JP2010147149A - Optical module and semiconductor light-emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、光モジュール及び半導体発光素子に係り、特に、モニター機能付き光モジュール及びそれに組み込まれる半導体発光素子に関する。 The present invention relates to an optical module and a semiconductor light emitting device, and more particularly to an optical module with a monitoring function and a semiconductor light emitting device incorporated therein.
近年情報通信分野において、光を用いて大容量のデータを高速でやりとりする通信トラフィックの整備が急速に行われつつある。中でも特にインターネットの爆発的な普及に伴うアクセス回線のブロードバンド化が加速しており、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスの顕著な市場立ち上がりが見られる。ＦＴＴＨの光伝送方式の中で、現在需要が増えてきているのが、複数の加入者で１本の光ファイバを共有するＰＯＮ（passive optical network）方式である。同方式では収容局から１本の光ファイバで送信されてきたデータを、スプリッタで１６本から３２本の光ファイバへ分岐し、各加入者宅まで分配することで光ファイバ敷設コストを大幅に削減可能である。 In recent years, in the information and communication field, communication traffic for exchanging large amounts of data at high speed using light has been rapidly developed. In particular, broadband access lines are accelerating due to the explosive spread of the Internet, and a remarkable market launch of FTTH (Fiber To The Home) service is seen. Among the FTTH optical transmission systems, the demand for the PON (passive optical network) system in which a single optical fiber is shared by a plurality of subscribers is increasing. In this system, the data transmitted from the accommodation station through one optical fiber is split into 16 to 32 optical fibers by a splitter and distributed to each subscriber's house, thereby significantly reducing the optical fiber installation cost. Is possible.
また、各加入者側には端末装置としてＯＮＵ（Optical Network Unit）が敷設され、収容局から加入者側への下り信号（波長１．５μｍ）と、加入者側から収容局への上り信号（波長１．３μｍ）を波長多重（ＷＤＭ）することにより、上りと下りの信号を同一の光ファイバを用いて伝送している。現在のＰＯＮ方式の上り側には直接変調レーザが用いられており、そのビットレートはおおよそ１Ｇｂｐｓ程度であるが、すでに１０Ｇｂｐｓ以上のビットレートを取り扱う方式が検討されている。 Further, an ONU (Optical Network Unit) is laid as a terminal device on each subscriber side, and a downstream signal (wavelength 1.5 μm) from the accommodation station to the subscriber side and an upstream signal (from the subscriber side to the accommodation station ( Wavelength multiplexing (WDM) of wavelength 1.3 μm) allows uplink and downlink signals to be transmitted using the same optical fiber. A direct modulation laser is used on the upstream side of the current PON system, and its bit rate is about 1 Gbps, but a system that handles a bit rate of 10 Gbps or higher has already been studied.
また、これとは別に２０〜２５Ｇｂｐｓ以上で動作可能な直接変調レーザを４〜５個用いて１００Ｇｂｐｓ以上の速度で情報をやり取りする方法が検討され始めている。このように今後直接変調レーザの更なる高速化が必要となる。 In addition, a method for exchanging information at a speed of 100 Gbps or more using 4 to 5 direct modulation lasers operable at 20 to 25 Gbps or more is beginning to be studied. In this way, it is necessary to further increase the speed of the direct modulation laser in the future.
直接変調レーザの高速化の１つの方法として、共振器長を短くする方法がある。しかし、素子の長さを短くしていくと、特に１００μｍ以下では通常のハンドリングが困難となるため、これまで短共振器レーザの構造として特許文献１の図３に示されたような構造が考えられていた。これは同一半導体基板上にレーザ光を放射するための活性領域と、その活性層で放射したレーザ光を導波する導波路を集積した構造となっている。この導波路領域には分布ブラッグ反射層が形成されており、活性領域で発生した光は、分布ブラッグ反射層と分布ブラッグ反射層が形成されていない端面で反射を繰り返しながら増幅して、分布ブラッグ反射層で反射されずに透過した光を導波路で導波し、レーザ光を放射する。このような構造のため、活性領域の長さが１００μｍ以下でも、導波路領域を２００μｍ以上にすることにより、通常の取り扱いが可能となる。さらに光モジュールへ実装する際にも、通常の２００μｍ以上の共振器長を持つ端面発光レーザと同様な実装がそのまま適用できる利点がある。 One method for increasing the speed of the direct modulation laser is to shorten the resonator length. However, when the length of the element is shortened, normal handling becomes difficult particularly at 100 μm or less. Therefore, the structure as shown in FIG. It was done. This has a structure in which an active region for emitting laser light and a waveguide for guiding laser light emitted by the active layer are integrated on the same semiconductor substrate. A distributed Bragg reflection layer is formed in the waveguide region, and light generated in the active region is amplified while being repeatedly reflected at the end surfaces where the distributed Bragg reflection layer and the distributed Bragg reflection layer are not formed. The light transmitted without being reflected by the reflection layer is guided through the waveguide, and laser light is emitted. Due to such a structure, even if the length of the active region is 100 μm or less, normal handling becomes possible by setting the waveguide region to 200 μm or more. Further, when mounting on an optical module, there is an advantage that the same mounting as that of an edge emitting laser having a resonator length of 200 μm or more can be applied as it is.
ただし、作製には活性領域と分布ブラッグ反射層領域を別々に成長させる必要があり、成長回数が通常のレーザよりも増加する。また、分布ブラッグ反射領域で所望の反射率を得るには、目的毎に分布ブラッグ反射領域を再設計する必要があった。 However, for the production, it is necessary to separately grow the active region and the distributed Bragg reflection layer region, and the number of times of growth increases as compared with a normal laser. Moreover, in order to obtain a desired reflectance in the distributed Bragg reflection area, it is necessary to redesign the distributed Bragg reflection area for each purpose.
そこで、このような手間を省くために特許文献２の図１のような構造が考えられた。このレーザは半導体基板上に分布ブラッグ反射（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）層と、そのＤＢＲ層上に活性領域として多重量子井戸（ＭＱＷ：Multi Quantum Well）層が形成されており、このＭＱＷ層の一方向の端面にＭＱＷ層に対して４５度の角度で傾斜したミラーをもつ構造となっている。このような構造を採用することによって成長回数が通常のレーザよりも増加することなく、また、形成するミラーの位置を変化させるだけで所望の共振器長をもつレーザを得ることができる。さらに、一度ＤＢＲ層を設計すれば、その対数を変化させるだけで所望の反射率を容易に得ることができる。
Therefore, in order to save such trouble, a structure as shown in FIG. 1 of
ただし、基板裏面に電極を形成する必要上、光はミラーの形成されていない端面からしか出射しないため、通常の２００μｍ以上の共振器長を持つ端面発光レーザと同様な実装がそのまま適用できないという課題があった。 However, since it is necessary to form an electrode on the back surface of the substrate, light is emitted only from the end face where the mirror is not formed, so that the same mounting as that of a normal edge emitting laser having a resonator length of 200 μm or more cannot be applied as it is. was there.
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、前述の特許文献１及び２の他に特許文献３がある。
As prior art documents related to the present invention, there is
上述したような、半導体基板上にＤＢＲ層と、そのＤＢＲ層上に活性領域としてＭＱＷ層が形成されており、このＭＱＷ層の一方向の端面にＭＱＷ層に対して４５度の角度で傾斜したミラーをもつ、半導体反射膜を利用した半導体発光素子では、光はミラーの形成されていない端面からしか出射しないため、通常の２００μｍ以上の共振器長を持つ端面発光レーザと同様な実装がそのまま適用できないという課題があった。 As described above, a DBR layer is formed on a semiconductor substrate, and an MQW layer is formed as an active region on the DBR layer. One end face of the MQW layer is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the MQW layer. In a semiconductor light emitting device using a semiconductor reflective film with a mirror, light is emitted only from the end face where the mirror is not formed. Therefore, the same mounting as that of an end face light emitting laser having a resonator length of 200 μm or more is applied as it is. There was a problem that it was not possible.
即ち、モニター機能付き光モジュールでは、信号用の光（以下、信号光と呼ぶ）とは別に半導体発光素子から出射されるモニター用の光（以下、モニター光と呼ぶ）を受光素子で受光して半導体発光素子の特性をモニタリングしているが、ミラーが形成されていない端面からしか光を出射しない半導体発光素子では信号光とは別に出射されるモニタ光を受光素子で受光して半導体発光素子の特性をモニタリングすることが出来ないため、通常の２００μｍ以上の共振器長を持つ端面発光レーザ素子と同様な実装がそのまま適用できないという課題があった。 That is, in the optical module with a monitor function, the light for monitoring (hereinafter referred to as monitor light) emitted from the semiconductor light emitting element is received by the light receiving element separately from the signal light (hereinafter referred to as signal light). The characteristics of the semiconductor light emitting element are monitored. However, in the semiconductor light emitting element that emits light only from the end face where the mirror is not formed, the monitor light emitted separately from the signal light is received by the light receiving element. Since the characteristics cannot be monitored, there is a problem that the same mounting as that of an edge emitting laser element having a resonator length of 200 μm or more cannot be applied as it is.
本発明の目的は、分布ブラッグ反射層（ＤＢＲ層）上の活性層の一方向の端面にこの活性層に対して時計回りで略４５度の角度をもって反射鏡（ミラー）が配置された半導体発光素子を有するモニタリング機能付き光モジュールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device in which a reflecting mirror (mirror) is arranged at an angle of approximately 45 degrees clockwise with respect to the active layer on one end face of the active layer on the distributed Bragg reflective layer (DBR layer). The object is to provide an optical module with a monitoring function having an element.
本発明の他の目的は、分布ブラッグ反射層（ＤＢＲ層）上の活性層の一方向の端面にこの活性層に対して時計回りで略４５度の角度をもって反射鏡（ミラー）が配置された半導体発光素子であって、信号光とは別にモニター光を出射することが可能な半導体発光素子を提供することにある。 Another object of the present invention is that a reflecting mirror (mirror) is arranged at an angle of approximately 45 degrees clockwise with respect to the active layer on one end face of the active layer on the distributed Bragg reflecting layer (DBR layer). An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of emitting monitor light separately from signal light.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
（１）本発明の光モジュールは、例えば、半導体発光素子と半導体受光素子とを有する光モジュールであって、
前記半導体発光素子は、半導体基板と、前記半導体基板の主面上に形成された少なくとも２種類の屈折率の異なる半導体層からなる分布ブラッグ反射層と、前記分布ブラッグ反射層上に形成された第１導電型の下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成された、前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型の上部クラッド層と、前記活性層の互いに反対側に位置する第１及び第２の端面のうちの前記第１の端面に、前記半導体基板に対して時計回りで略４５度の角度をもって配置された反射鏡と、前記活性層の前記第２の端面に配置され、反射率が前記分布ブラッグ反射層の反射率以下の反射膜と、前記上部クラッド層上に形成された上部電極と、前記半導体基板の主面とは反対側の裏面に形成された下部電極と、前記活性層で発生し、前記分布ブラッグ反射層を透過した光が前記半導体基板の裏面から出射できるように、前記下部電極に形成された開口部及び前記開口部に設けられた無反射膜とを有し、
前記半導体受光素子は、前記半導体受光素子の受光面が前記半導体発光素子の前記開口部と平面的に重なるように前記半導体基板の裏面側に配置されていることを特徴とする。
（２）本発明の半導体発光素子は、例えば、半導体基板と、前記半導体基板の主面上に形成された少なくとも２種類の屈折率の異なる半導体層からなる分布ブラッグ反射層と、前記分布ブラッグ反射層上に形成された第１導電型の下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成された、前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型の上部クラッド層と、前記活性層の互いに反対側に位置する第１及び第２の端面のうちの前記第１の端面に、前記半導体基板に対して時計回りで略４５度の角度をもって配置された反射鏡と、前記活性層の前記第２の端面に配置され、反射率が前記分布ブラッグ反射層の反射率以下の反射膜と、前記上部クラッド層上に形成された上部電極と、前記半導体基板の主面とは反対側の裏面に形成された下部電極と、前記活性層で発生し、前記分布ブラッグ反射層を透過した光が前記半導体基板の裏面から出射できるように、前記下部電極に形成された開口部及び前記開口部に設けられた無反射膜とを有することを特徴とする。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) The optical module of the present invention is, for example, an optical module having a semiconductor light emitting element and a semiconductor light receiving element,
The semiconductor light emitting device includes a semiconductor substrate, a distributed Bragg reflection layer formed on a main surface of the semiconductor substrate and made of at least two types of semiconductor layers having different refractive indexes, and a first Bragg reflection layer formed on the distributed Bragg reflection layer. A first conductivity type lower cladding layer, an active layer formed on the lower cladding layer, and a second conductivity type upper cladding formed on the active layer and having a conductivity type opposite to the first conductivity type Reflective mirror disposed at an angle of approximately 45 degrees in a clockwise direction with respect to the semiconductor substrate on the first end surface of the layer and the first and second end surfaces located on opposite sides of the active layer A reflective film disposed on the second end face of the active layer and having a reflectance equal to or lower than that of the distributed Bragg reflective layer; an upper electrode formed on the upper cladding layer; and a main substrate of the semiconductor substrate Formed on the back side opposite to the side And an opening formed in the lower electrode and the opening so that light generated in the active layer and transmitted through the distributed Bragg reflection layer can be emitted from the back surface of the semiconductor substrate. An anti-reflective film
The semiconductor light receiving element is arranged on the back side of the semiconductor substrate so that a light receiving surface of the semiconductor light receiving element overlaps the opening of the semiconductor light emitting element in a plane.
(2) The semiconductor light emitting device of the present invention includes, for example, a semiconductor substrate, a distributed Bragg reflection layer formed on a main surface of the semiconductor substrate, which includes at least two types of semiconductor layers having different refractive indexes, and the distributed Bragg reflection. A first conductivity type lower clad layer formed on the layer, an active layer formed on the lower clad layer, and the first conductivity type formed on the active layer are opposite in conductivity type An upper clad layer of the second conductivity type and the first end surface of the first and second end surfaces opposite to each other of the active layer are approximately 45 degrees clockwise with respect to the semiconductor substrate. Reflective mirrors disposed at an angle, a reflective film disposed on the second end face of the active layer and having a reflectance equal to or lower than that of the distributed Bragg reflective layer, and an upper electrode formed on the upper cladding layer And the main surface of the semiconductor substrate A lower electrode formed on the back surface of the opposite side, and an opening formed in the lower electrode so that light generated in the active layer and transmitted through the distributed Bragg reflection layer can be emitted from the back surface of the semiconductor substrate; And an antireflective film provided in the opening.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
本発明の実施例によれば、通常の端面発光レーザよりも成長回数を増加させることなく、容易に短共振器レーザを作製でき、さらにこのレーザを用いることによって、組立容易で、かつ部品点数を削減してコスト削減が可能となるモニター機能付き光モジュールを提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, a short cavity laser can be easily manufactured without increasing the number of growth times compared with a normal edge emitting laser, and further, by using this laser, assembly is easy and the number of parts can be reduced. It is possible to provide an optical module with a monitor function that can be reduced in cost.
本発明によれば、分布ブラッグ反射層（ＤＢＲ層）上の活性層の一方向の端面にこの活性層に対して時計回りで略４５度の角度をもって反射鏡（ミラー）が配置された半導体発光素子を有するモニタリング機能付き光モジュールを提供することが可能となる。 According to the present invention, a semiconductor light emitting device in which a reflecting mirror (mirror) is arranged at an angle of approximately 45 degrees clockwise with respect to the active layer on one end face of the active layer on the distributed Bragg reflective layer (DBR layer). It becomes possible to provide an optical module with a monitoring function having an element.
本発明によれば、分布ブラッグ反射層（ＤＢＲ層）上の活性層の一方向の端面にこの活性層に対して時計回りで略４５度の角度をもって反射鏡（ミラー）が配置された半導体発光素子であって、信号光とは別にモニター光を出射する半導体発光素子を提供することが可能となる。 According to the present invention, a semiconductor light emitting device in which a reflecting mirror (mirror) is arranged at an angle of approximately 45 degrees clockwise with respect to the active layer on one end face of the active layer on the distributed Bragg reflective layer (DBR layer). It is possible to provide a semiconductor light emitting element that emits monitor light separately from signal light.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。ただし、図は飽くまで本実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。 In all the drawings for explaining the embodiments of the invention, those having the same function are given the same reference numerals, and their repeated explanation is omitted. However, the drawings are only for explaining the present embodiment, and the size of the drawings and the scale described in the present embodiment do not necessarily coincide.
また、本実施例では、光モジュールに組み込まれる半導体発光素子及び半導体受光素子の実装形態として第１〜第５の実装形態について説明する。
［実施例１］
本実施例１では、パッケージ形態の一つであるＣＡＮ型と呼ばれるパッケージ構造の光モジュールに本発明を適用した例について説明する。また、本実施例１では、半導体発光素子及び半導体受光素子を実装する第１の実装形態について説明する。
In the present embodiment, first to fifth mounting forms will be described as mounting forms of the semiconductor light emitting element and the semiconductor light receiving element incorporated in the optical module.
[Example 1]
In the first embodiment, an example in which the present invention is applied to an optical module having a package structure called a CAN type which is one of package forms will be described. In the first embodiment, a first mounting form in which a semiconductor light emitting element and a semiconductor light receiving element are mounted will be described.
図１乃至図３は、本発明の実施例１である光モジュールに係る図であり、
図１は、光モジュールの概略構成を示す鳥瞰図、
図２は、光モジュールにおいて、半導体発光素子と半導体受光素子との実装状態を示す図、
図３は、図２の半導体発光素子の概略構成を示す図（（ａ）は平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面構造を示す断面図，（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面構造を示す断面図，（ｄ）は底面図）である。
1 to 3 are diagrams related to an optical module that is
FIG. 1 is a bird's-eye view showing a schematic configuration of an optical module;
FIG. 2 is a diagram showing a mounting state of the semiconductor light emitting element and the semiconductor light receiving element in the optical module;
3 is a diagram showing a schematic configuration of the semiconductor light emitting device of FIG. 2 ((a) is a plan view, (b) is a sectional view showing a sectional structure along the line AA ′ in (a)), and (c). (A) is sectional drawing which shows the cross-sectional structure along the BB 'line | wire of (a), (d) is a bottom view).
本実施例１の光モジュールは、図１に示すように、ＣＡＮ型のパッケージ構造になっている。この光モジュールは、主に、ステム（ベース部材）６１及びキャップ部材（蓋体）６５からなる封止体６０を有し、ステム６１及びキャップ部材６５で形成されるキャビティ内に半導体発光素子ＬＤ１及び受光素子ＰＤ等を搭載した構造（半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを封止体６０で封止した構造）になっている。
As shown in FIG. 1, the optical module of Example 1 has a CAN type package structure. This optical module has a sealing
ステム６１は、互いに反対側に位置する主面（第１の面）及び裏面（第２の面）を有し、数ｍｍの厚さの円形の金属板からなり、その主面の中央から外れた部分には、素子の台座として例えばヒートシンクとも呼ばれる銅製のマウント部材３０が導電性のロウ材等で固定されている。
The
マウント部材３０には、素子の台座として例えばシリコンカーバイト（ＳｉＣ）からなるサブマウント部材４０が固定されており、サブマウント部材４０には半導体発光素子ＬＤ１が実装されている。また、マウント部材３０には、半導体発光素子ＬＤ１から出射されたモニター用の光（以下、モニター光と呼ぶ）を受光する半導体受光素子ＰＤが実装されている。これらのマウント部材（台座）３０、サブマウント部材（台座）４０、半導体発光素子ＬＤ１、半導体受光素子ＰＤ等は、ステム６１及びキャップ部材６５で形成されるキャビティの中に配置されている。
A
ステム６１には、外部電極端子として例えば４本のリード（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ）が固定されている。３本のリード（６３ａ〜６３ｃ）は、絶縁体６２を介してステム６１に貫通状態で固定されている。残り１本のリード６３ｄは、ステム６１の裏面に突き合わせた状態で固定されている。
For example, four leads (63a, 63b, 63c, 63d) are fixed to the
半導体発光素子ＬＤ１は、後で詳細に説明するが、互いに反対側に位置する主面（第１の面）及び裏面（第２の面）を有し、これらの面の各々に電極（上部電極，下部電極）を有する構成になっている。主面の上部電極１（図２参照）は、ボンディングワイヤ６４を介してリード６３ａの一端側と電気的に接続されている。裏面の下部電極２（図２参照）は、サブマウント部材４０及びボンディングワイヤ６４を介してリード６３ｂの一端側と電気的に接続されている。
As will be described in detail later, the semiconductor light emitting element LD1 has a main surface (first surface) and a back surface (second surface) located on opposite sides, and electrodes (upper electrodes) are provided on each of these surfaces. , Lower electrode). The upper electrode 1 (see FIG. 2) on the main surface is electrically connected to one end side of the lead 63a through a
半導体受光素子ＰＤは、互いに反対側に位置する受光面（第１の面）及び裏面（第２の面）を有し、この受光面側に２つの電極を有する構成になっている。この２つの電極のうち、一方の電極は、ボンディングワイヤ６４を介してリード６３ｃの一端側と電気的に接続され、他方の電極は、ボンディングワイヤ６４、マウント部材３０及びステム６１を介してリード６３ｄの一端側と電気的に接続されている。
The semiconductor light receiving element PD has a light receiving surface (first surface) and a back surface (second surface) located on opposite sides, and has two electrodes on the light receiving surface side. Of these two electrodes, one electrode is electrically connected to one end side of the
キャップ部材６５は、３方向が壁面で囲まれ、残りの１方向が開放された帽子型からなり、マウント部材３０、サブマウント部材４０、半導体発光素子ＬＤ１、半導体受光素子ＰＤ、及び３本のリード（３６ａ〜６３ｃ）の各々の一端側等を覆うようにしてステム６１の主面に接着固定されている。
The
キャップ部材６５は、その中央に半導体発光素子ＬＤ１の前端面から出射された信号用の光（以下、信号光と呼ぶ）１７を封止体６０のキャビティの内部から外部に透過させる光透過窓６６を有しており、この光透過窓６６は、キャップ部材６５に設けられた穴の部分に透明ガラス板を重ねて固定することによって形成される。
The
本実施例の光モジュールは、半導体発光素子ＬＤ１から出射される信号光１７とは別のモニター光１８を半導体受光素子ＰＤで受光して半導体発光素子ＬＤ１の特性をモニタリングするモニター機能が付加された構造になっている。
The optical module of the present embodiment is added with a monitor function for monitoring the characteristics of the semiconductor light emitting element LD1 by receiving the
次に、半導体発光素子ＬＤ１の構造について図３を用いて説明する。 Next, the structure of the semiconductor light emitting element LD1 will be described with reference to FIG.
図３に示すように、半導体発光素子ＬＤ１は、化合物半導体基板として例えばＩｎＰからなる基板１と、この基板１の主面上に形成された分布ブラッグ反射層（以下、ＤＢＲ層と呼ぶ）４と、このＤＢＲ層４上に形成されたＩｎＰバッファ層５と、このＩｎＰバッファ層５上に形成された下部ＳＣＨ層６と、この下部ＳＣＨ層６上に活性層として形成されたＭＱＷ層７と、このＭＱＷ層７上に形成された上部ＳＣＨ層８と、この上部ＳＣＨ層８上に形成されたエッチング停止層９と、このエッチング停止層９上に形成されたＩｎＰクラッド層１０と、このＩｎＰクラッド層１０上に形成された絶縁膜からなるパッシベーション膜（保護膜）１２と、このパッシベーション膜１２上に形成された上部電極１及び１ａと、基板１の主面とは反対側の裏面に形成された下部電極２とを有し、更に発光領域１９及び非発光領域２０を有している。
As shown in FIG. 3, the semiconductor light emitting element LD1 includes a
ＩｎＰクラッド層１０は、メサストライプ部１０ａと、このメサストライプ部１０ａを境にして互いに反対側に位置する一方及び他方の外側にそれぞれ形成された肩部（土手部）１０ｂとを有している。メサストライプ部１０ａ及び肩部１０ｂは、ＩｎＰクラッド層１０に形成された２つのスリット部によって区分されている。
The InP clad
発光領域１９と非発光領域２０とは、ＩｎＰクラッド層１０からＤＢＲ層４の直前まで到達する溝１６ａによって区画されており、発光領域１９は、ＭＱＷ層７の一方向において互いに反対側に位置する第１及び第２の端面のうち、前記第１の端面に配置された反射膜１３と、前記第２の端面に配置された反射鏡（以下、ミラーと呼ぶ）１６とを有している。反射膜１３の反射率（Ｒ１）は、ＤＢＲ層４の反射率（Ｒ２）以下になっている。ミラー１６は、ＭＱＷ層７若しくは基板１に対して時計回りで略４５度（反時計回りで１３５度）の角度をもって配置されており、発光領域１９と非発光領域２０とを区画する溝１６ａを形成することによって形成される。
The
メサストライプ部１０ａ及び肩部１０ｂは発光領域１９に設けられている。パッシベーション膜１２は、発光領域１９及び非活性領域２０に形成されており、発光領域１９においては、メサストライプ部１０ａの上面を除いて、メサストライプ部１０ａの側面、スリット部、肩部１０ｂの上面及び側面を覆うようにして形成され、非活性領域２０においては、ＩｎＰクラッド層１０のほぼ全面を覆うようにして形成されている。
The
上部電極１は、発光領域１９においてパッシベーション膜１２上に形成されており、メサストライプ部１０ａの上面と電気的に接続され、肩部１０ｂに対しては絶縁されている。この上部電極１には、光モジュールの製造において、半導体発光素子ＬＤ１をサブマウント部材にジャンクション・アップ方式で実装する場合はボンディングワイヤ６４が接続され、半導体発光素子ＬＤ１をサブマウント部材にジャンクション・ダウン方式で実装する場合はサブマウント部材の電極が導電性接着材を介在して接続される。
The
上部電極１ａは、非発光領域２０においてパッシベーション膜１２上に形成されており、ＩｎＰクラッド層１０と電気的に分離されている。この上部電極１ａは、光モジュールの製造において、半導体発光素子ＬＤ１をサブマウント部材にジャンクション・ダウン方式で実装する場合にサブマウント部材の電極が例えば導電性接着材を介在して接続される。
The
下部電極２は、ＭＱＷ層７で発生し、ＤＢＲ層４を透過した光が基板３の裏面から出射できるように開口部１５を有し、この開口部１５には無反射膜１４が形成されている。
The
下部ＳＣＨ層６はＩｎＧａＡｌＡｓからなり、ＩｎＰバッファ層５とともに第１導電型（例えばｎ型）の下部クラッド層を形成している。上部ＳＣＨ層８とエッチング停止層９はＩｎＧａＡｌＡｓからなり、ＩｎＰからなるメサストライプ部１０ａとともに第１導電型とは逆導電型である第２導電型（例えばｐ型）の上部クラッド層を形成している。ＭＱＷ層７の井戸層はＩｎＧａＡｓＰから、障壁層はＩｎＧａＡｌＡｓからなり、１．５５μｍ帯で発光するように材料の組成を調節している。ＤＢＲ層４はＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰを交互に２６対積層した構造をしており、光の波長１．５５μｍ付近で良好な反射特性が得られるように層の厚さを調節している。
The
本実施例の半導体発光素子ＬＤ１の大きさは、厚さ略１５０μｍ、長さ略３００μｍ、幅略４００μｍとなっている。本実施例のミラー１６はＭＱＷ層７に対して時計回りで略４５度（反時計回りで１３５度）、かつ発光領域１９の長さが略５０μｍとなるようにドライエッチング技術を用いてＤＢＲ層４の直上まで形成した。そのため、非発光領域２０にはＭＱＷ層７に対して反時計回りで略１３５度（時計回りで４５度）の傾斜面ができ、また、非発光領域２０の長さは略２５０μｍとなる。このように、共振器長が短くとも、非発光領域２０が略２５０μｍあり、素子全体として長さが略３００μｍあるので、真空ピンセットなどによる取り扱いが非常に容易となり、ハンドリング性を向上できる。
The semiconductor light emitting element LD1 of this example has a thickness of about 150 μm, a length of about 300 μm, and a width of about 400 μm. The
ここで、図３の（ａ）図に記載してある通り、メサストライプ部１０ａは、半導体発光素子ＬＤ１の反射膜１３側の前端面から発光領域１９内にのみに形成しており、その長さは本実施例では発光領域１９よりも短い略４０μｍとしてある。そのため、メサストライプ部１０ａと肩部１０ｂとの間に形成される段差が溝１６ａ（ミラー１６）を形成する時のエッチングの妨げとなることはなく、発光光の波長λに対してミラー１６表面の段差がλ／１０以下となる程度にミラー１６が形成できるようになった。ただし、メサストライプ部１０ａとミラー１６との間には横方向の閉じ込めがなく、そこでは横方向に光は拡大するが、長さが１０μｍ程度であれば、特性上問題とならないことは本実施例の素子を用いた測定で確認済みである。
Here, as shown in FIG. 3A, the
電気信号は電流として上部電極１もしくは下部電極２より注入され、その電流の大部分は発光領域１９内のＭＱＷ層７で光に変換される。その光はミラー１６を介して反射膜１３とＤＢＲ層４で一部反射され、増幅される。このとき反射膜１３の反射率Ｒ１とＤＢＲ層４の反射率Ｒ２がＲ１≦Ｒ２の関係にあるので、反射せずに透過した光はＤＢＲ層４よりも反射膜１３の方から多く出射し、反射膜１３を透過した光は信号光１７となる。一方、信号光１７よりも出力は小さいが、ＤＢＲ層４を透過した光は基板３でほとんど損失を受けることなく、下部電極２の開口部１５を透過して出射し、モニター光１８として利用できる。このとき、下部電極２の開口部１５には無反射膜１４が施されているので、下部電極２によって反射される光は全くなく、また、基板３の底面で反射されＤＢＲ層４の方向へ戻る光はほとんどない。さらに、反射膜１３より信号光１７を、無反射膜１４よりモニター光１８を取り出すことにより、部品点数の増加やモジュールの複雑化を防ぎ、コスト上昇を抑えることができる。
The electric signal is injected as a current from the
非発光領域２０において、上部電極１ａの直下は、全体がパッシベーション膜１２で覆われているので、上部電極１ａから非発光領域２０に電流が流れることは決してない。同様に発光領域１９でも肩部１０ｂの領域における上部電極１の直下は、パッシベーション膜１２で覆われているので、電流が流れることは決してない。このように電流の流れない領域にも上部電極１と１ａを形成しているのは、上部電極１及び１ａ側をマウント側にするジャンクション・ダウン方式で半導体発光素子ＬＤ１を実装する際、肩部１０ｂ直上の上部電極１と非発光領域２０の上部電極１ａもハンダ等で固定することにより、素子全体を安定させるためである。
In the
次に、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１と半導体受光素子ＰＤとの実装形態について図２を用いて説明する。 Next, a mounting form of the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD of the present embodiment will be described with reference to FIG.
マウント部材３０は、第１の面３１と、この第１の面３１よりも高さ位置が高い第２の面３２とを有し、第１の面３１と第２の面３２とが非平行の関係になっている。
The
サブマウント部材４０は、例えばＡｌＮからなるベース部材４１と、このベース部材４１の主面に形成された電極４２ａと、このベース部材４１の主面とは反対側の裏面に形成された電極４２ｂとを有し、電極４２ａと電極４２ｂとが略平行の関係になっている。
The
半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡとは反対側の裏面がマウント部材３０の第１の面３１側に位置する状態でマウント部材３０の第１の面３１に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して実装されている。
The semiconductor light receiving element PD has a conductive adhesive material such as solder on the
サブマウント部材４０は、その裏面側の電極４２ｂがマウント部材３０の第２の面３２側に位置する状態でマウント部材３０の第２の面３２に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して接着固定されている。本実施例において、サブマウント部材４０は、その一部がマウント部材３０の第１の面３１上に位置する状態でマウント部材３０の第２の面３２に接着固定されている。
The
半導体発光素子ＬＤ１は、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２がサブマウント部材４０の主面側の電極４２ａに例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して電気的に接続された状態で、かつ半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５がサブマウント部材４０と平面的に重ならない状態で、サブマウント部材４０に実装されている。また、半導体発光素子ＬＤ１は、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５が半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡと平面的に重なる状態でサブマウント部材４０に実装されている。即ち、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１は、その裏面側の下部電極２がサブマウント部材４０側に位置するジャンクション・アップ方式でサブマウント部材４０に実装されている。
In the semiconductor light emitting device LD1, the
半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なるように前記半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置されている。
The semiconductor light receiving element PD is arranged on the back side of the semiconductor light emitting element LD1 so that the light receiving surface PDA overlaps the
即ち、本実施例において、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤは、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８が半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように実装されている。
That is, in the present embodiment, the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD are such that the
半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡは、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１に対して非平行になっている。換言すれば、半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側から出射したモニター光１８の光軸に対して垂直（直角）とならないように配置されている。本実施例では、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡと、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１との非平行状態は、例えば、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１に対してマウント部材３０の第１の面３１を非平行状態とすることによって行われている。
The light receiving surface PDA of the semiconductor light receiving element PD is not parallel to the MQW layer 7 or the
このように構成された光モジュールにおいて、ボンディングワイヤ６４を介して半導体発光素子ＬＤ１へ伝えられた電気信号は、半導体発光素子ＬＤ１にて光信号に変換され、半導体発光素子ＬＤ１の前端面側の反射膜１３から出射した光は信号光１７として外部へ伝えられる。一方、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側における下部電極２の開口部１５から出射したモニター光１８は、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに入射し、この半導体受光素子ＰＤで電気信号などに変換され、外部へ半導体発光素子ＬＤ１の状態などの情報を伝える。このとき、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側における下部電極２の開口部１５から出射し、半導体受光素子ＰＤへ入射するモニター光１８が半導体受光素子ＰＤの受光面で反射されたとしても、この反射光１８ａが半導体発光素子ＬＤ１へ戻り光として戻り、半導体発光素子ＬＤ１の特性を劣化させることはない。
In the optical module configured as described above, an electrical signal transmitted to the semiconductor light emitting element LD1 through the
このように、本実施例によれば、ＤＢＲ層（分布ブラッグ反射層）４上のＭＱＷ層（活性層）７の一方向の端面にこのＭＱＷ層７に対して時計回りで略４５度（反時計回りで１３５度）の角度をもってミラー（反射鏡）１６が配置された端面発光型の半導体発光素子ＬＤ１において、ＭＱＷ層７で発光し、ＤＢＲ層４を透過した光が基板１の裏面から出射できるように、基板１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５及び開口部１５に設けられた無反射膜１４を有する構成とすることにより、信号光１７とは別にモニター光１８を出射することが可能となる。
Thus, according to the present embodiment, the end face in one direction of the MQW layer (active layer) 7 on the DBR layer (distributed Bragg reflection layer) 4 is approximately 45 degrees clockwise (anti-clockwise) with respect to the MQW layer 7. In the edge-emitting semiconductor light emitting device LD1 in which the mirror (reflecting mirror) 16 is arranged at an angle of 135 degrees in a clockwise direction, light emitted from the MQW layer 7 and transmitted through the DBR layer 4 is emitted from the back surface of the
また、このような構造の半導体発光素子ＬＤ１を使用し、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なるように、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に半導体受光素子ＰＤを配置することにより、組み立てが容易で、かつ少ない部品点数で低コストのモニター機能付き光モジュールを提供することができる。
Further, using the semiconductor light emitting element LD1 having such a structure, the light receiving surface PDA of the semiconductor light receiving element PD is planarly overlapped with the
［実施例２］
本実施例２では、光モジュールにおいて、半導体発光素子及び半導体受光素子を実装する第２の実装形態について説明する。
[Example 2]
In the second embodiment, a second mounting form in which the semiconductor light emitting element and the semiconductor light receiving element are mounted in the optical module will be described.
図４は、本発明の実施例２である光モジュールにおいて、半導体発光素子と半導体受光素子との実装状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a mounting state of the semiconductor light emitting element and the semiconductor light receiving element in the optical module that is
本実施例２の光モジュールは、基本的に前述の実施例１の光モジュールと同様の構成になっており、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する実装形態が異なっている。以下、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する第２の実装形態について図４を用いて説明する。 The optical module according to the second embodiment basically has the same configuration as that of the optical module according to the first embodiment described above, and the mounting form for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD is different. Hereinafter, a second mounting form for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD of the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施例の光モジュールは、図１に示す封止体６０のキャビティ内に、図４に示すように、マウント部材３０、サブマウント部材４０、半導体発光素子ＬＤ１、半導体受光素子ＰＤ等を配置している。
In the optical module of this embodiment, a
マウント部材３０は、第１の面３１と、この第１の面３１よりも高さ位置が高い第２の面３２とを有しており、この第１の面３１と第２の面３２とは略平行の関係になっている。本実施例において、マウント部材３０は凹部を有し、この凹部の底面が第１の面３１であり、この凹部の外側の上面が第２の面３２である。マウント部材３０は、実施例１と同様に、ステム６１の主面に接着固定されている。
The
本実施例のサブマウント部材４０は、ベース部材４１ａと、ベース部材４１ａの主面に形成された電極４２ａと、電極４２ａに形成された開口部４３ａと、開口部４３ａに形成された無反射膜４４ａと、ベース部材４１の主面とは反対側の裏面に形成された電極４２ｂと、電極４２ｂに開口部４３ａと対向して形成された開口部４３ｂと、開口部４３ｂに形成された無反射膜４４ｂとを有する構成になっている。本実施例のベース部材４１ａは、前述の実施例１のベース部材４１とは異なり、光透過性材料である例えばシリコンからなる。
The
半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡとは反対側の裏面がマウント部材３０の凹部の底面である第１の面３１側に位置する状態でマウント部材３０の第１の面３１に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して実装されている。
The semiconductor light receiving element PD is disposed on the
サブマウント部材４０は、サブマウント部材４０の裏面側の電極４２ｂがマウント部材３０の凹部の外側の上面である第２の面３２側に位置し、サブマウント部材４０の裏面側の電極４２ｂに形成された開口部４３ｂが半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡと平面的に重なる状態でマウント部材３０の第２の面３２に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して接着固定されている。本実施例において、サブマウント部材４０は、マウント部材３０の凹部を跨ぐ又は塞ぐようしてマウント部材３０の第２の面３２に接着固定されている。
In the
半導体発光素子ＬＤ１は、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２がサブマウント部材４０の主面側の電極４２ａに例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して電気的に接続された状態で、かつ半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５がサブマウント部材４０の主面側の電極４２ａに形成された開口部４３ａと平面的に重なる状態でサブマウント部材４０に実装されている。
In the semiconductor light emitting device LD1, the
本実施例においても、半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なるように半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置されている。
Also in the present embodiment, the semiconductor light receiving element PD is disposed on the back surface side of the semiconductor light emitting element LD1 so that the light receiving surface PDA overlaps the
即ち、本実施例において、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤは、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０のベース部材４１ａを透過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように実装されている。
That is, in the present embodiment, the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD are such that the
本実施例のサブマウント部材４０において、主面側の電極４２ａと裏面側の電極４２ｂとは略平行の関係になっている。一方、主面側における電極４２ａの開口部４３ａに形成された無反射膜４４ａと、裏面側における電極４２ｂの開口部４３に形成された無反射膜４４ｂとは、非平行の関係になっている。本実施例において、無反射膜４４ａと４４ｂとの非平行の関係は、ベース部材４１ａの裏面の無反射膜形成部に溝４５を形成することによって行われている。
In the
本実施例のサブマウント部材４０において、主面側における電極４２ａの開口部４３ａに形成された無反射膜４４ａは、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに対して略平行の関係になっている。一方、裏面側における電極４２ｂの開口部４３ｂに形成された無反射膜４４ｂは、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに対して非平行の関係になっている。
In the
このように構成された本実施例の光モジュールにおいて、ボンディングワイヤ６４を介して半導体発光素子ＬＤ１へ伝えられた電気信号は、半導体発光素子ＰＤにて光信号に変換され、半導体発光素子ＬＤ１の前端面側の反射膜１３から出射した光は信号光１７として外部へ伝えられる。一方、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側における下部電極２の開口部１５から出射したモニター光１８はサブマウント部材４０のベース部材４１ａを透過して半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに入射し、半導体受光素子ＰＤで電気信号などに変換され、外部へ半導体発光素子ＬＤ１の状態などの情報を伝える。このとき、サブマウント部材４０にモニター光１８が入射する領域には無反射膜（４４ａ，４４ｂ）が表裏面に形成されているので、サブマウント部材４０の表裏面でモニター光１８が反射されることはほとんどない。また、サブマウント部材４０のベース部材４１ａはシリコンで出来ているので、１．３μｍ帯および１．５５μｍ帯の光を吸収することはないので、モニター光１８がサブマウント部材４０で吸収されることはない。さらに、サブマウント部材４０の裏面に形成された溝４５が略垂直に入射したモニター光１８の進路を曲げるため、サブマウント部材４０を透過して半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡから入射するモニター光１８が半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡで反射されたとしても、反射光１８ａが半導体発光素子ＬＤ１へ戻り光として戻り、半導体発光素子ＬＤ１の特性を劣化させることはない。
In the optical module of the present embodiment configured as described above, the electrical signal transmitted to the semiconductor light emitting element LD1 through the
尚、溝４５はサブマウント部材４０の主面の非反射膜形成領域に設けることも可能である。また、溝４５は溝でなくとも、それと同様な機能をもつものであればよい。ただし、反射光１８ａが信号光１７と干渉し信号を劣化させないように、例えば本実施例のように反射光１８ａが信号光１７とは逆方向に向うように溝４５を形成する必要がある。例えば、実施例１のように、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側から出射したモニター光１８の光軸に対して垂直とならないように、半導体受光素子ＰＤが実装されるマウント部材３０の第１の面３１をモニター光１８の光軸に対して傾斜させてもよい。
The
このように、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤは、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０のベース部材４１ａを透過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装することにより、本実施例２においても、前述の実施例１と同様に、組み立てが容易で、かつ少ない部品点数で低コストのモニター機能付き光モジュールを提供することができる。
Thus, in the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD, the
［実施例３］
本実施例３では、光モジュールにおいて、半導体発光素子及び半導体受光素子を実装する第３の実装形態について説明する。
[Example 3]
In the third embodiment, a third mounting mode in which a semiconductor light emitting element and a semiconductor light receiving element are mounted in an optical module will be described.
図５は、本発明の実施例３である光モジュールにおいて、半導体発光素子と半導体受光素子との実装状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a mounting state of the semiconductor light emitting element and the semiconductor light receiving element in the optical module that is
本実施例３の光モジュールは、基本的に前述の実施例１の光モジュールと同様の構成になっており、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する実装形態が異なっている。以下、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する第３の実装形態について図５を用いて説明する。 The optical module of the third embodiment has basically the same configuration as the optical module of the first embodiment described above, and the mounting form for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD is different. Hereinafter, a third mounting mode for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD of the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施例の光モジュールは、図１に示す封止体６０のキャビティ内に、図５に示すように、マウント部材３０、サブマウント部材４０、半導体発光素子ＬＤ１、半導体受光素子ＰＤ等を配置している。
In the optical module of this embodiment, a
マウント部材３０は、第１の面３１と、この第１の面３１よりも高さ位置が高い第２の面３２とを有しており、この第１の面３１と第２の面３２とは非平行の関係になっている。本実施例において、マウント部材３０は凹部を有し、この凹部の底面が第１の面３１であり、この凹部の外側の上面が第２の面３２である。
The
サブマウント部材４０は、例えばＡｌＮからなるベース部材４１と、このベース部材４１の主面に形成された電極４２ａと、このベース部材４１ｂの主面とは反対側の裏面に形成された電極４２ｂと、電極４２ａから電極４２ｂに亘って貫通する貫通孔４６とを有し、電極４２ａと電極４２ｂとが略平行の関係になっている。
The
半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡとは反対側の裏面がマウント部材３０の凹部の底面である第１の面３１側に位置する状態でマウント部材３０の第１の面３１に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して実装されている。
The semiconductor light receiving element PD is disposed on the
サブマウント部材４０は、サブマウント部材４０の裏面側の電極４２ａがマウント部材３０の第２の面３２側に位置し、サブマウント部材４０の貫通孔４６が半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡと平面的に重なる状態でマウント部材３０の第２の面３２に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して接着固定されている。本実施例において、サブマウント部材４０は、前述の実施例２と同様に、マウント部材３０の凹部を跨ぐ又は塞ぐようにしてマウント部材３０の第２の面３２に接着固定されている。
In the
半導体発光素子ＬＤ１は、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２がサブマウント部材４０の主面側の電極４２ａに例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して電気的に接続された状態で、かつ半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の電極２に形成された開口部１５がサブマウント部材４０の貫通孔４６と平面的に重なる状態でサブマウント部材４０に実装されている。
In the semiconductor light emitting device LD1, the
半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡは、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１に対して非平行になっている。換言すれば、半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側から出射したモニター光１８の光軸に対して垂直（直角）とならないように配置されている。本実施例では、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡと、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１との非平行状態は、例えば、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１に対してマウント部材３０の第１の面３１を非平行状態とすることによって行われている。
The light receiving surface PDA of the semiconductor light receiving element PD is not parallel to the MQW layer 7 or the
本実施例においても、半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なるように半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置されている。
Also in the present embodiment, the semiconductor light receiving element PD is disposed on the back surface side of the semiconductor light emitting element LD1 so that the light receiving surface PDA overlaps the
即ち、本実施例において、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤは、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０の貫通孔４６を通過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように実装されている。
That is, in the present embodiment, the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD have the
このように構成された本実施例の光モジュールにおいて、ボンディングワイヤ６４を介して半導体発光素子ＬＤ１へ伝えられた電気信号は、半導体発光素子ＬＤ１にて光信号に変換され、半導体発光素子ＬＤ１の前端面側の反射膜１３から出射した光は信号光１７として外部へ伝えられる。一方、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側における下部電極２の開口部１５から出射したモニター光１８は、サブマウント部材４０に設けられた貫通孔（ビアホール）４６を通過して半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに入射し、半導体受光素子ＰＤで電気信号などに変換され、外部へ半導体発光素子ＬＤ１の状態などの情報を伝える。このとき、マウント部材３０の第２の面３２に対して第１の面３１は略傾斜させてあるので、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡへ入射するモニター光１８が半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡで反射されたとしても、反射光１８ａが半導体発光素子ＬＤ１へ戻り光として戻り、半導体発光素子ＬＤ１の特性を劣化させることはない。ただし、傾斜の方向は、反射光１８ａが信号光１７と干渉し信号を劣化させないように、例えば本実施例のように反射光１８ａが信号光１７と逆方向に向うように傾斜させる必要がある。
In the optical module of the present embodiment configured as described above, the electrical signal transmitted to the semiconductor light emitting element LD1 through the
このように、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０の貫通孔４６を通過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装することにより、本実施例３においても、前述の実施例１と同様に、組み立てが容易で、かつ少ない部品点数で低コストのモニター機能付き光モジュールを提供することができる。
As described above, the
［実施例４］
本実施例４では、光モジュールにおいて、半導体発光素子及び半導体受光素子を実装する第４の実装形態について説明する。
[Example 4]
In the fourth embodiment, a fourth mounting mode in which a semiconductor light emitting element and a semiconductor light receiving element are mounted in an optical module will be described.
図６は、本発明の実施例４である光モジュールにおいて、半導体発光素子と半導体受光素子との実装状態を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a mounting state of the semiconductor light emitting element and the semiconductor light receiving element in the optical module that is Embodiment 4 of the present invention.
本実施例４の光モジュールは、基本的に前述の実施例１の光モジュールと同様の構成になっており、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する実装形態が異なっている。以下、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する第４の実装形態について図６を用いて説明する。 The optical module according to the fourth embodiment has basically the same configuration as the optical module according to the first embodiment described above, and the mounting form for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD is different. Hereinafter, a fourth mounting mode for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD of the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施例の光モジュールは、図１に示す封止体６０のキャビティ内に、図６に示すように、マウント部材３０、サブマウント部材４０及び５０、半導体発光素子ＬＤ１、半導体受光素子ＰＤ等を配置している。
As shown in FIG. 6, the optical module of this embodiment includes a
マウント部材３０は、第１の面３１と、この第１の面３１よりも高さ位置が高い第２の面３２とを有しており、この第１の面３１と第２の面３２とは略平行の関係になっている。
The
サブマウント部材５０は、例えばＡｌＮからなるベース部材５１と、このベース部材５１の主面に形成された電極５２ａと、このベース部材５１の主面とは反対側の裏面に形成された電極５２ｂとを有し、電極５２ａと電極５２ｂとが略平行になっている。
The
本実施例のサブマウント部材４０は、前述の実施例２と同様に、光透過性材料である例えばシリコンからなるベース部材４１ａと、このベース部材４１ａの主面に形成された電極４２ａと、この電極４２ａに形成された開口部４３ａと、この開口部４３ａに形成された無反射膜４４ａと、ベース部材４１ａの主面とは反対側の裏面に形成された電極４２ｂと、この電極４２ｂに開口部４３ａと対向して形成された開口部４３ｂと、この開口部４３ｂに形成された無反射膜４４ｂとを有する構成になっている。
As in the second embodiment, the
サブマウント部材５０は、サブマウント部材５０の裏面側の電極５２ｂがマウント部材３０の第１の面３１側に位置する状態でマウント部材３０の第１の面３１に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して接着固定されている。
The
半導体発光素子ＬＤ１は、半導体発光素子ＬＤ１の主面側の上部電極１がサブマウント部材５０の主面側の電極５２ａ側と例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して電気的に接続された状態でサブマウント部材５０に実装されている。即ち、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１は、その主面側の上部電極１がサブマウント部材５０側に位置するジャンクション・ダウン方式でサブマウント部材５０に実装されている。
In the semiconductor light emitting element LD1, the
本実施例のサブマウント部材４０は、前述の実施例２とは異なり、サブマウント部材４０の主面側の電極４２ａがマウント部材３０の第２の面３２側に位置し、サブマウント部材４０の主面側の電極４２ａに形成された開口部４３ａが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なる状態でマウント部材３０の第２の面３２ａに例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して接着固定されている。本実施例において、サブマウント部材４０は、前述の実施例１と同様に、その一部がマウント部材３０の第１の面３１上に位置する状態でマウント部材３０の第２の面３２に接着固定されている。
Unlike the above-described second embodiment, the
半導体受光素子ＰＤは、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡ側の電極がサブマウント部材４０の裏面側の電極４２ｂに例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して電気的に接続された状態で、かつ半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡがサブマウント部材４０の裏面側の電極４２ｂに形成された開口部４３ｂと平面的に重なる状態でサブマウント部材４０に実装されている。
In the semiconductor light receiving element PD, the electrode on the light receiving surface PDA side of the semiconductor light receiving element PD is electrically connected to the
本実施例においても、半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なるように半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置されている。
Also in the present embodiment, the semiconductor light receiving element PD is disposed on the back surface side of the semiconductor light emitting element LD1 so that the light receiving surface PDA overlaps the
即ち、本実施例において、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤは、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０のベース部材４１ａを透過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように実装されている。
That is, in the present embodiment, the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD are such that the
本実施例のサブマウント部材４０において、主面側の電極４２ａと裏面側の電極４２ｂとは略平行の関係になっている。一方、主面側における電極４２ａの開口部４３ａに形成された無反射膜４４ａと、裏面側における電極４２ｂの開口部４３ｂに形成された無反射膜４４ｂとは、非平行の関係になっている。本実施例において、無反射膜４４ａと４４ｂとの非平行の関係は、ベース部材４１ａの裏面の無反射膜形成部に溝４５を形成することによって行われている。
In the
ここで、半導体発光素子ＬＤ１は、その主面側の上部電極１及び１ａがサブマウント部材４０側に位置する状態（ジャンクション・ダウン方式）でサブマウント部材４０に実装されているが、発光領域１９の上部電極１と非発光領域２０の上部電極１ａとが略同一高さになっているので、上部電極１と上部電極１ａともに導電性接着材３５で固定することができ、素子全体を安定させて実装することができる。特に、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１は、共振器長（発光領域１９）が短くとも、非発光領域２０が略２５０μｍあり、素子全体として長さが略３００μｍあるので、より安定させて実装することができる。
Here, the semiconductor light emitting element LD1 is mounted on the
このように構成された光モジュールにおいて、ボンディングワイヤ６４を介して半導体発光素子ＬＤ１へ伝えられた電気信号は、半導体発光素子ＬＤ１にて光信号に変換され、半導体発光素子ＬＤ１の前端面側の反射膜１３から出射した光は信号光１７として外部へ伝えられる。一方、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側における下部電極２の開口部１５から出射したモニター光１８はサブマウント部材４０のベース部材４１ａを透過して半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに入射し、半導体受光素子ＰＤで電気信号などに変換され、外部へ半導体発光素子ＬＤ１の状態などの情報を伝える。このとき、サブマウント部材４０にモニター光１８が入射する領域には無反射膜（４４ａ，４４ｂ）が主面及び裏面（表裏面）に形成されているので、サブマウント部材４０の表裏面でモニター光１８が反射されることはほとんどない。また、サブマウント部材４０はシリコンで出来ているので、１．３μｍ帯および１．５５μｍ帯の光を吸収することはないので、モニター光１８がサブマウント部材４０で吸収されることはない。さらに、サブマウント部材４０の裏面に形成された溝４５が略垂直に入射したモニター光１８の進路を曲げるため、サブマウント部材４０を透過して半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡから入射するモニター光１８が半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡで反射されたとしても、反射光１８ａが半導体発光素子ＬＤ１へ戻り光として戻り、半導体発光素子ＬＤ１の特性を劣化させることはない。
In the optical module configured as described above, an electrical signal transmitted to the semiconductor light emitting element LD1 through the
尚、溝４５は、サブマウント部材４０の主面の非反射膜形成領域に設けることも可能である。また、溝４５は溝でなくとも、それと同様な機能をもつものであればよい。ただし、反射光１８ａが信号光１７と干渉し信号を劣化させないように、例えば本実施例のように反射光１８ａが信号光１７と逆方向に向うように溝４５を形成する必要がある。
The
このように、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０のベース部材４１ａを透過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装することにより、本実施例４においても、前述の実施例１と同様に、組み立てが容易で、かつ少ない部品点数で低コストのモニター機能付き光モジュールを提供することができる。
As described above, the
また、本実施例４では、半導体発光素子ＬＤ１は、サブマウント部材４０にジャンクション・ダウン方式で実装されているが、半導体発光素子ＬＤ１の発光領域１９における上部電極１と非発光領域２０における上部電極１ａとが略同一高さにあるので、上部電極１と上部電極１ａともに導電性接着材３５でサブマウント部材５０の主面側の電極５２ａに接着固定することができるので、素子全体を安定させて実装することができる。
In the fourth embodiment, the semiconductor light emitting element LD1 is mounted on the
［実施例５］
本実施例５では、光モジュールにおいて、半導体発光素子及び半導体受光素子を実装する第５の実装形態について説明する。
[Example 5]
In the fifth embodiment, a fifth mounting mode in which a semiconductor light emitting element and a semiconductor light receiving element are mounted in an optical module will be described.
図７は、本発明の実施例５である光モジュールにおいて、半導体発光素子と半導体受光素子との実装状態を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a mounting state of a semiconductor light emitting element and a semiconductor light receiving element in an optical module that is Embodiment 5 of the present invention.
本実施例５の光モジュールは、基本的に前述の実施例１の光モジュールと同様の構成になっており、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する実装形態が異なっている。以下、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装する第５の実装形態について図７を用いて説明する。 The optical module of the fifth embodiment basically has the same configuration as the optical module of the first embodiment described above, and the mounting form for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD is different. Hereinafter, a fifth mounting form for mounting the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD of the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施例の光モジュールは、図１に示す封止体６０のキャビティ内に、図７に示すように、マウント部材３０、サブマウント部材４０及び５０、半導体発光素子ＬＤ１、半導体受光素子ＰＤ等を配置している。
As shown in FIG. 7, the optical module of this embodiment includes a
マウント部材３０は、第１の面３１と、この第１の面３１よりも高さ位置が高い第２の面３２とを有しており、この第１の面３１と第２の面３２とは略平行の関係になっている。
The
サブマウント部材５０は、例えばＡｌＮからなるベース部材５１と、このベース部材５１の主面に形成された電極５２ａと、このベース部材５１の主面とは反対側の裏面に形成された電極５２ｂとを有し、電極５２ａと電極５２ｂとが略平行になっている。
The
本実施例のサブマウント部材４０は、前述の実施例３のサブマウント部材４０と同様に、例えばＡｌＮからなるベース部材４１と、このベース部材４１の主面に形成された電極４２ａと、このベース部材４１ｂの主面とは反対側の裏面に形成された電極４２ｂと、電極４２ａから電極４２ｂに亘って貫通する貫通孔４６とを有する構成になっているが、前述の実施例３とは異なり、電極４２ａと電極４２ｂとが非平行の関係になっている。本実施例において、主面側の電極４２ａは貫通孔４６の延在方向に対して略垂直になっており、裏面側の電極４２ｂは貫通孔の延在方向に対して傾斜する非垂直になっている。
Similar to the
サブマウント部材５０は、サブマウント部材５０の裏面側の電極４２ｂがマウント部材３０の第１の面３１側に位置する状態でマウント部材３０の第１の面３１に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して接着固定されている。
The
半導体発光素子ＬＤ１は、半導体発光素子ＬＤ１の主面側の上部電極１がサブマウント部材５０の主面側の電極５２ａ側と例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して電気的に接続された状態でサブマウント部材５０に実装されている。即ち、本実施例の半導体発光素子ＬＤ１は、その主面側の上部電極１がサブマウント部材５０側に位置するジャンクション・ダウン方式でサブマウント部材５０に実装されている。
In the semiconductor light emitting element LD1, the
本実施例のサブマウント部材４０は、前述の実施例３と同様に、サブマウント部材４０の主面側の電極４２ａがマウント部材３０の第２の面３２側に位置し、サブマウント部材４０の主面側の電極４２ａに形成された開口部４３ａが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なる状態でマウント部材３０の第２の面３２に例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して接着固定されている。本実施例において、サブマウント部材４０は、前述の実施例１と同様に、その一部がマウント部材３０の第１の面３１上に位置する状態でマウント部材３０の第２の面３２に接着固定されている。
In the
半導体受光素子ＰＤは、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡ側の電極がサブマウント部材４０の裏面側の電極４２ｂに例えばハンダ等の導電性接着材３５を介在して電気的に接続された状態で、かつ半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡがサブマウント部材４０の裏面側の電極４２ｂに形成された開口部４３ｂと平面的に重なる状態でサブマウント部材４０に実装されている。
In the semiconductor light receiving element PD, the electrode on the light receiving surface PDA side of the semiconductor light receiving element PD is electrically connected to the
本実施例においても、半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５と平面的に重なるように半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置されている。
Also in the present embodiment, the semiconductor light receiving element PD is disposed on the back surface side of the semiconductor light emitting element LD1 so that the light receiving surface PDA overlaps the
半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡは、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１に対して非平行になっている。換言すれば、半導体受光素子ＰＤは、その受光面ＰＤＡが半導体発光素子ＬＤ１の裏面側から出射したモニター光１８の光軸に対して垂直（直角）とならないように配置されている。本実施例では、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡと、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１との非平行状態は、例えば、半導体発光素子ＬＤ１のＭＱＷ層７若しくは基板１に対してサブマウント部材４０の裏面側の電極４２ｂを非平行状態とすることによって行われている。
The light receiving surface PDA of the semiconductor light receiving element PD is not parallel to the MQW layer 7 or the
本実施例において、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤは、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０の貫通孔４６を通過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように実装されている。
In the present embodiment, in the semiconductor light emitting element LD1 and the semiconductor light receiving element PD, the
このように構成された本実施例の光モジュールにおいて、ボンディングワイヤ６４を介して半導体発光素子ＬＤ１へ伝えられた電気信号は、半導体発光素子ＬＤ１にて光信号に変換され、半導体発光素子ＬＤ１の前端面側の反射膜１３から出射した光は信号光１７として外部へ伝えられる。一方、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側における下部電極２の開口部１５から出射したモニター光１８は、サブマウント部材４０に設けられた貫通孔４６を通過して半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに入射し、半導体受光素子ＰＤで電気信号などに変換され、外部へ半導体発光素子ＬＤ１の状態などの情報を伝える。このとき、サブマウント部材４０の裏面側が略傾斜しており、このサブマウント部材４０の裏面側に実装された半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡは、半導体発光素子ＬＤの裏面側から出射されたモニター光１８の光軸に対して非垂直となっているので、半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡへ入射するモニター光１８が半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡで反射されたとしても、反射光１８ａが半導体発光素子ＬＤ１へ戻り光として戻り、半導体発光素子ＬＤ１の特性を劣化させることはない。ただし、前記傾斜の方向は、反射光１８ａが信号光１７と干渉し信号を劣化させないように、例えば本実施例のように反射光３１８ａが信号光１７と逆方向に向うように傾斜させる必要がある。
In the optical module of the present embodiment configured as described above, the electrical signal transmitted to the semiconductor light emitting element LD1 through the
このように、半導体発光素子ＬＤ１の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８がサブマウント部材４０の貫通孔４６を通過して半導体発光素子ＬＤ１の裏面側に配置された半導体発光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように、半導体発光素子ＬＤ１及び半導体受光素子ＰＤを実装することにより、本実施例５においても、前述の実施例１と同様に、組み立てが容易で、かつ少ない部品点数で低コストのモニター機能付き光モジュールを提供することができる。
As described above, the
また、本実施例５では、前述の実施例４と同様に、半導体発光素子ＬＤ１は、サブマウント部材４０にジャンクション・ダウン方式で実装されているが、半導体発光素子ＬＤ１の発光領域１９における上部電極１と非発光領域２０における上部電極１ａとが略同一高さにあるので、上部電極１と上部電極１ａともに導電性接着材３５でサブマウント部材５０の主面側の電極５２ａに接着固定することができるので、素子全体を安定させて実装することができる。
In the fifth embodiment, similarly to the fourth embodiment, the semiconductor light emitting element LD1 is mounted on the
［実施例６］
本実施例６では、光モジュールに半導体受光素子と共に組み込まれる半導体発光素子において、前述の実施例１乃至５の半導体発光素子とは構造が異なる他の半導体発光素子について説明する。
[Example 6]
In the sixth embodiment, a description will be given of another semiconductor light emitting device having a structure different from that of the semiconductor light emitting devices of the first to fifth embodiments described above in the semiconductor light emitting device incorporated in the optical module together with the semiconductor light receiving device.
図８は、本発明の実施例の光モジュールに半導体受光素子と共に組み込まれる他の半導体発光素子の概略構成を示す図（（ａ）は平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面構造を示す断面図，（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面構造を示す断面図，（ｄ）は底面図）である。 FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of another semiconductor light emitting element incorporated in the optical module of the embodiment of the present invention together with the semiconductor light receiving element ((a) is a plan view, and (b) is AA ′ of (a)). FIG. 6C is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the line, FIG. 5C is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure along the line BB ′ in FIG.
本実施例の半導体発光素子ＬＤ２は、図８に示すように、上部電極１、下部電極２、基板３、ＤＢＲ層４、ＩｎＰバッファ層５、下部ＳＣＨ層６、ＭＱＷ層７、上部ＳＣＨ層８、エッチング停止層９、パッシベーション膜１２、反射膜１３、無反射膜１４、開口部（電極穴）１５、ミラー（反射鏡）１６、埋め込み層２３、ＤＦＢ層２４、上部ＩｎＰ層２６、メサストライプ部２７等を有している。
As shown in FIG. 8, the semiconductor light emitting device LD2 of this example includes an
下部ＳＣＨ層６はＩｎＧａＡｌＡｓからなり、ＩｎＰバッファ層５とともに第１導電型（例えばｎ型）の下部クラッド層を形成している。上部ＳＣＨ層８とエッチング停止層９はＩｎＧａＡｌＡｓからなり、ＤＦＢ層２４はＩｎＧａＡｓＰとＩｎＰからなり、ピッチは約２０２ｎｍ、デューティーは５：５となるように作製し、ＩｎＰからなるＩｎＰ層２６と共に第１導電型とは逆導電型である第２導電型（例えばｐ型）の上部クラッド層を形成している。本実施例では、ＩｎＰバッファ層５と、下部ＳＣＨ層６と、ＭＱＷ層７と、上部ＳＣＨ層８と、エッチング停止層９と、ＤＦＢ層２４と、上部ＩｎＰ層２６とがメサストライプ部２７を形成している。ＭＱＷ層７の井戸層と障壁層はともにＩｎＧａＡｌＡｓからなり、１．３１μｍ帯で発光するように材料の組成を調節している。ＤＢＲ層４はＩｎＰとＩｎＧａＡｓＰを交互に２６対積層した構造をしており、光の波長１．３１μｍ付近で良好な反射特性が得られるよう層の厚さを調節している。
The
本実施例の半導体素子の大きさは厚さ略１５０μｍ、長さ略３００μｍ、幅略４００μｍとなっている。ドライエッチング技術もしくはウェットエッチングを用いて、図８に示すようにメサストライプ部２７を形成し、その後、メサストライプ部２７が形成されている領域以外をＩｎＰやＦｅ−ＩｎＰ、Ｒｕ−ＩｎＰで埋め込むことによって埋め込み層２３を形成し、素子全体の表面を概平坦化した。本実施例のミラー１６はＭＱＷ層７に対して時計回りで略４５度、かつ発光領域１９の長さが略５０μｍとなるようにウェットエッチングを用いてＤＢＲ層４の直上まで形成した。このとき、図８の非発光領域２０にもＭＱＷ層７に対して反時計回りで略４５度の傾斜ができ、かつ非発光領域２０の長さが略２５０μｍとなるようにした。このように、共振器長が短くとも、非発光領域２０が略２５０μｍあり、素子全体として長さが略３００μｍあるので、真空ピンセットなどによる取り扱いが非常に容易となる。また、非発光領域２０にもウェットエッチされない領域を形成することによって、ジャンクション・ダウン方式で半導体発光素子ＬＤ２を実装するときに役に立つようにした。
The semiconductor element of this example has a thickness of about 150 μm, a length of about 300 μm, and a width of about 400 μm. Using a dry etching technique or wet etching, the
ここで、図８の（ａ）図に記載してある通り、メサストライプ部２７は、反射膜１３が形成された前端面から発光領域１９内にのみに形成しており、その長さは本実施例では発光領域１９よりも短い略４０μｍとしてある。そのため、メサストライプ部２７を形成する下部クラッド層やＭＱＷ層７、上部クラッド層のエッチングレートなどの違いによってウェットエッチング時に表面が荒れることを防ぎ、発光光の波長λに対してミラー１６表面の段差がλ／１０以下となる程度にミラー１６が形成できるようになった。このように、ウェットエッチングを用いても、きれいにミラー１６形成が出来るのが本実施例の特徴の１つである。ただし、非導波領域２５では横方向および縦方向に光の閉じ込めがなく、光は拡散するが、ＭＱＷ層７の端からミラー１６を介してＤＢＲ層４の表面までの距離が１０μｍ程度ならほとんど特性に影響がないことは本実施例の素子を用いた測定で確認済みである。
Here, as shown in FIG. 8A, the
電気信号は電流として上部電極１もしくは下部電極２より注入され、その電流の大部分は発光領域１９内のＭＱＷ層７で光に変換される。その光はＤＦＢ層２４および反射膜１３、ミラー１６を介してＤＢＲ層４で反射されながら増幅していく。このとき、反射膜１３の反射率Ｒ１とＤＢＲ層４の反射率Ｒ２がＲ１≦Ｒ２の関係にあるので、反射せずに透過した光はＤＢＲ層４よりも反射膜１３の方から多く出射し、反射膜１３を透過した光は信号光１７となる。一方、信号光１７よりも出力は小さいが、ＤＢＲ層４を透過した光は基板３でほとんど損失を受けることなく、下部電極１の開口部１５を透過して出射し、モニター光１８として利用できる。このとき、下部電極１の開口部１５には無反射膜１４が施されているので、下部電極２によって反射される光は全くなく、また、基板３の底面で反射されＤＢＲ層４の方向へ戻る光はほとんどない。さらに、反射膜１３より信号光１７を、無反射膜１４よりモニター光１８をそれぞれ取り出すことにより、部品点数の増加やモジュールの複雑化を防ぎ、コスト上昇を抑えることができる。
The electric signal is injected as a current from the
非発光領域２０において、上部電極１ａの直下は、全体がパッシベーション膜１２で覆われているので、上部電極１ａから非発光領域２０に電流が流れることは決してない。同様に発光領域１９でも埋め込み層２３における上部電極１の直下は、パッシベーション膜１２で覆われているので、電流が流れることは決してない。このように、電流の流れない領域にも上部電極１と１ａを形成しているのは、上部電極１及び１ａ側をマウント側にするジャンクション・ダウン方式で半導体発光素子ＬＤ２を実装をする際、埋め込み層２３直上の上部電極１と非発光領域２０の上部電極１ａもハンダ等で固定することにより、素子全体を安定させるためである。
In the
このように構成された半導体発光素子ＬＤ２においても、前述の実施例１〜５で説明した実装形態で半導体受光素子ＰＤとともに光モジュールに組み込むことにより、前述の実施例１〜５と同様の効果が得られる。 Also in the semiconductor light emitting element LD2 configured in this way, the same effects as in the above-described Examples 1 to 5 can be obtained by incorporating the semiconductor light-receiving element PD together with the semiconductor light receiving element PD in the mounting form described in the above Examples 1 to 5. can get.
なお、上記の特許文献１〜３には、本実施例の「前端面から信号光１７を出射し、基板３の裏面側の電極２に形成された開口部１５からモニター光１８を出射する端発光型の半導体発光素子（ＬＤ１，ＬＤ２）」については記載されておらず、また、本実施例の「半導体発光素子（ＬＤ１，ＬＤ２）の裏面側の下部電極２に形成された開口部１５から出射したモニター光１８が半導体発光素子（ＬＤ１，ＬＤ２）の裏面側に配置された半導体受光素子ＰＤの受光面ＰＤＡに到達できるように、半導体発光素子（ＬＤ１，ＬＤ２）及び半導体受光素子ＰＤを実装する光モジュール」についても記載されていない。
In the
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
１、１ａ…上部電極、２…下部電極、３…基板、４…ＤＢＲ層（分布ブラッグ層）、５…ＩｎＰバッファ層、６…下部ＳＣＨ層、７…ＭＱＷ層（活性層）、８…上部ＳＣＨ層、９…エッチング停止層、１０…ＩｎＰクラッド層、１０ａ…メサストライプ部、１０ｂ…肩部（土手部）、１２…パッシベーション膜、１３…反射膜、１４…無反射膜、１５…開口部（電極穴）、１６…ミラー（反射鏡）、１７…信号光、１８…モニター光、１８ａ…反射光、１９…発光領域、２０…非発光領域、
２３…埋め込み層、２４…ＤＦＢ層、２５…非導波領域、２６…上部ＩｎＰ層、２７…メサストライプ部、
３０…マウント部材（台座）、３１…第１の面、３２…第２の面、３５…導電性接着材、
４０…サブマウント部材（台座）、４１，４１ａ…ベース部材、４２ａ，４２ｂ…電極、４３ａ，４３ｂ…開口部（電極穴）、４４ａ，４４ｂ…無反射膜、４５…溝、４６…貫通孔（ビアホール）、
５０…サブマウント部材（台座）、５１…ベース部材、５２ａ，５２ｂ…電極、
６０…封止体、６１…ステム、６２…絶縁体、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ…リード、６４…ボンディングワイヤ、６５…キャップ部材、６６…光透過窓。
DESCRIPTION OF
23 ... buried layer, 24 ... DFB layer, 25 ... non-waveguide region, 26 ... upper InP layer, 27 ... mesa stripe part,
30 ... Mount member (pedestal), 31 ... First surface, 32 ... Second surface, 35 ... Conductive adhesive,
40 ... Submount member (pedestal), 41, 41a ... Base member, 42a, 42b ... Electrode, 43a, 43b ... Opening (electrode hole), 44a, 44b ... Non-reflective film, 45 ... Groove, 46 ... Through-hole ( Beer hall),
50 ... Submount member (base), 51 ... Base member, 52a, 52b ... Electrode,
60 ... Sealing body, 61 ... Stem, 62 ... Insulator, 63a, 63b, 63c, 63d ... Lead, 64 ... Bonding wire, 65 ... Cap member, 66 ... Light transmission window.
Claims (21)
前記半導体発光素子は、
半導体基板と、
前記半導体基板の主面上に形成された少なくとも２種類の屈折率の異なる半導体層からなる分布ブラッグ反射層と、
前記分布ブラッグ反射層上に形成された第１導電型の下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成された、前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型の上部クラッド層と、
前記活性層の互いに反対側に位置する第１及び第２の端面のうちの前記第１の端面に、前記半導体基板に対して時計回りで略４５度の角度をもって配置された反射鏡と、
前記活性層の前記第２の端面に配置され、反射率が前記分布ブラッグ反射層の反射率以下の反射膜と、
前記上部クラッド層上に形成された上部電極と、
前記半導体基板の主面とは反対側の裏面に形成された下部電極と、
前記活性層で発生し、前記分布ブラッグ反射層を透過した光が前記半導体基板の裏面から出射できるように、前記下部電極に形成された開口部及び前記開口部に設けられた無反射膜とを有し、
前記半導体受光素子は、前記半導体受光素子の受光面が前記半導体発光素子の前記開口部と平面的に重なるように前記半導体基板の裏面側に配置されていることを特徴とする光モジュール。 An optical module having a semiconductor light emitting element and a semiconductor light receiving element,
The semiconductor light emitting element is
A semiconductor substrate;
A distributed Bragg reflection layer comprising at least two types of semiconductor layers having different refractive indexes formed on the main surface of the semiconductor substrate;
A lower clad layer of a first conductivity type formed on the distributed Bragg reflective layer;
An active layer formed on the lower cladding layer;
An upper cladding layer of a second conductivity type formed on the active layer and having a conductivity type opposite to the first conductivity type;
A reflecting mirror disposed at an angle of approximately 45 degrees clockwise with respect to the semiconductor substrate on the first end face of the first and second end faces located on opposite sides of the active layer;
A reflective film disposed on the second end face of the active layer and having a reflectance equal to or lower than that of the distributed Bragg reflective layer;
An upper electrode formed on the upper cladding layer;
A lower electrode formed on the back surface opposite to the main surface of the semiconductor substrate;
An opening formed in the lower electrode and a non-reflective film provided in the opening so that light generated in the active layer and transmitted through the distributed Bragg reflection layer can be emitted from the back surface of the semiconductor substrate; Have
The optical module, wherein the semiconductor light receiving element is disposed on the back side of the semiconductor substrate such that a light receiving surface of the semiconductor light receiving element overlaps the opening of the semiconductor light emitting element in a plane.
第１の台座と、第２の台座とを有し、
前記第１の台座は、第１の面と、前記第１の面よりも高さ位置が高い第２の面とを有し、
前記第２の台座は、互いに反対側に位置する主面及び裏面と、前記主面に形成された電極とを有し、
前記半導体受光素子は、前記第１の台座の前記第１の面に実装され、
前記第２の台座は、前記第２の台座の裏面が前記第１の台座の前記第２の面側に位置する状態で前記第１の台座の前記第２の面に固定され、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光素子の前記下部電極が前記第２の台座の前記電極に導電性接着材を介在して電気的に接続され、かつ前記半導体発光素子の前記開口部が前記第２の台座と平面的に重ならない状態で前記第２の台座に実装されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
A first pedestal and a second pedestal;
The first pedestal has a first surface and a second surface having a height position higher than the first surface;
The second pedestal has a main surface and a back surface located on opposite sides of each other, and an electrode formed on the main surface,
The semiconductor light receiving element is mounted on the first surface of the first pedestal,
The second pedestal is fixed to the second surface of the first pedestal in a state where the back surface of the second pedestal is located on the second surface side of the first pedestal,
In the semiconductor light emitting device, the lower electrode of the semiconductor light emitting device is electrically connected to the electrode of the second pedestal with a conductive adhesive interposed therebetween, and the opening of the semiconductor light emitting device is connected to the first electrode. An optical module, wherein the optical module is mounted on the second pedestal so as not to overlap the two pedestals.
前記第２の台座は、前記第２の台座の一部が前記第１の台座の前記第１の面上に位置する状態で前記第１の台座の第２の面に固定されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 2,
The second pedestal is fixed to the second surface of the first pedestal in a state where a part of the second pedestal is located on the first surface of the first pedestal. A featured optical module.
前記半導体受光素子の受光面は、前記半導体発光素子の前記活性層に対して非平行になっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 2,
The light receiving surface of the semiconductor light receiving element is non-parallel to the active layer of the semiconductor light emitting element.
第１の台座と、第２の台座とを有し、
前記第１の台座は、第１の面と、前記第１の面よりも高さ位置が高い第２の面とを有し、
前記第２の台座は、光透過性材料からなるベース部材と、前記ベース部材の主面に形成された第１の電極と、前記第１の電極に形成された第１の開口部と、前記第１の開口部に形成された第１の無反射膜と、前記ベース部材の主面とは反対側の裏面に形成された第２の電極と、前記第２の電極に前記第１の開口部と対向して形成された第２の開口部と、前記第２の開口部に形成された第２の無反射膜とを有し、
半導体受光素子は、前記第１の台座の前記第１の面に実装され、
前記第２の台座は、前記第２の台座の前記第２の電極が前記第１の台座の前記第２の面側に位置し、前記第２の台座の前記第２の開口部が前記半導体受光素子の受光面と平面的に重なる状態で前記第１の台座の前記第２の面に固定され、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光素子の前記下部電極が前記第２の台座の前記第１の電極に導電性接着材を介在して電気的に接続され、かつ前記半導体発光素子の前記開口部が前記第２の台座の前記第１の開口部と平面的に重なる状態で前記第２の台座に実装されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
A first pedestal and a second pedestal;
The first pedestal has a first surface and a second surface having a height position higher than the first surface;
The second pedestal includes a base member made of a light transmissive material, a first electrode formed on a main surface of the base member, a first opening formed in the first electrode, A first antireflective film formed in the first opening; a second electrode formed on the back surface opposite to the main surface of the base member; and the first opening in the second electrode. A second opening formed opposite to the portion, and a second non-reflective film formed in the second opening,
The semiconductor light receiving element is mounted on the first surface of the first pedestal,
In the second pedestal, the second electrode of the second pedestal is positioned on the second surface side of the first pedestal, and the second opening of the second pedestal is the semiconductor. Fixed to the second surface of the first pedestal in a state of overlapping with the light receiving surface of the light receiving element,
In the semiconductor light emitting device, the lower electrode of the semiconductor light emitting device is electrically connected to the first electrode of the second pedestal via a conductive adhesive, and the opening of the semiconductor light emitting device Is mounted on the second pedestal in a state of overlapping with the first opening of the second pedestal in a plane.
前記第２の無反射膜は、前記半導体受光素子の受光面に対して非平行になっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 5,
The optical module, wherein the second non-reflective film is non-parallel to the light receiving surface of the semiconductor light receiving element.
前記半導体受光素子の受光面は、前記半導体発光素子の前記活性層に対して非平行になっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 5,
The light receiving surface of the semiconductor light receiving element is non-parallel to the active layer of the semiconductor light emitting element.
前記第１の台座の前記第１の面は、前記第１の台座に形成された凹部の底面であり、
前記第２の台座は、前記第１の台座の前記凹部を跨ぐようにして前記第２の面に固定されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 5,
The first surface of the first pedestal is a bottom surface of a recess formed in the first pedestal;
The optical module, wherein the second pedestal is fixed to the second surface so as to straddle the concave portion of the first pedestal.
第１の台座と、第２の台座とを有し、
前記第１の台座は、第１の面と、前記第１の面よりも高さ位置が高い第２の面とを有し、
前記第２の台座は、ベース部材と、前記ベース部材の主面に形成された第１の電極と、前記ベース部材の主面とは反対側の裏面に形成された第２の電極と、前記第１の電極から前記第２の電極に亘って貫通する貫通孔とを有し、
半導体受光素子は、前記第１の台座の前記第１の面に実装され、
前記第２の台座は、前記第２の台座の前記第２の電極が前記第１の台座の前記第２の面側に位置し、前記第２の台座の前記貫通孔が前記半導体受光素子の受光面と平面的に重なる状態で前記第１の台座の前記第２の面に固定され、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光素子の前記下部電極と前記第２の台座の前記電極との間に導電性接着材を介在し、前記半導体発光素子の前記開口部が前記第２の台座の前記貫通孔と平面的に重なる状態で前記第２の台座に実装されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
A first pedestal and a second pedestal;
The first pedestal has a first surface and a second surface having a height position higher than the first surface;
The second pedestal includes a base member, a first electrode formed on a main surface of the base member, a second electrode formed on a back surface opposite to the main surface of the base member, A through-hole penetrating from the first electrode to the second electrode,
The semiconductor light receiving element is mounted on the first surface of the first pedestal,
In the second pedestal, the second electrode of the second pedestal is positioned on the second surface side of the first pedestal, and the through hole of the second pedestal is formed on the semiconductor light receiving element. Fixed to the second surface of the first pedestal in a state overlapping with the light receiving surface,
In the semiconductor light emitting device, a conductive adhesive is interposed between the lower electrode of the semiconductor light emitting device and the electrode of the second pedestal, and the opening of the semiconductor light emitting device is formed on the second pedestal. An optical module, wherein the optical module is mounted on the second pedestal so as to overlap the through hole in a planar manner.
前記半導体受光素子の受光面は、前記半導体発光素子の前記活性層に対して非平行になっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 9,
The light receiving surface of the semiconductor light receiving element is non-parallel to the active layer of the semiconductor light emitting element.
前記第１の台座の前記第１の面は、前記第１の台座に形成された凹部の底面であり、
前記第２の台座は、前記第１の台座の前記凹部を跨ぐようにして前記第１の台座の前記第２の面に固定されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 6,
The first surface of the first pedestal is a bottom surface of a recess formed in the first pedestal;
The optical module, wherein the second pedestal is fixed to the second surface of the first pedestal so as to straddle the concave portion of the first pedestal.
第１の台座と、第２の台座と、第３の台座とを有し、
前記第１の台座は、第１の面と、前記第１の面よりも高さ位置が高い第２の面とを有し、
前記第２の台座は、第１のベース部材と、前記第１のベース部材の主面に形成された第１の電極と、前記第１のベース部材の主面とは反対側の裏面に形成された第２の電極とを有し、
前記第３の台座は、光透過性材料からなる第２のベース部材と、前記第２のベース部材の主面に形成された第３の電極と、前記第３の電極に形成された第１の開口部と、前記第１の開口部に形成された第１の無反射膜と、前記第２のベース部材の主面とは反対側の裏面に形成された第４の電極と、前記第４の電極に前記第１の開口部と対向して形成された第２の開口部と、前記第２の開口部に形成された第２の無反射膜とを有し、
前記第２の台座は、前記第２の台座の前記第２の電極が前記第１の台座の前記第１の面側に位置する状態で前記第１の台座の前記第１の面に固定され、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光素子の前記上部電極が前記第２の台座の前記第１の電極と導電性接着材を介在して電気的接続された状態で前記第２の台座に実装され、
前記第３の台座は、前記第３の台座の前記第３の電極が前記第１の台座の第２の面側に位置し、かつ前記第３の台座の前記第１の開口部が前記半導体発光素子の前記開口部と平面的に重なる状態で前記第１の台座の前記第２の面に固定され、
前記半導体受光素子は、前記半導体受光素子の受光面が前記第３の台座側に位置し、かつ前記半導体受光素子の受光面が前記第３の台座の前記第２の開口部と平面的に重なる状態で前記第３の台座に実装されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
A first pedestal, a second pedestal, and a third pedestal;
The first pedestal has a first surface and a second surface having a height position higher than the first surface;
The second pedestal is formed on the first base member, the first electrode formed on the main surface of the first base member, and the back surface opposite to the main surface of the first base member. A second electrode formed,
The third pedestal includes a second base member made of a light transmissive material, a third electrode formed on a main surface of the second base member, and a first electrode formed on the third electrode. The first non-reflective film formed in the first opening, the fourth electrode formed on the back surface opposite to the main surface of the second base member, and the first electrode A second opening formed on the four electrodes facing the first opening, and a second non-reflective film formed on the second opening,
The second pedestal is fixed to the first surface of the first pedestal in a state where the second electrode of the second pedestal is located on the first surface side of the first pedestal. ,
The semiconductor light emitting element is mounted on the second pedestal in a state where the upper electrode of the semiconductor light emitting element is electrically connected to the first electrode of the second pedestal via a conductive adhesive. ,
In the third pedestal, the third electrode of the third pedestal is located on the second surface side of the first pedestal, and the first opening of the third pedestal is the semiconductor. Fixed to the second surface of the first pedestal in a state of planarly overlapping the opening of the light emitting element,
In the semiconductor light receiving element, the light receiving surface of the semiconductor light receiving element is positioned on the third pedestal side, and the light receiving surface of the semiconductor light receiving element overlaps the second opening of the third pedestal in a plane. An optical module mounted on the third pedestal in a state.
前記第２の無反射膜は、前記半導体受光素子の受光面に対して非平行になっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 12,
The optical module, wherein the second non-reflective film is non-parallel to the light receiving surface of the semiconductor light receiving element.
前記半導体受光素子の受光面は、前記半導体発光素子の前記活性層に対して非平行になっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 12,
The light receiving surface of the semiconductor light receiving element is non-parallel to the active layer of the semiconductor light emitting element.
第１の台座と、第２の台座と、第３の台座とを有し、
前記第１の台座は、第１の面と、前記第１の面よりも高さ位置が高い第２の面とを有し、
前記第２の台座は、第１のベース部材と、前記第１のベース部材の主面に形成された第１の電極と、前記第１のベース部材の主面とは反対側の裏面に形成された第２の電極とを有し、
前記第３の台座は、第２のベース部材と、前記第２のベース部材の主面に形成された第３の電極と、前記第２のベース部材の主面とは反対側の裏面に形成された第４の電極と、前記第３の電極から前記第４の電極に亘って貫通する貫通孔とを有し、
前記第２の台座は、前記第２の台座の前記第２の電極が前記第１の台座の前記第１の面側に位置する状態で前記第１の台座の前記第１の面に固定され、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光素子の前記上部電極が前記第２の台座の前記第１の電極に導電性接着材を介在して電気的に接続された状態で前記第２の台座に実装され、
前記第３の台座は、前記第３の台座の前記第３の電極が前記第１の台座の第２の面側に位置し、前記第３の台座の前記貫通孔が前記半導体発光素子の前記開口部と平面的に重なる状態で前記第１の台座の前記第２の面に固定され、
前記半導体受光素子は、前記半導体受光素子の前記受光面が前記第３の台座の前記第４の電極側に位置し、前記半導体受光素子の受光面が前記第３の台座の前記貫通孔と平面的に重なる状態で前記第３の台座に実装されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
A first pedestal, a second pedestal, and a third pedestal;
The first pedestal has a first surface and a second surface having a height position higher than the first surface;
The second pedestal is formed on the first base member, the first electrode formed on the main surface of the first base member, and the back surface opposite to the main surface of the first base member. A second electrode formed,
The third pedestal is formed on a second base member, a third electrode formed on the main surface of the second base member, and a back surface opposite to the main surface of the second base member. And a through hole penetrating from the third electrode to the fourth electrode,
The second pedestal is fixed to the first surface of the first pedestal in a state where the second electrode of the second pedestal is located on the first surface side of the first pedestal. ,
The semiconductor light emitting element is mounted on the second pedestal in a state where the upper electrode of the semiconductor light emitting element is electrically connected to the first electrode of the second pedestal via a conductive adhesive. And
In the third pedestal, the third electrode of the third pedestal is positioned on the second surface side of the first pedestal, and the through hole of the third pedestal is formed on the semiconductor light emitting element. Fixed to the second surface of the first pedestal in a state of overlapping with the opening in a plane,
In the semiconductor light receiving element, the light receiving surface of the semiconductor light receiving element is positioned on the fourth electrode side of the third pedestal, and the light receiving surface of the semiconductor light receiving element is planar with the through hole of the third pedestal. The optical module is mounted on the third pedestal so as to overlap each other.
前記半導体受光素子の受光面は、前記半導体発光素子の前記活性層に対して非平行になっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 15,
The light receiving surface of the semiconductor light receiving element is non-parallel to the active layer of the semiconductor light emitting element.
前記半導体発光素子は、前記反射鏡と重ならないように、少なくとも前記上部クラッド層にメサストライプ部が形成されていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
The semiconductor light emitting device is characterized in that a mesa stripe portion is formed at least in the upper clad layer so as not to overlap the reflecting mirror.
前記半導体発光素子は、前記反射膜及び前記反射鏡を含む発光領域と、前記発光領域の前記反射膜側とは反対側に設けられ、かつ前記発光領域から溝によって分離された非発光領域とを有し、
前記非発光領域は、前記発光領域と略同一高さとなっていることを特徴とする光モジュール。 The optical module according to claim 1,
The semiconductor light emitting element includes a light emitting region including the reflective film and the reflecting mirror, and a non-light emitting region provided on the opposite side of the light emitting region from the reflective film side and separated from the light emitting region by a groove. Have
The optical module, wherein the non-light-emitting area has substantially the same height as the light-emitting area.
前記半導体基板の主面上に形成された少なくとも２種類の屈折率の異なる半導体層からなる分布ブラッグ反射層と、
前記分布ブラッグ反射層上に形成された第１導電型の下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成された、前記第１導電型とは逆導電型である第２導電型の上部クラッド層と、
前記活性層の互いに反対側に位置する第１及び第２の端面のうちの前記第１の端面に、前記半導体基板に対して時計回りで略４５度の角度をもって配置された反射鏡と、
前記活性層の前記第２の端面に配置され、反射率が前記分布ブラッグ反射層の反射率以下の反射膜と、
前記上部クラッド層上に形成された上部電極と、
前記半導体基板の主面とは反対側の裏面に形成された下部電極と、
前記活性層で発生し、前記分布ブラッグ反射層を透過した光が前記半導体基板の裏面から出射できるように、前記下部電極に形成された開口部及び前記開口部に設けられた無反射膜とを有することを特徴とする半導体光発光素子。 A semiconductor substrate;
A distributed Bragg reflection layer comprising at least two types of semiconductor layers having different refractive indexes formed on the main surface of the semiconductor substrate;
A lower clad layer of a first conductivity type formed on the distributed Bragg reflective layer;
An active layer formed on the lower cladding layer;
An upper cladding layer of a second conductivity type formed on the active layer and having a conductivity type opposite to the first conductivity type;
A reflecting mirror disposed at an angle of approximately 45 degrees clockwise with respect to the semiconductor substrate on the first end face of the first and second end faces located on opposite sides of the active layer;
A reflective film disposed on the second end face of the active layer and having a reflectance equal to or lower than that of the distributed Bragg reflective layer;
An upper electrode formed on the upper cladding layer;
A lower electrode formed on the back surface opposite to the main surface of the semiconductor substrate;
An opening formed in the lower electrode and a non-reflective film provided in the opening so that light generated in the active layer and transmitted through the distributed Bragg reflection layer can be emitted from the back surface of the semiconductor substrate; A semiconductor light emitting device comprising:
前記半導体発光素子は、前記反射鏡と重ならないように、少なくとも前記上部クラッド層にメサストライプが形成されていることを特徴とする半導体発光素子。 The semiconductor light emitting device according to claim 19,
The semiconductor light emitting device is characterized in that a mesa stripe is formed at least in the upper clad layer so as not to overlap the reflecting mirror.
前記半導体発光素子は、前記反射膜及び前記反射鏡を含む発光領域と、前記発光領域の前記反射膜側とは反対側に設けられ、かつ前記発光領域から溝によって分離された非発光領域とを有し、
前記非発光領域は、前記発光領域と略同一高さとなっていることを特徴とする半導体発光素子。 The semiconductor light emitting device according to claim 19,
The semiconductor light emitting element includes a light emitting region including the reflective film and the reflecting mirror, and a non-light emitting region provided on the opposite side of the light emitting region from the reflective film side and separated from the light emitting region by a groove. Have
The non-light emitting region is substantially the same height as the light emitting region.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4769909B1 (en) * | 2011-01-11 | 2011-09-07 | パナソニック株式会社 | Laser light source device |
| WO2013183666A1 (en) | 2012-06-07 | 2013-12-12 | 三菱樹脂株式会社 | Polyolefin resin porous film |
| JPWO2017007015A1 (en) * | 2015-07-08 | 2018-02-22 | 株式会社東芝 | Nonaqueous electrolyte battery and battery pack |
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2008
- 2008-12-17 JP JP2008320992A patent/JP2010147149A/en active Pending
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| JP4769909B1 (en) * | 2011-01-11 | 2011-09-07 | パナソニック株式会社 | Laser light source device |
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