JP4865998B2

JP4865998B2 - Light source, optical pickup device, and electronic device

Info

Publication number: JP4865998B2
Application number: JP2004332600A
Authority: JP
Inventors: 勲木戸口; 康夫北岡; 浩義矢島; 啓司伊藤; 明彦石橋; 義晃長谷川; 公典水内
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2024-11-17
Also published as: JP2005175458A

Description

本発明は、半導体発光素子を備えた光源に関している。この短波長光源は、光ディスク装置、複写機、印刷機、照明機器、光通信用途、レーザディスプレイなどの各種電子機器に広く用いられている。 The present invention relates to a light source including a semiconductor light emitting element. This short wavelength light source is widely used in various electronic devices such as an optical disk device, a copying machine, a printing machine, an illumination device, an optical communication application, and a laser display.

ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料（Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１である））から形成される半導体レーザは、光ディスク装置において超高密度記録を実現するためのキーデバイスである。現在、ＤＶＤよりも高密度のデータ記録に必要な光源としては、ＧａＮ系の青紫色半導体レーザが実用レベルに最も近い。青紫色半導体レーザの高出力化は、光ディスクの高速書き込みを可能にするのみならず、レーザディスプレイへの応用など、新たな技術分野の開拓に必須の技術である。 A semiconductor laser formed from a group III-V nitride semiconductor material (Al _x Ga _y In _1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1)) is used for ultra-high density recording in an optical disc apparatus. It is a key device for realizing. Currently, a GaN blue-violet semiconductor laser is the closest to a practical level as a light source necessary for recording data with a higher density than DVD. Increasing the output of a blue-violet semiconductor laser is an essential technology for cultivating new technical fields, such as application to laser displays as well as enabling high-speed writing of optical disks.

以下、図７（ａ）および（ｂ）を参照しながら、従来の青紫色半導体レーザを説明する。図示される半導体レーザは、基板７０１と、基板７０１上に形成された積層構造とを有している。この積層構造は、基板７０１の側から、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層７０２、量子井戸活性層７０３、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層７０４、ｐ−ＧａＮコンタクト層７０５とを有している。半導体積層構造の上部において、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層７０４と、ｐ−ＧａＮコンタクト層７０５の一部がストライプ状に加工されており、電流狭窄のためのリッジストライプ７０６を形成している。リッジストライブ７０６の両側は絶縁層７０７で覆われている。リッジストライブ７０６の上面にはｐ電極７０８が、基板７０１の裏面にはｎ電極７０９が形成されている。 Hereinafter, a conventional blue-violet semiconductor laser will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b). The semiconductor laser shown in the figure has a substrate 701 and a laminated structure formed on the substrate 701. This stacked structure includes an n-AlGaN cladding layer 702, a quantum well active layer 703, a p-AlGaN cladding layer 704, and a p-GaN contact layer 705 from the substrate 701 side. In the upper part of the semiconductor multilayer structure, the p-AlGaN cladding layer 704 and a part of the p-GaN contact layer 705 are processed into a stripe shape to form a ridge stripe 706 for current confinement. Both sides of the ridge stripe 706 are covered with an insulating layer 707. A p-electrode 708 is formed on the top surface of the ridge stripe 706, and an n-electrode 709 is formed on the back surface of the substrate 701.

動作時、ｐ電極７０８およびｎ電極７０９から注入される電流の増加にともなって、量子井戸活性層７０３内のキャリア密度が上昇し、その値が一定のしきい値キャリア密度に達するとレーザ発振が得られる。 During operation, the carrier density in the quantum well active layer 703 increases with increasing current injected from the p-electrode 708 and the n-electrode 709, and laser oscillation occurs when the value reaches a certain threshold carrier density. can get.

録画再生型の光ディスク装置においては、高出力半導体レーザが望まれる。非特許文献１は、高出力化を実現するため、半導体レーザの共振器を形成する２つの端面の反射率を非対称とする技術を開示している。 In a recording / playback type optical disc apparatus, a high-power semiconductor laser is desired. Non-Patent Document 1 discloses a technique in which the reflectance of two end faces forming a resonator of a semiconductor laser is asymmetrical in order to achieve high output.

光ディスク装置の書き込みに用いられる半導体レーザでは、共振器端面を誘電体多層膜でコーティングすることにより、端面反射率を非対称にすることが行なわれている。共振器端面のうち、レーザ光が出射する側の端面（出射端面）を低反射率に、また、その反対側の端面（後方端面）の反射率を高反射率とする。例えば、出射端面の反射率は１０％に、後方端面の反射率は９０％に設定される。なお、誘電体多層膜の反射率は、積層する誘電体層の屈折率、厚さ、および積層数によって制御することができる。 In a semiconductor laser used for writing in an optical disk device, the end face reflectance is made asymmetric by coating the end face of the resonator with a dielectric multilayer film. Of the resonator end faces, the end face on the side from which the laser beam is emitted (exit end face) has a low reflectivity, and the reflectivity on the opposite end face (rear end face) has a high reflectivity. For example, the reflectance of the exit end face is set to 10%, and the reflectance of the rear end face is set to 90%. The reflectance of the dielectric multilayer film can be controlled by the refractive index, the thickness, and the number of laminated layers of the dielectric layers to be laminated.

図７（ａ）に示される半導体レーザは、図８（ａ）に示すようなキャン・パッケージ（容器）に実装され、短波長光の光放射素子として使用される。このパッケージ（短波長光源）は、半導体レーザ８０１、および放熱体として機能するサブマウント８０２が実装されるベース８０３と、キャップ８０４とから構成されている。キャップ８０４は、光を取り出すための光透過窓として機能するガラスプレート８０６と、金属製の土台（缶）８０５とを備えている。半導体レーザ８０１は、サブマウント８０２を介してベース８０３上に搭載され、ベース８０３には、端子を通すための開口部が設けられ、端子が低融点ガラス８０７によって固着されている。 The semiconductor laser shown in FIG. 7A is mounted in a can package (container) as shown in FIG. 8A, and is used as a light emitting element for short wavelength light. This package (short wavelength light source) includes a semiconductor laser 801, a base 803 on which a submount 802 that functions as a heat radiator is mounted, and a cap 804. The cap 804 includes a glass plate 806 that functions as a light transmission window for extracting light, and a metal base (can) 805. The semiconductor laser 801 is mounted on a base 803 via a submount 802. The base 803 is provided with an opening for passing a terminal, and the terminal is fixed by a low melting point glass 807.

パッケージ内の気密性を保つため、ガラスプレート８０６と缶８０５との隙間は、図８（ｂ）に示されるように、低融点ガラス８０８（数百度で固着）により塞がれている。そして、ベース８０３とキャップ８０４とで囲まれる空間の内部には、窒素（Ｎ₂）ガス等が封入されている。
伊賀健一編著、「半導体レーザ」、第１版、株式会社オーム社、平成６年１０月２５日、ｐ．２３８ In order to maintain the hermeticity in the package, the gap between the glass plate 806 and the can 805 is closed with a low melting point glass 808 (fixed at several hundred degrees) as shown in FIG. A space surrounded by the base 803 and the cap 804 is filled with nitrogen (N ₂ ) gas or the like.
Edited by Kenichi Iga, “Semiconductor Laser”, First Edition, Ohm Co., Ltd., October 25, 1994, p. 238

しかしながら、図８（ａ）に示す短波長光源によれば、光出力３０ｍＷ程度の高出力で半導体レーザ８０１を長期間動作させると、半導体レーザ８０１の光出射端面に楕円状に異物が析出するという問題が発生した。 However, according to the short wavelength light source shown in FIG. 8A, when the semiconductor laser 801 is operated for a long period of time with a high output of about 30 mW, foreign matters are deposited in an elliptical shape on the light emitting end face of the semiconductor laser 801. Problem has occurred.

この異物は、元素分析（ＥＤＸ等の質量分析）により、カーボン（Ｃ）またはシリコン（Ｓｉ）を主として含有する物質であることがわかった。また、この異物の析出は、半導体レーザ８０１の光出力増加に伴って顕著となることもわかっている。このため、上記の異物析出現象は、光源の出力を高め、録画再生型光ディスク装置の高速記録を実現する上で重大な問題となる。 This foreign matter was found to be a substance mainly containing carbon (C) or silicon (Si) by elemental analysis (mass spectrometry such as EDX). It has also been found that the precipitation of the foreign matter becomes remarkable as the light output of the semiconductor laser 801 increases. For this reason, the foreign matter precipitation phenomenon described above becomes a serious problem in increasing the output of the light source and realizing high-speed recording of the recording / reproducing optical disc apparatus.

発明者の実験によると、このような異物の析出は、図８（ａ）に示すパッケージの内部だけで生じる問題でないこともわかった。すなわち、発振波長が４５０ｎｍ以下の短波長半導体レーザを備える各種の電子機器（例えば光ピックアップ装置）において、レーザ光で照射される部分（特に光密度の高い部分）に上述した異物が析出することが観察された。一方、この異物析出現象は、他の半導体レーザ（赤色レーザや赤外レーザ）では観察されていないことから、発振波長が４５０ｎｍ以下の短波長半導体レーザで特に顕著に生じる現象と考えられる。また、このような現象は、波長が可視光の範囲でも、光出力が大きくなると生じえると考えられる。 According to the inventor's experiment, it has also been found that such foreign matter precipitation is not a problem that occurs only inside the package shown in FIG. That is, in various electronic devices (for example, optical pickup devices) including a short wavelength semiconductor laser having an oscillation wavelength of 450 nm or less, the above-described foreign matter may be deposited on a portion irradiated with laser light (particularly a portion having a high optical density). Observed. On the other hand, since this foreign matter precipitation phenomenon has not been observed with other semiconductor lasers (red laser or infrared laser), it is considered that this phenomenon is particularly noticeable with short wavelength semiconductor lasers with an oscillation wavelength of 450 nm or less. Further, it is considered that such a phenomenon can occur even when the wavelength is in the range of visible light when the light output is increased.

図８（ａ）に示すようなパッケージ内で析出するＣやＳｉは、大気中に存在する種々の微量物質（ハイドロカーボンやシロキサン）に由来する可能性がある。このため、パッケージ内にＣやＳｉの析出原因物質が混入しない条件で組立工程を行なうことは極めて難しい。また、大気中に存在する原因物質が光ディスク装置内に進入することは、現実には防止することはできず、仮にパッケージ内部をＣフリーまたはＳｉフリーな状態に保持できたとしても、光源から放射された短波長レーザ光が照射されるレンズなどの光学部品上にＣやＳｉを含む物質が析出することを防止することはできない。 C and Si precipitated in the package as shown in FIG. 8A may be derived from various trace substances (hydrocarbon and siloxane) present in the atmosphere. For this reason, it is extremely difficult to carry out the assembly process under the condition that no C or Si precipitation-causing substances are mixed in the package. In addition, it is impossible to prevent causative substances existing in the atmosphere from entering the optical disk device, and even if the inside of the package can be kept in a C-free or Si-free state, it is emitted from the light source. It is impossible to prevent a substance containing C or Si from being deposited on an optical component such as a lens irradiated with the short wavelength laser beam.

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、短波長半導体レーザや高出力半導体レーザを長期的に安定して動作させることのできる光源、光ピックアップ、および電子機器を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and its main object is to provide a light source and an optical pickup capable of stably operating a short-wavelength semiconductor laser or a high-power semiconductor laser for a long period of time. And providing an electronic device.

本発明の短波長光源は、光出射面を有し、前記光出射面の一部から光を放射する半導体発光素子と、前記光を透過させる光透過窓を有し、前記半導体発光素子を収納する容器と、炭素およびシリコンの少なくとも一方を含む物質のゲッタリングを行なうゲッタリング部とを備え、前記ゲッタリング部は、前記容器内において、前記半導体発光素子における前記光出射面の前記一部以外の領域に位置している。 The short wavelength light source of the present invention has a light emitting surface, has a semiconductor light emitting element that emits light from a part of the light emitting surface, and a light transmission window that transmits the light, and houses the semiconductor light emitting element And a gettering portion for performing gettering of a substance containing at least one of carbon and silicon, and the gettering portion in the container other than the part of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element. Located in the area.

好ましい実施形態において、前記半導体発光素子は、基板と、前記基板上に形成され、第１導電型クラッド層、活性層、および第２導電型クラッド層を含む積層構造と、前記活性層の第１領域にキャリアを注入するためのメイン電流狭窄構造と、前記活性層の第２領域にキャリアを注入するためのサブ電流狭窄構造と、を有しており、前記光出射面のうち、前記活性層の第２領域で発生した光が出射される部分が前記ゲッタリング部として機能する。 In a preferred embodiment, the semiconductor light emitting device includes a substrate, a stacked structure formed on the substrate and including a first conductivity type cladding layer, an active layer, and a second conductivity type cladding layer, and a first of the active layers. A main current confinement structure for injecting carriers into the region, and a sub-current confinement structure for injecting carriers into the second region of the active layer, and the active layer of the light emitting surface The portion where the light generated in the second region is emitted functions as the gettering portion.

好ましい実施形態において、前記容器は、前記半導体発光素子が載せられた支持部材と、前記光透過窓が固着され、かつ、前記半導体発光素子をカバーするキャップとを有しており、前記ゲッタリング部は前記支持部材上に位置している。 In a preferred embodiment, the container includes a support member on which the semiconductor light emitting element is placed, and a cap to which the light transmission window is fixed and covers the semiconductor light emitting element, and the gettering unit Is located on the support member.

好ましい実施形態において、前記容器は、前記半導体発光素子が載せられた支持部材と、前記光透過窓が固着され、かつ、前記半導体発光素子をカバーするキャップとを有しており、前記ゲッタリング部は、前記光透過窓の内側面のうち、前記光で照射されない領域に位置している。 In a preferred embodiment, the container includes a support member on which the semiconductor light emitting element is placed, and a cap to which the light transmission window is fixed and covers the semiconductor light emitting element, and the gettering unit Is located in an area of the inner surface of the light transmission window that is not irradiated with the light.

好ましい実施形態において、前記半導体発光素子は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料から形成されている。 In a preferred embodiment, the semiconductor light emitting device is formed of a III-V nitride semiconductor material.

好ましい実施形態において、前記容器内において前記光で照射される領域の一部にＴｉＯ₂層が形成されている。 In a preferred embodiment, a TiO ₂ layer is formed in a part of the region irradiated with the light in the container.

好ましい実施形態において、前記半導体発光素子の発振波長をλ、前記ＴｉＯ₂層の屈折率をｎとするとき、前記ＴｉＯ₂層の厚さは略λ／（２ｎ）の整数倍である。 In a preferred embodiment, when the oscillation wavelength of the semiconductor light emitting element is λ and the refractive index of the TiO ₂ layer is n, the thickness of the TiO ₂ layer is an integral multiple of approximately λ / (2n).

本発明の光源の製造方法は、光出射面を有し、前記光出射面の一部から光を放射する半導体発光素子を用意する工程と、前記光を透過させる光透過窓を有し、前記半導体発光素子を収納する容器を用意する工程と、前記半導体発光素子を前記容器内に収納し、前記半導体発光素子を大気から遮断する工程と、前記容器の内部において、前記半導体発光素子の前記光出射面の前記一部以外に位置する領域を、波長４５０ｎｍ以下の光で照射することにより、炭素およびシリコンの少なくとも一方を含む物質のゲッタリングを行なう工程とを包含する。 The method of manufacturing a light source of the present invention includes a step of preparing a semiconductor light emitting element that has a light emission surface, and emits light from a part of the light emission surface, and a light transmission window that transmits the light, Providing a container for housing a semiconductor light emitting element; housing the semiconductor light emitting element in the container; blocking the semiconductor light emitting element from the atmosphere; and inside the container, the light of the semiconductor light emitting element. Irradiating a region located outside the part of the emission surface with light having a wavelength of 450 nm or less to perform gettering of a substance containing at least one of carbon and silicon.

好ましい実施形態において、前記ゲッタリングを行なう工程で照射する光の波長は４５０ｎｍ以下である。 In a preferred embodiment, the wavelength of light irradiated in the step of performing gettering is 450 nm or less.

好ましい実施形態において、Ｈｇランプ、青色ＬＥＤ、青色レーザ、紫外線ＬＥＤ、または紫外線レーザを使用して前記光を照射する。 In a preferred embodiment, the light is irradiated using a Hg lamp, a blue LED, a blue laser, an ultraviolet LED, or an ultraviolet laser.

本発明の光学ユニットは、光出射面を有し、前記光出射面の一部から光を放射する半導体発光素子と、受光素子と、前記光を透過させる光透過窓を有し、前記半導体発光素子および前記受光素子を収納する容器と、炭素およびシリコンの少なくとも一方を含む物質のゲッタリングを行なうゲッタリング部とを備え、前記ゲッタリング部は、前記容器内において、前記半導体発光素子における前記光出射面の前記一部以外の領域に位置している。 The optical unit of the present invention has a light emitting surface, and includes a semiconductor light emitting device that emits light from a part of the light emitting surface, a light receiving device, and a light transmission window that transmits the light, and the semiconductor light emitting device. An element and a container for receiving the light receiving element; and a gettering portion for performing gettering of a substance containing at least one of carbon and silicon, wherein the gettering portion includes the light in the semiconductor light emitting element in the container. It is located in a region other than the part of the emission surface.

好ましい実施形態において、前記光の波長は４５０ｎｍ以下である。 In a preferred embodiment, the wavelength of the light is 450 nm or less.

本発明の光ピックアップ装置は、光出射面を有し、前記光出射面の一部から光を放射する半導体発光素子と、前記半導体発光素子から放射された光を記録媒体に集光する光学系と、前記記録媒体によって反射された光を検出する光検出器と、炭素およびシリコンの少なくとも一方を含む物質のゲッタリングを行なうゲッタリング部とを備えた光ピックアップ装置であって、前記ゲッタリング部は、前記半導体発光素子における前記光出射面の前記一部以外の領域に位置している。 The optical pickup device of the present invention has a light emitting surface, a semiconductor light emitting element that emits light from a part of the light emitting surface, and an optical system that condenses the light emitted from the semiconductor light emitting element on a recording medium And an optical pickup device comprising: a photodetector that detects light reflected by the recording medium; and a gettering unit that performs gettering of a substance containing at least one of carbon and silicon, wherein the gettering unit Is located in a region other than the part of the light exit surface of the semiconductor light emitting device.

好ましい実施形態において、前記半導体発光素子を支持する半導体基板を有し、前記光検出器は前記半導体基板に形成された複数のフォトダイオードを有している。 In a preferred embodiment, the semiconductor light emitting device includes a semiconductor substrate that supports the semiconductor light emitting element, and the photodetector includes a plurality of photodiodes formed on the semiconductor substrate.

好ましい実施形態において、前記半導体基板は、シリコンから形成されており、前記半導体基板は、その主面に形成された凹部と、前記凹部の一側面に形成されたマイクロミラーとを有しており、前記半導体発光素子は、前記シリコン基板の前記凹部内に配置され、前記半導体発光素子から放射された光が前記マイクロミラーで前記主面にほぼ垂直な方向に進むように前記マイクロミラーと前記主面との角度が設定されている。 In a preferred embodiment, the semiconductor substrate is made of silicon, and the semiconductor substrate has a recess formed in a main surface thereof, and a micromirror formed on one side surface of the recess, The semiconductor light emitting element is disposed in the recess of the silicon substrate, and the micromirror and the main surface are arranged such that light emitted from the semiconductor light emitting element travels in a direction substantially perpendicular to the main surface by the micromirror. And the angle is set.

本発明の電子機器は、光出射面を有し、前記光出射面の一部から光を放射する半導体発光素子と、炭素およびシリコンの少なくとも一方を含む物質のゲッタリングを行なう装置とを備えている。 An electronic apparatus according to an aspect of the invention includes a semiconductor light-emitting element that has a light emission surface and emits light from a part of the light emission surface, and an apparatus that performs gettering of a substance containing at least one of carbon and silicon. Yes.

好ましい実施形態において、前記装置は、プラズマを発生する装置である。 In a preferred embodiment, the device is a device that generates plasma.

好ましい実施形態において、前記装置は、波長４５０ｎｍ以下の光を放射する光源を有している。 In a preferred embodiment, the apparatus has a light source that emits light having a wavelength of 450 nm or less.

好ましい実施形態において、前記光源から放射される光の少なくとも一部を受ける位置に設けられた光触媒効果材料膜を更に有しており、前記光触媒効果材料膜は、炭素またはＳｉの化合物を分解し、気化する機能を有している。 In a preferred embodiment, it further comprises a photocatalytic effect material film provided at a position for receiving at least a part of the light emitted from the light source, the photocatalytic effect material film decomposes a compound of carbon or Si, It has a function to vaporize.

好ましい実施形態において、前記光源は、Ｈｇランプ、青色ＬＥＤ、青色レーザ、紫外線ＬＥＤ、または紫外線レーザである。 In a preferred embodiment, the light source is an Hg lamp, a blue LED, a blue laser, an ultraviolet LED, or an ultraviolet laser.

好ましい実施形態において、前記半導体発光素子が、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料から形成されている。 In a preferred embodiment, the semiconductor light emitting device is formed of a III-V group nitride semiconductor material.

本発明によれば、ゲッタリング部などの働きにより、カーボンやシリコンを主として含有する異物のゲッタリングまたは分解を行なうため、長期間安定して動作する光源、および光源を備えた各種の装置を提供することができる。 According to the present invention, a light source that operates stably for a long period of time and various devices equipped with a light source are provided to perform gettering or decomposition of foreign matters mainly containing carbon or silicon by the action of a gettering unit or the like. can do.

（実施形態１）
図１を参照しながら、本発明による光源の第１の実施形態を説明する。 (Embodiment 1)
A first embodiment of a light source according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の光源は、不図示の容器に収納される窒化物半導体レーザ素子を備えている。容器は、例えば図８（ａ）に示される公知の構成を備えていれば良い。 The light source of the present embodiment includes a nitride semiconductor laser element housed in a container (not shown). The container should just be equipped with the well-known structure shown by Fig.8 (a), for example.

本実施形態で特徴的な点は、半導体レーザ素子の一部が、炭素およびシリコンの少なくとも一方を含む物質のゲッタリングを行なうゲッタリング部として機能することにある。 A characteristic point of this embodiment is that a part of the semiconductor laser element functions as a gettering portion that performs gettering of a substance containing at least one of carbon and silicon.

本実施形態における半導体レーザは、図１に示されるように、ｎ型ＧａＮ基板１０１と、ｎ型ＧａＮ基板１０１上に形成された半導体積層構造を有している。この半導体積層構造は、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層（第１クラッド層）１０２、ＩｎＧａＮを含む多重量子井戸構造からなる量子井戸活性層１０３、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層（第２クラッド層）１０４、およびｐ型ＧａＮからなるコンタクト層１０５を含んでいる。 As shown in FIG. 1, the semiconductor laser in the present embodiment has an n-type GaN substrate 101 and a semiconductor multilayer structure formed on the n-type GaN substrate 101. This semiconductor stacked structure includes an n-type cladding layer (first cladding layer) 102 made of n-type AlGaN, a quantum well active layer 103 made of a multiple quantum well structure containing InGaN, and a p-type cladding layer made of p-type AlGaN (second structure). Clad layer) 104 and a contact layer 105 made of p-type GaN.

この半導体レーザは、活性層１０３の第１領域１０３ａにキャリアを注入するためのメイン・ストライプ構造１０６ａと、活性層１０３の第２領域１０３ｂにキャリアを注入するためのサブ・ストライプ構造１０６ｂとを有している。半導体レーザのうち、メイン・ストライプ構造１０６ａが形成されている部分が、動作時にレーザ光を放射する第１の半導体レーザ２０１として機能する。一方、半導体レーザのうち、サブ・ストライプ構造１０６ｂが形成されている部分は、ゲッタリング時において、ゲッタリングに必要なレーザ放射を行なう第２の半導体レーザ２０２として機能する。すなわち、図示されている半導体レーザの光出射端面のうち、活性層１０３の第２領域１０３ｂで発生した光（例えば波長４５０ｎｍ以下の短波長光）が出射される部分がゲッタリング部２０３として機能し、この部分およびその周辺にカーボンやＳｉを含有する堆積物が形成されることになる。 This semiconductor laser has a main stripe structure 106a for injecting carriers into the first region 103a of the active layer 103 and a sub-stripe structure 106b for injecting carriers into the second region 103b of the active layer 103. is doing. Of the semiconductor laser, a portion where the main stripe structure 106a is formed functions as a first semiconductor laser 201 that emits laser light during operation. On the other hand, the portion of the semiconductor laser in which the sub-stripe structure 106b is formed functions as the second semiconductor laser 202 that performs laser emission necessary for gettering at the time of gettering. That is, of the light emitting end face of the semiconductor laser shown in the figure, a portion from which light (for example, short wavelength light having a wavelength of 450 nm or less) generated in the second region 103b of the active layer 103 is emitted functions as the gettering unit 203. Then, a deposit containing carbon or Si is formed in this portion and its periphery.

本実施形態におけるメイン・ストライプ構造１０６ａおよびサブ・ストライプ構造１０６ｂは、いずれも、ｐ型コンタクト層１０５およびｐ型クラッド層（第２クラッド層）１０４をリッジストライブ状に加工することによって形成されている。半導体積層構造の上面のうち、リッジ部分にはｐ電極１０８が形成され、それ以外の部分には絶縁層１０７が形成されている。ｎ−ＧａＮ基板１の裏面にはｎ電極１０９が形成されている。 The main stripe structure 106a and the sub stripe structure 106b in this embodiment are both formed by processing the p-type contact layer 105 and the p-type cladding layer (second cladding layer) 104 into a ridge stripe shape. . A p-electrode 108 is formed on the ridge portion of the upper surface of the semiconductor multilayer structure, and an insulating layer 107 is formed on the other portion. An n electrode 109 is formed on the back surface of the n-GaN substrate 1.

本実施形態では半導体レーザの共振器長、チップ幅、および厚さを、それぞれ、６００μｍ、４００μｍ、および８０μｍに設定されている。第１の半導体レーザ２０１のリッジストライプ幅は、約１．７μｍであり、第２の半導体レーザ２０２のリッジストライプ幅は１０μｍである。 In this embodiment, the cavity length, chip width, and thickness of the semiconductor laser are set to 600 μm, 400 μm, and 80 μm, respectively. The ridge stripe width of the first semiconductor laser 201 is about 1.7 μm, and the ridge stripe width of the second semiconductor laser 202 is 10 μm.

このような構成を有する本実施形態の光源において、第２の半導体レーザ２０２は、容器内の雰囲気中に含まれるＣやＳｉを含有する物質を分解し、その出射端面に優先的に析出させる（ゲッタリング）ために用いられる。このため、第２の半導体レーザ２０２は、ゲッタリングが必要なときだけ、動作し、レーザ光を放射することになる。 In the light source of the present embodiment having such a configuration, the second semiconductor laser 202 decomposes a substance containing C or Si contained in the atmosphere in the container and preferentially deposits on the emission end face thereof ( Gettering). For this reason, the second semiconductor laser 202 operates and emits laser light only when gettering is necessary.

上記の半導体レーザをパッケージ内に実装し、外部の大気から遮断する場合は、典型的には、第２の半導体レーザ２０２によるゲッタリングを行なった後に市販されることになる。市販された後は、光源として機能するために必要なレーザ光は第１の半導体レーザ２０１が放射するため、第２の半導体レーザ２０２を動作させる必要はない。このため、パッケージに設ける電極端子は、第１の半導体レーザ２０１のみに接続されていれば良い。ただし、市販され、種々の電子機器に取り付けられた後も、定期的または不定期的に第２の半導体レーザ２０２に電流を流し、ゲッタリングを行なう構成を採用しても良い。 When the above-described semiconductor laser is mounted in a package and cut off from the outside atmosphere, typically, after gettering by the second semiconductor laser 202 is performed, it is commercially available. After being put on the market, the first semiconductor laser 201 emits the laser light necessary to function as a light source, and therefore it is not necessary to operate the second semiconductor laser 202. For this reason, the electrode terminals provided in the package need only be connected to the first semiconductor laser 201. However, a configuration may be adopted in which gettering is performed by supplying current to the second semiconductor laser 202 regularly or irregularly even after being commercially available and attached to various electronic devices.

本実施形態の光源を光ディスク装置などの電子機器に用いる場合、まず、第２の半導体レーザ２０２に対して所定の時間（例えば、２４時間）、バイアス電圧を印加して、レーザ発振を生じさせる。これにより、パッケージ内に存在する炭素やＳｉを含有する異物を第２の半導体レーザ２０２の出射端面に析出させる。好ましい実施形態において、このようなゲッタリングは、本実施形態の光源を光ディスク装置などに取り付ける前に行なわれる。 When the light source of this embodiment is used in an electronic apparatus such as an optical disk device, first, a bias voltage is applied to the second semiconductor laser 202 for a predetermined time (for example, 24 hours) to cause laser oscillation. As a result, foreign matter containing carbon or Si present in the package is deposited on the emission end face of the second semiconductor laser 202. In a preferred embodiment, such gettering is performed before the light source of this embodiment is attached to an optical disk device or the like.

なお、第２の半導体レーザ２０２の光出力が高いほど、ゲッタリングの効果が高くなる。このため、第２の半導体レーザ２０２のストライプ幅を大きく設定し、それによって光出力を高めることが好ましい。このように第２の半導体レーザ２０２のストライプ幅は、ゲッタリング効果の観点から、第１の半導体レーザ２０１のストライプ幅とは無関係に設定され得る。 Note that the higher the optical output of the second semiconductor laser 202, the higher the gettering effect. For this reason, it is preferable to set the stripe width of the second semiconductor laser 202 to be large, thereby increasing the light output. Thus, the stripe width of the second semiconductor laser 202 can be set regardless of the stripe width of the first semiconductor laser 201 from the viewpoint of the gettering effect.

本実施形態では、半導体レーザの共振器を形成する２つの端面の内、レーザ光が出射される側の端面（光出射端面）には、ＳｉＯ₂層をコーティングし、さらにその上にはＴｉＯ₂層をコーティングしている。また、光出射端面と反対側の端面である後方端面には、ＳｉＯ₂およびＮｂ₂Ｏ₅の多層膜をコーティングしている。光出射端面および後方端面の反射率は、それぞれ、１０％および９０％に設定されている。なお、光出射端面のパワー反射率は、光出力を高くするため、１％から３０％の範囲内に調節されている。 In this embodiment, of the two end faces forming the resonator of the semiconductor laser, the end face (light emitting end face) on the side from which the laser light is emitted is coated with a SiO ₂ layer, and TiO ₂ is further formed thereon. Coating layer. Further, a multilayer film of SiO ₂ and Nb ₂ O ₅ is coated on the rear end face that is the end face opposite to the light emitting end face. The reflectances of the light emitting end face and the rear end face are set to 10% and 90%, respectively. The power reflectivity of the light emitting end face is adjusted within a range of 1% to 30% in order to increase the light output.

ＴｉＯ₂の結晶構造を適切に選択すると、光出射端面に設けたＴｉＯ₂層が、光触媒効果を発揮し、炭素を含む物質を分解する。このため、ゲッタリングすべき物質が減少するため、好ましい。 When the crystal structure of TiO ₂ is appropriately selected, the TiO ₂ layer provided on the light emitting end face exhibits a photocatalytic effect and decomposes the substance containing carbon. For this reason, since the substance which should be gettered decreases, it is preferable.

ＴｉＯ₂の光触媒効果を高めるには、アナターゼ型結晶構造を有するＴｉＯ₂の層を半導体レーザの光出射端面に堆積することが好ましい。ただし、アナターゼ型結晶構造とルチル型結晶構造とが混在しても構わない。このようなＴｉＯ₂は、例えば、ＲＦスパッタやＥＣＲスパッタなどのスパッタリング法や、ＴｉＯ₂ゾルスプレーによる塗布法によって好適に形成され得る。 To enhance the photocatalytic effect of TiO _2, it is preferable to deposit a layer of TiO ₂ having an anatase-type crystal structure on the light emitting facet of the semiconductor laser. However, an anatase type crystal structure and a rutile type crystal structure may be mixed. Such TiO ₂ can be suitably formed by, for example, a sputtering method such as RF sputtering or ECR sputtering, or a coating method using TiO ₂ sol spray.

本実施形態では、半導体レーザの光出射端面の最表面に位置するＴｉＯ₂層がレーザ光で照射されると、強い光触媒作用が生じ、周辺に存在するハイドロカーボンをＣＯ₂やＨ₂Ｏ等に変化させる。これにより、半導体レーザの出射端面へのカーボンの析出が防止される。 In this embodiment, when the TiO ₂ layer located at the outermost surface of the light emitting end face of the semiconductor laser is irradiated with laser light, a strong photocatalytic action occurs, and the hydrocarbon existing in the periphery is converted into CO ₂ or H ₂ O or the like. Change. This prevents carbon from being deposited on the emission end face of the semiconductor laser.

レーザの発振波長をλ、ＴｉＯ₂層の屈折率をｎとするとき、半導体レーザの光出射端面に堆積するＴｉＯ₂層の厚さは、反射率を適切な範囲に設定するという観点から、略λ／（２ｎ）の整数倍であることが好ましい。 When the oscillation wavelength of the laser is λ and the refractive index of the TiO ₂ layer is n, the thickness of the TiO ₂ layer deposited on the light emitting end face of the semiconductor laser is approximately from the viewpoint of setting the reflectance to an appropriate range. It is preferably an integer multiple of λ / (2n).

本実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板１０１を用いて半導体レーザを作製しているが、その基板はＧａＮから形成されている必要は無い。本発明に用いる半導体レーザの基板は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料がその上にエピタキシャル成長できる基板、例えば、サファイヤ基板やＳｉＣ基板であってもよい。 In the present embodiment, the semiconductor laser is manufactured using the n-type GaN substrate 101, but the substrate does not need to be formed of GaN. The substrate of the semiconductor laser used in the present invention may be a substrate on which a III-V nitride semiconductor material can be epitaxially grown, for example, a sapphire substrate or a SiC substrate.

本実施形態の半導体レーザは、２つのリッジストライプ構造を有しているが、リッジストライプ構造の数は３つ以上であってもよい。リッジストライプ構造の数がＮ個（Ｎは２以上の整数）の場合、ゲッタリングのために使用される半導体レーザ部を規定するリッジストライプ構造の数（Ｍ個）は、１≦Ｍ≦Ｎ−１の関係を満足する。 Although the semiconductor laser of this embodiment has two ridge stripe structures, the number of ridge stripe structures may be three or more. When the number of ridge stripe structures is N (N is an integer of 2 or more), the number of ridge stripe structures (M) that define the semiconductor laser portion used for gettering is 1 ≦ M ≦ N−. Satisfy the relationship of 1.

なお、必ずしも基本横モードのみでのレーザ発振を必要としない大出力半導体レーザにおいても、本発明の構成を採用することにより、第１の半導体レーザ２０１の光出射端面への異物の析出が抑制される。 Even in a high-power semiconductor laser that does not necessarily require laser oscillation only in the fundamental transverse mode, by adopting the configuration of the present invention, the precipitation of foreign matters on the light emitting end face of the first semiconductor laser 201 is suppressed. The

（実施形態２）
以下、図２（ａ）から図２（ｃ）を参照しながら、本発明による光源の第２の実施形態を説明する。本実施形態でも、半導体発光素子として、窒化物半導体レーザを用いる。 (Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the light source according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (c). Also in this embodiment, a nitride semiconductor laser is used as the semiconductor light emitting device.

本実施形態の光源は、図２（ａ）に示すように、半導体レーザ３０１と、半導体レーザ３０１をマウントするためのベース３０３と、キャップ３０４とを備えている。本実施形態で使用される半導体レーザ３０１の基本的な構成は、図１に示される半導体レーザの構成と同様であるが、電流狭窄のためのリッジストライプ構造の数は１つでもよい。 As shown in FIG. 2A, the light source of this embodiment includes a semiconductor laser 301, a base 303 for mounting the semiconductor laser 301, and a cap 304. The basic configuration of the semiconductor laser 301 used in this embodiment is the same as that of the semiconductor laser shown in FIG. 1, but the number of ridge stripe structures for current confinement may be one.

キャップ３０４は、レーザ光を外部へ取り出すための透明なガラス３０６と、ガラス３０６を保持する缶３０５とを備えており、半導体レーザ３０１は、サブマウント３０２を介してベース３０３上に搭載され、ベース３０３、缶３０５、およびガラス３０６によって構成されるパッケージ内に密封されている。ベース３０３には、端子を通すための開口部が設けられ、端子が低融点ガラス３０７によって固着されている。端子は不図示のラインによって半導体レーザ３０１の電極に接続される。なお、ガラス３０６は、光を透過する窓（光透過窓）として機能する。 The cap 304 includes a transparent glass 306 for extracting laser light to the outside, and a can 305 for holding the glass 306. The semiconductor laser 301 is mounted on the base 303 via the submount 302, and the base Sealed in a package comprised of 303, can 305, and glass 306. The base 303 is provided with an opening for passing a terminal, and the terminal is fixed by a low melting point glass 307. The terminal is connected to the electrode of the semiconductor laser 301 by a line (not shown). Note that the glass 306 functions as a window that transmits light (light transmission window).

本実施形態では、気密性を向上させるため、図２（ｂ）に示すように、ガラス３０６と缶３０５との間の隙間を低融点ガラス３０８で接着している。ガラス３０６の両面の最表面には、ＴｉＯ₂層３０９、３１０が形成されている。 In this embodiment, in order to improve hermeticity, a gap between the glass 306 and the can 305 is bonded with a low melting point glass 308 as shown in FIG. TiO ₂ layers 309 and 310 are formed on the outermost surfaces of both surfaces of the glass 306.

ガラス３０６の最表面にコーティングされたＴｉＯ₂層３０９およびＴｉＯ₂層３１０を波長４５０ｎｍ以下の光で照射すると、ＴｉＯ₂の光触媒作用により、周辺に存在するハイドロカーボンをＣＯ₂やＨ₂Ｏ等に変化させることができる。これにより、カーボンが安定な状態となるため、ガラス３０６の表面へのカーボンの析出が防止される。このとき、Ｓｉを含む物質も分解され、無害化される。 When the TiO ₂ layer 309 and the TiO ₂ layer 310 coated on the outermost surface of the glass 306 are irradiated with light having a wavelength of 450 nm or less, the photocatalytic action of TiO ₂ converts the hydrocarbon existing in the vicinity to CO ₂ , H ₂ O, or the like. Can be changed. Thereby, since carbon becomes a stable state, precipitation of carbon on the surface of glass 306 is prevented. At this time, the substance containing Si is also decomposed and rendered harmless.

本実施形態では、ＴｉＯ₂層３０９、３１０をガラス３０６の全面に形成せず、ガラス３０６の中心部の外側に選択的に形成している。このため、ＴｉＯ₂層３０９、３１０上にカーボンやＳｉを含有する異物が堆積しても、半導体レーザ３０１から放射される必要なレーザ光の透過には影響を与えず、光強度の低下を引き起こすことはない。 In the present embodiment, the TiO ₂ layers 309 and 310 are not formed on the entire surface of the glass 306 but are selectively formed outside the central portion of the glass 306. For this reason, even if foreign matters containing carbon or Si are deposited on the TiO ₂ layers 309 and 310, the transmission of the necessary laser light emitted from the semiconductor laser 301 is not affected, and the light intensity is reduced. There is nothing.

なお、光触媒効果を高めるには、光照射時におけるＴｉＯ₂層３０９、３１０の温度を上昇させることが好ましい。このため、ＴｉＯ₂層３０９、３１０のうち、特に光触媒効果を発揮させたい領域に対して選択的に紫外線吸収物質をドープしてもよい。あるいは、ＴｉＯ₂層３０９、３１０の下層および／または上層として紫外線吸収材料を含む層を形成してもよい。このような紫外線吸収材料を含む層は、ガラス３０６の全面にではなく、ガラス３０６の中心部の外側に選択的に形成されることが好ましい。紫外線吸収材料を含む層は、たとえばＳｉやＧａＡｓから形成され得る。 In order to enhance the photocatalytic effect, it is preferable to increase the temperature of the TiO ₂ layers 309 and 310 during light irradiation. Therefore, of the TiO ₂ layer 309, 310 may be selectively doped with a UV-absorbing material against the area to particular they exhibit the photocatalytic effect. Alternatively, a layer containing an ultraviolet absorbing material may be formed as a lower layer and / or an upper layer of the TiO ₂ layers 309 and 310. Such a layer containing an ultraviolet absorbing material is preferably formed selectively outside the central portion of the glass 306 rather than on the entire surface of the glass 306. The layer containing the ultraviolet absorbing material can be formed of, for example, Si or GaAs.

光触媒反応を起すためにＴｉＯ₂層３０９、３１０を照射する光として、半導体レーザ３０１が発する光を用いてもよいが、密封容器の内部に半導体レーザ３０１とは別の光源を設け、それを用いても良い。あるいは、密封容器の外部の光源から光をＴｉＯ₂層に入射しても同様の効果が得られる。他の光源から放射された光でＴｉＯ₂層を照射する場合は、ＴｉＯ₂層を、ガラス３０６の表面に限らず、キャップ３０４および／またはベース３０３の表面に形成してもよい。 The light emitted from the semiconductor laser 301 may be used as the light for irradiating the TiO ₂ layers 309 and 310 to cause the photocatalytic reaction, but a light source different from the semiconductor laser 301 is provided inside the sealed container and used. May be. Alternatively, the same effect can be obtained even when light is incident on the TiO ₂ layer from a light source outside the sealed container. When the TiO ₂ layer is irradiated with light emitted from another light source, the TiO ₂ layer may be formed not only on the surface of the glass 306 but also on the surface of the cap 304 and / or the base 303.

本実施形態のガラス３０６の表面には、レーザ光の取り出し効率を高めるため、無反射コート処理が施されている。ガラス３０６の表面にコーティングするＴｉＯ₂層の厚さは、レーザチップの発振波長をλ、ＴｉＯ₂層の屈折率をｎとするとき、略λ／（２ｎ）の整数倍であれば高出力レーザを得るための反射率の制御が容易であり、効果的である。 The surface of the glass 306 of the present embodiment is subjected to a non-reflective coating process in order to increase the laser light extraction efficiency. If the thickness of the TiO ₂ layer coated on the surface of the glass 306 is λ and the refractive index of the TiO ₂ layer is n when the oscillation wavelength of the laser chip is n, the output is a high-power laser. It is easy and effective to control the reflectance to obtain

図２（ｃ）に示すように、ガラス３０６と缶３０５とを接着させる低融点ガラス３０８の上からＴｉＯ₂層３１１、３１２を堆積してもよい。こうすることにより、低融点ガラス３０８からの揮発成分の排出を抑制することができ、ゲッタリングされるべき物質の雰囲気ガス中濃度を低減できる。 As shown in FIG. 2C, TiO ₂ layers 311 and 312 may be deposited on the low-melting glass 308 that bonds the glass 306 and the can 305 together. By doing so, discharge of volatile components from the low melting point glass 308 can be suppressed, and the concentration of the substance to be gettered in the atmospheric gas can be reduced.

本実施形態の半導体レーザは、２つ以上のリッジストライプ構造を有していてもよい。また、用いる半導体レーザは、必ずしも基本横モードのみでのレーザ発振を必要としない大出力半導体レーザであってもよい。 The semiconductor laser of this embodiment may have two or more ridge stripe structures. Further, the semiconductor laser used may be a high-power semiconductor laser that does not necessarily require laser oscillation only in the fundamental transverse mode.

更に、本実施形態の光源は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料から形成した半導体レーザを用いているが、本発明は、これに限るものではなく、発光ダイオード（波長は例えば４５０ｎｍ以下）などの発光素子を用いてもよい。また、このような発光素子の製造に用いる半導体材料も、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料に限定されず、ＢＡｌＧａＩｎＮや、砒素（Ａｓ）、リン（Ｐ）を含有した混晶化合物半導体や、他の化合物半導体であってもよい。 Furthermore, the light source of the present embodiment uses a semiconductor laser formed from a III-V group nitride semiconductor material, but the present invention is not limited to this, and a light emitting diode (wavelength is, for example, 450 nm or less), etc. The light emitting element may be used. Further, a semiconductor material used for manufacturing such a light-emitting element is not limited to a group III-V nitride semiconductor material, and a mixed crystal compound semiconductor containing BAlGaInN, arsenic (As), phosphorus (P), Other compound semiconductors may be used.

（実施形態３）
以下、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照しながら、本発明による光源の第３の実施形態を説明する。本実施形態でも、半導体発光素子として、窒化物半導体レーザ素子を用いる。 (Embodiment 3)
Hereinafter, a third embodiment of the light source according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). Also in this embodiment, a nitride semiconductor laser element is used as the semiconductor light emitting element.

本実施形態の光源は、図３（ａ）に示されるように、半導体レーザ３０１と、半導体レーザ３０１をマウントするためのベース３０３と、キャップ３０４とを備えており、キャップ３０４は、レーザ光を外部へ取り出すための透明のガラス３０６と、ガラス３０６を保持する缶３０５とを有している。本実施形態の主たる特徴点は、ベース３０３の一部に、空気中のハイドロカーボン等に起因して発生するカーボンを含有する物質や、Ｓｉを含有する物質を析出させるためのゲッタリング部４０１を設けていることにある。ゲッタリング部４０１は、半導体レーザを使用する際の妨げとならない位置に設けられる。 As shown in FIG. 3A, the light source of the present embodiment includes a semiconductor laser 301, a base 303 for mounting the semiconductor laser 301, and a cap 304. The cap 304 emits laser light. A transparent glass 306 for taking out to the outside and a can 305 for holding the glass 306 are provided. The main feature of this embodiment is that a gettering part 401 for depositing a substance containing carbon generated due to hydrocarbons in the air or the like, or a substance containing Si is formed on a part of the base 303. It is in providing. The gettering unit 401 is provided at a position that does not hinder the use of the semiconductor laser.

以下、本実施形態の光源の製造方法を説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the light source of this embodiment is demonstrated.

まず、半導体レーザ３０１をサブマウント３０２とともにベース３０３に実装した後、キャップ３０４をベース３０３上に融着し、半導体レーザ３０１をベース３０３およびキャップ３０４により密封する。その後、図３（ｂ）に示すように、密封された内部に存在するハイドロカーボンやＳｉ含有物質をゲッタリングするため、ゲッタリング部４０１に外部から光（好ましくは波長４５０ｎｍ以下）を集光し、カーボンやＳｉを含有する物質を堆積させる。図示される例では、Ｈｇランプ４０２が放射する紫外線を集光レンズ４０３でゲッタリング部４０１上に集光する。 First, after mounting the semiconductor laser 301 on the base 303 together with the submount 302, the cap 304 is fused onto the base 303, and the semiconductor laser 301 is sealed with the base 303 and the cap 304. Thereafter, as shown in FIG. 3 (b), in order to getter the hydrocarbon or Si-containing material present inside the sealed interior, light (preferably having a wavelength of 450 nm or less) is condensed on the gettering portion 401 from the outside. A material containing carbon or Si is deposited. In the illustrated example, the ultraviolet rays emitted from the Hg lamp 402 are collected on the gettering unit 401 by the condenser lens 403.

このようなゲッタリング方法に好適に用いられる光源には、Ｈｇランプの他に、青色ＬＥＤ、青色レーザ、紫外線ＬＥＤ、および紫外線レーザなどが含まれる。 Light sources that are suitably used for such gettering methods include blue LEDs, blue lasers, ultraviolet LEDs, and ultraviolet lasers in addition to Hg lamps.

なお、本実施形態では、ゲッタリング部４０１としてベースの一部を利用しているが、ゲッタリング部４０１を形成する位置は、半導体レーザ３０１を使用する際に妨げにならない領域内であればよい。ゲッタリング部４０１は、例えば、半導体レーザの発光領域以外の領域、レーザチップを実装するサブマウント、および、キャップの一部（ガラスのエッジ部など）に設けられていもよい。 In the present embodiment, a part of the base is used as the gettering portion 401, but the position where the gettering portion 401 is formed may be in a region that does not hinder the use of the semiconductor laser 301. . For example, the gettering unit 401 may be provided in a region other than the light emitting region of the semiconductor laser, a submount for mounting the laser chip, and a part of the cap (such as an edge portion of glass).

ゲッタリングの効果を更に高めるためには、ゲッタリング時におけるゲッタリング部４０１の温度を上昇させることが好ましい。紫外線を吸収して発熱する物質をゲッタリング部に設けると、特別な加熱手段を用いることなく、ゲッタリング部４０１の昇温が可能になる。 In order to further enhance the gettering effect, it is preferable to increase the temperature of the gettering portion 401 during gettering. When a substance that absorbs ultraviolet rays and generates heat is provided in the gettering portion, the temperature of the gettering portion 401 can be increased without using any special heating means.

（実施形態４）
図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による光ピックアップ装置の実施形態を説明する。 (Embodiment 4)
An embodiment of an optical pickup device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図４（ａ）は、本実施形態に用いる光学ユニットを示す斜視図である。この光学ユニットは、半導体レーザおよび光検出器が一体化された構成を有している。図４（ｂ）は、この光学ユニットを構成要素として備えた光ピックアップの構成を示している。 FIG. 4A is a perspective view showing an optical unit used in this embodiment. This optical unit has a configuration in which a semiconductor laser and a photodetector are integrated. FIG. 4B shows a configuration of an optical pickup provided with this optical unit as a component.

この光学ユニットは、波長４５０ｎｍ以下のレーザ光を放射する半導体レーザ５０１と、半導体レーザ５０１から放射されたレーザ光を記録媒体に集光する光学系と、記録媒体によって反射されたレーザ光を検出するフォトＩＣ（光検出器）５０２とを備えている。 This optical unit detects a semiconductor laser 501 that emits laser light having a wavelength of 450 nm or less, an optical system that condenses the laser light emitted from the semiconductor laser 501 on a recording medium, and the laser light reflected by the recording medium. And a photo IC (photodetector) 502.

図４（ａ）に示されるように、Ｓｉ基板５０３（７ｍｍｘ３．５ｍｍ）の主面の中央に凹部が形成されており、その凹部の底面に半導体レーザ５０１が配置されている。Ｓｉ基板５０３の主面に形成された凹部の一側面は傾斜しており、マイクロミラーとして機能する。 As shown in FIG. 4A, a recess is formed in the center of the main surface of the Si substrate 503 (7 mm × 3.5 mm), and the semiconductor laser 501 is disposed on the bottom of the recess. One side surface of the recess formed in the main surface of the Si substrate 503 is inclined and functions as a micromirror.

Ｓｉ基板５０３の主面が面方位（１００）面である場合、異方性エッチングによって（１１１）面を露出させ、（１１１）面をマイクロミラーとして利用することができる。（１１１）面は、（１００）面と約５４°の角度を成すので、主面が（１００）面から約９°だけ傾斜したオフ基板を用いれば、主面と４５°傾斜した（１１１）面が得られる。この（１１１）面に対向する位置に設けられた（１１１）面は主面に対して６３°の角度を成すことになるが、この面にはマイクロミラーが形成されず、光出力モニター用フォトダイオードが形成される。 When the main surface of the Si substrate 503 is a plane orientation (100) plane, the (111) plane can be exposed by anisotropic etching and the (111) plane can be used as a micromirror. Since the (111) plane forms an angle of about 54 ° with the (100) plane, if an off-substrate whose main surface is inclined by about 9 ° from the (100) plane is used, the main surface is inclined by 45 ° (111) A surface is obtained. The (111) plane provided at a position facing the (111) plane forms an angle of 63 ° with respect to the main surface. However, no micromirror is formed on this plane, and the light output monitoring photo A diode is formed.

異方性エッチングによって形成した（１１１）面は平滑なミラー面であるため、優れたマイクロミラーとして機能する。マイクロミラーの反射率を更に高めるためには、Ｓｉ基板５０３の傾斜面のうち、少なくともマイクロミラーとして機能する部分を金属膜で覆うことが好ましい。 Since the (111) plane formed by anisotropic etching is a smooth mirror surface, it functions as an excellent micromirror. In order to further increase the reflectivity of the micromirror, it is preferable to cover at least a portion functioning as a micromirror in the inclined surface of the Si substrate 503 with a metal film.

Ｓｉ基板５０３上には、半導体レーザ５０１の光出力モニター用フォトダイオードの他に、フォトダイオードと信号処理回路からなる光信号検出用のフォトＩＣ５０２とが形成されている。 On the Si substrate 503, an optical signal detection photo IC 502 including a photodiode and a signal processing circuit is formed in addition to the optical output monitoring photodiode of the semiconductor laser 501.

上記の光学ユニットは、図４（ｂ）に示すように、ガラスキャップ５０６によって樹脂リードフレームパッケージ５０４内に密封された状態で使用されることが好ましい。 As shown in FIG. 4B, the optical unit is preferably used in a state of being sealed in a resin lead frame package 504 by a glass cap 506.

以下、図４（ｂ）を参照しながら、本実施形態の光ピックアップ装置を説明する。 Hereinafter, the optical pickup device of this embodiment will be described with reference to FIG.

光学ユニット内の半導体レーザ５０１から放射されたレーザ光は、マイクロミラーで反射されて主面にほぼ垂直な方向に進む。ガラスキャップ５０６を通過したレーザ光は、偏光ホログラム素子５０７に形成されたグレーティングにより３本の光ビームに分離される。図４（ｂ）では、簡単のため、１本の光ビームのみを記載している。 Laser light emitted from the semiconductor laser 501 in the optical unit is reflected by the micromirror and travels in a direction substantially perpendicular to the main surface. The laser light that has passed through the glass cap 506 is separated into three light beams by a grating formed on the polarization hologram element 507. In FIG. 4B, only one light beam is shown for simplicity.

偏光ホログラム素子５０７によって分離された光ビームは、その後、４分の１波長板（不図示）と対物レンズ５０８を透過し、光ディスク５０９上に集光される。 The light beam separated by the polarization hologram element 507 then passes through a quarter-wave plate (not shown) and the objective lens 508 and is collected on the optical disk 509.

光ディスク５０９から反射されたレーザ光は、対物レンズ５０８と４分の１波長板（不図示）を透過した後、偏光ホログラム素子５０７の上面に形成されたグレーティングによって回折される。回折された光は、光学ユニット内のフォトＩＣ５０２に入射し、情報信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成される。 Laser light reflected from the optical disk 509 passes through the objective lens 508 and a quarter-wave plate (not shown), and is then diffracted by the grating formed on the upper surface of the polarization hologram element 507. The diffracted light enters a photo IC 502 in the optical unit, and an information signal, a focus error signal, and a tracking error signal are generated.

このように、半導体レーザをフォトダイオードやフォトＩＣなどの光検出器と一体化したユニットを用いることにより、光ディスク装置などの電子機器を小型化することができる。 In this way, by using a unit in which a semiconductor laser is integrated with a photodetector such as a photodiode or photo IC, an electronic device such as an optical disk device can be downsized.

このような光学ユニットによれば、半導体レーザと光検出器との位置関係が適切な位置に予め固定されているので、光学的なアライメントが容易であり、組立精度が高く、製造工程が簡単になる。 According to such an optical unit, since the positional relationship between the semiconductor laser and the photodetector is fixed in advance at an appropriate position, optical alignment is easy, assembly accuracy is high, and the manufacturing process is simplified. Become.

本実施形態では、Ｓｉ基板５０３の一部に空気中のハイドロカーボン等に起因して発生するカーボンを含有する複合物を析出させるゲッタリング部５０５が設けられている。このゲッタリング部５０５は、前記実施形態におけるゲッタリング部４０１と同様の構成を備えている。ゲッタリング部５０５の形成位置は、光ディスク５０９に対するデータ書き込みや、光ディスク５０９からのデータ読み出しのための動作を妨害しないように決定される。具体的には、半導体レーザ５０１から出射されたレーザ光の光路や、光ディスク５０９で反射されて戻ってきたレーザ光の光路を横切られない領域内にゲッタリング部５０５が配置される。 In the present embodiment, a gettering portion 505 for depositing a composite containing carbon generated due to hydrocarbons in the air or the like is provided on a part of the Si substrate 503. The gettering unit 505 has the same configuration as the gettering unit 401 in the above embodiment. The formation position of the gettering unit 505 is determined so as not to disturb the operation for writing data to the optical disc 509 and reading data from the optical disc 509. Specifically, the gettering unit 505 is disposed in an area that cannot cross the optical path of the laser light emitted from the semiconductor laser 501 or the optical path of the laser light reflected and returned by the optical disk 509.

次に、本実施形態の光学ユニットの製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing the optical unit of this embodiment will be described.

まず、半導体レーザ５０１とフォトＩＣ５０２とが一体化された光学ユニットを樹脂リードフレームパッケージ５０４に実装する。この後、Ｎ₂ガス雰囲気下でガラスキャップ５０６を樹脂リードフレームパッケージ５０４に取り付け、パッケージ５０４内に光学ユニットを密封する。 First, an optical unit in which the semiconductor laser 501 and the photo IC 502 are integrated is mounted on the resin lead frame package 504. Thereafter, a glass cap 506 is attached to the resin lead frame package 504 in an N ₂ gas atmosphere, and the optical unit is sealed in the package 504.

本実施形態では、接着剤を介してガラスキャップ５０６を樹脂リードフレームパッケージ５０４に取り付ける。接着剤としては、例えばエポキシ系の樹脂等が用いられる。 In this embodiment, the glass cap 506 is attached to the resin lead frame package 504 via an adhesive. As the adhesive, for example, an epoxy resin or the like is used.

パッケージ内はＮ₂ガスが封入されているため、清浄なガス雰囲気ではあるが、エポキシ系の樹脂から微量の有機物（カーボンを含有）が飛散することがある。本実施形態では、そのようなカーボンや、空気中に微量に含まれるＳｉ含有物質を捕捉するために、ゲッタリング部５０５に外部からの光を集光させ、Ｃおよび／またはＳｉを含む物質をゲッタリング部５０５に析出させる。 Since N ₂ gas is sealed in the package, a trace amount of organic matter (containing carbon) may be scattered from the epoxy resin, although it is a clean gas atmosphere. In the present embodiment, in order to capture such carbon and Si-containing substances contained in a trace amount in the air, the gettering unit 505 collects light from the outside, and a substance containing C and / or Si is used. It is deposited on the gettering portion 505.

このようなゲッタリングに用いられる光源は、波長が４５０ｎｍ以下、好ましくは４００ｎｍ以下の光を出す光源である。好適に使用され得る光源には、Ｈｇランプ、青色ＬＥＤ、青色レーザ、紫外線ＬＥＤ、紫外線レーザなどが含まれる。このような光源のうち、小型化できるものは、パッケージの内部に設けてもよい。 The light source used for such gettering is a light source that emits light having a wavelength of 450 nm or less, preferably 400 nm or less. Light sources that can be suitably used include Hg lamps, blue LEDs, blue lasers, ultraviolet LEDs, ultraviolet lasers and the like. Among such light sources, those that can be miniaturized may be provided inside the package.

なお、本実施形態では、半導体レーザ、光検出器、およびマイクロミラーが同一基板上に固定されているが、これらの素子が分離されていてもよい。 In the present embodiment, the semiconductor laser, the photodetector, and the micromirror are fixed on the same substrate, but these elements may be separated.

（実施形態５）
図５を参照しながら、本発明による光ディスク装置の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスク装置は、図示される光ピックアップ装置を有しており、光ピックアップ装置以外の構成要素は、公知の光ディスク装置における構成要素と基本的に同一である。このため、以下においては、光ピックアップ装置の構成を説明する。 (Embodiment 5)
An embodiment of an optical disc apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The optical disk apparatus of this embodiment has the optical pickup apparatus shown in the figure, and the constituent elements other than the optical pickup apparatus are basically the same as those in a known optical disk apparatus. Therefore, in the following, the configuration of the optical pickup device will be described.

図示されている光ピックアップ装置は、波長４０８ｎｍのレーザ光を放射する光源６０１と、光源６０１から放射されたレーザ光を平行にするコリメートレンズ６０２と、その平行光を３本の光に分離する回折格子（図示せず）と、レーザ光の特定成分を透過・反射するハーフプリズム６０３と、ハーフプリズム６０３から出たレーザ光を光ディスク６０５上に集光する集光レンズ６０４とを備えている。光ディスク６０５上には、集光されたレーザスポットが形成され、光ディスク６０５に記録されている情報（データ）が読み出され、あるいは、光ディスク６０５にユーザデータが書き込まれる。 The illustrated optical pickup apparatus includes a light source 601 that emits laser light having a wavelength of 408 nm, a collimator lens 602 that collimates the laser light emitted from the light source 601, and a diffraction that separates the parallel light into three lights. A grating (not shown), a half prism 603 that transmits and reflects a specific component of the laser light, and a condensing lens 604 that condenses the laser light emitted from the half prism 603 onto the optical disk 605 are provided. A focused laser spot is formed on the optical disk 605, and information (data) recorded on the optical disk 605 is read or user data is written on the optical disk 605.

光ディスク６０５から反射されたレーザ光は、ハーフプリズム６０３で反射された後、受光レンズ６０６を透過し、フォトＩＣ６０７に入射する。フォトＩＣ６０７は、複数に分割されたフォトダイオードを有しており、光ディスク６０５から反射されたレーザ光に基づいて、情報再生信号、トラッキング信号およびフォーカスエラー信号を生成する。トラッキング信号およびフォーカスエラー信号により、アクチュエータなどの駆動系がレンズを含む光学系を動かすことにより、光ディスク６０５上のレーザスポットの位置が調整される。 The laser light reflected from the optical disk 605 is reflected by the half prism 603, passes through the light receiving lens 606, and enters the photo IC 607. The photo IC 607 includes a plurality of divided photodiodes, and generates an information reproduction signal, a tracking signal, and a focus error signal based on the laser light reflected from the optical disk 605. The position of the laser spot on the optical disk 605 is adjusted by the drive system such as an actuator moving the optical system including the lens by the tracking signal and the focus error signal.

このように、本実施形態の光ディスク装置は、光源６０１と、光源６０１から放射されたレーザ光を記録媒体に集光する集光光学系と、前記記録媒体によって反射されたレーザ光を検出する光検出器（フォトＩＣ６０７）とを有する光ピックアップ装置を備えるとともに、光ピックアップ装置に近接してプラズマを発生する装置（プラズマクリーニング装置６０８）を備えている。 As described above, the optical disc apparatus of this embodiment includes the light source 601, the condensing optical system that condenses the laser light emitted from the light source 601 on the recording medium, and the light that detects the laser light reflected by the recording medium. An optical pickup device having a detector (photo IC 607) and an apparatus (plasma cleaning device 608) for generating plasma in the vicinity of the optical pickup device are provided.

プラズマクリーニング装置６０８は、空気中の酸素や水分からイオンやオゾンを発生させる。プラズマクリーニング装置６０８によって生成されたイオンやオゾンは、酸化作用により、ハイドロカーボンをＣＯ₂やＨ₂Ｏ等に変化させる。これにより、光ピックアップ部の構成要素（半導体レーザやレンズ、ミラー等）の表面へのカーボンの析出を予防する。また、構成要素に付着したカーボンもＣＯ₂等に分解して除去することができる。また、オゾンは、シロキサンなどのＳｉ含有物質を分解する効果も有している。 The plasma cleaning device 608 generates ions and ozone from oxygen and moisture in the air. The ions and ozone generated by the plasma cleaning device 608 change the hydrocarbon to CO ₂ , H ₂ O, or the like by an oxidizing action. This prevents the deposition of carbon on the surface of the components (semiconductor laser, lens, mirror, etc.) of the optical pickup unit. Also, carbon adhering to the constituent elements can be decomposed and removed to CO ₂ or the like. Ozone also has the effect of decomposing Si-containing substances such as siloxane.

プラズマクリーニング装置６０８は、素子表面に付着しやすい異物のゲッタリング、分解、または気化を行なう装置として機能するものであるため、常時動作する必要ない。例えば、一定間隔毎に、あるいは、半導体レーザから放射される光の強度低下が観察されたときに動作させ、クリーニングを実行すればよい。 The plasma cleaning device 608 functions as a device that performs gettering, decomposition, or vaporization of foreign matters that easily adhere to the element surface, and therefore does not need to be constantly operated. For example, cleaning may be performed at regular intervals or when a decrease in the intensity of light emitted from the semiconductor laser is observed.

なお、光源６０１としては、前述した実施形態に係る光源を用いることが好ましい。 In addition, as the light source 601, it is preferable to use the light source which concerns on embodiment mentioned above.

（実施形態６）
図６を参照しながら、本発明による光ディスク装置の他の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスク装置も、図示される光ピックアップ装置を有しており、光ピックアップ装置以外の構成要素は、公知の光ディスク装置における構成要素と基本的に同一である。 (Embodiment 6)
With reference to FIG. 6, another embodiment of the optical disc apparatus according to the present invention will be described. The optical disk apparatus of this embodiment also has the optical pickup apparatus shown in the figure, and the constituent elements other than the optical pickup apparatus are basically the same as the constituent elements in the known optical disk apparatus.

本実施形態の光ディスク装置は、図５に示す光ピックアップ装置と同様の光ピックアップを備え、かつ、この光ピックアップ装置に近接して配置されたＴｉＯ₂プレート６０９とＨｇランプ６１０とを備えている。 The optical disk device of this embodiment includes an optical pickup similar to the optical pickup device shown in FIG. 5, and also includes a TiO ₂ plate 609 and an Hg lamp 610 that are disposed in proximity to the optical pickup device.

ＴｉＯ₂プレート６０９は、前述したＴｉＯ₂層で表面がコーティングされた部材である。Ｈｇランプ６１０は、ＴｉＯ₂プレート６０９に向けて、波長４５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４００ｎｍ以下の光を放射する光源である。 The TiO ₂ plate 609 is a member whose surface is coated with the TiO ₂ layer described above. The Hg lamp 610 is a light source that emits light having a wavelength of 450 nm or less, more preferably 400 nm or less, toward the TiO ₂ plate 609.

Ｈｇランプ６１０の発する光でＴｉＯ₂プレート６０９を照射すると、ＴｉＯ₂の強い光触媒作用により、雰囲気ガス中のハイドロカーボンが分解されＣＯ₂やＨ₂Ｏなどに変化する。このため、光ピックアップ部の構成要素（半導体レーザ、レンズ、ミラー等）の表面へのカーボンの析出が抑制される。 When the TiO ₂ plate 609 is irradiated with light emitted from the Hg lamp 610, the hydrocarbon in the atmospheric gas is decomposed and changed to CO ₂ , H ₂ O, or the like due to the strong photocatalytic action of TiO ₂ . For this reason, the deposition of carbon on the surface of the components (semiconductor laser, lens, mirror, etc.) of the optical pickup unit is suppressed.

なお、光触媒反応を発生させるための光源であるＨｇランプ６１０の点灯は常時行うものではなく、ある一定時間間隔毎に、あるいは、半導体レーザからの光量の低下が見られた時に行なえばよい。 The Hg lamp 610, which is a light source for generating a photocatalytic reaction, is not always turned on, but may be performed at certain time intervals or when a decrease in the amount of light from the semiconductor laser is observed.

なお、ＴｉＯ₂プレート６０９は、光ピックアップ部と近接して設けられているが、光ピックアップ部、または光ディスクシステムを、ＴｉＯ₂を付着させたプレートで覆ってもよい。 The TiO ₂ plate 609 is provided close to the optical pickup unit, but the optical pickup unit or the optical disk system may be covered with a plate to which TiO ₂ is attached.

また、ＴｉＯ₂を付着させたプレート６０９を別途配置する代わりに、光ピックアップ部を構成するレンズ、プリズム等の最表面にＴｉＯ₂をコーティングし、その部分に光をあてる構成を採用しても良い。 Further, instead of separately arranging the plate 609 with TiO ₂ attached thereto, a configuration in which TiO ₂ is coated on the outermost surface of a lens, a prism or the like constituting the optical pickup portion and light is applied to that portion may be adopted. .

ＴｉＯ₂が光ピックアップ部の構成要素の表面にコーティングされる場合、そのＴｉＯ₂層の厚さは、各要素の機能を損なわない値に設定される。レーザの発振波長をλ、ＴｉＯ₂の屈折率をｎとするとき、ＴｉＯ₂層の厚さは略λ／（２ｎ）の整数倍であることが好ましい。 When TiO ₂ is coated on the surface of the component of the optical pickup unit, the thickness of the TiO ₂ layer is set to a value that does not impair the function of each component. When the laser oscillation wavelength is λ and the refractive index of TiO ₂ is n, the thickness of the TiO ₂ layer is preferably an integral multiple of λ / (2n).

なお、光源６０１として、本実施形態１〜６における半導体レーザを用いると、より長期に渡って安定して動作する信頼性の高い光ディスク装置を得ることができる。 Note that when the semiconductor laser according to the first to sixth embodiments is used as the light source 601, a highly reliable optical disc apparatus that operates stably for a longer period of time can be obtained.

上記の各実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板を用いて半導体レーザを作製しているが、その基板はＧａＮから形成されている必要は無い。本発明に用いる半導体レーザの基板は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料がその上にエピタキシャル成長できる基板、例えば、サファイヤ基板やＳｉＣ基板であってもよい。 In each of the above embodiments, a semiconductor laser is manufactured using an n-type GaN substrate, but the substrate does not have to be formed of GaN. The substrate of the semiconductor laser used in the present invention may be a substrate on which a III-V nitride semiconductor material can be epitaxially grown, for example, a sapphire substrate or a SiC substrate.

また、上記の各実施形態で使用される発光素子は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料から形成された半導体レーザであるが、本発明は、これに限るものではなく、発光ダイオード（特に波長は４５０ｎｍ以下）などの発光素子であってもよい。また、このような発光素子の製造に用いる半導体材料も、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物系半導体材料に限定されず、光を発する半導体材料であれば、ＢＡｌＧａＩｎＮや、砒素（Ａｓ）およびリン（Ｐ）を含有する混晶化合物半導体であってもよい。 The light emitting device used in each of the above embodiments is a semiconductor laser formed from a III-V nitride semiconductor material. However, the present invention is not limited to this, and a light emitting diode (in particular, a wavelength) May be a light emitting element such as 450 nm or less. Further, the semiconductor material used for manufacturing such a light-emitting element is not limited to the group III-V nitride semiconductor material, and any semiconductor material that emits light may be BAlGaInN, arsenic (As), and phosphorus (P). It may be a mixed crystal compound semiconductor containing

（実施形態７）
次に、図９を参照しながら、本発明の光源を備えた装置の実施形態として、レーザ投射型ディスプレイを説明する。 (Embodiment 7)
Next, a laser projection display will be described as an embodiment of an apparatus including the light source of the present invention with reference to FIG.

レーザ投射型ディスプレイは、青、緑、赤色のレーザ光源９００ａ、９００ｂ、９００ｃと、空間変調素子９０２と、投射型レンズ９０４とを備えており、スクリーン９０６に映像情報が投射される。青、緑、赤色のレーザ光源９００ａ、９００ｂ、９００ｃは、本発明のいずれかの実施形態に係る光源であり、例えば、図１に示す構成を有している。 The laser projection display includes blue, green, and red laser light sources 900a, 900b, and 900c, a spatial modulation element 902, and a projection lens 904, and image information is projected onto a screen 906. The blue, green, and red laser light sources 900a, 900b, and 900c are light sources according to any of the embodiments of the present invention, and have, for example, the configuration shown in FIG.

レーザ光源９００ａ、９００ｂ、９００ｃから放射されるレーザ光は、コヒーレントであるため、スクリーン９０６上に形成される映像にスペックルノイズが発生する。スペックルノイズを除去するためには、不図示の拡散板などを光路上に挿入し、振動させることが好ましい。空間変調素子９０２を用いる代わりに、ミラーなど備える２次元走査光学系を用いてもよい。 Since the laser light emitted from the laser light sources 900a, 900b, and 900c is coherent, speckle noise is generated in an image formed on the screen 906. In order to remove speckle noise, it is preferable to insert a diffusing plate (not shown) on the optical path and vibrate. Instead of using the spatial modulation element 902, a two-dimensional scanning optical system including a mirror may be used.

このようなレーザ投射型ディスプレイを実用化するために最も重要な技術は、青、緑、赤色のレーザ９００ａ、９００ｂ、９００ｃの性能、寿命、および信頼性である。赤色のレーザ光は、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体材料を用いて作製され、高出力でかつ信頼性の高い半導体レーザによって得られるが、青色や緑色のレーザ光を放射する高出力でかつ信頼性の高い半導体レーザは実現されていない。 The most important technology for putting such a laser projection display into practical use is the performance, lifetime, and reliability of the blue, green, and red lasers 900a, 900b, and 900c. The red laser beam is produced using an AlGaInP-based semiconductor material, and is obtained by a high-power and high-reliability semiconductor laser, but a high-power and high-reliability semiconductor laser that emits blue or green laser light. Is not realized.

青色や緑色の波長範囲のレーザ光を放射する半導体レーザとしては、窒化物系半導体レーザが有望である。例えば、青紫色レーザの発光層には、ＩｎＧａＮ半導体が用いられる。ＩｎＧａＮ半導体におけるＩｎのモル比を大きくすると、レーザ発振波長を長くすることができる。 A nitride-based semiconductor laser is promising as a semiconductor laser that emits laser light in a blue or green wavelength range. For example, an InGaN semiconductor is used for a light emitting layer of a blue-violet laser. When the molar ratio of In in the InGaN semiconductor is increased, the laser oscillation wavelength can be increased.

青色や緑色領域の半導体レーザの場合、青紫色、紫色、紫外域の半導体レーザに比べて、その光出射端面への異物の付着が少ない。しかし、レーザディスプレイで用いられる可視光レーザは、光ディスクで用いられるレーザよりも高出力であるため、光出射端面などへの異物の付着が問題になる。 In the case of a semiconductor laser in the blue or green region, there is less adhesion of foreign matter to the light emitting end face than in the semiconductor laser in the blue-violet, violet, or ultraviolet region. However, since a visible light laser used in a laser display has a higher output than a laser used in an optical disk, adhesion of foreign matters to a light emitting end face becomes a problem.

本実施形態では、カーボンやシリコンを含有する前述の物質をゲッタリングによって除去するか、プラズマによって分解するため、高輝度で大型のレーザ投射型ディスプレイを実現できる。 In the present embodiment, the aforementioned substance containing carbon or silicon is removed by gettering or decomposed by plasma, so that a high-intensity and large-scale laser projection display can be realized.

なお、レーザディスプレイは、高出力レーザを用いた電子機器であるため、そのような電子機器内の光学系に含まれる素子（レンズや空間変調素子など）についても、カーボンやシリコンを含む物質の付着が問題となる。しかし、前述の実施形態のように、素子表面に付着しやすい異物のゲッタリング、分解、または気化を行なう装置を設けることにより、光学系への付着を低減できるため、安定な動作を実現することができる。 Note that since a laser display is an electronic device using a high-power laser, a substance containing carbon or silicon is also attached to elements (lenses, spatial modulation elements, etc.) included in the optical system in such an electronic device. Is a problem. However, by providing a device for gettering, disassembling, or vaporizing foreign matter that tends to adhere to the element surface as in the above-described embodiment, it is possible to reduce adhesion to the optical system, thereby realizing stable operation. Can do.

本発明の光源は、光ディスク関連分野のデータ記録および再生用の光源として有用である。また、レーザプリンタや、レーザディスプレイ等の種々の電子機器にも応用される。 The light source of the present invention is useful as a light source for data recording and reproduction in the fields related to optical disks. Moreover, it is applied also to various electronic devices, such as a laser printer and a laser display.

本発明による光源の第１の実施形態に用いる半導体レーザの斜視図である。It is a perspective view of the semiconductor laser used for 1st Embodiment of the light source by this invention. （ａ）は、本発明による光源の第２の実施形態の断面構成図であり、（ｂ）は、ガラスと缶との接着部近傍を示す部分拡大断面図であり、（ｃ）は、他の形態におけるガラスと缶との接着部近傍を示す部分拡大断面図である。(A) is a cross-sectional block diagram of 2nd Embodiment of the light source by this invention, (b) is a partial expanded sectional view which shows the adhesion part vicinity of glass and a can, (c) is others It is a partial expanded sectional view which shows the adhesion part vicinity of the glass and can in this form. （ａ）は、本発明による光源の第３の実施形態の断面構成図であり、（ｂ）は、その製造方法を説明する図面である。(A) is sectional drawing of the 3rd Embodiment of the light source by this invention, (b) is drawing explaining the manufacturing method. （ａ）は、本発明による光ピックアップ装置の実施形態に用いる光学ユニットを示す斜視図であり、（ｂ）は、その実施形態に係る光ピックアップの構成を示す図である。(A) is a perspective view which shows the optical unit used for embodiment of the optical pick-up apparatus by this invention, (b) is a figure which shows the structure of the optical pick-up concerning the embodiment. 本発明による電子機器（光ディスク装置）の実施形態を示す構成図であるIt is a block diagram which shows embodiment of the electronic device (optical disk apparatus) by this invention 本発明による電子機器（光ディスク装置）の他の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows other embodiment of the electronic device (optical disk apparatus) by this invention. （ａ）は従来の半導体レーザの構成図であり、（ｂ）は、従来の半導体レーザにおける異物の析出場所を示す図である。(A) is a block diagram of the conventional semiconductor laser, (b) is a figure which shows the deposit place of the foreign material in the conventional semiconductor laser. （ａ）は、従来の半導体レーザ素子の一例を示す構成図であり、（ｂ）は、ガラスと缶との接着部近傍を示す部分拡大断面図である。(A) is a block diagram which shows an example of the conventional semiconductor laser element, (b) is the elements on larger scale which show the adhesion part vicinity of glass and a can. レーザ投射型ディスプレイの実施形態を示す図である。It is a figure which shows embodiment of a laser projection type display.

Explanation of symbols

１０１基板
１０２ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層
１０３量子井戸活性層
１０４ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層
１０５ｐ−ＧａＮコンタクト層
１０６ａメイン・ストライプ構造
１０６ｂサブ・ストライブ構造
１０７絶縁層
１０８ｐ電極
１０９ｎ電極
１１０ＴｉＯ₂層
１１１ＳｉＯ₂層
２０１、２０２半導体レーザ
２０３ゲッタリング部
３０１、８０１半導体レーザ
３０２、８０２サブマウント
３０３、８０３ベース
３０４、８０４キャップ
３０５、８０５缶
３０６、８０６ガラス
３０７、３０８、８０７、８０８低融点ガラス
３０９、３１０、３１１、３１２ＴｉＯ₂
４０１ゲッタリング部
４０２Ｈｇランプ
４０３集光レンズ
５０１半導体レーザ
５０２フォトＩＣ
５０３Ｓｉ基板
５０４樹脂パッケージ
５０５ゲッタリング部
５０６ガラスキャップ
５０７偏光ホログラム
５０８レンズ
５０９光ディスク
６０１光源
６０２コリメートレンズ
６０３ハーフプリズム
６０４集光レンズ
６０５光ディスク
６０６受光レンズ
６０７フォトＩＣ
６０８プラズマクリーニング装置
６０９ＴｉＯ₂付着プレート
６１０Ｈｇランプ
７０１基板
７０２ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層
７０３量子井戸活性層
７０４ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層
７０５ｐ−ＧａＮコンタクト層
７０６リッジストライプ
７０７絶縁層
７０８ｐ電極
７０９ｎ電極
７１０異物（カーボンなど）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate 102 n-AlGaN cladding layer 103 Quantum well active layer 104 p-AlGaN cladding layer 105 p-GaN contact layer 106a Main stripe structure 106b Sub stripe structure 107 Insulating layer 108 P electrode 109 N electrode 110 TiO ₂ layer 111 SiO ₂ layer 201, 202 Semiconductor laser 203 Gettering part 301, 801 Semiconductor laser 302, 802 Submount 303, 803 Base 304, 804 Cap 305, 805 Can 306, 806 Glass 307, 308, 807, 808 Low melting point glass 309, 310, 311, 312 TiO ₂
401 gettering unit 402 Hg lamp 403 condenser lens 501 semiconductor laser 502 photo IC
503 Si substrate 504 Resin package 505 Gettering part 506 Glass cap 507 Polarization hologram 508 Lens 509 Optical disk 601 Light source 602 Collimate lens 603 Half prism 604 Condensing lens 605 Optical disk 606 Light receiving lens 607 Photo IC
608 Plasma cleaning device 609 TiO ₂ adhesion plate 610 Hg lamp 701 Substrate 702 n-AlGaN cladding layer 703 Quantum well active layer 704 p-AlGaN cladding layer 705 p-GaN contact layer 706 Ridge stripe 707 Insulating layer 708 P electrode 709 N electrode 710 Foreign matter (carbon etc.)

Claims

Providing a semiconductor light emitting element having a light exit surface and emitting light from a part of the light exit surface;
Providing a light-transmitting window that transmits the light, and preparing a container for storing the semiconductor light-emitting element;
Storing the semiconductor light emitting element in the container, and blocking the semiconductor light emitting element from the atmosphere;
Using a light source disposed outside the container, the wavelength with respect to the position other than the partial region of the light exit surface of the front Symbol semiconductor light emitting element Te interior smell of the container is irradiated with light below 450nm A step of performing gettering for precipitating a substance containing at least one of carbon and silicon contained in the container in a region irradiated with light having a wavelength of 450 nm or less ;
A method of manufacturing a light source including:

Hg lamp, blue LED, the production method according to claim 1, using a blue laser, ultraviolet LED or an ultraviolet laser is irradiated with the light.

Preparing a first and second semiconductor light emitting element having a light exit surface and emitting light from a part of the light exit surface;
  A step of providing a container for storing the first and second semiconductor light-emitting elements, having a light transmission window that transmits the light;
  Storing the first and second semiconductor light emitting elements in the container and blocking the first and second semiconductor light emitting elements from the atmosphere;
  By emitting light having a wavelength of 450 nm or less using the second semiconductor light emitting element, a substance containing at least one of carbon and silicon contained in the container is converted into a light emitting surface of the second semiconductor light emitting element. And a method of manufacturing a light source including a step of performing gettering to be deposited on the substrate.

The semiconductor light emitting device manufacturing method of the semiconductor light-emitting device according to claim 1 or 3 is formed from a III-V nitride semiconductor material.

A semiconductor light emitting device having a light exit surface and emitting light from a part of the light exit surface;
A container having a light transmission window for transmitting the light, and containing the semiconductor light emitting element;
A gettering portion that is a region in which a substance containing at least one of carbon and silicon in the container is deposited on the surface by being irradiated with light having a wavelength of 450 nm or less using a light source disposed outside the container And
The gettering portion is a light source located in a region other than the part of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element in the container.

The container is
A support member on which the semiconductor light emitting element is mounted;
The light transmission window is fixed, and has a cap that covers the semiconductor light emitting element,
The light source according to claim 5, wherein the gettering portion is located on the support member.

The container is
A support member on which the semiconductor light emitting element is mounted;
A cap for fixing the light transmission window and covering the semiconductor light emitting element;
Have
The light source according to claim 5, wherein the gettering unit is located in a region of the inner side surface of the light transmission window that is not irradiated with the light.

First and second semiconductor light emitting elements each having a light exit surface and emitting light from a part of the light exit surface;
  A light transmissive window that transmits the light, and a container that houses the first and second semiconductor light emitting elements,
  The light emitting surface of the second semiconductor light emitting element is a gettering portion,
  A light source in which light containing a wavelength of 450 nm or less is emitted from the second semiconductor light emitting element, whereby a substance containing at least one of carbon and silicon in the container is deposited on the gettering portion.

The first and second semiconductor light emitting elements are:
A substrate,
Wherein formed on the substrate, a first conductivity type cladding layer, and a multilayer structure including an active layer, and a second conductivity type cladding layer,
The first semiconductor light emitting device further includes a main current confinement structure for injecting carriers into the first region of the active layer ,
It said second semiconductor light emitting device further comprises a sub-current constriction structure for injecting carriers into the second region of the active layer, the light source according to claim 8.

The light source according to any one of claims 5 to 9 , wherein the semiconductor light emitting element is formed of a group III-V nitride semiconductor material.

A semiconductor light emitting device having a light exit surface and emitting light from a part of the light exit surface;
A light receiving element;
A light transmission window that transmits the light, and a container that houses the semiconductor light emitting element and the light receiving element;
A light source and a gettering part that is a region where a substance containing at least one of carbon and silicon in the container is deposited on the surface by irradiation with light having a wavelength of 450 nm or less ;
The gettering unit is an optical unit located in a region other than the part of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element in the container.

The optical unit according to claim 11, wherein the light source is provided inside or outside the container.

A semiconductor light emitting device having a light exit surface and emitting light from a part of the light exit surface;
An optical system for condensing the light emitted from the semiconductor light emitting element on a recording medium;
A photodetector for detecting light reflected by the recording medium;
A gettering portion that is a region in which a substance containing at least one of carbon and silicon is deposited on the surface by being irradiated with light having a wavelength of 450 nm or less using a light source ;
An optical pickup device comprising:
The gettering unit is an optical pickup device located in a region other than the part of the light emitting surface of the semiconductor light emitting element.

A semiconductor substrate for supporting the semiconductor light emitting element;
The optical pickup device according to claim 13 , wherein the photodetector has a plurality of photodiodes formed on the semiconductor substrate.

The semiconductor substrate is made of silicon,
The semiconductor substrate has a recess formed on the main surface thereof, and a micromirror formed on one side surface of the recess,
The semiconductor light emitting element is disposed in the recess of the silicon substrate, and the micromirror and the main surface are arranged such that light emitted from the semiconductor light emitting element travels in a direction substantially perpendicular to the main surface by the micromirror. The optical pickup device according to claim 14 , wherein the angle is set.

The optical pickup device according to claim 13 , wherein the semiconductor light emitting element is formed of a group III-V nitride semiconductor material.