JP6829562B2 - 垂直共振器型発光素子レーザモジュール - Google Patents
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Description
前記垂直共振器型発光素子の各々が、基板上に形成された第1反射器と、前記第1反射器上に積層され、第1の導電型の第1の半導体層、活性層及び前記第1の導電型とは反対の導電型の第2の導電型の第2の半導体層からなる半導体構造層と、絶縁性の電流狭窄層と、前記第2の半導体層に接する透明電極と、前記透明電極上に形成された第2反射器と、を有し、
前記基板上の互いに隣接する前記垂直共振器型発光素子からのレーザビーム間の領域に配置され、かつ、前記レーザビームの出射方向側に位置する接合用面と前記レーザビームが伝搬するビーム空間を臨む外壁とを有する放熱部材を更に有することを特徴とする。
放熱部材の材料をAuとし、光学部品を拡散板とした場合の16個(4×4)の面発光レーザ10を発光部としてアレイ化した垂直共振器型面発光レーザモジュールの形成を図1〜4を参照しつつ説明する。
GaN基板11上に有機金属気相成長法(MOCVD法)により結晶成長が行われる。原料としてTMG(トリメチルガリウム)とアンモニアを用いてGaN下地層を成長する。
次に、基板11上に放熱部材109を形成する工程を説明する。
上記例では、図1の放熱部材109の横断面が一様な台形状を有しているが、放熱部材109の横断面は一様な台形状に限られず、例えば図5に示すように、各面発光レーザ10毎に放射されるレーザビームの広がりすなわちレーザビームが伝搬するビーム空間に合わせた逆円錐形状の凹部RCを一部含むように、放熱部材109の外壁109bを構成することもできる。放熱部材109が基板11から離れるにつれて逆テーパ状に拡がる外壁部分すなわち逆円錐形状の凹部RCを含むことより、更なる放熱効果が向上すると共に、レーザビームの放射効率も向上する。
13 第1反射器
15 n型半導体層(第1の半導体層)
17 活性層
19 p型半導体層(第2の半導体層)
21 電流狭窄層
23 透明電極
24A 第1抵抗領域
24B 第2抵抗領域
25 第2反射器
27P P電極
29P Pパッド電極
29N Nパッド電極
OP1 貫通開口部
SMC 半導体構造層
Claims (7)
- 複数の垂直共振器型発光素子が平面上に配列された垂直共振器型発光素子モジュールであって、
前記垂直共振器型発光素子の各々が、基板上に形成された第1反射器と、前記第1反射器上に積層され、第1の導電型の第1の半導体層、活性層及び前記第1の導電型とは反対の導電型の第2の導電型の第2の半導体層からなる半導体構造層と、絶縁性の電流狭窄層と、前記第2の半導体層に接する透明電極と、前記透明電極上に形成された第2反射器と、を有し、
前記基板上の互いに隣接する前記垂直共振器型発光素子からのレーザビーム間の領域に配置され、かつ、前記基板とは反対側に位置する接合用面と前記レーザビームが伝搬するビーム空間を臨む外壁とを有する放熱部材を更に有することを特徴とする垂直共振器型発光素子モジュール。 - 前記放熱部材は、前記基板から離れるにつれて逆テーパ状に拡がる外壁部分を含み、前記基板側よりも前記接合用面側の幅が狭いことを特徴とする請求項1に記載の垂直共振器型発光素子モジュール。
- 前記接合用面に接合された光変換部品を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の垂直共振器型発光素子モジュール。
- 前記光変換部品は蛍光体、拡散板、レンズ又はこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項3に記載の垂直共振器型発光素子モジュール。
- 前記垂直共振器型発光素子の各々は、前記電流狭窄層に貫通開口部を有し、前記透明電極は前記貫通開口部を覆い、前記第2反射器は前記透明電極の前記貫通開口部上に形成され、
前記貫通開口部上の前記第2反射器を除き、絶縁膜によって覆われかつ金属または絶縁物で埋められており、
前記複数の垂直共振器型発光素子は横方向と、縦方向に配置され、
前記放熱部材は前記横方向において前記複数の垂直共振器型発光素子の間の領域に配置され、前記縦方向において配置されておらず、
前記金属または絶縁物は前記縦方向において前記複数の垂直共振器型発光素子の間の領域を埋めていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載の垂直共振器型発光素子モジュール。 - 前記垂直共振器型発光素子の前記活性層が前記基板上の前記放熱部材の反対側の基板上に配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の垂直共振器型発光素子モジュール。
- 気体または液体を前記空間に気密的又は液密的に流す冷却手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の垂直共振器型発光素子モジュール。
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