザビーム7
1bを有し、受光素子72が第1受光面72aおよび第2受光面72bを有する場合につ
いて説明したが、半導体レーザ素子が3以上のレーザビームを有し、受光素子が3以上の
受光面を有していてもかまわない。
1bを有し、受光素子72が第1受光面72aおよび第2受光面72bを有する場合につ
いて説明したが、半導体レーザ素子が3以上のレーザビームを有し、受光素子が3以上の
受光面を有していてもかまわない。
第1および第2レーザビーム71a、71bの波長および光出力が互いに等しい場合に
ついて説明したが、それぞれ異なっていても構わない。
ついて説明したが、それぞれ異なっていても構わない。
分離溝73をRIE法によりトレンチ45と同時に形成する場合について説明したが、
後の工程においてウェットウェッチングで形成しても構わない。
後の工程においてウェットウェッチングで形成しても構わない。
分離溝73の内壁および底面にシリコン酸化膜46bを形成する場合について説明した
が、分離溝73内に入射したモニタ光71c、71dを散乱するように、分離溝73の内
壁および底面に粗面化処理、例えばアルカリ性の薬液による異方性エッチング処理を施し
ても良い。
更に、シリコン酸化膜46bを有する分離溝73に外乱光を吸収するような膜、例えば
黒色の絶縁性ペースト状樹脂を埋め込んでも良い。
これにより、分離溝73内に入射した第1および第2モニタ光71c、71dがpn接
合面32bに到達してキャリアを発生させ、S/Nを低下させるのを防止することができ
る。
が、分離溝73内に入射したモニタ光71c、71dを散乱するように、分離溝73の内
壁および底面に粗面化処理、例えばアルカリ性の薬液による異方性エッチング処理を施し
ても良い。
更に、シリコン酸化膜46bを有する分離溝73に外乱光を吸収するような膜、例えば
黒色の絶縁性ペースト状樹脂を埋め込んでも良い。
これにより、分離溝73内に入射した第1および第2モニタ光71c、71dがpn接
合面32bに到達してキャリアを発生させ、S/Nを低下させるのを防止することができ
る。
図12は本発明の実施例4に係る半導体レーザ装置の構成を示す平面図である。本実施
例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略
し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、レーザ光を放射する複数の半導体レーザ素子と、複
数の受光面を有する受光素子とを有することにある。
例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略
し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、レーザ光を放射する複数の半導体レーザ素子と、複
数の受光面を有する受光素子とを有することにある。
即ち、図12に示すように、本実施例の半導体レーザ装置80は、一端面から第1レー
ザビーム81aを放射し、他端面から第1モニタ光81bを放射する第1半導体レーザ素
子81と、第1半導体レーザ素子81と隣接して平行に配置され、一端面から第2レーザ
ビーム82aを放射し、他端面から第2モニタ光82bを放射する第2半導体レーザ素子
82とを具備している。
ザビーム81aを放射し、他端面から第1モニタ光81bを放射する第1半導体レーザ素
子81と、第1半導体レーザ素子81と隣接して平行に配置され、一端面から第2レーザ
ビーム82aを放射し、他端面から第2モニタ光82bを放射する第2半導体レーザ素子
82とを具備している。
第1半導体レーザ素子81の第1モニタ光81bは、受光素子72の第1受光面72a
に入射する。第2半導体レーザ素子82の第2モニタ光82bは、受光素子72の第2受
光面72bに入射する。
に入射する。第2半導体レーザ素子82の第2モニタ光82bは、受光素子72の第2受
光面72bに入射する。
第1半導体レーザ素子81および第2半導体レーザ素子82は、波長が同じでも、異な
っていてもよい。
っていてもよい。
例えば、第1半導体レーザ素子81および第2半導体レーザ素子82は、波長790n
mのAlGaAs系半導体レーザである。
あるいは、第1半導体レーザ素子81は波長650nmのAlInGaAlP系半導体
レーザであり、第2半導体レーザ素子82は波長790nmのAlGaAs系半導体レー
ザである。
mのAlGaAs系半導体レーザである。
あるいは、第1半導体レーザ素子81は波長650nmのAlInGaAlP系半導体
レーザであり、第2半導体レーザ素子82は波長790nmのAlGaAs系半導体レー
ザである。
受光素子72はシリコンフォトダイオードであり、波長650nmと波長790nmの
両方に受光感度を有している。
両方に受光感度を有している。
第1半導体レーザ素子81と第2半導体レーザ素子82の発光領域の離間距離L8は、
第1レーザビーム81aと第2レーザビーム82aの光軸の一致性の観点から、できるだ
け小さいほうが好ましいが、特に制限されない。
第1レーザビーム81aと第2レーザビーム82aの光軸の一致性の観点から、できるだ
け小さいほうが好ましいが、特に制限されない。
受光素子72の第1および第2受光面72a、72bは、数百μm2以上の広い受光面
積を有しているので、離間距離L8が100μm程度でも特に支障なく第1モニタ光81
bおよび第2モニタ光82bを受光することができる。
然しながら、半導体レーザ装置80の組み立てを容易にするためには、第1および第2
半導体レーザ素子81、82の発光領域の離間距離L8に合わせて、第1および第2受光
面72a、72bの離間距離が設計された受光素子を用いることが望ましい。
積を有しているので、離間距離L8が100μm程度でも特に支障なく第1モニタ光81
bおよび第2モニタ光82bを受光することができる。
然しながら、半導体レーザ装置80の組み立てを容易にするためには、第1および第2
半導体レーザ素子81、82の発光領域の離間距離L8に合わせて、第1および第2受光
面72a、72bの離間距離が設計された受光素子を用いることが望ましい。
以上説明したように、本実施例の半導体レーザ装置80は、独立した2つの半導体レー
ザ素子、第1半導体レーザ素子81および第2半導体レーザ素子82を具備しているので
、レーザ光の波長や、光出力をそれぞれ自由に設定できる利点がある。
ザ素子、第1半導体レーザ素子81および第2半導体レーザ素子82を具備しているので
、レーザ光の波長や、光出力をそれぞれ自由に設定できる利点がある。
ここでは、2つの半導体レーザ素子を水平方向に配置した場合について説明したが、垂
直方向に配置することもできる。
例えば、図13は活性層側を対向させてフェイス・ツー・フェイスで積層された2つの
半導体レーザ素子を有する半導体レーザ装置の構成を示す図で、図13(a)が半導体レ
ーザ素子を示す斜視図、図13(b)が受光素子を示す斜視図である。
直方向に配置することもできる。
例えば、図13は活性層側を対向させてフェイス・ツー・フェイスで積層された2つの
半導体レーザ素子を有する半導体レーザ装置の構成を示す図で、図13(a)が半導体レ
ーザ素子を示す斜視図、図13(b)が受光素子を示す斜視図である。
図13(a)に示すように、半導体レーザ素子90は、活性層側を上にしてサブマウン
ト(図示せず)上に載置された第1半導体レーザ素子91と、活性層側を下にして第1半
導体レーザ素子91上に載置された第2半導体レーザ素子92とがフェイス・ツー・フェ
イスで積層されている。
ト(図示せず)上に載置された第1半導体レーザ素子91と、活性層側を下にして第1半
導体レーザ素子91上に載置された第2半導体レーザ素子92とがフェイス・ツー・フェ
イスで積層されている。
第1半導体レーザ素子91は、例えばGaN基板上に形成された青色半導体レーザ素子
である。第2半導体素子92は、2ビーム/1チップの半導体レーザ素子で、例えばGa
As基板上に形成されたAlInGaP系赤色半導体レーザ素子である。
である。第2半導体素子92は、2ビーム/1チップの半導体レーザ素子で、例えばGa
As基板上に形成されたAlInGaP系赤色半導体レーザ素子である。
第1半導体レーザ素子91は、一端面から第1レーザビーム91aを放射し、他端面か
ら第1モニタ光(図示せず)を放射する。
第2半導体レーザ素子92は、一端面から互いに平行な第2レーザビーム92aおよび
第3レーザビーム92bを放射し、他端面から互いに平行な第2および第3モニタ光(図
示せず)を放射する。
第1レーザビーム91aと第2および第3レーザビーム92a、92bが平行になるよ
うに、第1半導体レーザ素子91と第2半導体レーザ素子92がアライメントされている
。
ら第1モニタ光(図示せず)を放射する。
第2半導体レーザ素子92は、一端面から互いに平行な第2レーザビーム92aおよび
第3レーザビーム92bを放射し、他端面から互いに平行な第2および第3モニタ光(図
示せず)を放射する。
第1レーザビーム91aと第2および第3レーザビーム92a、92bが平行になるよ
うに、第1半導体レーザ素子91と第2半導体レーザ素子92がアライメントされている
。
第1レーザビーム91aおよび第2レーザビーム92aの発光領域の離間距離L8は、
例えば100μmである。
第1レーザビーム91aおよび第3レーザビーム92bの発光領域の離間距離は、第1
レーザビーム91aおよび第2レーザビーム92aの発光領域の離間距離L8に等しく設
定されている。
例えば100μmである。
第1レーザビーム91aおよび第3レーザビーム92bの発光領域の離間距離は、第1
レーザビーム91aおよび第2レーザビーム92aの発光領域の離間距離L8に等しく設
定されている。
第1および第2半導体レーザ素子91、92の活性層が対向してフェイス・ツー・フェ
イスで積層されているので、第1および第2半導体レーザ素子91、92の発光領域の垂
直方向の離間距離L10は10μm以下である。
イスで積層されているので、第1および第2半導体レーザ素子91、92の発光領域の垂
直方向の離間距離L10は10μm以下である。
その結果、数百μm2以上の広い受光面積を有する受光素子72に対しては、第1乃至
第3レーザビーム91a、92a、92bの発光領域は、ほぼ一直線上に並んでいるとみ
なすことができる。
第3レーザビーム91a、92a、92bの発光領域は、ほぼ一直線上に並んでいるとみ
なすことができる。
図13(b)に示すように、受光素子93は、第1および第2半導体レーザ素子91、
92の発光領域の水平方向の離間距離に対応して形成された第1乃至第3の受光面93a
、93b、93cを具備している。
第1乃至第3受光面93a、93b、93cは、分離溝94a、94bにより分割され
、電気的に絶縁分離されている。
92の発光領域の水平方向の離間距離に対応して形成された第1乃至第3の受光面93a
、93b、93cを具備している。
第1乃至第3受光面93a、93b、93cは、分離溝94a、94bにより分割され
、電気的に絶縁分離されている。
第1半導体レーザ素子91の第1モニタ光91bは、受光素子93の第1受光面93a
に入射する。
同様に、第2半導体レーザ素子92の第2モニタ光92cは、受光素子93の第2受光
面93bに入射し、第3モニタ光92dは、受光素子93の第3受光面93cに入射する
。
に入射する。
同様に、第2半導体レーザ素子92の第2モニタ光92cは、受光素子93の第2受光
面93bに入射し、第3モニタ光92dは、受光素子93の第3受光面93cに入射する
。
図14は本発明の実施例5に係る半導体レーザ装置の受光素子を示す図で、図14(a
)はその斜視図、図14(b)はD−D線に沿って切断し矢印方向から眺めた断面図であ
る。本実施例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の
説明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、複数の受光面を有する受光素子をフリップチップと
したことにある。
)はその斜視図、図14(b)はD−D線に沿って切断し矢印方向から眺めた断面図であ
る。本実施例において、上記実施例1と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の
説明は省略し、異なる部分について説明する。
本実施例が実施例1と異なる点は、複数の受光面を有する受光素子をフリップチップと
したことにある。
即ち、図14(a)に示すように、本実施例の半導体レーザ装置の受光素子101は、
第1受光面101aと、第2受光面101bとを有し、第1および第2受光面101a、
101bのp側電極およびn側電極が同じ面上にそれぞれ形成されている。
第1および第2受光面101a、101bは、分離溝104により電気的に絶縁分離さ
れている。
第1受光面101aと、第2受光面101bとを有し、第1および第2受光面101a、
101bのp側電極およびn側電極が同じ面上にそれぞれ形成されている。
第1および第2受光面101a、101bは、分離溝104により電気的に絶縁分離さ
れている。
具体的には、第1受光面101a側の上面に第1p側電極102aが形成され、同じ面
に第1n側電極103aが形成されている。
同様に、第2受光面101b側の上面に第2p側電極102bが形成され、同じ面に第
2n側電極103bが形成されている。
に第1n側電極103aが形成されている。
同様に、第2受光面101b側の上面に第2p側電極102bが形成され、同じ面に第
2n側電極103bが形成されている。
第1および第2p側電極102a、102bと、第1および第2n側電極103a、1
03b上には、例えば数十ミクロン程度のバンプ(図示せず)が形成されている。
03b上には、例えば数十ミクロン程度のバンプ(図示せず)が形成されている。
図14(b)に示すように、第1および第2p側電極102a、102bはバンプ65
を介して絶縁性のサブマウント61上に形成された配線67と電気的に接続されている。
同様に第1および第2n側電極103a、103bはバンプ66を介して絶縁性のサブマ
ウント61上に形成された配線68と電気的に接続されている。
を介して絶縁性のサブマウント61上に形成された配線67と電気的に接続されている。
同様に第1および第2n側電極103a、103bはバンプ66を介して絶縁性のサブマ
ウント61上に形成された配線68と電気的に接続されている。
これにより、半導体レーザ素子71と受光素子101を同一サブマウント61上に実装
して、サブマウント61から半導体レーザ素子71のレーザ光放射領域までの高さと、サ
ブマウント61から受光素子101の第1および第2受光面101a、101bまでの高
さとが等しくなるように配置することができる。
して、サブマウント61から半導体レーザ素子71のレーザ光放射領域までの高さと、サ
ブマウント61から受光素子101の第1および第2受光面101a、101bまでの高
さとが等しくなるように配置することができる。
以上説明したように、本実施例の半導体レーザ装置は、フリップチップ構造の受光素子
101を具備しているので、受光素子101とリードピン20とを電気的に接続するワイ
ヤが不要になる。従って、ワイヤの断線等が生じることがなく、信頼性が向上する利点が
ある。
101を具備しているので、受光素子101とリードピン20とを電気的に接続するワイ
ヤが不要になる。従って、ワイヤの断線等が生じることがなく、信頼性が向上する利点が
ある。
10、60、70、80、90 半導体レーザ装置
11 リードフレーム
12 マウントベッド
13、61 サブマウント
14、71 半導体レーザ素子
15、62 受光面
16、63、72、93、101 受光素子
17 レーザビーム
18 筐体
19 蓋体
20 リードピン
21 モニタ光
22、23 ワイヤ
31、40 n型シリコン基板
31a、31b、31c、31d 側面
32、44 p型不純物拡散層
32a、32b、32c、32d、32e pn接合面
33 保護膜
34 反射防止膜
35、47 p側電極
36、48、64 n側電極
41、46a、46b シリコン酸化膜
42 開口パターン
43 レジスト膜
45 トレンチ
49a、49b、49c ダイシングライン
65、66 バンプ
67、68 配線
71a、81a、91a 第1レーザビーム
71b、82a、92a 第2レーザビーム
71c、81b、91b 第1モニタ光
71d、82b、92c 第2モニタ光
72a、93a、101a 第1受光面
72b、93b、101b 第2受光面
73、94a、94b、104 分離溝
74a、95a、102a 第1p側電極
74b、95b、102b 第2p側電極
75 共通n側電極
81、91 第1半導体レーザ素子
82、92 第2半導体レーザ素子
92b 第3レーザビーム
92d 第3光モニタ
93c 第3受光面
95c 第3p側電極
103a 第1n側電極
103b 第2n側電極
11 リードフレーム
12 マウントベッド
13、61 サブマウント
14、71 半導体レーザ素子
15、62 受光面
16、63、72、93、101 受光素子
17 レーザビーム
18 筐体
19 蓋体
20 リードピン
21 モニタ光
22、23 ワイヤ
31、40 n型シリコン基板
31a、31b、31c、31d 側面
32、44 p型不純物拡散層
32a、32b、32c、32d、32e pn接合面
33 保護膜
34 反射防止膜
35、47 p側電極
36、48、64 n側電極
41、46a、46b シリコン酸化膜
42 開口パターン
43 レジスト膜
45 トレンチ
49a、49b、49c ダイシングライン
65、66 バンプ
67、68 配線
71a、81a、91a 第1レーザビーム
71b、82a、92a 第2レーザビーム
71c、81b、91b 第1モニタ光
71d、82b、92c 第2モニタ光
72a、93a、101a 第1受光面
72b、93b、101b 第2受光面
73、94a、94b、104 分離溝
74a、95a、102a 第1p側電極
74b、95b、102b 第2p側電極
75 共通n側電極
81、91 第1半導体レーザ素子
82、92 第2半導体レーザ素子
92b 第3レーザビーム
92d 第3光モニタ
93c 第3受光面
95c 第3p側電極
103a 第1n側電極
103b 第2n側電極
Claims (7)
- 台座を介して支持基台に載置された半導体レーザ素子と、
前記支持基台に載置され、側面に前記半導体レーザ素子の一端面から放射されるレーザ光
を受光する受光面を有する受光素子と、
を具備することを特徴とする半導体レーザ装置。 - 台座を介して支持基台に載置され、複数のレーザ光を放射する半導体レーザ素子と、
側面に前記半導体レーザ素子の一端面から放射される複数のレーザ光をそれぞれ受光する
複数の受光面を有し、前記複数のレーザ光が交差しないように前記支持基台に載置された
受光素子と、
を具備することを特徴とする半導体レーザ装置。 - 台座を介して支持基台に載置された複数の半導体レーザ素子と、
側面に前記複数の半導体レーザ素子の一端面から放射されるレーザ光をそれぞれ受光する
複数の受光面を有し、前記複数のレーザ光が交差しないように前記支持基台に載置された
受光素子と、
を具備することを特徴とする半導体レーザ装置。 - 前記受光素子が、フリップチップであることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載
の半導体レーザ装置。 - 前記支持基台から前記半導体レーザ素子のレーザ光放射領域までの高さと、前記支持基
台から前記受光素子の受光面までの高さとが等しいことを特徴とする請求項1乃至請求項
4に記載の半導体レーザ装置。 - 前記受光素子が第1導電型の基板に形成された第2導電型の不純物拡散層を具備し、前
記受光面は前記レーザ光の照射面積より大きく、且つ前記不純物拡散層と前記受光面との
距離は前記不純物拡散層と前記受光面を除く側面との距離より小さいことを特徴とする請
求項1乃至請求項5に記載の半導体レーザ装置。 - 前記受光素子の受光面に、前記レーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6に記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007025976A JP2008004914A (ja) | 2006-05-22 | 2007-02-05 | 半導体レーザ装置 |
US11/751,707 US20070267649A1 (en) | 2006-05-22 | 2007-05-22 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006141696 | 2006-05-22 | ||
JP2007025976A JP2008004914A (ja) | 2006-05-22 | 2007-02-05 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008004914A true JP2008004914A (ja) | 2008-01-10 |
Family
ID=38711211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007025976A Pending JP2008004914A (ja) | 2006-05-22 | 2007-02-05 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070267649A1 (ja) |
JP (1) | JP2008004914A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017188219A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 雫石 誠 | 撮像モジュール及び撮像装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4470143A (en) * | 1981-08-18 | 1984-09-04 | Nippon Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser having an etched mirror and a narrow stripe width, with an integrated photodetector |
JPH0419819Y2 (ja) * | 1985-03-23 | 1992-05-06 | ||
JPH0818152A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Sony Corp | 光半導体装置及びその製造方法 |
JPH08148756A (ja) * | 1994-11-16 | 1996-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
US6847053B2 (en) * | 2001-02-05 | 2005-01-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transmitter |
CN100438062C (zh) * | 2003-02-10 | 2008-11-26 | 波科海姆技术公共有限公司 | 用于半导体激光器的光功率监测 |
JP3909853B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2007-04-25 | 株式会社東芝 | 半導体レーザ装置及び半導体レーザ組立体 |
-
2007
- 2007-02-05 JP JP2007025976A patent/JP2008004914A/ja active Pending
- 2007-05-22 US US11/751,707 patent/US20070267649A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017188219A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 雫石 誠 | 撮像モジュール及び撮像装置 |
JP2017201687A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-09 | 雫石 誠 | 撮像モジュール及び撮像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070267649A1 (en) | 2007-11-22 |
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