JP2011119521A - 半導体レーザチップ、半導体レーザ装置および半導体レーザチップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この半導体レーザチップ100は、表面10aと裏面10bとを含む基板10と、基板10の表面10a上に形成された窒化物半導体各層11〜18と、窒化物半導体層に形成された光導波路20(リッジ部19)と、基板10の裏面10b上に形成されたn側電極23と、基板10を含む領域に形成され、光導波路20(リッジ部19)に沿って延びる切欠部5とを備えている。この切欠部5は、半導体レーザチップ100の両側端面40のそれぞれに形成されているとともに、これら切欠部5の切欠面5a上には、n側電極23と接続された金属層24が形成されている。
【選択図】図2
Description
図1および図2は、本発明の第1実施形態による半導体レーザチップの斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態による半導体レーザチップを上側から見た平面図である。図4は、本発明の第1実施形態による半導体レーザチップの断面図である。図5および図6は、本発明の第1実施形態による半導体レーザチップの構造を説明するための図である。なお、図4は、図3のA−A線に沿った断面を示している。まず、図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態による半導体レーザチップ100の構造について説明する。
図25は、第1実施形態の変形例による半導体レーザチップの断面図である。次に、図25を参照して、第1実施形態の変形例による半導体レーザチップ100aの構造について説明する。
図27は、本発明の第2実施形態による半導体レーザチップの一部を拡大して示した断面図である。次に、図27を参照して、本発明の第2実施形態による半導体レーザチップ200の構造について説明する。
図33は、本発明の第3実施形態による半導体レーザチップの斜視図である。図34は、図33のB−B線に沿った断面図である。次に、図33および図34を参照して、本発明の第3実施形態による半導体レーザチップ300の構造について説明する。
図36は、本発明の第4実施形態による半導体レーザチップの斜視図である。図37は、図36のC−C線に沿った断面図である。次に、図36および図37を参照して、本発明の第4実施形態による半導体レーザチップ400について説明する。
6 切欠部(第2切欠部)
5a、6a 切欠面
10 基板
10a 表面(一方主面)
10b 裏面(他方主面)
11 下部コンタクト層
12 下部クラッド層
13 下部ガイド層
14 活性層
15 蒸発防止層
16 上部ガイド層
17 上部クラッド層
18 上部コンタクト層
19 リッジ部(電流通路部)
20 光導波路
21 埋め込み層
22 p側電極
23 n側電極(第1金属層)
24、223 金属層(第2金属層)
30 共振器端面
40 側端面
55 溝部
56 劈開補助溝
60 メッキ層
100、100a、200、300、400 半導体レーザチップ
110 ステム(放熱基台)
130 サブマウント
131 トレンチ(段差部)
131a、132a 底面
131b、132b 側壁
132 段差
140 キャップ
150 リードピン
160 ワイヤ
170 ハンダ(放熱材)
Claims (19)
- 一方主面と前記一方主面の反対側の他方主面とを含む基板と、
前記基板の一方主面上に形成された半導体層と、
前記半導体層に形成された光導波路と、
前記基板の他方主面上に形成された第1金属層と、
前記基板を含む領域に形成され、前記光導波路に沿って延びる第1切欠部とを備え、
前記第1切欠部が切欠面を含むとともに、前記切欠面上の少なくとも一部に、前記第1金属層と接触する第2金属層が形成されていることを特徴とする、半導体レーザチップ。 - 前記光導波路に沿った側端面をさらに備え、
前記第1切欠部が、前記側端面に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の半導体レーザチップ。 - 前記基板および前記半導体層は、互いに対向する一対の前記側端面を有しており、
前記第1切欠部が、前記一対の側端面のそれぞれに形成されていることを特徴とする、請求項2に記載の半導体レーザチップ。 - 前記半導体層は、窒化物半導体層を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。
- 前記第1切欠部の切欠面は、前記基板の法線方向に対して傾斜した傾斜面からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。
- 前記第1切欠部の切欠面は、前記基板の法線方向に対して7度以下の角度で傾斜した傾斜面からなることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。
- 前記第1切欠部は、前記基板の他方主面から前記基板の厚み方向に、前記基板と前記半導体層との合計厚みの1割以上5割未満の深さを有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。
- 前記光導波路と直交する共振器端面をさらに備え、
前記共振器端面の前記基板側には、第2切欠部が形成されており、
前記第1金属層が延伸されることによって、前記第2切欠部上にも前記第1金属層が形成されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。 - 前記光導波路に沿った側端面をさらに備え、
前記光導波路が、前記半導体層の中央よりも前記側端面側に配されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。 - 前記第1金属層と前記第2金属層とは、同一の金属材料から構成されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。
- 前記第1金属層と前記第2金属層とは、異なる金属材料から構成されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の半導体レーザチップ。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の半導体レーザチップを備え、
前記半導体レーザチップが、前記第1切欠部の切欠面にまで放熱材により埋め込まれていることを特徴とする、半導体レーザ装置。 - 前記半導体レーザチップが実装される放熱基台をさらに備え、
前記放熱基台上に、前記放熱材を介して、前記半導体レーザチップがジャンクションアップで固定されていることを特徴とする、請求項12に記載の半導体レーザ装置。 - 前記放熱基台は、底面と側壁とを有する段差部を含み、
前記半導体レーザチップが、前記段差部の底面上に固定されることによって、少なくとも、前記切欠面上に形成された前記第2金属層と前記側壁とが、前記放熱材を介して熱接触されていることを特徴とする、請求項13に記載の半導体レーザ装置。 - 前記放熱基台がサブマウントであることを特徴とする、請求項13または14に記載の半導体レーザ装置。
- 前記放熱材がハンダであることを特徴とする、請求項12〜15のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
- 基板の表面上に窒化物半導体層を成長させる工程と、
前記窒化物半導体層に電流通路部を形成する工程と、
前記基板の裏面側に、前記電流通路部と平行に溝部を設ける工程と、
前記溝部の側面の少なくとも一部を含む前記基板の裏面上に、金属層を形成する工程と、
前記溝部で前記基板を分離する工程とを備え、
前記溝部を設ける工程が、レーザスクライブ法を用いて前記溝部を形成する工程を含むことを特徴とする、半導体レーザチップの製造方法。 - 前記金属層を形成する工程が、スパッタリング法を用いて前記金属層を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項17に記載の半導体レーザチップの製造方法。
- 前記金属層を形成する工程の後に、
前記金属層上にメッキ層を形成する工程をさらに備えることを特徴とする、請求項17または18に記載の半導体レーザチップの製造方法。
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