JP2024018970A - ファセットの信頼性が向上した半導体レーザ - Google Patents

Abstract

【課題】高出力及び高電流で動作させるための改善されたファセット信頼性を有する、改善された半導体レーザを提供すること。【解決手段】本明細書では、デバイス性能を著しく変化させることなく、高出力及び高電流で動作させるための改善されたファセット信頼性を有する、改善された半導体レーザの例が記載される。半導体レーザは、互いに順次的に隣接し且つ前記基板上に配置された、第１の半導体層、アクティブ層及び第２の半導体層と、コンタクト層とを含むことができる。一例では、改良された半導体レーザは、半導体レーザキャビティの長さよりも短い伝導コンタクト及び／又はコンタクト層の末端部の少なくとも一方に配置された誘電体層を有することができる。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年６月１０日 メイコム テクノロジー ソリューションズ ホールディングス インコーポレイテッドからオプティワークス社へのサンプルの送付による公開

本明細書に記載される主題は、一般に、半導体レーザに関し、より詳細には、高出力連続波（ＣＷ）半導体レーザに関する。

提供される背景の説明は、本開示の関連状況を一般的に示すためのものである。この背景セクションに記載され得る範囲での発明者らの仕事、及び出願時に先行技術として適格でない可能性のある説明の態様は、本発明の技術に対する先行技術として明示的にも黙示的にも認められない。

半導体レーザは、典型的には、半導体基板の表面上に有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）又は分子線エピタキシー（ＭＢＥ）堆積法を用いて、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、及び３元又は４元半導体材料等の複数の半導体材料層をエピタキシャル堆積することによりウェーハ上に実現される。

その後、複数の半導体製造ステップがウェーハに適用され、ファセット及び金属伝導コンタクトを有するアクティブデバイス領域を含む半導体光キャビティが実現される。典型的には、ファセットは、半導体材料を劈開又はエッチングすることにより形成される。電位の印加により、デバイスのアクティブ領域に電流が流れることができ、ファセットから光子が放出される。

しかしながら、６５ｍＷ／３２０ｍＡ、８５℃などの大電流及び高出力で動作する高出力ＣＷ半導体レーザなど一部の半導体レーザでは、動作中の著しい故障率を生じていた。調査分析により、レーザファセットが高出力及び高電流密度を処理できないことで、ファセットに関連する故障が判明している。

このセクションは、一般に本開示を要約するものであり、その全範囲又は全ての特徴を包括的に説明するものではない。

一実施形態では、半導体レーザは、基板と、互いに順次隣接し且つ基板上に配置された第１の半導体層、アクティブ層及び第２の半導体層とを含む。コンタクト層は第１の半導体層の第１の部分に配置され、誘電体層は第１の半導体層の第２の部分に配置される。伝導コンタクトは、コンタクト層及び誘電体層の少なくとも一部に配置され、コンタクト層に隣接する中央エリアと、誘電体層に隣接するボンディングパッドエリアとを有する。伝導コンタクトの中央エリアの長さは、半導体レーザのキャビティの長さよりも短い。伝導コンタクトの中央エリアが、キャビティの長さよりも短くなるように伝導コンタクトの中央部を実質的に引き下げることにより、半導体レーザのファセット縁部における電流密度が低下し、破壊電流が改善される。

別の実施形態では、半導体レーザは、基板と、互いに順次隣接し且つ基板上に配置された第１の半導体層、アクティブ層及び第２の半導体層とを含む。コンタクト層は、第１の半導体層の第１の部分上に配置され、コンタクト層の長さに沿った末端部に囲まれた中央部を有し、誘電体層は、コンタクト層の末端部及び第１の半導体層の第２の部分の少なくとも一方上に配置される。伝導コンタクトは、コンタクト層及び誘電体層上に配置され、コンタクト層の中央部に電気的に接続されている。誘電体層をコンタクト層の末端部の少なくとも一方に配置させることにより、伝導コンタクトに供給される電流は、コンタクト層のより中央部に向けられる。従来と同様に、これは、一般に半導体のファセット縁部における電流密度が低下することになり、結果として破壊電流が改善される。

更に別の実施形態では、半導体デバイス用の伝導コンタクトは、中央エリアとボンディングパッドエリアとを含む。伝導コンタクトの中央エリアの長さは、伝導コンタクトのボンディングパッドエリアの長さよりも短く、実質的にプルバック領域が形成される。この場合も同様に、伝導コンタクトの一部を引き戻すことにより、半導体デバイスの端部における電流密度が低下し、結果として破壊電流が改善される。

開示された技術を強化する適用及び様々な方法の更なる領域は、提供される説明から明らかになるであろう。この概要における記載及び具体例は、例示のみを意図したものであり、本開示の範囲を限定するものではない。

本明細書に組み込まれその一部を構成する添付図面は、本開示の様々なシステム、方法、及び他の実施形態を例示する。図中の例示された要素の境界（例えば、ボックス、ボックス群、又は他の形状）は、境界の一実施形態を表すことが理解されるであろう。幾つかの実施形態では、１つの要素が複数の要素として設計することができ、又は複数の要素が１つの要素として設計することができる。幾つかの実施形態では、別の要素の内部構成要素として示された要素が、外部の構成要素として実装することができ、その逆も同様である。更に、要素は縮尺通りに描かれていない場合がある。

コンタクト層の末端部上に配置された誘電体層の一部を有する半導体レーザの上面図である。 概ね図１の線２－２に沿って見た、図１の半導体レーザの断面図である。 概ね図１の線３－３に沿って見た、図１の半導体レーザの別の断面図である。 概ね図１の線４－４に沿って見た、図１の半導体レーザの別の断面図である。 伝導コンタクトがより小さいボンディングパッドエリア又は単一のボンディングパッドエリアを有する、図１の半導体レーザの変形例を示す図である。 伝導コンタクトがより小さいボンディングパッドエリア又は単一のボンディングパッドエリアを有する、図１の半導体レーザの変形例を示す図である。 概して図５及び図６の線７－７に沿って見た、図５及び図６の半導体レーザの断面図である。 概して図６の線８－８に沿って見た、図６の半導体レーザの断面図である。 伝導コンタクトの中央エリアが半導体レーザのキャビティの長さよりも小さい、半導体レーザの上面図である。 概して図９の線１０－１０に沿って見た、図９の半導体レーザの断面図である。 概して図９の線１１－１１に沿って見た、図９の半導体レーザの別の断面図である。 概して図９の線１２－１２に沿って見た、図９の半導体レーザの別の断面図である。 伝導コンタクトがより小さいボンディングパッドエリア又は単一のボンディングパッドエリアを有する、図９の半導体レーザの変形例を示す図である。 伝導コンタクトがより小さいボンディングパッドエリア又は単一のボンディングパッドエリアを有する、図９の半導体レーザの変形例を示す図である。 概して図１３及び図１４の線１５－１５に沿って見た、図１３及び図１４の半導体レーザの断面図である。 概して図１４の線１６－１６に沿って見た、図１４の半導体レーザの断面図である。 距離Ｄｐに対するファセットの縁部からの電流拡散を示すグラフである。

本明細書に記載されるのは、改善されたファセット信頼性を有する半導体レーザの様々な例である。背景のセクションで述べたように、幾つかの半導体レーザ、特に大電流及び／又は高出力で動作する半導体レーザは、ファセットに関連する故障に起因した著しい故障率を生じる可能性がある。本明細書で開示されるのは、半導体レーザキャビティの長さよりも小さい伝導コンタクト及び／又はコンタクト層の末端部の少なくとも１つに配置された誘電体層の何れかを有する半導体レーザである。これらの変形形態は、一般に、半導体レーザのファセット縁部における電流密度の低下をもたらし、結果として破壊電流が改善される。

図１～図４を参照すると、半導体レーザ１００Ａの一例の異なる図が例示されている。より具体的には、図１は、半導体レーザ１００Ａの上面図を示し、図２～４は、概して図１の線２－２、線３－３、及び線４－４に沿ってそれぞれ見た半導体レーザ１００Ａの様々な断面図である。半導体レーザ１００Ａは、用途毎に異なることができる。例えば、半導体レーザ１００Ａは、ＣＷレーザとすることができ、又は特定のパルス幅及び周波数で一連のパルスを生成するパルスレーザとすることができる。

この例では、半導体レーザ１００Ａは、基板１０２Ａ上に形成することができる。基板１０２Ａは、好適にドープすることができる何れかのタイプの好適な材料から、例えば、ＩＩＩ－Ｖ型化合物、又はその合金から形成することができる。一例では、基板１０２Ａは、上面１０３Ａを含むことができ、この上に、ＭＯＣＶＤ又はＭＢＥ等のエピタキシャル堆積によって、半導体レーザ１００Ａの追加要素を形成する連続層が堆積される。

更に、上面１０３Ａ上には、第１の半導体層１０８Ａ、アクティブ層１０６Ａ及び第２の半導体層１０４Ａが互いに隣接して順次配置することができる。更に、第２の半導体層１０４Ａは、基板１０２Ａの上面１０３Ａに直接隣接することができる。次に、アクティブ層１０６Ａは、第２の半導体層１０４Ａの上部に配置することができ、次いで、第１の半導体層１０８Ａは、アクティブ層１０６Ａの上部に配置することができ、特に第１の半導体層１０８Ａと第２の半導体１０４Ａとの間にアクティブ層１０６Ａを配置し、一例では、第１の半導体層１０８Ａは、Ｐ型半導体とすることができる。第２の半導体層１０４Ａに関しては、この層は、Ｎ型半導体とすることができ、リッジ１０９Ａを含むことができる。

アクティブ層１０６Ａは、半導体レーザ１００Ａからの光子の放出をもたらすことができる。ファセット１１ＩＡ及び１１３Ａは、アクティブ層１０６Ａを劈開又はエッチングすることにより、半導体レーザ１００Ａの何れかの端部に形成することができる。電位を印加することで、アクティブ層１０６Ａに電流が流れることができ、ファセット１１ＩＡ及び１１３Ａから光子が放出されるようになる。アクティブ層１０６Ａ及び／又は第１の半導体層１０８Ａ及び第２の半導体１０４Ａの長さは、半導体レーザ１００Ａのキャビティ距離又はキャビティ長を定めるのに使用することができる。この例では、キャビティ距離又はキャビティ長は、長さＬｃａｖによって定められる。

コンタクト層１１０Ａは、第１の半導体層１０８Ａの一部上に配置することができ、この例では、コンタクト層１１０Ａは、第１の半導体層１０８Ａのリッジ１０９Ａの上方に配置される。一例では、コンタクト層１１０Ａは、高度にｐドープされたｉｎＧａＡｓ層とすることができる。コンタクト層は、長さＬｃａｖと実質的に同様の長さを有することができる。

半導体レーザ１００Ａはまた、第１の半導体層１０８Ａの一部上に配置された誘電体層１１２Ａを含む。一般に、誘電体層１１２Ａは、ＭｇＯ、ＭｇＦ₂、Ｓｉ０₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、及び／又は他の誘電体のような電気絶縁体材料で作られるが、第１の半導体層１０８Ａの一部上に配置されることに加えて、誘電体層１１２Ａは、図４に最もよく示されるように、コンタクト層１１０Ａの末端部１１５Ａ及び／又は１１７Ａ上に追加的に配置することができる。

更に、図１～４は、距離Ｄｐを示している。距離Ｄｐは、誘電体層１１２Ａの部分によって覆われるコンタクト層１１０Ａの長さに沿った縁部１２ＩＡ及び／又は１２３Ａ間の距離である。距離Ｄｐは、互いに実質的に等しいとすることができる（すなわち、誘電体層１１２Ａによって覆われる末端部１１５Ａ及び１１７Ａの長さ）。しかしながら、距離Ｄｐは互いに異なっていてもよい。後に詳細に説明するように、距離Ｄｐは、本質的に末端部分１１５Ａ及び１１７Ａの長さであり、半導体レーザ１００Ａの所望のパワー出力に基づくことができる。距離Ｄｐは、約３ミクロン～４０ミクロンの間とすることができる。

伝導コンタクト１１４Ａは、コンタクト層１１０Ａ及び誘電体層１１２Ａの少なくとも一部に配置される。この例では、伝導コンタクト１１４Ａは、コンタクト層１１０Ａに隣接し、リッジ１０９Ａの上に形成される中央部１２０Ａを含む。伝導コンタクト１１４Ａはまた、誘電体層１１２Ａに隣接し、一般にリッジ１０９Ａの上には位置しないボンディングパッドエリア１２２Ａ及び１２４Ａを含む。伝導コンタクト１１４Ａは、一般に、ボンディングパッドエリア１２２Ａ及び／又は１２４Ａに電流が供給され得るように導電性材料で作られている。適切な電流がボンディングパッド領域１２２Ａ及び！又は１２４Ａに供給されると、アクティブ層１０６Ａは光子を放出する。

前述したように、幾つかの半導体レーザ、特に高電流及び／又は高出力で動作する半導体レーザは、ファセットに関連する故障に起因する重大な故障率を生じる可能性がある。しかしながら、半導体レーザ１００Ａは、コンタクト層１１０Ａの末端部１１５Ａ及び１１７Ａが誘電体層１１２Ａによって覆われるように構成されている。このようにコンタクト層１１０Ａの末端部１１５Ａ及び１１７Ａを覆うことにより、半導体レーザ１００Ａのファセット縁部における電流密度が低減され、結果として破壊電流が改善される。この結果、先行技術のシステムに比べて、動作寿命が長く、パワー出力が改善された半導体レーザが得られる。

半導体レーザ１００Ａは、様々な異なる形態をとることができる。前述したように、半導体レーザ１００Ａはリッジレーザである。しかしながら、半導体レーザ１００Ａは、平面半導体層のような他の形態をとることもできる。更に、半導体レーザ１００Ａの他の構成要素も同様に変化することができる。例えば、伝導コンタクト１１４Ａは、サイズ及び形状が異なることができる。例えば、図５及び図６は、伝導コンタクトがどのように変化し得るかの様々な例を示す。図５及び図６に示される例において、伝導コンタクトは、それぞれ伝導コンタクト１１４Ｂ及び１１４Ｃと呼ばれる。

更に、これらの実施例に関して、同様の参照数字は、同様の要素を参照するために利用されている（例えば、半導体レーザ１００Ａは、半導体レーザ１００Ｂ／１００Ｃと同様である等）ので、上記の段落におけるこれらの要素に関する以前の説明は、図５及び図６に示される実施例にも同様に適用可能である。従って、これらの要素に関する追加の説明は省略する。

図５を参照すると、半導体レーザ１００Ｂの上面図が図示されている。この例では、伝導コンタクト１１４Ｂは、中央部１２０Ｂ及びボンディングパッドエリア１２２Ｂ及び１２４Ｂを有する。この例では、中央部１２０Ｂの長さはボンディングパッドエリア１２２Ｂ及び１２４Ｂよりもかなり長い。比較すると、ボンディングパッドエリア１２２Ａ及び１２４Ａと中央部１２０Ａの長さは概ね同様である。

ボンディングパッド領域１２２Ｂ及び１２４Ｂにわたる半導体レーザ１００Ｂの断面図は、図２に以前に示され説明された断面図と同様であろう。同様に、半導体レーザ１００Ｂの長さにわたる断面図は、図４に以前に示され説明された断面図と同様であろう。しかしながら、半導体レーザ１００Ｂの中心にわたる断面図は、図７に示されるように、異なるであろう。更に、図５の線７－７に沿って一般的にとられた断面図である図７は、ボンディングパッドエリア１２２Ｂ及び１２４Ｂは、長さが実質的に短く、その断面図が定められる場所には延びていないので、伝導コンタクト１１４Ｂの中央部１２０Ｂの存在が図示されるが、ボンディングパッドエリア１２２Ｂ及び１２４Ｂの存在は示されていない。

図６は、伝導コンタクト１１４Ｃが長大な中央部１２０Ｃを含むが、ボンディングパッドエリアを１つだけ含む例を示す。この例では、伝導コンタクト１１４Ｃはボンディングパッドエリア１２４Ｃを含む。一般に、半導体レーザ１００Ｃの長さにわたる断面図は、以前に示され、及び図４で説明された断面図と同様であろう。更に、半導体レーザ１００Ｃの中間にわたる断面図は、以前に示され、及び図７で説明された断面図と同様である。しかしながら、概ね線８－８に沿って見た断面図は、概ね線２－２に沿って見た他の実施例における断面図とは異なるであろう。更に、図８は、概ね半導体レーザ１００Ｃの線８－８に沿って見た断面図である。この実施例は、伝導コンタクト１１４Ｃが中央部１２０Ｃ及び単一のボンディングパッドエリア１２４Ｃのみを含むことを示している。

このように、図１～図９に示された半導体レーザ１００Ａ～１００Ｃは、それぞれ誘電体層１１２Ａ～１１２Ｃによって覆われたそのコンタクト層１１０Ａ～１１０Ｃの末端部１１５Ａ～１１５Ｃ及び１１７Ａ～１１７Ｃを有する。前述したように、末端部１１５Ａ～１１５Ｃを覆うことにより、半導体レーザ１００Ａ～１００Ｃのファセット縁部における電流密度が低減され、その結果、破壊電流が改善される。

しかしながら、長寿命及び性能を改善するためにコンタクト層の一部を誘電体層で覆う代わりに及び／又はそれに加えて、伝導コンタクトの一部を、コンタクト層の端部まで延びないように引き戻す又は短くすることができる。図９～１２は、引き戻された伝導コンタクトを利用する半導体レーザ２００Ａの一例を示す。同様の参照数字は、同様の要素を参照するために利用されており、これらの要素に関する何れかの以前の説明は、この実施例に適用される。例えば、要素１０２Ａ、１０４Ａ、１０６Ａに関して以前に与えられた説明は、要素２０２Ａ、２０４Ａ、２０６Ａなどにも同様に適用される。

図９は、半導体レーザ２００Ａの上面図を示し、図１０～１２は、それぞれ、一般に図９の線１０－１０、線１１－１１、及び線１２－１２に沿って見た異なる断面図である。半導体レーザ１００Ａを記載する際に説明したように、半導体レーザ２００Ａは、基板２０２Ａを含み、第１の半導体層２０８Ａ、アクティブ層２０６Ａ、及び第２の半導体層２０４Ａが、互いに順次的に隣接し且つ基板上に配置される。先に示した実施例と同様に、電位を印加することにより、アクティブ層２０６Ａに電流が流れ、ファセット２１１Ａ及び２１３Ａから光子が放出される。

コンタクト層２１０Ａは、第１の半導体層２０８Ａの一部上に配置することができる。この例では、コンタクト層２１０Ａは、第１の半導体層２０８Ａのリッジ２０９Ａの上に配置される。半導体レーザ２００Ａはまた、第１の半導体層２０８Ａの一部上に配置された誘電体層２１２Ａを含む。

伝導コンタクト２１４Ａは、コンタクト層２１０Ａ及び誘電体層２１２Ａの少なくとも一部に配置される。この例では、伝導コンタクト２１４Ａは、コンタクト層２１０Ａに隣接し、リッジ２０９Ａの上に形成される中央部２２０Ａを含む。伝導コンタクト２１４Ａはまた、誘電体層２１２Ａに隣接し、一般にリッジ２０９Ａの上には位置しないボンディングパッドエリア２２２Ａ及び２２４Ａを含む。

この例では、伝導コンタクト２１４Ａの中央部２２０Ａの長さＬｃｏｎは、半導体レーザ２００Ａのキャビティ長さＬｃａｖよりも長い。更に、伝導コンタクト２１４Ａの中央部２２０Ａは、実質的にコンタクト層２１０Ａの端部２２ＩＡ及び／又は２２３Ａから引き戻された又は距離Ｄｐにあるようなものとすることができる。このように、コンタクト層２１０Ａの末端部２１５Ａ及び２１７Ａは、伝導コンタクト２１４Ａの部分で覆われない。縁部２２ＩＡ及び／又は２２３Ａからの距離Ｄｐは、実質的に互いに同様とすることができ、又は異なっていてもよい。一般に、前と同様に、距離は、半導体レーザ２００Ａの所望のパワー出力に基づいており、約３ミクロン～４０ミクロンの間であってよい。

このように、半導体レーザ２００Ａの線１０－１０に沿って見た、図１０に示される断面図は、伝導コンタクト２１４Ａの中央部２２０Ａがコンタクト層２１０Ａの上方に位置していないことを示す。しかしながら、図１１に示される半導体レーザ２００Ａの中央にわたる線１１－１１に沿って見た断面図は、これらのエリアにおいて伝導コンタクト２１４Ａの中央部２２０Ａがコンタクト層２１０Ａの上方に位置することを示す。

伝導コンタクト２１４Ａの中央部２２０Ａの一部を引き戻すことにより、半導体レーザ２００Ａのファセット縁部における電流密度が低下し、破壊電流が改善されることが確認されている。この結果、従来と同様に、先行技術のシステムと比較して、動作寿命が長く、パワー出力が改善された半導体レーザが得られる。

半導体レーザ１００Ａと同様に、半導体レーザ２００Ａも様々な形態をとることができる。例えば、半導体レーザ２００Ａは、リッジレーザである。しかしながら、半導体レーザ２００Ａは、平面半導体層のような他の形態をとることもできる。また、半導体レーザ１００Ａの他の構成要素も、伝導コンタクト２１４Ａのように変化することができる。更に、図５及び図６に示された半導体レーザ１００Ａの変形例と同様に、半導体レーザ２００Ａは、その伝導コンタクトを修正させることができる。

例えば、図１３を参照すると、半導体レーザ２００Ｂの上面図が図示されている。前と同様に、同様の参照数字は、同様の要素を参照するために利用されている。この例では、伝導コンタクト２１４Ｂは、中央部２２０Ｂ及びボンディングパッドエリア２２２Ｂ及び２２４Ｂを有する。この例では、中央部２２０Ｂの長さは、ボンディングパッドエリア２２２Ｂ及び２２４Ｂよりもかなり長い。

ボンディングパッド領域２２２Ｂ及び２２４Ｂにわたる半導体レーザ２００Ｂの断面図は、図１０に以前に示され説明された断面図と同様であろう。同様に、半導体レーザ１００Ｂの長さにわたる断面図は、図４に以前に示され説明された断面図と同様であろう。しかしながら、半導体レーザ２００Ｂの中心にわたる断面図は、図１５に示すように、異なるであろう。更に、ボンディングパッドエリア２２２Ｂ及び２２４Ｂの長さが実質的に短く、その断面図が定められる場所には延在していないので、概ね図１３の線１５－１５に沿って見た断面図である図１５は、伝導コンタクト２１４Ｂの中央部２２０Ｂの存在を示すが、ボンディングパッドエリア２２２Ｂ及び２２４Ｂの存在は示していない。

図１４は、伝導コンタクト２１４Ｃが長大な中央部２２０Ｃを含むが、１つのボンディングパッドエリアしか含まない例を示す。この例では、伝導コンタクト２１４Ｃはボンディングパッドエリア２２４Ｃを含む。一般に、半導体レーザ２００Ｃの長さにわたる断面図は、以前に示され、及び図１２で説明された断面図と同様であろう。更に、半導体レーザ２００Ｃの中間にわたる断面図は、以前に示され、及び図１５で説明された断面図と同様である。しかしながら、線１６～１６に沿って一般的にとられた断面図は、線１０～１０に沿って一般的にとられた他の実施例における断面図とは異なるであろう。更に、図１６は、半導体レーザ２００Ｃの線１６－１６に沿って一般的にとられた断面図である。この実施例は、伝導コンタクト２１４Ｃが中央部分２２０Ｃ及び単一のボンディングパッドエリア２２４Ｃのみを含むことを示している。

このように、図１０～図１６に示す半導体レーザ２００Ａ～２００Ｃは、伝導コンタクト２１４Ａ～２１４Ｃの中央部２２０Ａ～２２０Ｃの一部を引き戻している。このようにすることで、半導体レーザ２００Ａ～２００Ｃのファセット縁部における電流密度が低下し、破壊電流が改善される。この結果、従来と同様に、先行技術のシステムと比較して、動作寿命が長く、パワー出力が改善された半導体レーザが得られる。

これらの改善をより良く視覚化するために、ファセットの縁部から半導体レーザの中心に向かって電流拡散を詳細に示すチャート３００を示す図１７を参照する。図１７に示される電流拡散は、本明細書で異なる半導体レーザの例として示される何れにも適用可能である。ファセットの縁部は、ｘ軸に沿ってゼロ（０）の位置にある。

チャート３００は、線３０２、３０４、及び３０６を示す。線３０２は、Ｄｐが５ｐｍであるときの電流拡散を示している。上述したように、Ｄｐは、伝導コンタクトの中央部、例えば半導体レーザ２００Ａの伝導コンタクト２１４Ａの中央部２２０Ａが移動する距離とすることができる。しかしながら、Ｄｐはまた、半導体レーザ１００Ａの場合のように、誘電体層１１２Ａの部分によって覆われるコンタクト層１１０Ａの長さに沿ったエッジ１２ＩＡ及び／又は１２３Ａ間の距離とすることができる。Ｄｐが５ｐｍである場合、電流拡散割合は、ファセットの縁部でわずかに減少し、ファセットの縁部から約４ｐｍで１００％に増加する。

線３０４は、Ｄｐが１０ｐｍのときの電流拡散を示している。ここで、電流拡散の割合は、ファセットの縁部でより減少し（約３０％）、ファセットの縁部から約１２ｐｍで１００％に増加する。線３０６はこれを更に進め、Ｄｐが１５ｐｍの場合の電流拡散を示す。ここで、電流拡散の割合は、ファセットの縁部でより減少し（約１８％）、ファセットの縁部から約１８ｐｍで１００％まで増加する。

詳細な実施形態が本明細書で開示されている。しかしながら、開示された実施形態は、例証としてのみ意図されていることを理解されたい。従って、本明細書に開示された特定の構造及び機能的詳細は、限定として解釈されるべきではなく、単に特許請求の範囲のベースとして、及び当業者が実質的に何れかの適切に詳細な構造において本明細書の態様を様々に採用することを教示するための代表的なベースとして解釈される。更に、本明細書において使用される用語及び語句は、限定を意図するものではなく、むしろ実施可能な実施態様の理解できる説明を提供することを意図するものである。

以下は、本明細書で使用される選択された用語の定義を含む。定義は、用語の範囲内にあり、様々な実施態様に使用され得る構成要素の様々な例及び／又は形態を含む。これらの例は、限定を意図するものではない。用語の単数形及び複数形の両方が定義の範囲内にあることができる。

「一実施形態」、「ある実施形態」、「一実施例」、「ある実施例」等への言及は、このように記載された実施形態又は実施例が特定の特徴、構造、特性、要素、又は限定を含むことができるが、全ての実施形態又は実施例が必ずしもその特定の特徴、構造、特性、要素、又は制限を含む訳でないことを示す。更に、「一実施形態において」という表現を繰り返し使用しても、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。

本明細書で使用される用語「ａ」及び「ａｎ」は、１又は２以上のものとして定義される。本明細書で使用される場合、用語「複数」は、２又はそれ以上として定義される。本明細書で使用される場合、用語「別の」は、少なくとも第２の又はそれ以上のものとして定義される。本明細書で使用される「含む」及び／又は「有する」という用語は、備える（すなわち、オープンランゲージ）として定義される。本明細書で使用される「．．．及び、．．．のうちの少なくとも１つ」という表現は、関連する列挙された項目の１又は２以上の項目のあらゆる可能な組み合わせを指し、これを包含する。一例として、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、又はこれらの何れかの組み合わせ（例えば、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、又はＡＢＣ）を含む。

本明細書の態様は、その精神又は本質的属性から逸脱することなく、他の形態で具現化することができる。従って、本明細書の範囲を示すものとして、上述の明細書ではなく、添付の特許請求の範囲を参照すべきである。

１００Ａ 半導体レーザ
１０２Ａ 基板
１０３Ａ 上面
１０４Ａ 半導体層
１０６Ａ アクティブ層
１０８Ａ 第１の半導体層
１０９Ａ リッジ
１１０Ａ コンタクト層

Claims (20)

1. キャビティを有する半導体レーザであって、
   基板と、
   互いに順次的に隣接し且つ前記基板上に配置された、第１の半導体層、アクティブ層及び第２の半導体層と、
   前記第１の半導体層の第１の一部上に配置されたコンタクト層と、
   前記第１の半導体層の第２の一部上に配置された誘電体層と、
   前記コンタクト層及び前記誘電体層の少なくとも一部に配置され、前記コンタクト層に隣接する中央エリアと前記誘電体層に隣接するボンディングパッドエリアとを有する伝導コンタクトと、
   を備え、
   前記伝導コンタクトの中央エリアの長さは、前記半導体レーザのキャビティの長さよりも短い、半導体レーザ。
2. 前記伝導コンタクトの中央エリアの長さは、前記半導体レーザの所望のパワー出力に基づいている、請求項１に記載の半導体レーザ。
3. 前記伝導コンタクトの第１の縁部と前記第１の半導体層の第１の縁部との間に第１の距離が定められ、前記第１の距離は、約３ミクロン～４０ミクロンの間である、請求項１に記載の半導体レーザ。
4. 前記伝導コンタクトの第２の縁部と前記第１の半導体層の第２の縁部との間に第２の距離が定められ、前記第２の距離は、約３ミクロン～４０ミクロンの間である、請求項３に記載の半導体レーザ。
5. 前記誘電体層が、少なくとも前記コンタクト層の前記伝導コンタクトと前記第１の半導体層との間に配置されていない部分に配置されている、請求項１に記載の半導体レーザ。
6. 前記半導体レーザは、リッジを有するリッジ型半導体レーザであり、前記伝導コンタクトの中央エリアは、前記リッジ上に配置されている、請求項１に記載の半導体レーザ。
7. 半導体レーザであって、
   基板と、
   互いに順次的に隣接し且つ前記基板上に配置された、第１の半導体層、アクティブ層及び第２の半導体層と、
   前記第１の半導体層の第１の一部上に配置されたコンタクト層であって、前記コンタクト層の長さに沿って末端部により囲まれた中央部を有するコンタクト層と、
   前記コンタクト層の末端部及び前記第１の半導体層の第２の部分のうちの少なくとも一方に配置された誘電体層と、
   前記コンタクト層及び前記誘電体層上に配置され、前記コンタクト層の中央部に電気的に接続されている伝導コンタクトと、
   を備える、半導体レーザ。
8. 前記末端部のうちの少なくとも１つの末端部の長さは、前記半導体レーザの所望のパワー出力に基づいている、請求項７に記載の半導体レーザ。
9. 前記末端部は、前記コンタクト層の第１の端部にある第１の末端部と、前記コンタクト層の第２の端部にある第２の末端部とを含み、
   前記第１の末端部は、前記中央部から前記コンタクト層の第１の端部までの距離として定められ且つ約３ミクロン～４０ミクロンの間である長さを有する、
   請求項７に記載の半導体レーザ。
10. 前記第２の末端部は、前記中央部から前記コンタクト層の第２の端部までの距離として定められ且つ約３ミクロン～４０ミクロンの間である長さを有する、
    請求項９に記載の半導体レーザ。
11. 前記伝導コンタクトは、前記コンタクト層に隣接する中央エリアと前記誘電体層に隣接するボンディングパッドエリアとを有し、前記伝導コンタクトの中央エリアの長さは、半導体デバイスのキャビティ長よりも短い、請求項１０に記載の半導体レーザ。
12. 前記伝導コンタクトの第１の縁部と前記第１の半導体層の第１の縁部との間に第１の距離が定められ、前記第１の距離は、約３ミクロン～４０ミクロンの間である、請求項１１に記載の半導体レーザ。
13. 前記伝導コンタクトの第２の縁部と前記第１の半導体層の第２の縁部との間に第２の距離が定められ、前記第２の距離は、約３ミクロン～４０ミクロンの間である、請求項１２に記載の半導体レーザ。
14. 前記半導体レーザは、リッジを有するリッジ型半導体レーザであり、前記伝導コンタクトの中央エリアは、前記リッジ上に配置されている、請求項１３に記載の半導体レーザ。
15. 半導体デバイス用の伝導コンタクトであって、
    中央エリアと、
    ボンディングパッドエリアと、
    を備え、
    前記伝導コンタクトの前記中央エリアの長さが、前記半導体デバイスのキャビティ長よりも短い、伝導コンタクト。
16. 前記ボンディングパッドエリアは、第１のボンディングパッドエリア及び第２のボンディングパッドエリアを含み、前記中央エリアは、前記第１のボンディングパッドエリアと前記第２のボンディングパッドエリアとの間に位置する、請求項１５に記載の伝導コンタクト。
17. 前記第１のボンディングパッドエリア及び前記第２のボンディングパッドエリアが、実質的に同様の長さを有する、請求項１６に記載の伝導コンタクト。
18. 前記中央エリアの縁部と前記第１のボンディングパッドエリア及び前記第２のボンディングパッドエリアの縁部との間にプルバック領域が定められ、前記プルバック領域が、約２ミクロン～４０ミクロンの間の長さを有する、請求項１６に記載の伝導コンタクト。
19. 前記半導体デバイスが半導体レーザである、請求項１５に記載の伝導コンタクト。
20. 前記半導体レーザが、リッジレーザである、請求項１９記載の伝導コンタクト。

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