JP2022180811A - Semiconductor light emitting element and method for manufacturing the same - Google Patents

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Masaharu Kitamura
裕隆 井上
Hirotaka Inoue
恭平 渡辺
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Abstract

To protect a ridge on a side of an end surface emitting light while suppressing a reduction in heat dissipation on the side of the end surface emitting the light.SOLUTION: A semiconductor light emitting element includes: a first conductivity type semiconductor layer; an active layer positioned on the first conductivity type semiconductor layer and having first and second end surfaces parallel to each other; a second conductivity type semiconductor layer positioned on the active layer; a ridge provided in the second conductivity type semiconductor layer from the first end surface to the second end surface and having an area where a width at a position close to the side of the first end surface is wider than that at a position distant from the side of the first end surface; a bank spaced apart from the ridge in the width direction of the ridge and provided in a manner to be convex in the second conductivity type semiconductor layer; and a heat conduction part provided at a position closer to the side of the first end surface than the side of the second end surface and having a thermal conductivity higher than that of the bank.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing a semiconductor light emitting device.

端面発光型の半導体レーザ素子の高出力化に伴って、半導体レーザが動作時に高温化し、キンクおよびCOD( catastrophic optical damage)が発生する。このとき、半導体レーザ素子内部の温度は光密度分布および放熱経路(光を出射する端面からの経路)の関係から、特にレーザ光が出射される前端面の温度が高くなる。その結果、特許文献1に開示されているように、導波路近傍における半導体層に屈折率分布が生じ、導波路によるレーザ光の閉じ込め作用が局所的に低下し、キンクが発生する。また、前端面の温度が上昇すると、前端面近傍の禁制帯幅が減少し、光吸収がますます起こりやすくなるという正帰還が生じ、CODが発生する As the output of the edge-emitting semiconductor laser element increases, the temperature of the semiconductor laser increases during operation, and kink and COD (catastrophic optical damage) occur. At this time, the temperature inside the semiconductor laser device is particularly high at the front facet from which the laser beam is emitted, due to the relationship between the light density distribution and the heat dissipation path (path from the facet from which light is emitted). As a result, as disclosed in Patent Document 1, a refractive index distribution occurs in the semiconductor layer in the vicinity of the waveguide, and the effect of confining laser light by the waveguide is locally reduced, resulting in kink. Moreover, when the temperature of the front facet rises, the forbidden band width in the vicinity of the front facet decreases, causing positive feedback that light absorption is more likely to occur, resulting in COD.

特許文献2には、共振器の軸方向に延びるリッジが共振器の上面に形成され、リッジは、出射側端部と、非出射側端部と、出射側端部から非出射側端部に向けてリッジの幅をテーパ状に減少させるテーパ部と、非出射側端部に対して出射側端部側に設けられ、リッジの幅を段差状に変化させるステップ部とを含む半導体レーザ装置が開示されている。 In Patent Document 2, a ridge extending in the axial direction of the resonator is formed on the upper surface of the resonator, and the ridges are formed on the output side end, the non-output side end, and from the output side end to the non-output side end. a semiconductor laser device including a tapered portion that tapers the width of the ridge toward the ridge and a stepped portion that is provided on the side of the emission-side end with respect to the non-emission-side end and changes the width of the ridge stepwise; disclosed.

特許文献3には、ストライプ状のリッジと、リッジの一方の側に存在する第1の溝及び他方の側に存在する第2の溝をそれぞれ挟んで設けられたウイング領域とを有するp型クラッド層とを備え、リッジは、前端面側から後端面側に向かって幅が減少する領域を含む半導体レーザ装置が開示されている。 Patent Document 3 discloses a p-type cladding having a striped ridge and wing regions provided with a first groove on one side of the ridge and a second groove on the other side sandwiched therebetween. and the ridge includes a region whose width decreases from the front facet side to the rear facet side.

特許文献4には、クラッド層の上部は、前端面と後端面とを結ぶ方向に延びるリッジ部と、リッジ部の両側方に配置されたウイング部とを構成し、前端面側領域におけるリッジ部の幅は、前端面側領域を除く領域におけるリッジ部の幅よりも大きく、前端面側領域におけるリッジ部とウイング部との間隔は、前端面側領域を除く領域におけるリッジ部とウイング部との最小間隔よりも大きい半導体レーザ装置が開示されている。 In Patent Document 4, the upper portion of the clad layer forms a ridge portion extending in a direction connecting the front end surface and the rear end surface, and wing portions arranged on both sides of the ridge portion. is larger than the width of the ridge portion in the region excluding the front end side region, and the distance between the ridge portion and the wing portion in the front end side region is the distance between the ridge portion and the wing portion in the region excluding the front end side region. A semiconductor laser device with greater than minimum spacing is disclosed.

特許第4573882号公報Japanese Patent No. 4573882 特許第4657337号公報Japanese Patent No. 4657337 特開2009-295680号公報JP 2009-295680 A 特開2013-4855号公報JP 2013-4855 A

しかしながら、特許文献2に開示された構成では、ジャンクションダウンで半導体レーザ素子の実装を行う場合、リッジへのダメージおよび直立させたときに姿勢維持が不安定になるといった問題を引き起こすことがある。
また、特許文献3に開示された構成では、前端面側において、ストライプ状のリッジとウイング領域との間の間隔が狭くなると、前端面側の放熱性が低下し、CODを引き起こしやすくなる。
また、特許文献4に開示された構成では、前端面側において、ストライプ状のリッジとウイング領域との間の間隔が広いため、製造工程やレーザの取り扱い時にリッジを工具などで直接触れ欠損等を引きおこす可能性が高くなり、ウイング領域による前端面側でのリッジの保護性能が低下する。
However, the configuration disclosed in Patent Document 2 may cause problems such as damage to the ridge and unstable posture maintenance when the semiconductor laser element is mounted in a junction-down manner.
In addition, in the configuration disclosed in Patent Document 3, if the distance between the striped ridge and the wing regions on the front facet side becomes narrower, the heat dissipation on the front facet side is reduced, making COD more likely to occur.
In addition, in the configuration disclosed in Patent Document 4, since the distance between the striped ridge and the wing region is wide on the front end face side, the ridge may be directly touched with a tool or the like during the manufacturing process or when handling the laser. As a result, the protection performance of the ridge on the front end face side by the wing region is lowered.

そこで、本発明の目的は、光が出射される端面側の放熱性の低下を抑制しつつ、光が出射される端面側のリッジを保護することが可能な半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to manufacture a semiconductor light-emitting device and a semiconductor light-emitting device capable of protecting a ridge on the light-emitting facet side while suppressing a decrease in heat dissipation on the light-emitting facet side. to provide a method.

本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、第1導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層上に位置し、互いに平行な第1端面と第2端面を有する活性層と、前記活性層上に位置する第2導電型半導体層と、前記第1端面から前記第2端面にかけて前記第2導電型半導体層に設けられ、前記第1端面側に近い位置の幅が前記第1端面側から遠い位置の幅より広い領域を有するリッジと、前記リッジの幅方向に前記リッジと間隔を空けて前記第2導電型半導体層に凸状に設けられたバンクと、前記第2端面側よりも前記第1端面側に近い位置に設けられ、熱伝導率が前記バンクの熱伝導率よりも高い熱伝導部とを備える。 According to a semiconductor light emitting device according to an aspect of the present invention, a first conductivity type semiconductor layer, an active layer located on the first conductivity type semiconductor layer and having a first end surface and a second end surface parallel to each other, A second conductivity type semiconductor layer located on the active layer, and a second conductivity type semiconductor layer provided on the second conductivity type semiconductor layer from the first end face to the second end face, and the width of a position near the first end face is the first width. a ridge having a region wider than the width at a position far from the end face side; a bank protrudingly provided on the second conductivity type semiconductor layer at a distance from the ridge in the width direction of the ridge; and the second end face side. a thermally conductive portion provided at a position closer to the first end surface side than the bank and having a thermal conductivity higher than that of the bank.

ここで、リッジの幅方向にリッジと間隔を空けて第2導電型半導体層に凸状にバンクを設けることにより、リッジへの衝撃をバンクで受け止めることが可能となり、リッジへのダメージを軽減することが可能となるとともに、ジャンクションダウン実装時の安定性を向上させることができる。
また、熱伝導率がバンクの熱伝導率よりも高い熱伝導部を第1端面側に設けることにより、第1端面側の放熱性を向上させることができる。この高い熱伝導部は、バンクによるリッジの保護性能を向上させるためにリッジとバンクの間隔を狭めた場合においても、高出力を図りつつ第1端面側の発熱を抑制することが可能となる。
さらに、第1端面側に近い位置のリッジの幅を大きくすることで、第1端面側でのしきい値電流密度、直列抵抗および熱抵抗を低下させることができ、高出力化を図りつつ第1端面側の発熱を抑制することが可能となるとともに、第1端面側から遠い位置のリッジの幅を小さくすることで、横モードを安定化させ、キンクの発生を抑制することができる。
Here, by providing a convex bank on the second-conductivity-type semiconductor layer with a space between it and the ridge in the width direction of the ridge, the impact on the ridge can be received by the bank, and damage to the ridge can be reduced. In addition, the stability during junction-down mounting can be improved.
Further, by providing the thermally conductive portion having a higher thermal conductivity than the thermal conductivity of the bank on the first end face side, it is possible to improve the heat dissipation on the first end face side. This high heat-conducting portion can suppress heat generation on the first end face side while achieving high output even when the gap between the ridge and the bank is narrowed in order to improve the protection performance of the ridge by the bank.
Furthermore, by increasing the width of the ridge near the first facet, the threshold current density, series resistance, and thermal resistance on the first facet can be reduced. It is possible to suppress heat generation on the one end face side, and by reducing the width of the ridge at a position far from the first end face side, it is possible to stabilize the transverse mode and suppress the occurrence of kinks.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記リッジの最も幅の広い領域は、前記第1端面側および前記第2端面側に位置し、前記第1端面側と前記第2端面側との間により幅の狭い領域が位置する。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to the aspect of the present invention, the widest region of the ridge is located on the first end surface side and the second end surface side, and is located on the first end surface side and the second end surface side. A narrower region is located between the end faces.

ここで、ウェハの劈開位置を跨るリッジの幅が劈開位置近傍で変わらない(最も幅の広い領域が一定の長さ続く)ようにリッジ形状を形成しておけば、劈開位置にズレが生じても一定のリッジ幅を確保できる。 Here, if the ridge shape is formed so that the width of the ridge straddling the cleaved position of the wafer does not change in the vicinity of the cleaved position (the widest region continues for a certain length), the cleaved position will be displaced. A constant ridge width can also be secured.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記リッジの高さと前記バンクの高さは互いに等しい。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to one aspect of the present invention, the height of the ridge and the height of the bank are equal to each other.

これにより、活性層上に位置する第2導電型半導体層のエッチングでリッジとバンクを一括して形成することができる。このため、リッジを形成するための工程とは別個にバンクを形成するための工程を設ける必要がなくなり、工程数の増大を抑制しつつ、バンクを形成することができる。 Thereby, the ridge and the bank can be collectively formed by etching the second conductivity type semiconductor layer located on the active layer. Therefore, there is no need to provide a process for forming the bank separately from the process for forming the ridge, and the bank can be formed while suppressing an increase in the number of processes.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記熱伝導部(例えば、図3に示すM3の部分や、図11に示すM3´)は、第1溝を有し、前記第1溝は、前記バンクの上面よりも底面が低い位置にあり、前記リッジの幅方向に延びており、前記第1溝内に埋め込まれ、熱伝導率が前記バンクの熱伝導率よりも高い金属を備える。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to an aspect of the present invention, the heat conducting portion (for example, the portion M3 shown in FIG. 3 or M3′ shown in FIG. 11) has the first groove, The first groove has a bottom surface lower than the top surface of the bank, extends in the width direction of the ridge, is embedded in the first groove, and is made of a metal having a higher thermal conductivity than the bank. Prepare.

これにより、リッジからの放熱がバンクによって妨げられる位置に、熱伝導率がバンクの熱伝導率よりも高い金属を配置することができる。このため、リッジとバンクの間隔を狭めつつ、第1端面側の放熱性を向上させることができる。 Thereby, a metal having a higher thermal conductivity than the bank can be arranged at a position where heat dissipation from the ridge is blocked by the bank. Therefore, it is possible to improve heat dissipation on the first end face side while narrowing the distance between the ridge and the bank.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記バンクは、前記第1溝を介して離間する前記第1端面側の第1バンクと前記第2端面側の第2バンクを備える。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to an aspect of the present invention, the bank includes a first bank on the side of the first end surface and a second bank on the side of the second end surface separated by the first groove. .

これにより、第1端面側の放熱性を向上させつつ、第1端面側のリッジを第1バンクにて保護することが可能となるとともに、ジャンクションダウン実装時の直立安定性を向上させることができる。 As a result, it is possible to protect the ridge on the first end face side by the first bank while improving the heat dissipation on the first end face side, and to improve the upright stability during junction-down mounting. .

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記リッジと前記バンクは、前記第1溝と同一の深さで前記第1端面から前記第2端面にかけて延びる第2溝にて隔てられている。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to the aspect of the present invention, the ridge and the bank are separated by the second groove extending from the first end face to the second end face at the same depth as the first groove. It is

これにより、活性層上に位置する第2導電型半導体層のエッチングで第1溝および第2溝を一括して形成することができる。このため、リッジおよびバンクを形成するための工程とは別個に第1溝を形成するための工程を設ける必要がなくなり、工程数の増大を抑制しつつ、バンクを形成することが可能となるとともに、第1端面側の放熱性を向上させることが可能となる。 Thereby, the first groove and the second groove can be collectively formed by etching the second conductivity type semiconductor layer located on the active layer. Therefore, there is no need to provide a step for forming the first grooves separately from the steps for forming the ridge and the bank, and it is possible to form the bank while suppressing an increase in the number of steps. , it is possible to improve the heat dissipation on the first end face side.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記第1溝は、前記活性層を厚さ方向に貫通する。 Moreover, according to the semiconductor light emitting device according to an aspect of the present invention, the first groove penetrates the active layer in the thickness direction.

これにより、第1溝に埋め込まれる金属を活性層の位置より深い位置に到達させることでき、第1端面側の活性層からの熱の放熱性をより一層向上させることができる。 As a result, the metal embedded in the first groove can reach a position deeper than the position of the active layer, and the heat dissipation from the active layer on the first end surface side can be further improved.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記熱伝導部は、金属から成り、前記リッジを介して前記活性層に電流を注入する電極の一部である。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to an aspect of the present invention, the heat conducting portion is made of metal and is part of an electrode that injects current into the active layer through the ridge.

これにより、第2導電型半導体層上に電極を形成する際に第1溝に金属を埋め込むことができる。このために、第2導電型半導体層上に電極を形成する工程と別個に第1溝に金属を埋め込む工程を設ける必要がなくなり、工程数の増大を抑制しつつ、第1端面側の放熱性を向上させることができる。 Thereby, the metal can be embedded in the first groove when forming the electrode on the second conductivity type semiconductor layer. For this reason, it is not necessary to provide a step of embedding a metal in the first groove separately from the step of forming the electrode on the second conductivity type semiconductor layer. can be improved.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記リッジは、前記活性層に電流を注入する電流注入領域を備え、前記熱伝導部は、前記電流注入領域よりも前記第1端面の近くに位置する。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to one aspect of the present invention, the ridge includes a current injection region for injecting a current into the active layer, and the heat conduction portion is positioned closer to the first end surface than the current injection region. located near

これにより、電流注入領域からの電流注入による第1端面側の発熱を抑制しつつ、第1端面側の放熱性を向上させることができ、第1端面側の温度上昇によるCODを防止することができる。 As a result, it is possible to suppress heat generation on the first facet side due to current injection from the current injection region, improve heat dissipation on the first facet side, and prevent COD due to a temperature rise on the first facet side. can.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記バンクの長さは、前記第1端面側の前記リッジの幅以上である。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to one aspect of the present invention, the length of the bank is equal to or greater than the width of the ridge on the first end surface side.

これにより、リッジの強度と同等以上の強度をバンクに持たせることが可能となり、バンクが倒壊しにくくすることが可能となることから、バンクによってリッジを有効に保護させることができる。 As a result, the bank can have strength equal to or greater than the strength of the ridge, and the bank can be prevented from collapsing, so that the bank can effectively protect the ridge.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子によれば、前記バンクは前記リッジの両側に設けられ、前記リッジは前記バンクの間に複数設けられている。 Further, according to the semiconductor light emitting device according to one aspect of the present invention, the banks are provided on both sides of the ridge, and a plurality of ridges are provided between the banks.

これにより、単一チップから出射されるレーザ光のマルチビーム化を図りつつ、第1端面側の放熱性を向上させることができる。 As a result, it is possible to improve the heat dissipation on the first end face side while achieving multi-beam laser light emitted from a single chip.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子の製造方法によれば、半導体基板上に第1導電型半導体層と、活性層と、第2導電型半導体層とを順次形成する工程と、前記第2導電型半導体層をパターニングすることにより、第1端面側に近い位置の幅が第1端面側から遠い位置の幅より広い領域を有するリッジと、前記リッジと高さが等しい第1端面側の第1バンクと、前記第1バンクと離間され前記リッジと高さが等しい前記第2端面側の第2バンクを形成する工程と、前記第1バンクと前記第2バンクとの間に絶縁膜を介して金属を埋め込む工程とを備える。 Further, according to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to an aspect of the present invention, a step of sequentially forming a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer on a semiconductor substrate; By patterning the semiconductor layer of the second conductivity type, a ridge having a region having a width closer to the first end surface than a width farther from the first end surface and a first end surface having the same height as the ridge. and a second bank on the side of the second end face separated from the first bank and equal in height to the ridge; and an insulating film between the first bank and the second bank. and embedding a metal through the

これにより、第2導電型半導体層のエッチングでリッジ、第1バンクおよび第2バンクを一括して形成することができる。このため、リッジを形成するための工程とは別個に第1バンクおよび第2バンクを形成するための工程を設ける必要がなくなり、工程数の増大を抑制しつつ、第1バンクおよび第2バンクを形成することが可能となるとともに、第1端面側の放熱性を向上させることが可能となる。 Thereby, the ridge, the first bank and the second bank can be collectively formed by etching the second conductivity type semiconductor layer. Therefore, there is no need to provide a process for forming the first bank and the second bank separately from the process for forming the ridge, and the first bank and the second bank can be formed while suppressing an increase in the number of processes. As well as being able to form it, it becomes possible to improve the heat dissipation on the first end face side.

また、本発明の一態様に係る半導体発光素子の製造方法によれば、前記第1バンクと前記第2バンクとの間に絶縁膜を介して金属を埋め込む工程を備える。更には、前記リッジ、前記第1バンクおよび前記第2バンクの表面が覆われるように前記第2導電型半導体層上に前記絶縁膜を形成する工程と、電流注入領域となる開口部を前記リッジ上の前記絶縁膜に形成する工程と、前記第1バンクと前記第2バンクとの間に埋め込まれるとともに、前記開口部を介して前記第2導電型半導体層と導通する電極を前記絶縁膜上に形成する工程とを備える。 Moreover, according to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to an aspect of the present invention, the method includes the step of embedding metal between the first bank and the second bank via an insulating film. forming the insulating film on the second conductivity type semiconductor layer so as to cover the surfaces of the ridge, the first bank and the second bank; an electrode embedded between the first bank and the second bank and electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer through the opening on the insulating film; and a step of forming the

これにより、第2導電型半導体層上に電極を形成する際に前記第1バンクと前記第2バンクとの間に金属を埋め込むことができる。このために、第2導電型半導体層上に電極を形成する工程と別個に前記第1バンクと前記第2バンクとの間に金属を埋め込む工程を設ける必要がなくなり、工程数の増大を抑制しつつ、第1端面側の放熱性を向上させることができる。 Thereby, a metal can be embedded between the first bank and the second bank when forming the electrode on the second conductivity type semiconductor layer. Therefore, there is no need to provide a step of embedding a metal between the first bank and the second bank separately from the step of forming an electrode on the second conductivity type semiconductor layer, thereby suppressing an increase in the number of steps. At the same time, heat dissipation on the first end surface side can be improved.

本発明の一態様においては、光が出射される端面側の放熱性の低下を抑制しつつ、光が出射される端面側のリッジを保護する。 In one aspect of the present invention, the ridge on the side from which light is emitted is protected while suppressing the deterioration of the heat dissipation on the side from which light is emitted.

第1実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。1 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment; FIG. 図1のA-A線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1; 図1のB-B線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1; 図1のC-C線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1; 第2実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment; 図3のB-B線に沿って切断して示す断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3; FIG. 第3実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a third embodiment; 第4実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the semiconductor light-emitting device which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a fifth embodiment; 第6実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a sixth embodiment; 図8のA-A線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 8; 図8のB-B線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 8; 図8のC-C線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 8; 第7実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a seventh embodiment; 第9実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a ninth embodiment; 第2実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment; 図11のA-A線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 11; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のA-A線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line AA of FIG. 1; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のB-B線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line BB of FIG. 1; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のA-A線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line AA of FIG. 1; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のB-B線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line BB of FIG. 1; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のA-A線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line AA of FIG. 1; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のB-B線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line BB of FIG. 1; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のA-A線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line AA of FIG. 1; 第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のB-B線に沿って切断して示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment, taken along line BB of FIG. 1;

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件(使用条件、使用環境等)によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。また、以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などを異ならせることがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the present invention, and not all combinations of features described in the embodiments are essential for the configuration of the present invention. The configuration of the embodiment can be appropriately modified or changed according to the specifications of the device to which the present invention is applied and various conditions (use conditions, use environment, etc.). The technical scope of the present invention is defined by the claims and is not limited by the following individual embodiments. In addition, the drawings used in the following description may differ from the actual structure in terms of scale, shape, etc., in order to make each configuration easier to understand.

図1は、第1実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図、図2Aは、図1のA-A線に沿って切断して示す断面図、図2Bは、図1のB-B線に沿って切断して示す断面図、図2Cは、図1のC-C線に沿って切断して示す断面図である。 1 is a plan view showing the configuration of the semiconductor light emitting device according to the first embodiment, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line B, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.

なお、以下の説明では、半導体発光素子として端面発光型半導体レーザ素子を例にとる。この半導体レーザ素子は、波長780nm帯の赤外レーザを出射可能なAlGaAs系半導体レーザ素子であってもよいし、波長650nm帯の赤色レーザを出射可能なAlGaInP系半導体レーザ素子であってもよいし、波長405nm帯の青色レーザを出射可能なAlGaInN系半導体レーザ素子であってもよい。 In the following description, an edge emitting semiconductor laser device is taken as an example of a semiconductor light emitting device. This semiconductor laser element may be an AlGaAs-based semiconductor laser element capable of emitting an infrared laser with a wavelength of 780 nm, or an AlGaInP-based semiconductor laser element capable of emitting a red laser with a wavelength of 650 nm. , an AlGaInN-based semiconductor laser device capable of emitting a blue laser with a wavelength of 405 nm.

図1および図2Aから図2Cにおいて、半導体レーザ素子Z1は、n型半導体層2、活性層3およびp型半導体層4を備える。n型半導体層2、活性層3およびp型半導体層4は、n型半導体基板1上に順次積層されている。 1 and 2A to 2C, the semiconductor laser element Z1 includes an n-type semiconductor layer 2, an active layer 3 and a p-type semiconductor layer 4. In FIG. An n-type semiconductor layer 2 , an active layer 3 and a p-type semiconductor layer 4 are sequentially stacked on an n-type semiconductor substrate 1 .

例えば、半導体レーザ素子Z1がAlGaInP系半導体レーザ素子であるものとする。このとき、n型半導体層2として、例えば、n型GaAsバッファ層2Aおよびn型AlGaInPクラッド層2Bの積層構造を用いることができる。活性層3として、例えば、AlGaInP/GaInP多重量子井戸(MQW:Multi Quantμm Well)活性層を用いることができる。p型半導体層4として、例えば、p型AlGaInP第1クラッド層4A、p型GaInPエッチストップ層4B、p型AlGaInP第2クラッド層4C、p型GaInP界面層4Dおよびp型GaAsコンタクト層4Eの積層構造を用いることができる。 For example, assume that the semiconductor laser element Z1 is an AlGaInP semiconductor laser element. At this time, as the n-type semiconductor layer 2, for example, a laminated structure of an n-type GaAs buffer layer 2A and an n-type AlGaInP clad layer 2B can be used. As the active layer 3, for example, an AlGaInP/GaInP multiple quantum well (MQW) active layer can be used. As the p-type semiconductor layer 4, for example, a p-type AlGaInP first clad layer 4A, a p-type GaInP etch stop layer 4B, a p-type AlGaInP second clad layer 4C, a p-type GaInP interface layer 4D and a p-type GaAs contact layer 4E are laminated. structure can be used.

活性層3は、互いに平行な前端面(第1端面)EAおよび後端面(第2端面)EBを備える。このとき、半導体レーザ素子Z1は、活性層3の前端面EAと後端面EB間で共振器を構成することができる。前端面EAは、半導体レーザ素子Z1からレーザ光を出射させる光出射面として用いることができる。このとき、前端面EA側は、後端面EB側に比べて光反射率を低くすることができる。前端面EA側の光反射率および後端面EB側の光反射率は、端面コーティングにて調整することができる。 The active layer 3 has a front end surface (first end surface) EA and a rear end surface (second end surface) EB parallel to each other. At this time, the semiconductor laser element Z1 can form a resonator between the front facet EA and the rear facet EB of the active layer 3 . The front end surface EA can be used as a light emitting surface for emitting laser light from the semiconductor laser element Z1. At this time, the light reflectance on the front facet EA side can be made lower than that on the rear facet EB side. The light reflectance on the front facet EA side and the light reflectance on the rear facet EB side can be adjusted by facet coating.

p型半導体層4には、リッジRJおよびバンクBK1、BK2が凸状に形成されている。このとき、リッジRJおよびバンクBK1、BK2は、p型AlGaInP第2クラッド層4Cに設けることができる。リッジRJは、活性層3の光導波方向に沿ってn型半導体層2に設けることができる。リッジRJは、前端面EA側に近い位置の幅Wfが前端面EA側から遠い位置の幅Wrより広い領域を有する。また、リッジRJの最も幅の広い領域は、前端面EA側および後端面EB側に位置し、前端面EA側と後端面EB側との間により幅の狭い領域が位置する。リッジRJ上には、リッジRJを介して活性層3に電流を注入する電流注入領域RNが設けられている。 A ridge RJ and banks BK1 and BK2 are formed in the p-type semiconductor layer 4 in a convex shape. At this time, the ridge RJ and the banks BK1 and BK2 can be provided on the p-type AlGaInP second cladding layer 4C. A ridge RJ can be provided in the n-type semiconductor layer 2 along the optical waveguide direction of the active layer 3 . The ridge RJ has a region where the width Wf near the front end face EA is wider than the width Wr farther from the front end face EA. The widest regions of the ridge RJ are located on the front end surface EA side and the rear end surface EB side, and the narrower regions are located between the front end surface EA side and the rear end surface EB side. A current injection region RN for injecting a current into the active layer 3 via the ridge RJ is provided on the ridge RJ.

バンクBK1、BK2は、リッジRJの幅方向にリッジRJと間隔を空けてp型半導体層4に凸状に設けられている。例えば、バンクBK1、BK2は、p型半導体層4にテラス状またはスタッド状に設けてもよい。このとき、リッジRJと間隔を空けてバンクBK1、BK2をp型半導体層4に形成するために、リッジRJと各バンクBK1、BK2との間に光導波方向に沿って溝M2を設けることができる。 The banks BK1 and BK2 are provided in a convex shape on the p-type semiconductor layer 4 with a gap from the ridge RJ in the width direction of the ridge RJ. For example, the banks BK1 and BK2 may be provided in the p-type semiconductor layer 4 in a terrace shape or a stud shape. At this time, in order to form the banks BK1 and BK2 in the p-type semiconductor layer 4 with a gap from the ridge RJ, grooves M2 may be provided along the optical waveguide direction between the ridge RJ and the banks BK1 and BK2. can.

バンクBK1は、前端面EA側に位置し、バンクBK2は、後端面EB側に位置する。バンクBK1、BK2間には、リッジRJの幅方向に延びる溝M1が設けられている。溝M1は、電流注入領域RNよりも前端面EAの近くに位置することができる。このとき、前端面EAから電流注入領域RNまでの距離をWc、バンクBK1の長さをWa、溝M1の幅をWhとすると、Wa+Wh<Wcとすることができる。また、バンクBK1の長さWaは、前端面EA側のリッジRJの幅Wf以上であるのが好ましい。 The bank BK1 is located on the front end face EA side, and the bank BK2 is located on the rear end face EB side. A groove M1 extending in the width direction of the ridge RJ is provided between the banks BK1 and BK2. The trench M1 can be positioned closer to the front end face EA than the current injection region RN. At this time, if Wc is the distance from the front end face EA to the current injection region RN, Wa is the length of the bank BK1, and Wh is the width of the trench M1, Wa+Wh<Wc can be established. Also, the length Wa of the bank BK1 is preferably equal to or greater than the width Wf of the ridge RJ on the front end surface EA side.

リッジRJの高さHrとバンクBK1、BK2の高さHbは互いに等しくすることができる。このとき、リッジRJの高さHrとバンクBK1、BK2の高さHbは、p型AlGaInP第2クラッド層4Cの厚みと等しくすることができる。また、溝M1、M2の底の位置は、p型GaInPエッチストップ層4Bの位置に設定することができる。 The height Hr of the ridge RJ and the height Hb of the banks BK1 and BK2 can be made equal to each other. At this time, the height Hr of the ridge RJ and the height Hb of the banks BK1 and BK2 can be made equal to the thickness of the p-type AlGaInP second clad layer 4C. Also, the positions of the bottoms of the trenches M1 and M2 can be set at the positions of the p-type GaInP etch stop layer 4B.

p型半導体層4上には、リッジRJおよびバンクBK1、BK2の表面を覆うように絶縁層5が形成されている。絶縁層5は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜である。図2Cに示すように、絶縁層5には、電流注入領域RNとなる開口部7が形成されている。 An insulating layer 5 is formed on the p-type semiconductor layer 4 so as to cover the surfaces of the ridge RJ and the banks BK1 and BK2. The insulating layer 5 is, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film. As shown in FIG. 2C, the insulating layer 5 is formed with an opening 7 that serves as the current injection region RN.

絶縁層5上には、リッジRJおよびバンクBK1、BK2が覆われるように電極6が形成されている。電極6の熱伝導率は、バンクBK1、BK2の熱伝導率より大きくすることができる。例えば、電極6は、Auなどの金属膜で構成することができる。このとき、溝M1、M2には、電極6が埋め込まれる。ここで、電極6が埋め込まれた溝M1は、熱伝導率がバンクBK1、BK2の熱伝導率よりも高い熱伝導部として用いることができる。 An electrode 6 is formed on the insulating layer 5 so as to cover the ridge RJ and the banks BK1 and BK2. The thermal conductivity of the electrode 6 can be greater than that of the banks BK1, BK2. For example, the electrode 6 can be composed of a metal film such as Au. At this time, the electrodes 6 are embedded in the grooves M1 and M2. Here, the groove M1 in which the electrode 6 is embedded can be used as a heat conducting portion having a higher heat conductivity than the banks BK1 and BK2.

なお、熱伝導率がバンクBK1、BK2の熱伝導率よりも高い熱伝導部として、電極6が埋め込まれた溝M1を設けた例を示したが、熱伝導率がバンクBK1、BK2の熱伝導率よりも高い絶縁体を溝M1に埋め込むようにしてもよい。熱伝導率がバンクBK1、BK2の熱伝導率よりも高い絶縁体としては、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素を用いることができる。このとき、溝M1内の絶縁層5を除去することができ、溝M1内の絶縁層5による熱伝導率の低下を防止することができる。 Although an example in which the grooves M1 in which the electrodes 6 are embedded is provided as the heat conducting portion whose heat conductivity is higher than the heat conductivity of the banks BK1 and BK2, the heat conductivity of the banks BK1 and BK2 is The trench M1 may be filled with an insulator having a higher modulus than that of the trench M1. Aluminum nitride or silicon carbide, for example, can be used as the insulator having a higher thermal conductivity than the banks BK1 and BK2. At this time, the insulating layer 5 in the groove M1 can be removed, and a decrease in thermal conductivity due to the insulating layer 5 in the groove M1 can be prevented.

ここで、リッジRJの幅方向にリッジRJと間隔を空けてバンクBK1、BK2を設けることにより、リッジRJへの衝撃をバンクBK1、BK2で受け止めることが可能となり、リッジRJへのダメージを軽減することが可能となるとともに、ジャンクションダウン実装時の直立安定性を向上させることができる。 Here, by providing the banks BK1 and BK2 spaced apart from the ridge RJ in the width direction of the ridge RJ, the impact on the ridge RJ can be received by the banks BK1 and BK2, thereby reducing damage to the ridge RJ. In addition, it is possible to improve the upright stability at the time of junction-down mounting.

また、前端面EAに近い位置でバンクBK1、BK2が分離されるように電極6が埋め込まれた溝M1を設けることにより、前端面EA側の放熱性を向上させることができる。このため、バンクBK1、BK2によるリッジRJの保護性能を向上させるために、リッジRJとバンクBK1、BK2の間隔を狭めた場合においても、高出力を図りつつ前端面EA側の発熱を抑制することが可能となり、CODを抑制することができる。このとき、バンクBK1、BK2が分離されるように溝M1を設け、電極6で埋めることにより、バンクBK1が前端面EAから後退するのを防止することができ、前端面EA側でのリッジRJへのダメージを軽減することができる。例えば、図2Aおよび図2Cに示すように、発熱源RHからの放熱経路KHにおいて、バンクBK1、BK2の位置で電極6への放熱が妨げられるが、図2Bに示すように、電極6が埋め込まれた溝M1の位置ではバンクBK1、BK2による放熱が妨げられることなく、発熱源RHからの熱を電極6へ放熱させることができる。発熱源RHは、主として、前端面EA側のリッジRJ下の活性層3である。 Further, by providing the groove M1 in which the electrode 6 is embedded so as to separate the banks BK1 and BK2 at a position close to the front end surface EA, heat dissipation on the front end surface EA side can be improved. Therefore, in order to improve the protection performance of the ridge RJ by the banks BK1 and BK2, even when the distance between the ridge RJ and the banks BK1 and BK2 is narrowed, the heat generation on the front end face EA side should be suppressed while achieving high output. becomes possible, and COD can be suppressed. At this time, by providing a groove M1 so as to separate the banks BK1 and BK2 and filling it with the electrode 6, the bank BK1 can be prevented from retreating from the front end surface EA, and the ridge RJ on the front end surface EA side can be prevented. damage can be reduced. For example, as shown in FIGS. 2A and 2C, in the heat dissipation path KH from the heat source RH, the positions of the banks BK1 and BK2 hinder heat dissipation to the electrodes 6, but as shown in FIG. 2B, the electrodes 6 are buried. At the position of the recessed groove M1, the heat from the heat source RH can be dissipated to the electrode 6 without hindering the heat dissipation by the banks BK1 and BK2. The heat source RH is mainly the active layer 3 under the ridge RJ on the front end surface EA side.

さらに、前端面EA側に近い位置のリッジの幅Wfを大きくすることで、前端面EA側でのしきい値電流密度、直列抵抗および熱抵抗を低下させることができ、高出力化を図りつつ前端面EA側の発熱を抑制することが可能となるとともに、前端面EA側から遠い位置のリッジの幅Wrを小さくすることで、横モードを安定化させ、キンクの発生を抑制することができる。
このとき、誘導放出により活性層3で消費されるキャリアの数が多い前端面EA側では後端面EB側と比較して電流注入量を増大させることができる。このため、光導波方向に対する活性層3でのキャリア密度の大きさを一定にすることが可能となり、後端面EB側での無効電流を減らすことが可能となる。これにより、活性層3に注入されたキャリアを誘導放出による発光再結合によって効率よく消費させることができ、電流-光出力特性における外部微分量子効率(スロープ効率)を向上させることができる。スロープ効率を向上させることにより、動作電流を低減させることができ、温度特性を向上させることができる。
Furthermore, by increasing the width Wf of the ridge near the front end face EA, the threshold current density, series resistance and thermal resistance on the front end face EA side can be reduced, and high output can be achieved. It is possible to suppress heat generation on the front end surface EA side, and by reducing the width Wr of the ridge farther from the front end surface EA side, the lateral mode can be stabilized and the occurrence of kinks can be suppressed. .
At this time, the current injection amount can be increased on the front facet EA side, where a large number of carriers are consumed in the active layer 3 by stimulated emission, compared to the rear facet EB side. Therefore, it is possible to make constant the magnitude of the carrier density in the active layer 3 with respect to the optical waveguide direction, and to reduce the reactive current on the rear facet EB side. As a result, the carriers injected into the active layer 3 can be efficiently consumed by radiative recombination due to stimulated emission, and the external differential quantum efficiency (slope efficiency) in the current-optical output characteristics can be improved. By improving the slope efficiency, the operating current can be reduced and the temperature characteristics can be improved.

ここで、前端面EA側に近い位置の幅Wfについて前端面EA側から遠い位置の幅Wrより広い領域をリッジRJに持たせるために、ストライプ状のリッジRJにテーパ形状を持たせることができる。このとき、リッジRJは、光導波方向に4個の領域Wd、We、Wg、Wiに区分することができる。領域Wdは、前端面EAに接する位置に設けられ、一定の幅Wfに設定される。領域Wiは、後端面EBに接する位置に設けられ、一定の幅Wfに設定される。領域Weは、領域Wdに接続し、領域Wdに向かって徐々に幅が広がる。領域Wgは、領域We、Wi間に位置し、一定の幅Wrに設定される。幅Wfは、リッジRJの最も広い幅に設定し、幅Wrは、リッジRJの最も狭い幅に設定することができる。 Here, in order to give the ridge RJ a region in which the width Wf at the position closer to the front end face EA is wider than the width Wr at the position farther from the front end face EA, the striped ridge RJ can be given a tapered shape. . At this time, the ridge RJ can be divided into four regions Wd, We, Wg, and Wi in the optical waveguide direction. The region Wd is provided at a position in contact with the front end face EA and has a constant width Wf. The region Wi is provided at a position in contact with the rear end face EB, and is set to have a constant width Wf. The region We connects to the region Wd and gradually widens toward the region Wd. The region Wg is located between the regions We and Wi and is set to have a constant width Wr. The width Wf can be set to the widest width of the ridge RJ and the width Wr can be set to the narrowest width of the ridge RJ.

幅Wrは、1~3μm程度であるのが望ましい。1μm以下のストライプ幅は安定して製造することが難しく、ストライプ幅が3μmを超えると、横モードが不安定化し、キンクが発生しやすくなる。
幅Wfは、幅Wrの1.1倍~3倍が望ましい。幅Wfが幅Wrの1.1倍より小さいと、領域Wdの面積増加によるしきい値電流密度、直列抵抗および熱抵抗の低減効果が得られにくくなる。幅Wfが幅Wrの3倍より大きいと、横モードが不安定化し、キンクが発生しやすくなる。
It is desirable that the width Wr is about 1 to 3 μm. It is difficult to stably manufacture a stripe width of 1 μm or less, and if the stripe width exceeds 3 μm, the transverse mode becomes unstable and kinks are likely to occur.
The width Wf is preferably 1.1 to 3 times the width Wr. If the width Wf is smaller than 1.1 times the width Wr, it becomes difficult to obtain the effect of reducing the threshold current density, the series resistance and the thermal resistance by increasing the area of the region Wd. If the width Wf is more than three times the width Wr, the transverse mode becomes unstable and kinks tend to occur.

また、領域Wgを設けることにより、領域Wgがない場合に比べ、横モードを安定化させ、キンクを発生しにくくすることができる。領域Wgの長さは、共振器長(Wd+We+Wg+Wi)に対して1割以上あることが望ましい。領域Wg、Weの長さの比は、面積が1.1~2倍となる長さであることが望ましい。面積が1.1倍より小さい場合は、しきい値電流密度、直列抵抗および熱抵抗の低減効果が得られにくくなる。面積が2倍を超えると、しきい値電流の増加が顕著になり、動作電流が上昇する。 In addition, by providing the region Wg, the transverse mode can be stabilized and kink is less likely to occur than when the region Wg is not provided. It is desirable that the length of the region Wg is 10% or more of the resonator length (Wd+We+Wg+Wi). It is desirable that the ratio of the lengths of the regions Wg and We be such that the area is 1.1 to 2 times as large. If the area is less than 1.1 times, it becomes difficult to obtain the effect of reducing the threshold current density, series resistance and thermal resistance. If the area is more than doubled, the increase in threshold current becomes significant and the operating current rises.

バンクBK1の長さWaは、リッジRJの幅Wf以上であるのが望ましい。これにより、リッジRJの強度と同等以上のバンクBK1の強度を確保することが可能となり、バンクBK1が倒壊しにくくすることが可能となることから、バンクBK1によってリッジRJを有効に保護させることができる。このとき、バンクBK1の長さWaは、バンクBK1の自立性を確保するため、1.1μm以上であることが望ましく、好ましくは5μm以上とするのがよい。溝M1の幅Whは、前端面EA側の熱を放熱するのに十分な幅が得られるように、5μm以上であることが望ましい。溝M2の幅W1は、リッジRJの保護の有効性を確保するために、幅Wfより狭くてもよい。 It is desirable that the length Wa of the bank BK1 be equal to or greater than the width Wf of the ridge RJ. As a result, it is possible to ensure the strength of the bank BK1 that is equal to or greater than the strength of the ridge RJ, and it is possible to make the bank BK1 less likely to collapse, so that the bank BK1 can effectively protect the ridge RJ. can. At this time, the length Wa of the bank BK1 is desirably 1.1 μm or more, preferably 5 μm or more, in order to secure the independence of the bank BK1. The width Wh of the groove M1 is desirably 5 μm or more so as to obtain a width sufficient to dissipate the heat on the front end surface EA side. The width W1 of the groove M2 may be narrower than the width Wf in order to ensure the effectiveness of protecting the ridge RJ.

実施例として、例えば、共振器長(Wd+We+Wg+Wi)=2000μm、Wf=3μm、Wr=2μm、Wd=Wi=50μm、Wg=500μm、We=140μm、W1=10μm、Wh=20μm、Wa=10μm、Wc=40μmとすることができる。 As an example, for example, resonator length (Wd+We+Wg+Wi)=2000 μm, Wf=3 μm, Wr=2 μm, Wd=Wi=50 μm, Wg=500 μm, We=140 μm, W1=10 μm, Wh=20 μm, Wa=10 μm, Wc = 40 µm.

図3は、第2実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図、図4は、図3のB-B線に沿って切断して示す断面図である。なお、以下の説明では、図1および図2Aから図2Cの構成と異なる部分について説明し、図1および図2Aから図2Cの構成と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。 3 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to the second embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1 and 2A to 2C will be described, and the same parts as those in FIGS. 1 and 2A to 2C will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図3および図4において、半導体レーザ素子Z2は、図1の半導体レーザ素子Z1に溝M3が追加されている。溝M3は、溝M1の幅方向の内側に位置し、溝M3の深さは溝M1の深さより深い。例えば、図4に示すように、溝M3は活性層3を厚さ方向に貫通し、n型半導体層2に達することができる。このとき、絶縁層5は、リッジRJおよびバンクBK1、BK2の表面を覆うとともに、溝M1、M3の内面を覆うことができる。電極6は、溝M1だけでなく、溝M3にも埋め込まれる。 3 and 4, the semiconductor laser element Z2 has a groove M3 added to the semiconductor laser element Z1 of FIG. The groove M3 is located inside the groove M1 in the width direction, and the depth of the groove M3 is deeper than the depth of the groove M1. For example, as shown in FIG. 4, the trench M3 can penetrate through the active layer 3 in the thickness direction and reach the n-type semiconductor layer 2 . At this time, the insulating layer 5 can cover the surfaces of the ridge RJ and the banks BK1 and BK2 as well as the inner surfaces of the trenches M1 and M3. The electrode 6 is embedded not only in the groove M1 but also in the groove M3.

このとき、発熱源RHからの放熱経路KHにおいて、電極6が埋め込まれた溝M3の位置では、バンクBK1、BK2によって放熱が妨げられるのを防止できるだけでなく、n型半導体層2によって放熱が妨げられるのを防止でき、発熱源RHから電極6への放熱性をより一層向上させることができる。 At this time, in the heat dissipation path KH from the heat source RH, at the position of the groove M3 in which the electrode 6 is embedded, not only can the banks BK1 and BK2 prevent heat dissipation, but the n-type semiconductor layer 2 also prevents heat dissipation. It is possible to further improve the heat dissipation from the heat source RH to the electrode 6 .

なお、図3および図4の構成では、溝M1の幅方向の内側に溝M3を設けた例を示したが、活性層3を厚さ方向に貫通するように溝M1自体の深さを設定してもよい。 3 and 4 show an example in which the groove M3 is provided inside the groove M1 in the width direction, the depth of the groove M1 itself is set so as to penetrate the active layer 3 in the thickness direction. You may

図5は、第3実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。
図5において、半導体レーザ素子Z3は、図1の半導体レーザ素子Z1のバンクBK1、BK2および溝M1の代わりにバンクBK3および溝M4を備える。バンクBK3は、リッジRJの幅方向にリッジRJと間隔を空けて前端面EA側から後端面EB側にかけて連続して設けられている。溝M1は、バンクBK1、BK2を分離するようにリッジRJの幅方向に設けられていたが、溝M4は、リッジRJ側で開口するようにバンクBK3に凹状に設けられている。このような構成でも、前端面EA側の放熱性を向上させることができる。
FIG. 5 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to the third embodiment.
In FIG. 5, a semiconductor laser element Z3 has a bank BK3 and a groove M4 in place of the banks BK1, BK2 and groove M1 of the semiconductor laser element Z1 of FIG. The bank BK3 is provided continuously from the front end face EA side to the rear end face EB side with a gap from the ridge RJ in the width direction of the ridge RJ. The groove M1 is provided in the width direction of the ridge RJ so as to separate the banks BK1 and BK2, but the groove M4 is provided concavely in the bank BK3 so as to open on the ridge RJ side. Even with such a configuration, it is possible to improve the heat dissipation on the front end surface EA side.

図6は、第4実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。
図6において、半導体レーザ素子Z4は、図1の半導体レーザ素子Z1のバンクBK2の代わりにバンクBK4、BK5および溝M5を備える。バンクBK4、BK5は、リッジRJの幅方向にリッジRJと間隔を空けてp型半導体層4に凸状に設けられている。バンクBK5は、後端面EB側に位置し、バンクBK4は、バンクBK1、BK5間に位置する。バンクBK4、BK5間には、リッジRJの幅方向に延びる溝M5が設けられている。溝M5は、バンクBK4、BK5を分離する。溝M5には電極6が埋め込まれる。このとき、電極6が埋め込まれた溝M5は、熱伝導率がバンクBK1、BK4、BK5の熱伝導率よりも高い熱伝導部として用いることができる。
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment.
In FIG. 6, semiconductor laser element Z4 has banks BK4 and BK5 and groove M5 in place of bank BK2 of semiconductor laser element Z1 of FIG. The banks BK4 and BK5 are protrudingly provided on the p-type semiconductor layer 4 with a gap from the ridge RJ in the width direction of the ridge RJ. Bank BK5 is located on the rear end face EB side, and bank BK4 is located between banks BK1 and BK5. A groove M5 extending in the width direction of the ridge RJ is provided between the banks BK4 and BK5. A groove M5 separates the banks BK4 and BK5. An electrode 6 is embedded in the groove M5. At this time, the groove M5 in which the electrode 6 is embedded can be used as a heat conducting portion having a higher heat conductivity than the banks BK1, BK4, and BK5.

ここで、後端面EB側の近い位置に電極6が埋め込まれた溝M5を設けることにより、後端面EB側の放熱性を向上させることができ、後端面EB側のCODを防止することができる。 Here, by providing the groove M5 in which the electrode 6 is embedded at a position close to the rear end face EB side, the heat dissipation property on the rear end face EB side can be improved, and COD on the rear end face EB side can be prevented. .

図7は、第5実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。
図7において、半導体レーザ素子Z5は、図1の半導体レーザ素子Z1のリッジRJの代わりにリッジRJ1、RJ2を備える。リッジRJ1、RJ2は、幅方向に並列に配置されている。各リッジRJ1、RJ2は、リッジRJと同様に構成することができる。
FIG. 7 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to the fifth embodiment.
In FIG. 7, a semiconductor laser element Z5 has ridges RJ1 and RJ2 instead of the ridge RJ of the semiconductor laser element Z1 in FIG. The ridges RJ1 and RJ2 are arranged in parallel in the width direction. Each ridge RJ1, RJ2 can be configured similarly to ridge RJ.

また、各リッジRJ1、RJ2の前端面EA1、EA2側には、リッジRJ1、RJ2を挟む位置にバンクBK6が設けられ、後端面EB1、EB2側には、リッジRJ1、RJ2を挟む位置にバンクBK7が設けられている。リッジRJ1、RJ2は、溝M7にて分離され、リッジRJ1とバンクBK6、BK7は、溝M8にて分離され、リッジRJ2とバンクBK6、BK7は、溝M9にて分離されている。バンクBK6、BK7間には、溝M6が設けられている。溝M6は、バンクBK6、BK7を分離するようにリッジRJ1、RJ2の幅方向に設けられている。溝M6~M9には、電極6が埋め込まれる。このとき、電極6が埋め込まれた溝M6は、熱伝導率がバンクBK6、BK7の熱伝導率よりも高い熱伝導部として用いることができる。 A bank BK6 is provided at a position sandwiching the ridges RJ1 and RJ2 on the side of the front end surfaces EA1 and EA2 of the ridges RJ1 and RJ2, and a bank BK7 is provided at a position sandwiching the ridges RJ1 and RJ2 on the side of the rear end surfaces EB1 and EB2. is provided. The ridges RJ1 and RJ2 are separated by a groove M7, the ridge RJ1 and the banks BK6 and BK7 are separated by a groove M8, and the ridge RJ2 and the banks BK6 and BK7 are separated by a groove M9. A groove M6 is provided between the banks BK6 and BK7. The groove M6 is provided in the width direction of the ridges RJ1 and RJ2 so as to separate the banks BK6 and BK7. Electrodes 6 are embedded in the grooves M6 to M9. At this time, the groove M6 in which the electrode 6 is embedded can be used as a heat conducting portion having a higher heat conductivity than the banks BK6 and BK7.

これにより、各前端面EA1、EA2側のリッジRJ1、RJ2下の活性層3からの熱の放熱性を向上させることができ、単一チップから出射されるレーザ光のマルチビーム化および高出力化を図りつつ、CODを抑制することができる。 As a result, heat radiation from the active layer 3 under the ridges RJ1 and RJ2 on the front end faces EA1 and EA2 can be improved, and laser light emitted from a single chip can be multi-beamed and have a high output. COD can be suppressed while achieving

なお、図7では、半導体レーザ素子Z5は、2つのリッジRJ1、RJ2を備えた例を示したが、3つ以上のリッジを備えてもよい。 Although FIG. 7 shows an example in which the semiconductor laser element Z5 has two ridges RJ1 and RJ2, it may have three or more ridges.

図8は、第6実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図、図9Aは、図8のA-A線に沿って切断して示す断面図、図9Bは、図8のB-B線に沿って切断して示す断面図、図9Cは、図8のC-C線に沿って切断して示す断面図である。 8 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to the sixth embodiment, FIG. 9A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 8, and FIG. FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line B, and FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.

図8および図9Aから図9Cにおいて、半導体レーザ素子Z6は、図1の半導体レーザ素子Z1の電流注入領域RNの代わりに電流注入領域RN´を備える。このとき、図9Bおよび図9Cに示すように、絶縁層5には、電流注入領域RN´となる開口部7´が形成される。それ以外の点は、図1の半導体レーザ素子Z1の構成と同様である。ここで、電流注入領域RN´の前端面EA側の端部は、溝M1よりも前端面EAの近くに位置することができる。このとき、Wa>Wcとすることができる。 8 and 9A to 9C, the semiconductor laser device Z6 has a current injection region RN' instead of the current injection region RN of the semiconductor laser device Z1 of FIG. At this time, as shown in FIGS. 9B and 9C, the insulating layer 5 is formed with an opening 7' that will become the current injection region RN'. Other points are the same as the configuration of the semiconductor laser element Z1 in FIG. Here, the end of the current injection region RN' on the front end surface EA side can be positioned closer to the front end surface EA than the trench M1. At this time, Wa>Wc can be satisfied.

この構成では、リッジRJの幅方向に溝M2を介して電流注入領域RN´が隣接するように溝M1を配置することができる。このため、電流注入領域RN´を介して注入される電流による熱を、溝M1を介して効率的に逃がすことができる。 In this configuration, the trenches M1 can be arranged so that the current injection regions RN' are adjacent to each other through the trenches M2 in the width direction of the ridge RJ. Therefore, the heat generated by the current injected through the current injection region RN' can be efficiently released through the trench M1.

図10Aは、第7実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。
図10Aにおいて、半導体レーザ素子Z7は、図1の半導体レーザ素子Z1のバンクBK1、BK2および溝M1の代わりにバンクBK1´、BK2´および溝M1´を備える。それ以外の点は、図1の半導体レーザ素子Z1の構成と同様である。
FIG. 10A is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to a seventh embodiment;
In FIG. 10A, semiconductor laser element Z7 includes banks BK1' and BK2' and groove M1' instead of banks BK1 and BK2 and groove M1 of semiconductor laser element Z1 of FIG. Other points are the same as the configuration of the semiconductor laser element Z1 in FIG.

ここで、図1の半導体レーザ素子Z1では、溝M1がバンクBK1、BK2を分離するようにリッジRJの幅方向に平行で、且つストレート状に延びる。これに対して、図10Aの半導体レーザ素子Z7では、溝M1´がバンクBK1´、BK2´を分離するようにリッジRJの幅方向と斜めの方向にストレート状に延びる。溝M1´には電極6が埋め込まれる。このとき、電極6が埋め込まれた溝M1´は、熱伝導率がバンクBK1´、BK2´の熱伝導率よりも高い熱伝導部として用いることができる。 Here, in the semiconductor laser element Z1 of FIG. 1, the groove M1 extends straight parallel to the width direction of the ridge RJ so as to separate the banks BK1 and BK2. On the other hand, in the semiconductor laser element Z7 of FIG. 10A, the groove M1' extends straight in the width direction and oblique direction of the ridge RJ so as to separate the banks BK1' and BK2'. An electrode 6 is embedded in the groove M1'. At this time, the groove M1' in which the electrode 6 is embedded can be used as a heat conducting portion having a higher heat conductivity than the banks BK1' and BK2'.

ここで、リッジRJの幅方向と斜めの方向に延びるように電極6が埋め込まれた溝M1´を設けることにより、バンクBK1´、BK2´によるリッジRJの保護性能を低下させることなく、電極6が埋め込まれた溝M1´の面積を増大させることができ、前端面EA側の放熱性を向上させることができる。 Here, by providing the groove M1' in which the electrode 6 is embedded so as to extend in the width direction and oblique direction of the ridge RJ, the electrode 6 can be formed without lowering the protection performance of the ridge RJ by the banks BK1' and BK2'. can increase the area of the groove M1' in which is embedded, and can improve the heat dissipation on the front end surface EA side.

図10Bは、第8実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図である。
図10Bにおいて、半導体レーザ素子Z8は、図1の半導体レーザ素子Z1のバンクBK1、BK2および溝M1の代わりにバンクBK1´´、BK2´´および溝M1´´を備える。それ以外の点は、図1の半導体レーザ素子Z1の構成と同様である。
10B is a plan view showing the configuration of the semiconductor light emitting device according to the eighth embodiment; FIG.
In FIG. 10B, semiconductor laser element Z8 has banks BK1'', BK2'' and groove M1'' instead of banks BK1, BK2 and groove M1 of semiconductor laser element Z1 in FIG. Other points are the same as the configuration of the semiconductor laser element Z1 in FIG.

ここで、図1の半導体レーザ素子Z1では、溝M1がバンクBK1、BK2を分離するようにリッジRJの幅方向に平行で、且つストレート状に延びる。これに対して、図10Bの半導体レーザ素子Z8では、溝M1´´がバンクBK1´´、BK2´´を分離するように凹凸形状を伴ってリッジRJの幅方向に延びる。溝M1´´には電極6が埋め込まれる。このとき、電極6が埋め込まれた溝M1´´は、熱伝導率がバンクBK1´´、BK2´´の熱伝導率よりも高い熱伝導部として用いることができる。 Here, in the semiconductor laser element Z1 of FIG. 1, the groove M1 extends straight parallel to the width direction of the ridge RJ so as to separate the banks BK1 and BK2. On the other hand, in the semiconductor laser element Z8 of FIG. 10B, the groove M1'' extends in the width direction of the ridge RJ with an uneven shape so as to separate the banks BK1'' and BK2''. An electrode 6 is embedded in the groove M1''. At this time, the groove M1'' in which the electrode 6 is embedded can be used as a heat conducting portion having a higher heat conductivity than the banks BK1'' and BK2''.

ここで、凹凸形状を伴ってリッジRJの幅方向に延びるように電極6が埋め込まれた溝M1´´を設けることにより、バンクBK1´´、BK2´´によるリッジRJの保護性能を低下させることなく、電極6が埋め込まれた溝M1´´の面積を増大させることができ、前端面EA側の放熱性を向上させることができる。 Here, the protection performance of the ridge RJ by the banks BK1'' and BK2'' is reduced by providing the groove M1'' in which the electrode 6 is embedded so as to extend in the width direction of the ridge RJ with an uneven shape. Instead, the area of the groove M1'' in which the electrode 6 is embedded can be increased, and the heat dissipation on the front end surface EA side can be improved.

図11は、第9実施形態に係る半導体発光素子の構成を示す平面図、図12は、図11のA-A線に沿って切断して示す断面図である。 11 is a plan view showing the configuration of a semiconductor light emitting device according to the ninth embodiment, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 11. As shown in FIG.

図11および図12において、半導体レーザ素子Z9は、図3の半導体レーザ素子Z2に溝M3´が追加されている。溝M3´は、溝M2の前端面EA側の内側に位置し、溝M3´の深さは溝M2の深さより深い。例えば、図12に示すように、溝M3´は活性層3を厚さ方向に貫通し、n型半導体層2に達することができる。このとき、溝M3、M3´の深さは同一とすることができる。絶縁層5は、リッジRJおよびバンクBK1、BK2の表面を覆うとともに、溝M1、M3、M3´の内面を覆うことができる。電極6は、溝M1だけでなく、溝M3、M3´にも埋め込まれる。 11 and 12, the semiconductor laser element Z9 has a groove M3' added to the semiconductor laser element Z2 of FIG. The groove M3' is located inside the front end face EA side of the groove M2, and the depth of the groove M3' is deeper than the depth of the groove M2. For example, as shown in FIG. 12, the groove M3' can penetrate the active layer 3 in the thickness direction and reach the n-type semiconductor layer 2. As shown in FIG. At this time, the depths of the grooves M3 and M3' can be the same. The insulating layer 5 can cover the surfaces of the ridge RJ and the banks BK1 and BK2 as well as the inner surfaces of the trenches M1, M3 and M3'. The electrodes 6 are embedded not only in the groove M1, but also in the grooves M3 and M3'.

このとき、電極6が埋め込まれた溝M3´の位置では、溝M3´に埋め込まれた電極6を介して発熱源RHからの熱を放熱させることができ、発熱源RHから電極6への放熱性をより一層向上させることができる。 At this time, at the position of the groove M3' where the electrode 6 is embedded, the heat from the heat source RH can be dissipated through the electrode 6 embedded in the groove M3', and the heat is dissipated from the heat source RH to the electrode 6. It is possible to further improve the property.

なお、図11および図12の構成では、溝M3´は、溝M2の前端面EA側の内側に位置する例を示したが、前端面EAに到達するように形成してもよいし、前端面EAから後端面EBにかけて形成してもよい。 In the configurations of FIGS. 11 and 12, the groove M3' is located inside the front end surface EA of the groove M2, but it may be formed so as to reach the front end surface EA, or may be formed so as to reach the front end surface EA. It may be formed from the surface EA to the rear end surface EB.

図13A1から図13A4は、第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のA-A線に沿って切断して示す断面図、図13B1から図13B4は、第10実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例を図1のB-B線に沿って切断して示す断面図である。 13A1 to 13A4 are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the tenth embodiment, taken along line AA in FIG. 1, and FIGS. 13B1 to 13B4 are the tenth embodiment. 2 is a cross-sectional view showing an example of the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to FIG. 1 taken along line BB of FIG.

図13A1および図13B1において、エピタキシャル成長を行うことにより、n型半導体層2、活性層3およびp型半導体層4をn型半導体基板1上に順次積層する。なお、p型半導体層4には、p型AlGaInP第1クラッド層4A、p型GaInPエッチストップ層4Bおよびp型AlGaInP第2クラッド層4Cを形成することができる。p型GaInPエッチストップ層4Bは、p型AlGaInP第1クラッド層4Aおよびp型AlGaInP第2クラッド層4Cよりもエッチングレートが小さい。 13A1 and 13B1, an n-type semiconductor layer 2, an active layer 3 and a p-type semiconductor layer 4 are successively laminated on an n-type semiconductor substrate 1 by epitaxial growth. In the p-type semiconductor layer 4, a p-type AlGaInP first clad layer 4A, a p-type GaInP etch stop layer 4B and a p-type AlGaInP second clad layer 4C can be formed. The p-type GaInP etch stop layer 4B has a smaller etching rate than the p-type AlGaInP first clad layer 4A and the p-type AlGaInP second clad layer 4C.

次に、図13A2および図13B2に示すように、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術を用いることにより、p型AlGaInP第2クラッド層4Cをパターニングし、リッジRJおよびバンクBK1、BK2をp型AlGaInP第1クラッド層4A上に形成する。このとき、p型AlGaInP第2クラッド層4Cの深さ方向のエッチングは、p型GaInPエッチストップ層4Bの位置でストップさせることができ、リッジRJおよびバンクBK1、BK2の高さをp型AlGaInP第2クラッド層4Cの厚みで規定することができる。
ここで、リッジRJとバンクBK1、BK2との間の溝M2を形成するためのp型AlGaInP第2クラッド層4Cのエッチング時に、図1の溝M1を形成することができ、工程数の増大を防止することができる。
Next, as shown in FIGS. 13A2 and 13B2, the p-type AlGaInP second cladding layer 4C is patterned by using photolithography and dry etching techniques, and the ridge RJ and the banks BK1 and BK2 are p-type AlGaInP first cladding layers. It is formed on the clad layer 4A. At this time, the etching of the p-type AlGaInP second cladding layer 4C in the depth direction can be stopped at the position of the p-type GaInP etch stop layer 4B, and the height of the ridge RJ and the banks BK1 and BK2 is reduced to the p-type AlGaInP second cladding layer 4C. 2 It can be defined by the thickness of the clad layer 4C.
1 can be formed during etching of the p-type AlGaInP second cladding layer 4C for forming the grooves M2 between the ridge RJ and the banks BK1 and BK2. can be prevented.

次に、図13A3および図13B3に示すように、CVD(Chemical Vaper Deposition)などの方法により、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などからなる絶縁層5をリッジRJおよびバンクBK1、BK2の表面およびp型GaInPエッチストップ層4B上に形成する。 Next, as shown in FIGS. 13A3 and 13B3, an insulating layer 5 made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is formed by a method such as CVD (Chemical Vapor Deposition) on the surfaces of the ridge RJ and the banks BK1 and BK2 and p-type. It is formed on the GaInP etch stop layer 4B.

次に、図13A4および図13B4に示すように、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術を用いることにより絶縁層5をパターニングし、図2Cの開口部7を絶縁層5に形成する。そして、スパッタまたは蒸着などの方法を用いることにより、開口部7を介してリッジRJに接続されるとともに、溝M1、M2に埋め込まれた電極6を絶縁層5上に形成する。
このとき、絶縁層5上に電極6を堆積させることで、開口部7を介して電極6をリッジRJに接続させることが可能となるとともに、溝M1、M2に電極6を埋め込むことができ、工程数の増大を防止することができる。
Next, as shown in FIGS. 13A4 and 13B4, the insulating layer 5 is patterned by using a photolithographic technique and a dry etching technique to form the opening 7 in the insulating layer 5 as shown in FIG. 2C. Then, by using a method such as sputtering or vapor deposition, electrodes 6 connected to the ridges RJ through the openings 7 and embedded in the grooves M1 and M2 are formed on the insulating layer 5 .
At this time, by depositing the electrode 6 on the insulating layer 5, the electrode 6 can be connected to the ridge RJ through the opening 7, and the electrode 6 can be embedded in the grooves M1 and M2. An increase in the number of steps can be prevented.

1 n型半導体基板
2 n型半導体層
3 活性層
4 p型半導体層
5 絶縁層
6 電極
RJ リッジ
RN 電流注入領域
BK1、BK2 バンク
M1、M2 溝
Reference Signs List 1 n-type semiconductor substrate 2 n-type semiconductor layer 3 active layer 4 p-type semiconductor layer 5 insulating layer 6 electrode RJ ridge RN current injection regions BK1, BK2 banks M1, M2 grooves

Claims (13)

第1導電型半導体層と、
前記第1導電型半導体層上に位置し、互いに平行な第1端面と第2端面を有する活性層と、
前記活性層上に位置する第2導電型半導体層と、
前記第1端面から前記第2端面にかけて前記第2導電型半導体層に設けられ、前記第1端面側に近い位置の幅が前記第1端面側から遠い位置の幅より広い領域を有するリッジと、
前記リッジの幅方向に前記リッジと間隔を空けて前記第2導電型半導体層に凸状に設けられたバンクと、
前記第2端面側よりも前記第1端面側に近い位置に設けられ、熱伝導率が前記バンクの熱伝導率よりも高い熱伝導部とを備えることを特徴とする半導体発光素子。
a first conductivity type semiconductor layer;
an active layer positioned on the semiconductor layer of the first conductivity type and having a first end surface and a second end surface parallel to each other;
a second conductivity type semiconductor layer located on the active layer;
a ridge provided in the second conductivity type semiconductor layer from the first end surface to the second end surface and having a region having a width closer to the first end surface than a width farther from the first end surface;
a bank provided in a convex shape on the second conductivity type semiconductor layer with a gap from the ridge in the width direction of the ridge;
A semiconductor light emitting device, comprising: a heat conductive portion provided at a position closer to the first end face side than to the second end face side and having a thermal conductivity higher than that of the bank.
前記リッジの最も幅の広い領域は、前記第1端面側および前記後端面側に位置し、前記第1端面側と前記第2端面側との間により幅の狭い領域が位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 The widest regions of the ridge are positioned on the first end face side and the rear end face side, and a narrower region is positioned between the first end face side and the second end face side. The semiconductor light emitting device according to claim 1. 前記リッジの高さと前記バンクの高さは互いに等しいことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体発光素子。 3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the height of said ridge and the height of said bank are equal to each other. 前記熱伝導部は、第1溝を有し、
前記第1溝は、前記バンクの上面よりも底面が低い位置にあり、前記リッジの幅方向に延びており、
前記第1溝内に埋め込まれ、熱伝導率が前記バンクの熱伝導率よりも高い金属を備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。
The heat conducting part has a first groove,
the first groove has a bottom surface lower than the top surface of the bank and extends in the width direction of the ridge;
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, further comprising a metal buried in said first groove and having a higher thermal conductivity than said bank.
前記バンクは、前記第1溝を介して離間する前記第1端面側の第1バンクと前記第2端面側の第2バンクを備えることを特徴とする請求項4に記載の半導体発光素子。 5. The semiconductor light-emitting device according to claim 4, wherein said bank comprises a first bank on said first end face side and a second bank on said second end face side separated by said first groove. 前記リッジと前記バンクは、前記第1溝と同一の深さで前記第1端面から前記第2端面にかけて延びる第2溝にて隔てられていることを特徴とする請求項5に記載の半導体発光素子。 6. The semiconductor light emitting device according to claim 5, wherein said ridge and said bank are separated by a second groove extending from said first end face to said second end face at the same depth as said first groove. element. 前記第1溝は、前記活性層を厚さ方向に貫通することを特徴とする請求項4に記載の半導体発光素子。 5. The semiconductor light emitting device of claim 4, wherein the first groove penetrates the active layer in a thickness direction. 前記熱伝導部は、金属から成り、前記リッジを介して前記活性層に電流を注入する電極の一部であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the heat conducting portion is made of metal and is a part of an electrode for injecting current into the active layer through the ridge. 前記リッジは、前記活性層に電流を注入する電流注入領域を備え、
前記熱伝導部は、前記電流注入領域よりも前記第1端面の近くに位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。
the ridge includes a current injection region for injecting current into the active layer;
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the heat conducting portion is positioned closer to the first end surface than the current injection region.
前記バンクの長さは、前記第1端面側の前記リッジの幅以上であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the length of said bank is equal to or greater than the width of said ridge on said first end face side. 前記バンクは前記リッジの両側に設けられ、前記リッジは前記バンクの間に複数設けられていることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said bank is provided on both sides of said ridge, and a plurality of said ridges are provided between said banks. 半導体基板上に第1導電型半導体層と、活性層と、第2導電型半導体層とを順次形成する工程と、
前記第2導電型半導体層をパターニングすることにより、第1端面に相当する位置に近い位置の幅が前記第1端面に相当する位置から遠い位置の幅より広い領域を有するリッジと、前記リッジと高さが等しい前記第1端面側の第1バンクと、前記第1バンクと離間され前記リッジと高さが等しい前記第2端面側の第2バンクを形成する工程と、
前記第1バンクと前記第2バンクとの間に絶縁膜を介して金属を埋め込む工程とを備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
sequentially forming a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer on a semiconductor substrate;
a ridge having a region in which a width of a position close to a position corresponding to a first end face is wider than a width of a position far from a position corresponding to the first end face by patterning the second conductivity type semiconductor layer; and forming a first bank on the side of the first end face having the same height and a second bank on the side of the second end face that is spaced apart from the first bank and has the same height as the ridge;
A method of manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: embedding a metal between the first bank and the second bank through an insulating film.
前記第1バンクと前記第2バンクとの間に絶縁膜を介して金属を埋め込む工程は、
前記リッジ、前記第1バンクおよび前記第2バンクの表面が覆われるように前記第2導電型半導体層上に前記絶縁膜を形成する工程と、
電流注入領域となる開口部を前記リッジ上の前記絶縁膜に形成する工程と、
前記第1バンクと前記第2バンクとの間に埋め込まれるとともに、前記開口部を介して前記第2導電型半導体層と導通する電極を前記絶縁膜上に形成する工程とを備えることを特徴とする請求項12に記載の半導体発光素子の製造方法。
The step of embedding a metal through an insulating film between the first bank and the second bank includes:
forming the insulating film on the second conductivity type semiconductor layer so as to cover the surfaces of the ridge, the first bank and the second bank;
a step of forming an opening to be a current injection region in the insulating film on the ridge;
forming, on the insulating film, an electrode embedded between the first bank and the second bank and electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer through the opening. 13. The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 12.
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