JP3399049B2 - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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JP3399049B2
JP3399049B2 JP26871993A JP26871993A JP3399049B2 JP 3399049 B2 JP3399049 B2 JP 3399049B2 JP 26871993 A JP26871993 A JP 26871993A JP 26871993 A JP26871993 A JP 26871993A JP 3399049 B2 JP3399049 B2 JP 3399049B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク等の光源とし
て好適な低雑音の半導体レーザ装置とその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low noise semiconductor laser device suitable as a light source for an optical disk and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に従来の半導体レーザ装置について
説明する。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor laser device will be described below.

【0003】図4に示すように、従来の半導体レーザの
光出射側端面上には、誘電体膜1が全面にわたって形成
されている。この誘電体膜1は、次の二点から重要であ
る。第1は、エピタキシャル成長層2の光出射側端面に
おいて結晶が露出することにより、結晶の酸化が進行
し、半導体レーザが劣化することを防止するためであ
る。また、第2は、誘電体膜1の厚さにより端面の反射
率を調整し、半導体レーザのしきい値、効率などの特性
を制御するためである。光ディスク等に使用される高出
力レーザでは、戻り光による雑音を低減するために、光
出射側端面の光出射部3における反射率は約10%以上
必要とされている。また、回折格子により3ビームを発
生させる構成の光ピックアップを使用した場合には、半
導体レーザから出射したレーザ光の反射光が、光出射側
端面の、光出射部の上下数十μmの位置に戻ってくる。
この反射光は、レーザチップの光出射側端面の光反射率
が高いと、さらにその端面で反射されて、トラッキング
ノイズの原因となる。
As shown in FIG. 4, a dielectric film 1 is formed over the entire surface of a light emitting side end surface of a conventional semiconductor laser. The dielectric film 1 is important from the following two points. The first is to prevent the crystal from being exposed at the light emitting side end face of the epitaxial growth layer 2 and thus the oxidation of the crystal to progress, thereby preventing the semiconductor laser from deteriorating. Secondly, the reflectance of the end face is adjusted by the thickness of the dielectric film 1 to control the characteristics such as the threshold and efficiency of the semiconductor laser. In a high-power laser used for an optical disc or the like, the reflectance at the light emitting portion 3 of the end face on the light emitting side is required to be about 10% or more in order to reduce noise due to returned light. Further, when an optical pickup having a structure for generating three beams by a diffraction grating is used, the reflected light of the laser light emitted from the semiconductor laser is located at a position several tens of μm above and below the light emitting portion on the light emitting side end face. Come back.
If the light reflectance of the end face of the laser chip on the light emission side is high, the reflected light is further reflected by the end face and causes tracking noise.

【0004】そこで、図5に示すように、光出射部3の
下部の半導体基板4側において低反射率となるよう、誘
電体膜1の厚さを光出射部上のそれとは異なる厚さにし
て、出射側端面での反射光による雑音を低減させること
が行われている。
Therefore, as shown in FIG. 5, the thickness of the dielectric film 1 is made different from that on the light emitting portion so that the semiconductor substrate 4 side below the light emitting portion 3 has a low reflectance. Thus, the noise due to the reflected light on the end face on the emission side is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザで
は、レーザチップの光出射側端面での反射光による雑音
を十分に低減できる構造とはなっていなかった。なぜな
らば、図5に示した構造は、光出射側端面を単層の誘電
体膜1で覆い、光出射部3およびその近傍を除く他の領
域部分を反射率が3%程度になるまでエッチングにより
薄くすることで実現しているが、実質的に無反射と言え
るようにするためには、その膜厚制御に±10nm以下
の精度が要求され、歩留まりよく工業的に製造すること
が非常に困難であった。
The conventional semiconductor laser has not been constructed so as to sufficiently reduce the noise due to the reflected light at the light emitting side end face of the laser chip. This is because, in the structure shown in FIG. 5, the end surface on the light emitting side is covered with the single-layer dielectric film 1, and the light emitting portion 3 and other regions except for the vicinity are etched until the reflectance becomes about 3%. Although it is realized by making the thickness thinner, it is necessary to control the film thickness with an accuracy of ± 10 nm or less in order to make it substantially non-reflective, and it is very important to industrially manufacture with high yield. It was difficult.

【0006】また、膜厚を制御できても、反射そのもの
を完全になくすことができず、より低い反射率が必要と
される応用分野については、本質的な解決にはなってい
なかった。
Further, even if the film thickness can be controlled, the reflection itself cannot be completely eliminated, and it has not been an essential solution to the application field requiring a lower reflectance.

【0007】本発明は、上記問題を解決するもので、容
易に作製できる低雑音の半導体レーザ装置とその製造方
法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a low noise semiconductor laser device which can be easily manufactured and a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザチップ
と、前記半導体レーザチップの光出射側端面に形成され
た誘電体多層膜とを有し、前記誘電体多層膜は、光出射
領域上および前記光出射領域を除く他の領域上に形成さ
れるとともに屈折率が半導体結晶より小さい第1の誘電
体膜と、前記第1の誘電体膜上かつ前記光出射領域上お
よび前記光出射領域を除く他の領域上に形成されるとと
もに屈折率が前記第1の誘電体膜より大きい第2の誘電
体膜と、前記第2の誘電体膜上かつ前記光出射領域上に
形成されるとともに屈折率が前記第2の誘電体膜より小
さい第3の誘電体膜とを備え、前記光出射領域の反射率
は前記他の領域の反射率よりも大きいものである。
In order to achieve this object, a semiconductor laser device of the present invention comprises a semiconductor laser chip and a dielectric multilayer film formed on the light emitting side end face of the semiconductor laser chip. , The dielectric multilayer film emits light
Formed on the area and other areas except the light emitting area.
The first dielectric having a smaller refractive index than the semiconductor crystal
A body film, and on the first dielectric film and on the light emitting region.
And when formed on other areas except the light emitting area
A second dielectric having a refractive index larger than that of the first dielectric film
A body film and on the second dielectric film and on the light emitting region.
When formed, the refractive index is smaller than that of the second dielectric film.
A third dielectric film, and the reflectance of the light emitting area is higher than the reflectance of the other area.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【作用】この構成によって、少なくとも光出射部を除く
領域において、外部の光学部品からの戻り光の反射を低
減することができる。また、第1、第2、第3の薄膜を
順次積層させて形成するので、その膜厚を精度よく制御
でき、また第3の薄膜の所定の部分をを選択的に除去す
ることで、高性能の半導体レーザ装置を歩留まりよく製
造することが可能になった。
With this structure, the reflection of the return light from the external optical components can be reduced at least in the area excluding the light emitting portion. In addition, since the first, second, and third thin films are formed by being sequentially laminated, the film thickness can be accurately controlled, and by selectively removing a predetermined portion of the third thin film, It has become possible to manufacture a high-performance semiconductor laser device with high yield.

【0011】[0011]

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1は本発明の一実施例における半導体レ
ーザチップの構造を示し、図(a)は斜視図、図(b)
は部分拡大側面図である。
1A and 1B show the structure of a semiconductor laser chip according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view and FIG.
Is a partially enlarged side view.

【0013】半導体基板4上にエピタキシャル層2を形
成した半導体レーザチップの光出射側端面上に、誘電体
膜としてアルミナ膜1aとシリコン膜1bとが積層され
形成されている。ここで、アルミナ膜1aおよびシリコ
ン膜1bの各膜厚は、レーザ光に対する反射率が2層で
3%以下になるように設定されている。本実施例の場合
のアルミナ膜1aとシリコン膜1bとは、スパッタ法あ
るいは電子ビーム蒸着法(EB蒸着法)により、所定の
膜厚に対して約±1nmの範囲で制御されているので、
従来例(図5参照)のように、単層の誘電体膜1をエッ
チングで膜厚制御する場合と異なり、高い歩留まりが得
られ、結晶表面における戻り光の反射光が光ピックアッ
プに再入射することによるノイズの発生を抑制すること
ができる。
An alumina film 1a and a silicon film 1b are laminated as a dielectric film on the light emitting side end face of a semiconductor laser chip having an epitaxial layer 2 formed on a semiconductor substrate 4. Here, each film thickness of the alumina film 1a and the silicon film 1b is set so that the reflectance with respect to the laser light is 2% or less in two layers. In the case of this embodiment, the alumina film 1a and the silicon film 1b are controlled within a range of about ± 1 nm with respect to a predetermined film thickness by the sputtering method or the electron beam evaporation method (EB evaporation method).
Unlike the case of controlling the film thickness of the single-layer dielectric film 1 by etching as in the conventional example (see FIG. 5), a high yield is obtained, and the reflected light of the return light on the crystal surface re-enters the optical pickup. It is possible to suppress the occurrence of noise.

【0014】膜厚の設計値を数値計算結果を用いて説明
する。計算式を以下に示す。レーザ光の真空中の波長を
λ、被コート部の結晶の屈折率をn0、1層目の膜の屈
折率をn1、2層目の膜の屈折率をn2、1層目の膜厚を
1、2層目の膜厚をd2とすると、端面反射率Rは次式
で与えられる。
The design value of the film thickness will be described using the numerical calculation results. The calculation formula is shown below. The wavelength of the laser beam in a vacuum is λ, the refractive index of the crystal of the coated portion is n 0 , the refractive index of the first layer film is n 1 , the refractive index of the second layer film is n 2 , and the first layer film is n 2 . When the film thickness is d 1 and the film thickness of the second layer is d 2 , the end face reflectance R is given by the following equation.

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】ここで、Here,

【0017】[0017]

【数2】 [Equation 2]

【0018】上式を計算すると、反射率を低減するため
には、まず、1層目の誘電体膜に、半導体結晶より屈折
率の低い誘電体膜が必要となることがわかる。このと
き、反射率は誘電体膜の膜厚がλ/4になるときに最小
となる。理想的には、半導体結晶の屈折率の平方根の値
となる屈折率の誘電体膜を形成すれば、反射率を0とす
ることができるが、そのような材料を制御よくコーティ
ングするのは容易なことではない。また、単層の場合、
従来技術では、図5の構成により、光出射部の反射率を
与える膜厚から無反射となる膜厚まで、エッチングをす
る必要があるので、歩留まりが低くなるという問題があ
った。
From the calculation of the above equation, it is found that, in order to reduce the reflectance, first of all, a dielectric film having a lower refractive index than the semiconductor crystal is required for the first dielectric film. At this time, the reflectance becomes minimum when the film thickness of the dielectric film is λ / 4. Ideally, if a dielectric film having a refractive index that is the square root of the refractive index of a semiconductor crystal is formed, the reflectance can be set to 0, but it is easy to coat such a material with good control. Not really. In the case of a single layer,
In the conventional technique, the structure shown in FIG. 5 has a problem in that the yield is reduced because it is necessary to perform etching from a film thickness that provides the reflectance of the light emitting portion to a film thickness that does not cause reflection.

【0019】そこで、本実施例では、誘電体膜を多層に
する方法を用いた。すなわち、上式より、1層目を半導
体結晶よりも屈折率の低い誘電体膜とし、2層目を1層
目の誘電体膜よりも高い屈折率の誘電体膜とすること
で、無反射コートを容易に実現できるからである。この
ときに、必要な誘電体の屈折率は単層膜の場合ほど厳密
でなくてよく、通常、半導体レーザのコーティングに用
いられ、信頼性において実績のあるアルミナ、シリコ
ン、酸化チタン、および酸化シリコンなどの材料で十分
である。
Therefore, in this embodiment, a method of forming the dielectric film in multiple layers was used. That is, according to the above formula, the first layer is a dielectric film having a refractive index lower than that of the semiconductor crystal, and the second layer is a dielectric film having a refractive index higher than that of the first layer. This is because the coat can be easily realized. At this time, the required refractive index of the dielectric does not have to be as strict as in the case of a single-layer film, and is usually used for coating semiconductor lasers and has a proven track record in reliability, such as alumina, silicon, titanium oxide, and silicon oxide. Materials such as are sufficient.

【0020】以下、具体的な設計例を示す。図2は、G
aAs(屈折率3.6)に対して、1層目に屈折率が1.
66のアルミナ膜を形成し、2層目に屈折率が3.3の
シリコン膜を形成したときの結果である。図中の膜厚
は、レーザ光の波長に対して一般化するために光学的膜
厚で表示している。図2から、アルミナ膜およびシリコ
ン膜の膜厚を適切に組合わせることにより、反射率を3
%以下にできることがわかる。しかも、その最小値を、
アルミナ単層における最小値よりもかなり小さい値にす
ることができる。すなわち、アルミナ単層のときの最小
値は膜厚λ/4のときに約2%であるが、アルミナ膜と
シリコン膜との2層構造のときには、0.1%以下とす
ることができる。本実施例では、設定膜厚値として、ア
ルミナ膜1aについては0.15λ、シリコン膜1bに
ついては0.044λとすることで、反射率を0.1%以
下とした。
A specific design example will be shown below. Figure 2 shows G
For aAs (refractive index 3.6), the refractive index is 1.
This is the result when an alumina film of 66 was formed and a silicon film having a refractive index of 3.3 was formed as the second layer. The film thickness in the figure is expressed as an optical film thickness for generalization with respect to the wavelength of laser light. From FIG. 2, it is possible to obtain the reflectance of 3 by properly combining the film thicknesses of the alumina film and the silicon film.
It turns out that it can be made less than or equal to%. Moreover, the minimum value
It can be much smaller than the minimum in the alumina monolayer. That is, the minimum value in the case of the alumina single layer is about 2% when the film thickness is λ / 4, but it can be set to 0.1% or less in the case of the two-layer structure of the alumina film and the silicon film. In this example, the reflectance was set to 0.1% or less by setting the set film thickness value to 0.15λ for the alumina film 1a and 0.044λ for the silicon film 1b.

【0021】このとき、各膜厚をさらに厚くした図2以
外の設定でも、上述の計算式よりR<3%の反射率を実
現できるので、その膜厚に設定してもよい。たとえば、
反射率が最小となるシリコンの膜厚は、図2のシリコン
膜厚を厚くして計算すると、λ/2周期ごとに繰り返さ
れるので、上述の実施例において0.044λ+mλ/
2(mは自然数)のシリコン膜厚でもよい。また、アル
ミナの膜厚も上記の実施例において、0.15λ+mλ
/2の膜厚と厚くしてもよい。さらに、アルミナ膜とシ
リコン膜の厚さをそれぞれ0.40λ+mλ/2、0.4
55λ+mλ/2としてもよい。
At this time, even if the respective thicknesses are made thicker than the setting shown in FIG. 2, the reflectance of R <3% can be realized by the above-mentioned calculation formula, so that the thickness may be set. For example,
The film thickness of silicon having the minimum reflectance is calculated every λ / 2 cycle when calculated by increasing the film thickness of silicon in FIG. 2. Therefore, in the above-described embodiment, 0.044λ + mλ /
A silicon film thickness of 2 (m is a natural number) may be used. Further, the film thickness of alumina is 0.15λ + mλ in the above embodiment.
The thickness may be as thick as / 2. Furthermore, the thicknesses of the alumina film and the silicon film are 0.40λ + mλ / 2 and 0.4, respectively.
It may be 55λ + mλ / 2.

【0022】さらに、光出射部における反射率は半導体
レーザの特性を決めるために設計されている値になるよ
うに、誘電体膜を光出射部において前記の2層上に形成
する。本実施例では、光出射部の反射率が11%になる
ように、厚さ0.11λのアルミナ膜1cを形成してい
る。
Further, a dielectric film is formed on the two layers in the light emitting portion so that the reflectance in the light emitting portion has a value designed to determine the characteristics of the semiconductor laser. In this embodiment, the alumina film 1c having a thickness of 0.11λ is formed so that the reflectance of the light emitting portion is 11%.

【0023】なお、1層目の誘電体膜の材料はアルミナ
に限らず、酸化シリコンであっても構わない。なぜなら
ば、酸化シリコンの屈折率は1.45とアルミナとほぼ
同じ値であるので、同様の反射率の依存性が得られるか
らである。このときの設計値として、酸化シリコン膜に
ついては0.11λ、シリコン膜については0.06λの
厚さが上述の計算式より得られた。もちろん、前述の計
算式において、R<3%となるあらゆる膜厚の組合せに
おいて、素子を実現することができるのは言うまでもな
い。
The material of the first dielectric film is not limited to alumina and may be silicon oxide. This is because the refractive index of silicon oxide is 1.45, which is almost the same value as that of alumina, so that similar dependency of reflectance can be obtained. As design values at this time, a thickness of 0.11λ for the silicon oxide film and 0.06λ for the silicon film was obtained from the above calculation formula. Of course, it is needless to say that the element can be realized in any combination of film thicknesses where R <3% in the above calculation formula.

【0024】また、2層目の誘電体膜の材料はシリコン
に限らず、酸化チタンであっても構わない。なぜなら
ば、酸化チタンの屈折率は2.3であり、1層目の誘電
体膜の屈折率よりも高く、無反射コートを容易に実現で
きるからである。さらに酸化チタンはシリコンと異な
り、レーザ光の吸収がないという利点も兼ね備えてい
る。このときの設計値として、アルミナ0.10λ、酸
化チタン0.11λ、または、酸化シリコン0.084
λ、酸化チタン0.116λが上述の計算式より得られ
た。もちろん、前述の計算式において、R<3%となる
あらゆる膜厚の組合せにおいて、素子を実現することが
できるのは言うまでもない。
The material of the second dielectric film is not limited to silicon and may be titanium oxide. This is because titanium oxide has a refractive index of 2.3, which is higher than the refractive index of the first dielectric film, and a non-reflection coating can be easily realized. Further, unlike silicon, titanium oxide has an advantage that it does not absorb laser light. At this time, as design values, alumina 0.10λ, titanium oxide 0.11λ, or silicon oxide 0.084
[lambda] and titanium oxide 0.116 [lambda] were obtained from the above formula. Of course, it is needless to say that the element can be realized in any combination of film thicknesses where R <3% in the above calculation formula.

【0025】同様に、光出射部の反射率を決定する3層
目の誘電体膜が酸化シリコンであってもよい。1層目の
誘電体膜を厚さ0.15λのアルミナ膜とし、2層目の
誘電体膜を厚さ0.044λのシリコン膜とした場合、
酸化シリコン膜の厚さは、たとえば反射率を11%にす
るときには、0.148λとなる。
Similarly, the third dielectric film which determines the reflectance of the light emitting portion may be silicon oxide. When the first dielectric film is an alumina film having a thickness of 0.15λ and the second dielectric film is a silicon film having a thickness of 0.044λ,
The thickness of the silicon oxide film is 0.148λ when the reflectance is 11%, for example.

【0026】また、2層目の誘電体膜の材料として酸化
チタン、3層目の誘電体膜の材料として酸化シリコンを
用いたときにも、HF系に対するエッチングレートが酸
化チタンの方が十分に小さいことから、同様に酸化チタ
ンをエッチングストップ層として使用することができ
る。
Also, when titanium oxide is used as the material of the second dielectric film and silicon oxide is used as the material of the third dielectric film, titanium oxide has a sufficient etching rate for the HF system. Due to its small size, titanium oxide can likewise be used as an etching stop layer.

【0027】また、2層目の誘電体膜を酸化チタンとし
たときにも、3層目の誘電体膜にアルミナのほかに酸化
シリコンを11%となるような膜厚に形成してもよい。
Also, when titanium oxide is used as the second dielectric film, the third dielectric film may be formed to have a film thickness of 11% silicon oxide in addition to alumina. .

【0028】図3は本発明の製造方法の一実施例を説明
するための工程図である。まず、図3(a)に示すよう
に、半導体基板4の一方の主面上にエピタキシャル成長
層2を形成した半導体レーザチップを準備し、その光出
射側端面上にアルミナ膜1aおよびシリコン膜1bをス
パッタ法または電子ビーム蒸着法(EB蒸着)等で順次
積層して形成する。このとき、膜厚を反射率が3%以下
となる値とする。そして、さらにシリコン膜1b上に、
アルミナ膜1cを反射率が11%となる厚さに形成す
る。
FIG. 3 is a process chart for explaining one embodiment of the manufacturing method of the present invention. First, as shown in FIG. 3A, a semiconductor laser chip having an epitaxial growth layer 2 formed on one main surface of a semiconductor substrate 4 is prepared, and an alumina film 1a and a silicon film 1b are formed on the light emitting side end surface thereof. The layers are sequentially formed by a sputtering method, an electron beam evaporation method (EB evaporation), or the like. At this time, the film thickness is set to a value at which the reflectance is 3% or less. Then, on the silicon film 1b,
The alumina film 1c is formed to a thickness such that the reflectance is 11%.

【0029】また、半導体基板4の、光出射側端面とは
反対側の端面上には、アルミナ膜6およびシリコン膜7
を順次積層して形成する。
The alumina film 6 and the silicon film 7 are formed on the end surface of the semiconductor substrate 4 opposite to the end surface on the light emitting side.
Are sequentially laminated and formed.

【0030】次に、光出射側端面の光出射部3を含むエ
ピタキシャル成長層2上にあるアルミナ膜1cの領域
を、図3(b)に示すように、公知の方法によって選択
的にレジスト膜5で覆ってから、HF系のエッチャント
でアルミナ膜1cのレジスト膜5で覆われていない部分
を除去する。このとき、2層目のシリコン膜1bがエッ
チングストップ層として作用するため、エッチング量を
エッチング時間で制御するという必要がない。最後にレ
ジスト膜5を有機洗浄して除去する。本実施例では、ア
ルミナ膜1bとシリコン膜1aとを積層し、上層のアル
ミナ膜1bをHF系でエッチングするときに、下層のシ
リコン膜1aがエッチングされないことを利用して、下
層を除去しないようにしている。
Next, as shown in FIG. 3B, the area of the alumina film 1c on the epitaxial growth layer 2 including the light emitting portion 3 on the light emitting side end face is selectively resist film 5 by a known method. Then, the part of the alumina film 1c which is not covered with the resist film 5 is removed with an HF-based etchant. At this time, since the second silicon film 1b acts as an etching stop layer, it is not necessary to control the etching amount by the etching time. Finally, the resist film 5 is organically cleaned and removed. In this embodiment, when the alumina film 1b and the silicon film 1a are laminated and the upper alumina film 1b is etched by HF, the lower silicon film 1a is not etched, and the lower layer is not removed. I have to.

【0031】なお、積層構造の誘電体膜の材料として
は、屈折率が半導体結晶より低い第1の誘電体膜とこの
第1の誘電体膜よりも屈折率の高い誘電体膜との組み合
せであればよい。すなわち、酸化シリコン、酸化チタ
ン、アルミナ、およびシリコンのほかに、たとえば酸化
ビスマス(屈折率1.9)、酸化セリウム(屈折率2.
3)、酸化ユーロピウム(屈折率1.9)、酸化ハフニ
ウム(屈折率2.0)、酸化インジウム(屈折率2.
0)、酸化ランタン(屈折率1.9)、酸化ネオジウム
(屈折率2.15)、酸化モリブデン(屈折率1.9)、
酸化マグネシウム(屈折率1.72)、酸化プラセオジ
ウム(屈折率1.93)、酸化サマリウム(屈折率1.
9)、酸化アンチモン(屈折率2.1)、一酸化シリコ
ン(屈折率1.9)、酸化スカンジウム(屈折率1.
9)、酸化錫(屈折率2.0)、酸化タングステン(屈
折率1.68)、酸化イットリウム(屈折率1.87)、
酸化ジルコニウム(屈折率2.05)、および酸化亜鉛
(屈折率2.1)などを上述の条件を満たす膜厚で使用
してもよいのは言うまでもないことである。
As a material for the dielectric film having a laminated structure, a combination of a first dielectric film having a refractive index lower than that of a semiconductor crystal and a dielectric film having a refractive index higher than that of the first dielectric film is used. I wish I had it. That is, in addition to silicon oxide, titanium oxide, alumina, and silicon, for example, bismuth oxide (refractive index 1.9), cerium oxide (refractive index 2.
3), europium oxide (refractive index 1.9), hafnium oxide (refractive index 2.0), indium oxide (refractive index 2.
0), lanthanum oxide (refractive index 1.9), neodymium oxide (refractive index 2.15), molybdenum oxide (refractive index 1.9),
Magnesium oxide (refractive index 1.72), praseodymium oxide (refractive index 1.93), samarium oxide (refractive index 1.9).
9), antimony oxide (refractive index 2.1), silicon monoxide (refractive index 1.9), scandium oxide (refractive index 1.
9), tin oxide (refractive index 2.0), tungsten oxide (refractive index 1.68), yttrium oxide (refractive index 1.87),
It goes without saying that zirconium oxide (refractive index 2.05), zinc oxide (refractive index 2.1) and the like may be used in a film thickness satisfying the above conditions.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、戻り光の反射を抑制した低雑
音の半導体レーザ装置を容易に実現できるものである。
すなわち、本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ
チップの光出射側端面の、少なくとも光出射部を除く領
域において、半導体結晶の屈折率より低い誘電体膜と前
記誘電体膜よりも高い屈折率を有する誘電体膜の2層コ
ートとすることにより、レーザ光に対する前記領域の反
射率が3%以下に設定されている構成を有していること
により、半導体基板側での反射率を低減し、戻り光の反
射によるトラッキングノイズを完全に抑制している。製
造工程においても、半導体レーザのコーティング膜とし
て、信頼性のよいアルミナ、シリコン、酸化チタン、酸
化シリコンなどの材料を使用でき、量産性に優れてい
る。また、反射率の値も、上記材料で容易に、1%以下
を実現できる。さらに、光出射部との反射率差を形成す
るときに、2層目のシリコンなどをエッチングストップ
層に使用できるため、エッチング量の厳密な制御が必要
でなくなり、非常に高歩留が得られる。このような半導
体レーザ装置を光ディスクの光源として用いれば、低雑
音で低コストの光源として有用であることは言うまでも
ない。
The present invention can easily realize a low-noise semiconductor laser device in which reflection of return light is suppressed.
That is, the semiconductor laser device of the present invention has a dielectric film having a refractive index lower than that of the semiconductor crystal and a refractive index higher than that of the dielectric film in at least a region of the end surface of the semiconductor laser chip excluding the light emitting portion. By having a two-layer coating of the dielectric film that is provided, the reflectance of the region with respect to the laser light is set to 3% or less, thereby reducing the reflectance on the semiconductor substrate side, Tracking noise due to reflection of return light is completely suppressed. Also in the manufacturing process, highly reliable materials such as alumina, silicon, titanium oxide, and silicon oxide can be used as the coating film of the semiconductor laser, and the mass productivity is excellent. Further, the reflectance value can be easily realized to be 1% or less with the above material. Further, when forming the difference in reflectance with the light emitting portion, since the second layer of silicon or the like can be used for the etching stop layer, strict control of the etching amount is not required, and a very high yield can be obtained. . It goes without saying that if such a semiconductor laser device is used as a light source for an optical disk, it is useful as a low-noise, low-cost light source.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明の一実施例における半導体レー
ザ装置の斜視図 (b)はその光出射側端面のコート部分の断面図
FIG. 1A is a perspective view of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a coated portion of an end face of a light emitting side thereof.

【図2】アルミナ・シリコン積層膜における膜厚と端面
反射率との関係を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a film thickness and an end face reflectance in an alumina / silicon laminated film.

【図3】(a)〜(c)は本発明の一実施例における半
導体レーザ装置の製造工程図
3A to 3C are manufacturing process diagrams of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来の半導体レーザ装置の一例を示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing an example of a conventional semiconductor laser device.

【図5】従来の半導体レーザ装置の他の例を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing another example of a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a アルミナ膜 1b シリコン膜 1c アルミナ膜 2 エピタキシャル成長層 3 光出射側端面の光出射部 4 半導体基板 5 レジスト膜 1a Alumina film 1b Silicon film 1c Alumina film 2 Epitaxial growth layer 3 Light emitting part of the end face on the light emitting side 4 Semiconductor substrate 5 Resist film

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 国雄 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−230076(JP,A) 特開 昭56−100488(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 Front page continuation (72) Inventor Kunio Ito 1-1, Sachimachi, Takatsuki-shi, Osaka, Matsushita Electronic Industrial Co., Ltd. (56) Reference JP-A-62-230076 (JP, A) JP-A-56-100488 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体レーザチップと、前記半導体レー
ザチップの光出射側端面に形成された誘電体多層膜とを
有し、前記誘電体多層膜は、光出射領域上および前記光
出射領域を除く他の領域上に形成されるとともに屈折率
が半導体結晶より小さい第1の誘電体膜と、前記第1の
誘電体膜上かつ前記光出射領域上および前記光出射領域
を除く他の領域上に形成されるとともに屈折率が前記第
1の誘電体膜より大きい第2の誘電体膜と、前記第2の
誘電体膜上かつ前記光出射領域上に形成されるとともに
屈折率が前記第2の誘電体膜より小さい第3の誘電体膜
とを備え、前記光出射領域の反射率は前記他の領域の反
射率よりも大きい半導体レーザ装置。
1. A semiconductor laser chip and a dielectric multilayer film formed on a light emitting side end surface of the semiconductor laser chip, wherein the dielectric multilayer film is on the light emitting region and the light emitting region.
It is formed on other areas except the exit area and has a refractive index
Is smaller than a semiconductor crystal, and the first dielectric film,
On the dielectric film and on the light emitting area and the light emitting area
Formed on other regions except the
A second dielectric film larger than the first dielectric film;
Formed on the dielectric film and on the light emitting region,
Third dielectric film having a refractive index smaller than that of the second dielectric film
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the reflectance of the light emitting region is higher than the reflectance of the other region.
【請求項2】 第の誘電体膜がシリコンまたは酸化チ
タンからなり、また第の誘電体膜がアルミナからなる
請求項1に記載の半導体レーザ装置。
2. The second dielectric film is made of silicon or titanium oxide.
It consists Tan, also the semiconductor laser device according to claim 1 in which the third dielectric film is made of alumina.
【請求項3】 第の誘電体膜が酸化チタンからなり、
の誘電体膜が酸化シリコンからなる請求項1に記載
の半導体レーザ装置。
3. The second dielectric film is made of titanium oxide ,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the third dielectric film is made of silicon oxide .
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