JP2737563B2

JP2737563B2 - 半導体発光装置

Info

Publication number: JP2737563B2
Application number: JP21925492A
Authority: JP
Inventors: 陽祐山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: JPH0669601A; US5373174A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、同一基板によって結
合する複数の発光素子を備える半導体発光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子計算機どうしの信号の授受をするの
に、例えばレーザ光線等の光を利用するものがある。そ
して、レーザ光線を出射する為に使用される半導体レー
ザは、図１０に示すように、１つの基板２に複数の発光
素子８が設けられているものが多い。即ち、１つの半導
体レーザから１つのレーザ光線を出射するものでは、レ
ーザ光線の数だけの半導体レーザが必要であり、設置す
る半導体レーザの数が多くなると、これらの半導体レー
ザの設置スペースが広くなることや半導体レーザのコス
トが嵩むという問題がある。その点、図１０に示す半導
体レーザによるとこのような不利益を軽減することがで
きる。

【０００３】図１０に示す半導体レーザは、エレクトロ
ニクス・レターズ（ELECTRONICS LETTERS ）Vol.24、N
o.4（1988年 2月18日発行）に掲載されているものであ
り、同図に示す各発光領域１は、ダブルヘテロ構造であ
り、各発光素子８中に１つづつ形成されている。

【０００４】この半導体レーザを使用するときは、発光
させようとする発光素子８と対応するｐ側電極４とｎ側
電極３に順方向バイアスを印加する。なお、各発光素子
８は、境界７に設けた分離溝１０により電気的に絶縁さ
れているので、各発光素子８を独立して発光させること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示す
半導体レーザでは、各発光素子８には、１つの発光領域
１しか設けれていないので、この半導体レーザを製造す
るときに、複数の発光領域１のうちの１つでも不良があ
ると、他の発光領域１が適正であってもこの半導体レー
ザが不良となるという問題がある。従って、複数の発光
素子８を備える半導体レーザを製造するときの不良率
は、発光素子８を１つだけ備える半導体レーザを製造す
るときよりも高くなるという問題がある。

【０００６】そして、この半導体レーザは、複数設けら
れている発光素子８のうち１つでも故障すると使用でき
なくなり、これと同一種類の別の半導体レーザと交換す
る必要があり、非経済的であるという問題がある。

【０００７】また、この半導体レーザでは、各発光領域
１の発熱した熱が隣接する発光素子８側に伝導し、この
隣接する発光素子８に熱的影響を及ぼすので、発光素子
８が相互に発光特性に悪影響を及ぼしあっているという
問題もある。

【０００８】一つの基板上に複数の発光点を備え、それ
らの発光点のピッチを異ならしめた半導体レーザとして
例えば特開平1-204235号公報に記載されたものがある
が、同公報に記載された半導体レーザでは、複数の発光
点のうち１つでも不良があると、他の適正な発光点がこ
の不良の発光点の代わりをすることができず、従ってこ
の半導体レーザが不良となるという問題がある。そし
て、特開昭61-184738 号公報、特開平2-97082 号公報、
特開昭63-111688号公報に複数の発光点を独立して駆動
することができる半導体レーザが記載されているが、こ
れらの半導体レーザでも、上記半導体レーザと同様の問
題がある。本発明は、上記問題点を解決する半導体レー
ザを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、夫々が対
応する受光部を照射するように配置した複数の発光素子
を有しこれらの複数の発光素子が同一の基板によって結
合されている半導体発光装置において、上記夫々の発光
素子が、夫々を独立して発光させることができる複数の
発光領域を有し、これらの複数の発光領域から出射する
光が当該発光素子と対応する上記受光部に入射するよう
に当該発光領域どうしの間隔を定めたことを特徴とする
ものである。

【００１０】第２の発明は、第１の発明の半導体発光装
置において、上記各発光素子の複数の発光領域を、当該
発光素子と隣接する一方の上記発光素子に接近する位置
に設け、当該発光素子の複数の発光領域と対応する複数
の電極のワイヤボンド領域の互いに直交する方向の長さ
の比を１に近づけると共に、当該発光素子の表面の略全
域に上記複数のワイヤボンド領域を形成したことを特徴
とするものである。

【００１１】第３の発明は、第１の発明の半導体発光装
置において、上記複数の発光素子を互いに隣接するもの
どうしで２つづつの組を作り、組をなす２つの発光素子
の複数の発光領域を当該組をなす２つの発光素子の境界
に接近する位置に設けたことを特徴とするものである。

【００１２】第４の発明は、第１の発明の半導体発光装
置において、上記基板の上記発光領域が設けられている
側と反対側の面であって上記複数の発光領域と接近する
位置に上記発光素子ごとに凹部を設け、これら各凹部に
ヒートシンクを埋設したことを特徴とするものである。

【００１３】第５の発明は、第１の発明の半導体発光装
置において、上記基板の上記発光領域が設けられている
側と反対側の面であって上記同一の発光素子に設けられ
ている複数の発光領域とその発光素子と隣接する発光素
子に設けられている複数の発光領域との略中間位置に凹
部を設け、これら各凹部にヒートシンクを埋設したこと
を特徴とするものである。

【００１４】第６の発明は、第２の発明の半導体発光装
置において、上記基板の上記発光領域が設けられている
側と反対側の面であって上記複数の発光領域と接近する
位置に上記発光素子ごとに凹部を設け、これら各凹部に
ヒートシンクを埋設したことを特徴とするものである。

【００１５】第７の発明は、第２の発明の半導体発光装
置において、上記基板の上記発光領域が設けられている
側と反対側の面であって上記同一の発光素子に設けられ
ている複数の発光領域とその発光素子と隣接する発光素
子に設けられている複数の発光領域との略中間位置に凹
部を設け、これら各凹部にヒートシンクを埋設したこと
を特徴とするものである。

【００１６】第８の発明は、第３の発明の半導体発光装
置において、上記基板の上記発光領域が設けられている
側と反対側の面であって上記各組を構成する２つの発光
素子に設けられている複数の発光領域ごとに、上記各組
の発光領域と夫々接近する各位置に凹部を設け、これら
各凹部にヒートシンクを埋設したことを特徴とするもの
である。

【００１７】

【作用】第１乃至第８の発明によると、半導体発光装置
を製造した段階で、各発光素子に少なくとも１つの適正
な発光領域があれば、この発光装置を良品として使用す
ることができる。つまり、各発光素子には、独立して発
光させることができる複数の所定数の発光領域を設けて
あり、各発光領域から出射する光が当該発光素子と対応
する受光部に入射することができるように発光領域どう
しの間隔を定めてあるので、或る１つの発光素子に設け
られている複数の発光領域のうち所望の発光領域を使用
することができる。

【００１８】発光素子に設けられている複数の発光領域
と対応する複数のワイヤボンド領域は、当該発光素子の
一方の表面に設けられる。そして、第２、３、６、７、
８、の発明によると、第１の発明の半導体発光装置の各
発光素子の複数の発光領域を、当該発光素子と隣接する
一方の発光素子に接近する位置に設けることにより、複
数の電極の夫々のワイヤボンド領域の互いに直交する方
向の長さの比を１に近づけると共に、ワイヤボンド領域
を当該発光素子の表面の略全域に形成することを選択で
きる幅を広げることができる。従って、このようにワイ
ヤボンド領域を形成することにより、ボンドワイヤをワ
イヤボンド領域に接続するときの所定の目標位置から当
該ワイヤボンド領域の縁部までの距離を比較的長くする
ことができる。

【００１９】第３及び第８の発明は、第１の発明の各発
光素子の互いに隣接するものどうしを２つづつ組にし
て、この組をなす２つの発光素子の複数の発光領域を当
該組をなす２つの発光素子の境界に接近する位置に設け
てある。これにより、組をなす２つの発光素子と対応す
る２つの受光部を互いに接近させることができる。つま
り、受光部が例えば光ファイバのコアの端面である場合
は、組を構成する２つの発光素子が出射する夫々の光を
１本の光ファイバ内に設けた２つの各コアに照射させる
ことができる。その結果、１組の２つの発光素子に対し
て１本の光ファイバで対応させることができる。

【００２０】第４乃至第８の発明によると、各発光領域
が光を出射する際に発生する熱をヒートシンクを介して
この半導体発光装置の外側に放出することができる。こ
れにより、各発光素子には、他の発光素子の発生した熱
が伝達され難く、即ち、熱影響をほとんど受けないの
で、各発光素子の光の特性を安定させることができる。

【００２１】

【実施例】第１実施例は、半導体レーザに第１の発明を
適用した例であり、図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明
する。この半導体レーザは、図１（ａ）に示すように同
一のｐ型ＩｎＰ基板２によって結合されている３つ以上
の所定数の発光素子１１を備えており、各発光素子１１
は夫々が同等のものである。そして、各発光素子１１は
ダブルヘテロ構造の発光領域１を２つづつ備えている。
この半導体レーザを使用するときは、各発光素子１１ご
とに光ファイバ（図示せず）の端部を割り当てて、その
割り当てた光ファイバに設けられている１つのコアの端
面をその発光素子１１の２つの発光領域１と対向させて
配置する。つまり、同一の発光素子１１に設けられてい
る２つの発光領域１どうしの間隔は、対向して配置され
ているコアの直径よりも短い寸法である。そして、複数
の各発光素子１１を夫々独立して駆動する際、各発光素
子１１に設けられている２つの発光領域１のうち所望の
１つの発光領域１を発光させて使用する。

【００２２】即ち、この半導体レーザは、各発光素子１
１に設けられている２つの発光領域１のうち所望の発光
領域１を使用することができるように形成してある。こ
れにより、この半導体レーザを製造したときに、各発光
素子１１に設けられている２つの発光領域１のうちいず
れか一方が良好でない場合（例えば発光特性が許容範囲
外である場合）であっても、良好である他方を使用する
ことができる。また、２つの発光領域１が良好である場
合は、一方が使用によって故障しても他方を使用するこ
とができる。

【００２３】次に、この半導体レーザの構成を説明す
る。各発光素子１１は、図１（ａ）に示すように、ｐ型
ＩｎＰ基板２を備えている。ｐ型ＩｎＰ基板２は、上面
の略中央位置に間隔を隔てて互いに平行する２本の溝１
２が設けられており、この２本の溝１２が設けられてい
る箇所を除く上面にｎ型ＩｎＰブロック層１３（１３
ａ、１３ｂ）、ｐ型ＩｎＰブロック層１４ａ、１４ｂが
順次結晶成長により形成されている。そして、この２つ
の溝１２の各上面には、ｐ型ＩｎＰ下クラッド層１５
（１５ａ、１５ｂ）、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１（１ａ、
１ｂ）（発光領域１）が順次結晶成長により形成されて
いる。更に、ｐ型ＩｎＰブロック層１４（１４ａ、１４
ｂ）及びＩｎＧａＡｓＰ活性層１ａ、１ｂの上面にｎ型
ＩｎＰ上クラッド層１６（１６ａ、１６ｂ）、ｎ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１７（１７ａ、１７ｂ）が順次
結晶成長により形成されている。

【００２４】そして、図１（ａ）に示すように、各発光
素子１１に設けられている２つの活性層１ａと１ｂの略
中間位置には活性層絶縁領域５が設けられており、各発
光素子１１の境界７の位置には発光素子絶縁領域６が設
けられている。これら活性層絶縁領域５及び発光素子絶
縁領域６は、溝１２に沿って設けられており、コンタク
ト層１７、上クラッド層１６、ｐ型ブロック層１４、ｎ
型ブロック層１３を貫通して基板２の内側に達してい
る。そして、活性層絶縁領域５及び発光素子絶縁領域６
は、例えばＳｉＯ₂、ＳｉＮ又は感光性ポリイミドによ
り形成されている。

【００２５】また、図１（ａ）に示すように、各発光素
子１１の上面には、各活性層１ａ、１ｂごとにｎ電極４
ａ、４ｂ（４）が設けられており、基板２の下面の全域
にはｐ電極３が設けられている。ｎ電極４ａ、４ｂは、
図１（ｂ）の平面図に示すように、活性層１ａ、１ｂの
上面に沿う直線部１８ａ、１８ｂとこの直線部１８ａ、
１８ｂと結合する矩形のワイヤボンド領域１９ａ、１９
ｂとからなっている。なお、１つの発光素子１１に設け
られている２つのワイヤボンド領域１９ａ、１９ｂに
は、夫々ボンドワイヤ（図示せず）を接続してもよい
し、活性層１ａ、１ｂの発光特性の良好な方のみにボン
ドワイヤを接続してもよい。

【００２６】また、同一の発光素子１１に設けられてい
る２つの活性層１ａ、１ｂどうしの間隔Ａ（図１（ａ）
参照）は、３０μｍである。このように活性層１ａ、１
ｂの間隔を３０μｍとすることにより、例えば直径が４
０μｍのコアの光ファイバ（図示せず）を各発光素子１
１の前方位置に設置した場合、この２つの活性層１ａ、
１ｂのいずれからも出射する光を同一のコア内に透過さ
せることができる。従って、例えば直径が１０μｍのコ
アの光ファイバのコアにこの２つの活性層１ａ、１ｂか
ら出射する光を透過させる場合は、２つの活性層どうし
の間隔Ａを１０μｍ未満にすればよい。

【００２７】そして、この発光素子１１の図１（ａ）に
示す厚みＢは、約１００μｍ、幅が図１（ｂ）に示すよ
うに約３００μｍ、奥行きが約３００μｍである。ｎ電
極４ａ、４ｂの詳細な寸法は、図１（ｂ）に示す通りで
ある。図１に示す数値の単位はμｍである。

【００２８】次に、この半導体レーザの動作を説明す
る。活性層１ａを発光させる場合は、その活性層１ａと
対応するｎ電極４ａとｐ電極３との間に順方向バイアス
を印加して作動させる。また、活性層１ｂを発光させる
場合は、その活性層１ｂと対応するｎ電極４ｂとｐ電極
３との間に順方向バイアスを印加して作動させる。つま
り、同一の発光素子１１の２つの活性層１ａと１ｂを電
気的に完全に分離する活性層絶縁領域５を図１（ａ）に
示すように、基板２に達するように形成してあるので、
同一の発光素子１１に設けられている２つの活性層１ａ
と１ｂの電気的干渉は生じることがない。更に、互いに
隣接する発光素子１１を電気的に完全に分離する発光素
子絶縁領域６を図１（ａ）に示すように、基板２に達す
るように形成してあるので、互いに隣接する発光素子１
１どうしの電気的干渉は生じることがない。

【００２９】第２実施例を図２（ａ）、（ｂ）を参照し
て説明する。第２実施例の半導体レーザと第１実施例の
ものとが相違するところは、第１実施例の各発光素子１
１の２つの活性層１ａ、１ｂが各発光素子１１の略中央
に設けられているのに対して、第２実施例の各発光素子
２０の２つの活性層１ａ、１ｂは、図２（ａ）に示すよ
うに、各発光素子２０の中央から左側に寄った位置に設
けたところが相違する。そして、活性層絶縁領域５は、
この２つの活性層１ａ、１ｂの間に設けてある。活性層
１ａ、１ｂの間隔は、第１実施例と同様に約３０μｍで
あり、活性層１ａ、１ｂと境界７までの寸法は図２
（ａ）に示す通りである。そして、第２実施例のｎ電極
２１ａ、２１ｂは、図２（ｂ）の平面図に示すように、
発光素子２０の左側位置に互いに平行して設けた直線部
１８ａ、１８ｂと各直線部と接続部を介して接続するワ
イヤボンド領域２２ａ、２２ｂとからなっている。この
ワイヤボンド領域２２ａ、２２ｂの寸法は、図２（ｂ）
に示すように、発光素子２０の奥行き方向の寸法が約１
２０μｍであり、幅方向の寸法が１６０μｍである。各
部分の詳細な寸法は、図２（ａ）、（ｂ）に示す通りで
あり、単位はμｍである。

【００３０】第２実施例によると、ｎ電極２１ａ、２１
ｂの直線部１８ａ、１８ｂを、図２（ｂ）に示すよう
に、発光素子２０の左側寄りの位置に設けてあるので、
ワイヤボンド領域２２ａ、２２ｂを形成するための発光
素子２０の上面の領域が、第１実施例のように２つに分
割されておらず、１つの領域となっている。これによ
り、各ワイヤボンド領域２２ａ、２２ｂの奥行きと幅と
の寸法の比を１に近づけることができ、かつ、ワイヤボ
ンド領域２２ａ、２２ｂを発光素子２０の上面の略全域
に形成することができる選択の範囲を第１実施例よりも
広くすることができる。つまり、各ワイヤボンド領域２
２ａ、２２ｂは、幅方向の寸法が１６０μｍ、奥行き方
向の寸法が１２０μｍの略正方形である。これに対し
て、第１実施例の各ワイヤボンド領域１９ａ、１９ｂ
は、図１（ｂ）に示すように、幅方向の寸法が９５μ
ｍ、奥行き方向の寸法が１００μｍの略正方形である。
即ち、第２実施例のワイヤボンド領域２２ａ、２２ｂの
幅と奥行きの各寸法が第１実施例よりも大きく、かつ、
ワイヤボンド領域２２ａ、２２ｂを発光素子２０の上面
の略全域に形成することができるので、ボンドワイヤを
ワイヤボンド領域に接続する際に必要とする位置決めの
精度を第１実施例よりも低くすることができる。

【００３１】なお、第１実施例では、図１（ｂ）に示す
ように、ワイヤボンド領域１９ａ、１９ｂの奥行き方向
の寸法を最大約３００μｍにすることができるが、幅方
向の寸法を９５μｍ以上にすることができないので、奥
行き方向の寸法だけを大きくしても、ボンドワイヤをワ
イヤボンド領域に接続する際に必要とする位置決めの精
度を或る一定の精度よりも低くすることができない。こ
れは、上記位置決めの要求される精度は、幅方向と奥行
き方向と略同一だからである。ただし、この実施例の半
導体レーザのその他の部分の構成は第１実施例と同等で
あり、第１実施例と同様に動作させて使用できるので、
その説明を省略する。

【００３２】第３実施例を図３を参照して説明する。第
３実施例の半導体レーザは、第１実施例の複数の発光素
子１１を互いに隣接するものどうしで２つづつの組を作
り、組をなす両方の発光素子１１の夫々の活性層（１
ａ、１ｂ）、（１ａ、１ｂ）を当該組をなす２つの発光
素子１１の境界７に接近する位置に設けてある。即ち、
図３に示すように、組を構成する２つの発光素子１１
は、左右対称に形成されており、１つの組に含まれてい
る４つの活性層（１ａ、１ｂ）、（１ａ、１ｂ）の夫々
の間隔は３０μｍである。各部分の詳細な寸法は、図３
に示す通りであり、単位はμｍである。

【００３３】この半導体レーザを使用するときは、１組
の２つの発光素子２３ごとに、図９に示す１本の光ファ
イバ２４の端部を割り当てる。この光ファイバ２４は、
２つのコア２５を備えている。そして、その割り当てた
光ファイバ２４の一方のコア２５の端面を当該組の一方
の発光素子２３の２つの活性層１ａ、１ｂと対向させて
配置すると共に、他方のコア２５の端面を当該組の他方
の発光素子２３の２つの活性層１ａ、１ｂと対向させて
配置する。つまり、同一の発光素子２３に設けられてい
る２つの活性層１ａ、１ｂどうしの間隔は、対向して配
置されているコア２５の直径（幅）よりも短い距離で形
成してある。そして、この４つの活性層（１ａ、１
ｂ）、（１ａ、１ｂ）に対して２つのコア２５を対向さ
せることができるように、この４つの活性層の間隔を定
めてある。このように配置して、各発光素子２３ごとに
設けられている２つの活性層１ａ、１ｂのうち所望の１
つの活性層を発光させて使用する。

【００３４】即ち、この半導体レーザは、１つの組を構
成する２つの発光素子２３に対応させる光ファイバが１
本で済む。そして、第１実施例と同様に、各発光素子２
３に設けられている２つの活性層１ａ、１ｂのうちいず
れか一方が良好でない場合（例えば発光特性が許容範囲
外である場合）であっても、良好である他方を使用する
ことができる。また、この実施例のｎ電極２１ａ、２１
ｂの平面形状は、図には示さないが、第２実施例のｎ電
極２１ａ、２１ｂの平面形状と略同一である。従って、
第２実施例と同様にボンドワイヤをワイヤボンド領域に
接続する際に必要とする位置決めの精度を第１実施例よ
りも低くすることができる。ただし、この実施例の半導
レーザのその他の部分の構成は第１実施例と同等であ
り、第１実施例と同様に動作させて使用できるので、そ
の説明を省略する。

【００３５】第４実施例を図４を参照して説明する。第
４実施例の半導体レーザは、図４に示すように、第１実
施例の半導体レーザの基板２の下面に、各発光素子２６
ごとにヒートシンク（ＰＨＳ）２７を１つづつ設けたも
のである。即ち、基板２の活性層１ａ、１ｂが設けられ
ている側と反対側の面であって、各発光素子２６の２つ
の活性層１ａ、１ｂの真下の位置に、各発光素子２６ご
とに凹部を１つづつ設け、各凹部にヒートシンク２７
（ＰＨＳ）を設けたものである。各ヒートシンク２７
は、活性層１ａ、１ｂの伸延方向（発光素子２６の図４
の奥行き方向）に沿って設けられており、断面が図４に
示すように、略半円形状である。そして、ヒートシンク
２７の材質は、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ等
である。各ヒートシンク２７の寸法及びヒートシンク２
７間の寸法は図４に示す通りである。

【００３６】この半導体レーザによると、同一の発光素
子２６に設けられている２つの活性層１ａ、１ｂの直下
にヒートシンク２７を設けてあるので、活性層１ａ、１
ｂが発光する際に発生する熱を、その活性層１ａ、１ｂ
の真下に設けたヒートシンク２７がこの半導体レーザの
外側に効率よく放出させることができる。これにより、
或る活性層が発生した熱がその発光素子２６と隣接する
発光素子２６の活性層にほとんど伝わらないので、各発
光素子２６の活性層は隣接する発光素子との間で熱影響
をほとんど受けることがない。その結果、各活性層の発
光特性を安定させることができる。ただし、この実施例
の半導体レーザは、ヒートシンク２７以外の部分の構成
が第１実施例と同等であり、第１実施例と同様に動作さ
せて使用できるので、その説明を省略する。

【００３７】第５実施例を図５を参照して説明する。第
５実施例の半導体レーザは、図５に示すように、第１実
施例の半導体レーザの基板２の下面に、各発光素子２８
ごとにヒートシンク２７（ＰＨＳ）を１つづつ設けたも
のである。即ち、基板２の活性層１ａ、１ｂが設けられ
ている側と反対側の面であって、互いに隣接し合う発光
素子２８の夫々の境界７の位置に凹部を１つづつ設け、
各凹部に第４実施例と同等の寸法及び材質のヒートシン
ク２７を設けたものである。各ヒートシンク２７は、活
性層１ａ、１ｂの伸延方向（発光素子２８の奥行き方
向）に沿って設けられている。

【００３８】この半導体レーザによると、互いに隣接し
合う発光素子２８の夫々の境界７の位置にヒートシンク
２７を設けてあるので、活性層１ａ、１ｂが発光する際
に発生する熱がその境界７に伝達すると、その境界７に
設けてあるヒートシンク２７がその熱をこの半導体レー
ザの外側に効率よく放出させることができる。これによ
り、或る活性層が発生した熱がその発光素子２８と隣接
する発光素子２８の活性層にほとんど伝わらないので、
第４実施例と同様に、各活性層の発光特性を安定させる
ことができる。ただし、この実施例の半導体レーザは、
ヒートシンク２７以外の構成が第１実施例と同等であ
り、第１実施例と同様に動作させて使用できるので、そ
の説明を省略する。

【００３９】第６実施例を図６を参照して説明する。第
６実施例の半導体レーザは、図６に示すように、第２実
施例の半導体レーザの基板２の下面に、各発光素子２９
ごとにヒートシンク２７を１つづつ設けたものである。
即ち、基板２の活性層１ａ、１ｂが設けられている側と
反対側の面であって、各発光素子２９の２つの活性層１
ａ、１ｂの真下の位置に、各発光素子２９ごとに凹部を
１つづつ設け、各凹部に第４実施例と同等の寸法及び材
質のヒートシンク２７を設けたものである。各ヒートシ
ンク２７は、活性層１ａ、１ｂの伸延方向（発光素子の
奥行き方向）に沿って設けられている。

【００４０】この半導体レーザによると、同一の発光素
子に設けられている２つの活性層１ａ、１ｂの直下にヒ
ートシンク２７を設けてあるので、第４実施例と同様
に、活性層１ａ、１ｂが発光する際に発生する熱を、そ
の活性層１ａ、１ｂの真下に設けたヒートシンク２７が
この半導体レーザの外側に効率よく放出させることがで
きる。これにより、第４実施例と同様に、各活性層の発
光特性を安定させることができる。ただし、この実施例
の半導体レーザは、ヒートシンク２７以外の構成が第２
実施例と同等であり、第２実施例と同様に動作させて使
用できるので、その説明を省略する。

【００４１】第７実施例を図７を参照して説明する。第
７実施例の半導体レーザは、図７に示すように、第２実
施例の半導体レーザの基板２の下面に、各発光素子３０
ごとにヒートシンク２７を１つづつ設けたものである。
即ち、基板２の活性層１ａ、１ｂが設けられている側と
反対側の面であって、同一の発光素子３０に設けられて
いる２つの活性層１ａ、１ｂとこの発光素子３０と隣接
する発光素子３０に設けられている２つの活性層１ａ、
１ｂとの中間位置に凹部を１つづつ設け、各凹部に第４
実施例と同等の寸法及び材質のヒートシンク２７を設け
たものである。各ヒートシンク２７は、活性層１ａ、１
ｂの伸延方向（発光素子の奥行き方向）に沿って設けら
れている。

【００４２】この半導体レーザによると、図７に示すよ
うに、２つで１つの組をなす活性層１ａ、１ｂとこの活
性層と隣接する組の２つの活性層１ａ、１ｂとの中間位
置にヒートシンク２７を設けてあるので、活性層１ａ、
１ｂが発光する際に発生する熱がその中間位置に伝達す
ると、その中間位置に設けてあるヒートシンク２７がこ
の半導体レーザの外側にその熱を効率よく放出させるこ
とができる。これにより、或る活性層が発生した熱がそ
の発光素子３０と隣接する発光素子３０の活性層にほと
んど伝わらないので、第４実施例と同様に、各活性層の
発光特性を安定させることができる。ただし、この実施
例の半導体レーザは、ヒートシンク２７以外の構成が第
２実施例と同等であり、第２実施例と同様に動作させて
使用できるので、その説明を省略する。

【００４３】第８実施例を図８を参照して説明する。第
８実施例の半導体レーザは、図８に示すように、第３実
施例の半導体レーザの基板２の下面に、互いに隣接する
２つの発光素子３１ごとにヒートシンク２７を１つづつ
設けたものである。即ち、基板２の活性層１ａ、１ｂが
設けられている側と反対側の面であって、組をなす両方
の発光素子３１の境界７に接近して設けた４つの活性層
（１ａ、１ｂ）、（１ａ、１ｂ）の真下の位置に凹部を
１つ設け、凹部に第４実施例と同等の寸法及び材質のヒ
ートシンク２７を設けたものである。そして、これと同
等の凹部及びヒートシンク２７を他の夫々の組をなす両
方の発光素子３１の各境界７にも設けてある。各ヒート
シンク２７は、活性層１ａ、１ｂの伸延方向（発光素子
の奥行き方向）に沿って設けられている。

【００４４】この半導体レーザによると、４つで組をな
す活性層（１ａ、１ｂ）、（１ａ、１ｂ）の真下の位置
にヒートシンク２７を設けてあるので、第４実施例と同
様に、活性層１ａ、１ｂが発光する際に発生する熱を、
その活性層の真下に設けたヒートシンク２７がこの半導
体レーザの外側に効率よく放出させることができる。こ
れにより、第４実施例と同様に、各活性層の発光特性を
安定させることができる。ただし、この実施例の半導体
レーザは、ヒートシンク２７以外の構成が第３実施例と
同等であり、第３実施例と同様に動作させて使用できる
ので、その説明を省略する。

【００４５】なお、第１乃至第８実施例において、１つ
の発光素子に活性層を２つづつ設けたが、活性層を３つ
以上の複数づつ設けてもよい。そして、活性層を３つ以
上設けた場合も第１実施例と同様に、この複数の活性層
のうちの両端に位置する活性層どうしの間隔を光ファイ
バの１つのコアの直径よりも小さい寸法とする。そし
て、第１実施例と同等の活性層絶縁領域５を同一の発光
素子に設けられている複数の活性層の夫々の間に設け
る。

【００４６】そして、第２、３、６、７、８実施例にお
いて、１つの発光素子に活性層を３つ以上の複数づつ設
けた場合、各発光素子に設けるｎ電極のワイヤボンド領
域も３つ以上の複数づつとなるが、この場合も２つのワ
イヤボンド領域の場合と同様に、発光素子の幅方向と奥
行き方向の長さの比を１に近づけた状態で、ワイヤボン
ド領域を対応する各発光素子の上面の略全域に形成する
ことができる選択の範囲を広くすることができる。

【００４７】また、第４乃至第８実施例において、ヒー
トシンク２７の断面を略半円形に近い形状としたが、そ
れ以外の例えば矩形、三角形、多角形等の形状としても
よい。更に、ヒートシンク２７を各発光素子ごとに１つ
づつ、又は２つの発光素子ごとに１つづつ設けたが、１
つづつ設ける代わりに、複数個づつ設けてもよい。

【００４８】そして、上記各実施例では、発光素子を半
導体レーザとしたが、発光ダイオードとしてもよい。要
は、同一の基板に複数の発光素子が結合されている半導
体発光装置に本発明を適用することができる。更に、上
記各実施例では、受光部を光ファイバのコアとしたが、
これ以外の例えば受光素子等とすることができる。

【００４９】

【発明の効果】第１乃至第８の発明によると、１つの発
光素子に設けられている複数の発光領域のうち所望の発
光領域を使用することができる。これにより、各発光素
子において少なくとも１つの適正な発光領域が存在して
おれば、この半導体発光装置を良品として使用できる。
従って、半導体発光装置を製造する際の良品率（歩留
り）を向上させることができるという効果がある。そし
て、各発光素子は、夫々を独立して発光させることがで
きる複数の発光領域を備えているので、この複数の発光
領域のうち使用しているものが故障しても、別の適正な
発光領域を使用することができる。これにより、図１０
に示すように各発光素子に１つの発光領域を備えるもの
と比較して、半導体発光装置の寿命を延ばすことができ
るという効果がある。

【００５０】第２、３、６、７、８の発明によると、ボ
ンドワイヤをワイヤボンド領域に接続するときの所定の
目標位置から当該ワイヤボンド領域の縁部までの距離を
比較的長くすることが可能となる。これにより、ボンド
ワイヤをワイヤボンド領域に接続する作業工程におい
て、ボンドワイヤをワイヤボンド領域内の適切な位置に
接続することができる確率を高くすることができるとい
う効果がある。

【００５１】第３及び第８の発明によると、１つの組を
構成する２つの発光素子に設けられている複数の発光領
域が互いに接近しているので、当該２つの発光素子と対
応する２つの受光部を互いに接近させることができる。
これにより、受光部が例えば光ファイバの端面である場
合は、組を構成する２つの発光素子から出射する夫々の
光を１本の光ファイバ内に設けた２つの各コアに照射さ
せることができるので、１組の２つの発光素子に対して
１本の光ファイバで対応させることができる。その結
果、１つの発光素子に対して１本の光ファイバを使用す
るものと比較して、光ファイバの本数が１／２で済むと
いう効果がある。

【００５２】第４乃至第８の発明によると、各発光素子
には、他の発光素子の発生した熱が伝達され難く、即
ち、熱影響をほとんど受けないので、各発光素子が出射
する光の特性を安定させることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の第１実施例に係る半導体レ
ーザの縦断面図、（ｂ）は同第１実施例の半導体レーザ
の平面図である。

【図２】（ａ）はこの発明の第２実施例に係る半導体レ
ーザの概略縦断面図、（ｂ）は同第２実施例の半導体レ
ーザの平面図である。

【図３】同第３実施例の半導体レーザの概略縦断面図で
ある。

【図４】同第４実施例の半導体レーザの縦断面図であ
る。

【図５】同第５実施例の半導体レーザの概略縦断面図で
ある。

【図６】同第６実施例の半導体レーザの概略縦断面図で
ある。

【図７】同第７実施例の半導体レーザの概略縦断面図で
ある。

【図８】同第８実施例の半導体レーザの概略縦断面図で
ある。

【図９】同第３、第８実施例に使用する光ファイバの端
面図である。

【図１０】従来の複数の発光素子を備える半導体レーザ
の縦断面図である。

【符号の説明】

１活性層（発光領域）２基板３ｐ電極４ｎ電極１１発光素子２０発光素子２１ｎ電極２２ワイヤボンド領域２３、２６発光素子２７〜３１発光素子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】夫々が対応する受光部を照射するように
配置した複数の発光素子を有しこれらの複数の発光素子
が同一の基板によって結合されている半導体発光装置に
おいて、上記夫々の発光素子が、夫々を独立して発光さ
せることができる複数の発光領域を有し、これらの複数
の発光領域から出射する光が当該発光素子と対応する上
記受光部に入射するように当該発光領域どうしの間隔を
定めたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】請求項１に記載の半導体発光装置におい
て、上記各発光素子の複数の発光領域を、当該発光素子
と隣接する一方の上記発光素子に接近する位置に設け、
当該発光素子の複数の発光領域と対応する複数の電極の
ワイヤボンド領域の互いに直交する方向の長さの比を１
に近づけると共に、当該発光素子の表面の略全域に上記
複数のワイヤボンド領域を形成したことを特徴とする半
導体発光装置。
【請求項３】請求項１に記載の半導体発光装置におい
て、上記複数の発光素子を互いに隣接するものどうしで
２つづつの組を作り、組をなす２つの発光素子の複数の
発光領域を当該組をなす２つの発光素子の境界に接近す
る位置に設けたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】請求項１に記載の半導体発光装置におい
て、上記基板の上記発光領域が設けられている側と反対
側の面であって上記複数の発光領域と接近する位置に上
記発光素子ごとに凹部を設け、これら各凹部にヒートシ
ンクを埋設したことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】請求項１に記載の半導体発光装置におい
て、上記基板の上記発光領域が設けられている側と反対
側の面であって上記同一の発光素子に設けられている複
数の発光領域とその発光素子と隣接する発光素子に設け
られている複数の発光領域との略中間位置に凹部を設
け、これら各凹部にヒートシンクを埋設したことを特徴
とする半導体発光装置。
【請求項６】請求項２に記載の半導体発光装置におい
て、上記基板の上記発光領域が設けられている側と反対
側の面であって上記複数の発光領域と接近する位置に上
記発光素子ごとに凹部を設け、これら各凹部にヒートシ
ンクを埋設したことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項７】請求項２に記載の半導体発光装置におい
て、上記基板の上記発光領域が設けられている側と反対
側の面であって上記同一の発光素子に設けられている複
数の発光領域とその発光素子と隣接する発光素子に設け
られている複数の発光領域との略中間位置に凹部を設
け、これら各凹部にヒートシンクを埋設したことを特徴
とする半導体発光装置。
【請求項８】請求項３に記載の半導体発光装置におい
て、上記基板の上記発光領域が設けられている側と反対
側の面であって上記各組を構成する２つの発光素子に設
けられている複数の発光領域ごとに、上記各組の発光領
域と夫々接近する各位置に凹部を設け、これら各凹部に
ヒートシンクを埋設したことを特徴とする半導体発光装
置。