JPH02257689A - Multibeam semiconductor laser device - Google Patents
Multibeam semiconductor laser deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は光磁気ディスクなどに用いられるマルチビーム
半導体レーザ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a multi-beam semiconductor laser device used in magneto-optical disks and the like.
[従来の技術]
従来、マルチビーム半導体レーザ装置としては、第2図
に示すようにSl単結晶基板201上にAl2O3薄膜
202を電子ビーム蒸着法により形成し、引出し電極2
03を、Au薄膜を真空蒸着した後フォトリソグラフ行
程を経て作成することで製造されたサブマウント上にマ
ルチビーム半導体レーザ素子204をジャンクションダ
ウンでろう材を用いて接着し金ワイアー205で共通電
極206及び引出し電極203にワイアーボンディング
して製造されたマルチビーム半導体レーザ装置が知られ
ていた。[Prior Art] Conventionally, as shown in FIG. 2, in a multi-beam semiconductor laser device, an Al2O3 thin film 202 is formed on a Sl single crystal substrate 201 by electron beam evaporation,
A multi-beam semiconductor laser device 204 is bonded to a submount manufactured by vacuum-depositing an Au thin film and then performing a photolithography process using a brazing material with a junction down, and a common electrode 206 is formed using a gold wire 205. A multi-beam semiconductor laser device manufactured by wire bonding to the extraction electrode 203 has been known.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来知られていたこのようなマルチビー
ム半導体レーザ装置は、サブマウント材質に81基板を
用いているため熱抵抗が高く発熱量の大きな高出力形マ
ルチビーム半導体レーザ素子を実装すると温度上昇が大
きくなり半導体装置ザ間の熱的クロストークが発生する
。[Problems to be Solved by the Invention] However, such conventionally known multi-beam semiconductor laser devices use an 81 substrate as a submount material, so they are high-output multi-beam laser devices that have high thermal resistance and generate a large amount of heat. When a semiconductor laser element is mounted, the temperature rise becomes large and thermal crosstalk occurs between the semiconductor devices.
また、個々の半導体レーザの動作が不安定になったり甚
だしい場合には素子の破壊という最悪の自体を引き起こ
してしまうという問題点を有していた。 そこで、本
発明では素子間のクロストークが充分に小さく信頼性が
高いマルチビーム半導体レーザ装置を得ることにある。Further, there is a problem in that the operation of each semiconductor laser becomes unstable, or in severe cases, the worst case scenario is destruction of the device. Therefore, the object of the present invention is to obtain a multi-beam semiconductor laser device in which the crosstalk between elements is sufficiently small and the reliability is high.
[課題を解決するための手段]
上記問題点を解決するため本発明のマルチビーム半導体
レーザ装置は、複数のレーザビームが独立に放射される
マルチビーム半導体レーザ素子をサブマウント上にジャ
ンクションダウンで固着したマルチビーム半導体レーザ
装置において、前記サブマウントが絶縁物を被覆したC
u−W焼結合金もしくはCIJ−MO焼結合金からなり
かつ前記サブマウント上に前記レーザビーム数に対応し
た数の導電性材料配線を有することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the multi-beam semiconductor laser device of the present invention has a multi-beam semiconductor laser element that emits a plurality of laser beams independently, which is fixed on a submount with a junction down. In the multi-beam semiconductor laser device, the submount is a C
It is characterized by being made of u-W sintered alloy or CIJ-MO sintered alloy, and having conductive material wirings on the submount in a number corresponding to the number of laser beams.
[実 施 例コ 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。[Implementation example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明のマルチビーム半導体レーザ装置の構造
を示す要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of essential parts showing the structure of a multi-beam semiconductor laser device according to the present invention.
次に製造行程を説明する。Cu−W焼結合金基板101
上にAl2O3絶縁膜102を電子ビーム蒸着法により
形成し次に金を真空蒸着しフォトソングラフ行程を通し
て引出し電極103を製造する。Next, the manufacturing process will be explained. Cu-W sintered alloy substrate 101
An Al2O3 insulating film 102 is formed thereon by electron beam evaporation, and then gold is vacuum evaporated and an extraction electrode 103 is manufactured through a photolithography process.
次に、マルチビーム半導体レーザ素子104をインジュ
ウムをろう材としてダイボンドし、最後に引出し電極1
03とマルチビーム半導体レーザ素子の共通電極106
にワイアーボンディングを施して製造した物である。Next, the multi-beam semiconductor laser element 104 is die-bonded using indium as a brazing material, and finally the extraction electrode 1
03 and the common electrode 106 of the multi-beam semiconductor laser element
It is manufactured using wire bonding.
また、このマルチビーム半導体レーザ素子の構造を第3
図に示す。In addition, the structure of this multi-beam semiconductor laser device was
As shown in the figure.
n−Type GaAs基板301上にn−T’j
pe A I ll−3G a [!−7A Sクラ
ツド層3021GaAs活性層303、p −T y
p e A I n−3Ga e、vA sクラッド
層304、p−TypeGaAsコンタクト層305を
積層して作られたダブルへテロ接合構造基板をフォトリ
ングラフ工程を経てリブ状のストライブ領域を形成した
後、Zn5e層306を有機金属化学気相成長法を用い
て選択成長を行い、金−亜鉛合金電極307を真空蒸着
法により作成した後反応性リアクティブイオンビームエ
・グチング法を用いて各レーザ素子間を分離するための
溝部を形成したものである。溝の深さは50μm1
幅は30μmとした。n-T'j on the n-Type GaAs substrate 301
pe AI ll-3G a [! -7A S cladding layer 3021 GaAs active layer 303, p -T y
A double heterojunction structure substrate made by laminating a p-type GaAs cladding layer 304 and a p-TypeGaAs contact layer 305 was subjected to a photolithography process to form rib-shaped stripe regions. After that, a Zn5e layer 306 was selectively grown using metal-organic chemical vapor deposition, and a gold-zinc alloy electrode 307 was created using a vacuum evaporation method. A groove is formed to separate the elements. The depth of the groove is 50 μm1
The width was 30 μm.
Cu−W焼結合金はsiに比べ2倍以上熱伝導率が良い
ためきわめて高い信頼性を得ることが出来る。The Cu-W sintered alloy has a thermal conductivity that is more than twice as good as that of Si, so extremely high reliability can be obtained.
しかも、このマルチビーム半導体レーザ装置はジャンク
シランダウンで実装されるためさらに高い放熱特性が得
られる。Furthermore, since this multi-beam semiconductor laser device is mounted with junk silane down, even higher heat dissipation characteristics can be obtained.
そのためマルチビーム半導体レーザ装置としてきわめて
高い信頼性が得られる。Therefore, extremely high reliability can be obtained as a multi-beam semiconductor laser device.
また、半導体レーザには駆動電流対先出力特性が周囲温
度のわずかな変化により大きく変化してしまう性質があ
るため、通常のマルチビーム半導体レーザ装置では隣接
する半導体レーザの出力を変えるときに起こる消費電力
の変化により生ずる温度変化により熱的なりロストーク
が生じ大きな問題となるがこのマルチビーム半導体レー
ザ装置ではその高い放熱特性のため熱的なりロストーク
はほとんど生じずまったく独立の半導体レーザとして使
用できる。In addition, since semiconductor lasers have the property that the drive current vs. output characteristic changes greatly due to slight changes in ambient temperature, the consumption that occurs when changing the output of adjacent semiconductor lasers in a normal multi-beam semiconductor laser device is also important. Temperature changes caused by changes in power cause thermal losstalk, which poses a serious problem, but this multi-beam semiconductor laser device hardly causes thermal losstalk due to its high heat dissipation characteristics, and can be used as a completely independent semiconductor laser.
また、Cu−W焼結合金の代わりにCu −M 。Also, Cu-M instead of Cu-W sintered alloy.
焼結合金を用いても同じ様な効果が得られる。A similar effect can be obtained by using a sintered alloy.
なお、本実施例では絶縁膜にAl2O3を用いたがこれ
はもちろん5io2等の他の絶縁物を用いてももちろん
良い。Although Al2O3 is used for the insulating film in this embodiment, other insulators such as 5io2 may of course be used.
また、AlGaAs系のマルチビーム半導体レーザ素子
を用いたマルチビーム半導体レーザ装置についての実施
例で説明したが、もちろんこれはInGaAsP系のマ
ルチビーム半導体レーザ素子を用いたマルチビーム半導
体レーザ装置でも良いし、分布帰還型半導体レーザ(D
FBレーザ)集積したマルチビーム半導体レーザ素子を
用いたマルチビーム半導体レーザ装置でも良いし、2−
6族系のマルチビーム半導体レーザ素子を用いたマルチ
ビーム半導体レーザ装置でも良いし、量子井戸系のマル
チビーム半導体レーザ素子を用いたマルチビーム半導体
レーザ装置でも良く、通常用いられているマルチビーム
半導体レーザ素子を用いることができ、半導体レーザの
材料系や構造にはいっさいの制約がないことは勿論であ
る。Further, although the embodiment has been described with respect to a multi-beam semiconductor laser device using an AlGaAs-based multi-beam semiconductor laser device, it is of course possible to use a multi-beam semiconductor laser device using an InGaAsP-based multi-beam semiconductor laser device. Distributed feedback semiconductor laser (D
FB laser) A multi-beam semiconductor laser device using integrated multi-beam semiconductor laser elements may be used, or 2-
A multi-beam semiconductor laser device using a Group 6 multi-beam semiconductor laser device or a multi-beam semiconductor laser device using a quantum well-based multi-beam semiconductor laser device may be used, and a commonly used multi-beam semiconductor laser device may be used. Of course, there are no restrictions on the material system or structure of the semiconductor laser.
[発明の効果]
本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、以下に示す
ような効果を有する。[Effects of the Invention] The multi-beam semiconductor laser device of the present invention has the following effects.
(1)サブマウントにCu−W焼結合金やCu−M o
焼結合金という高熱伝導率を有する焼結材料を用いるた
め従来用いられていたSIサブマウントと比べると高出
力半導体レーザ素子を用いても素子温度が上昇しにくい
ため熱的なりロストークが生じにくくなり駆動回路等の
設計がきわめて容易になる。(1) Cu-W sintered alloy or Cu-Mo on the submount
Because it uses sintered alloy, a sintered material with high thermal conductivity, compared to conventionally used SI submounts, the element temperature is less likely to rise even when using a high-output semiconductor laser element, making it less likely to cause thermal loss or losstalk. Design of drive circuits etc. becomes extremely easy.
また、素子温度が上昇しにく(なるため極めて信頼度の
高い半導体レーザ装置を容易に作成することが出来る。In addition, the element temperature is less likely to rise (this makes it possible to easily create an extremely reliable semiconductor laser device).
(2)Cu−W焼結合金やCu −M o焼結合金はG
aAsと熱膨張計数を完全に合わせることができ、81
等の単体材料をサブマウントに用いる場合と違い機械的
なストレスが全くかからないため半導体レーザ装置とし
ての信頼性がさらに同上する。(2) Cu-W sintered alloy and Cu-Mo sintered alloy are G
aAs and thermal expansion coefficient can be perfectly matched, 81
Unlike the case where a single material such as the above is used for the submount, no mechanical stress is applied, so the reliability of the semiconductor laser device is further improved.
(3)Al2O3や5i02等の耐触性が強い皮膜を形
成することにより電極材料として金等の貴金属を用いて
もサブマウントをエツチングされることなく電極のエツ
チングが出来るため電極のレイアウトの目白度を大きく
することが出来るためレザビームの数が多いときでも極
めて容易に設計を行うことが出来る。(3) By forming a film with strong contact resistance such as Al2O3 or 5i02, the electrode can be etched without etching the submount even if noble metals such as gold are used as the electrode material, making the electrode layout brighter. Since it is possible to increase the number of laser beams, it is possible to design it extremely easily even when there are a large number of laser beams.
第1図は本発明のマルチビーム半導体レーザ装置を示す
要斜視図。
第2図は従来のマルチビーム半導体レーザ装置を示す要
斜視図。
第3図は本発明のマルチビーム半導体レーザ装置のマル
チビーム半導体レーザ素子部を示す要斜視図。
101 ・
102 ・
103 ・
104 ・
105 ・
106 ・
201゜
202゜
203゜
204 ・
205 ・
206 ・
30 l。
302゜
・・Cu−W焼結合金基板
・・Al2O3絶縁膜
・引出し電極
・・マルチビーム半導体レーザ素子
・・金ワイアー
・共通電極
St単結晶基板
Al2O3薄膜
引出し電極
・マルチビーム半導体レーザ素子
・金ワイアー
・・共通電極
n−Type GaAs基板
n −T y p e A 1 [+・3G a ド
アA Sクラッド層
GaAs活性層
p−Type A11l・3GI1.7ASクラッド
層
303゜
304゜
305゜
306゜
307゜
p−T”!pe GaAsコンタクト層
Zn5e層
金−亜鉛合金電極
以上
出願人 セイフーエブソン株式会社
代理人弁理士 鈴木喜三部 (他1名)牛2図FIG. 1 is a perspective view showing a multi-beam semiconductor laser device of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a conventional multi-beam semiconductor laser device. FIG. 3 is a perspective view showing the multi-beam semiconductor laser element portion of the multi-beam semiconductor laser device of the present invention. 101 ・ 102 ・ 103 ・ 104 ・ 105 ・ 106 ・ 201 ° 202 ° 203 ° 204 ・ 205 ・ 206 ・ 30 l. 302゜...Cu-W sintered alloy substrate...Al2O3 insulating film/extraction electrode...multi-beam semiconductor laser element...gold wire/common electrode St single crystal substrate Al2O3 thin film extraction electrode/multi-beam semiconductor laser element/gold wire・・Common electrode n-Type GaAs substrate n -T y p e A 1 [+・3G a Door A S cladding layer GaAs active layer p-Type A11l・3GI1.7AS cladding layer 303° 304° 305° 306° 307° p-T”!pe GaAs contact layer Zn5e layer Gold-zinc alloy electrode Above Applicant Seifu Ebson Co., Ltd. Representative Patent Attorney Kizobe Suzuki (1 other person) Cow 2 diagrams
Claims (1)
導体レーザ素子をサブマウント上にジャンクションダウ
ンで固着したマルチビーム半導体レーザ装置において、
前記サブマウントが絶縁物を被覆したCu−W焼結合金
もしくはCu−Mo焼結合金からなりかつ前記サブマウ
ント上に前記レーザビーム数に対応した数の導電性材料
配線を有することを特徴とするマルチビーム半導体レー
ザ装置。In a multi-beam semiconductor laser device in which a multi-beam semiconductor laser element that emits multiple laser beams independently is fixed on a submount with a junction down,
The submount is made of a Cu-W sintered alloy or a Cu-Mo sintered alloy coated with an insulator, and has a number of conductive material wirings on the submount corresponding to the number of laser beams. Multi-beam semiconductor laser device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7900189A JPH02257689A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Multibeam semiconductor laser device |
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JPH02257689A true JPH02257689A (en) | 1990-10-18 |
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JP7900189A Pending JPH02257689A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Multibeam semiconductor laser device |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH02257689A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018016164A1 (en) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Element structure body and light emitting device |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP7900189A patent/JPH02257689A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018016164A1 (en) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Element structure body and light emitting device |
JPWO2018016164A1 (en) * | 2016-07-22 | 2019-05-16 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Element structure and light emitting device |
US11418004B2 (en) | 2016-07-22 | 2022-08-16 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Element structure and light-emitting device |
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