JPH0513843A - Heat dissipating parts and semiconductor laser equipped with said heat dissipating parts - Google Patents
Heat dissipating parts and semiconductor laser equipped with said heat dissipating partsInfo
- Publication number
- JPH0513843A JPH0513843A JP3160210A JP16021091A JPH0513843A JP H0513843 A JPH0513843 A JP H0513843A JP 3160210 A JP3160210 A JP 3160210A JP 16021091 A JP16021091 A JP 16021091A JP H0513843 A JPH0513843 A JP H0513843A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stem
- semiconductor laser
- diamond layer
- polycrystalline diamond
- heat dissipation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01019—Potassium [K]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01042—Molybdenum [Mo]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01074—Tungsten [W]
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザー素子
の発熱を放散するための放熱部品および放熱部品を備え
た半導体レーザーの構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat dissipation component for dissipating heat generated by a semiconductor laser device and a structure of a semiconductor laser provided with the heat dissipation component.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、光通信や光メモリなどの分野で半
導体レーザーの応用が急速に拡大している。これらの需
要に応じて、半導体レーザーは高出力化あるいは短波長
化のための技術開発が行なわれている。このような状況
下においては、半導体レーザー素子からの発熱量が増大
し、半導体レーザー素子の信頼性や寿命の低下といった
問題が生じてきた。このため半導体レーザー素子の発熱
を放散するために、高熱伝導性材料の放熱部品を用いた
半導体レーザーが使用され始めている。2. Description of the Related Art In recent years, applications of semiconductor lasers are rapidly expanding in the fields of optical communication and optical memories. In response to these demands, semiconductor lasers are being developed for higher output or shorter wavelength. Under such a situation, the amount of heat generated from the semiconductor laser element increases, and there has been a problem that the reliability and life of the semiconductor laser element are shortened. Therefore, in order to dissipate the heat generated by the semiconductor laser device, a semiconductor laser using a heat dissipation component made of a highly heat conductive material has begun to be used.
【0003】図2は、従来の放熱部品を備えた半導体レ
ーザーの構造図である。図2を参照して、半導体レーザ
ー素子1はステム4の上面にサブマウント5を介在して
取付けられている。半導体レーザー素子1とサブマウン
ト5はロウ材2によって接合され、またサブマウント5
とステム4とはロウ材6によって接合されている。各部
品の材料が表1に示される。FIG. 2 is a structural diagram of a semiconductor laser provided with a conventional heat dissipation component. Referring to FIG. 2, semiconductor laser device 1 is mounted on the upper surface of stem 4 with submount 5 interposed. The semiconductor laser device 1 and the submount 5 are joined by a brazing material 2 and the submount 5
The stem 4 and the stem 4 are joined by a brazing material 6. The material of each part is shown in Table 1.
【0004】[0004]
【表1】 [Table 1]
【0005】動作時の半導体レーザー素子1の発熱は、
サブマウント5を通りステム4に伝導されることにより
放熱される。The heat generated by the semiconductor laser device 1 during operation is
The heat is dissipated by being conducted to the stem 4 through the submount 5.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】サブマウント5は半導
体レーザー素子1で発生した熱を効率よくステム4に伝
えるために設けられている。このために、サブマウント
5の材料としては高熱伝導率を有する物質、たとえば表
1に示されるCu−W合金、cBN(立方晶窒化ホウ
素)多結晶体あるいは単結晶ダイヤなどが用いられてい
る。しかしながら、従来の半導体レーザーではサブマウ
ント5とステム4との間にロウ材6が介在している。こ
のロウ材6はサブマウント5からステム4への熱伝導に
対する抵抗となり効率のよい放熱作用を妨げるものであ
った。The submount 5 is provided to efficiently transfer the heat generated in the semiconductor laser device 1 to the stem 4. Therefore, as the material of the submount 5, a substance having a high thermal conductivity, such as a Cu-W alloy shown in Table 1, a cBN (cubic boron nitride) polycrystal or a single crystal diamond, is used. However, in the conventional semiconductor laser, the brazing material 6 is interposed between the submount 5 and the stem 4. The brazing material 6 serves as a resistance against heat conduction from the submount 5 to the stem 4 and hinders efficient heat dissipation.
【0007】また、単結晶ダイヤなどをサブマウント5
として用いた場合には、非常に高価なものであるため、
ステム4の上面よりも小さい形状のものが使用されてき
た。このために、サブマウント5とステム4との伝導面
が小さくなり、ステム4の熱拡散が主に縦方向(深さ方
向)に進み、横方向への熱の広がり効果が十分に発揮さ
れず、放熱効率が十分なものではなかった。Further, a single crystal diamond or the like is mounted on the submount 5
When used as, since it is very expensive,
A shape smaller than the upper surface of the stem 4 has been used. For this reason, the conduction surface between the submount 5 and the stem 4 becomes small, the heat diffusion of the stem 4 mainly proceeds in the vertical direction (depth direction), and the effect of spreading heat in the horizontal direction is not sufficiently exerted. , The heat dissipation efficiency was not enough.
【0008】したがって、この発明は、上記のような問
題点を解消するためになされたもので、放熱効果の優れ
た放熱部品および良好な放熱効果により動作特性の優れ
た半導体レーザーを提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a heat dissipation component having an excellent heat dissipation effect and a semiconductor laser having an excellent operation property due to the good heat dissipation effect. To aim.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1ないし請求項6
に係る放熱部品は、半導体素子を載置する載置面を有す
るステムと、ステムの載置面の表面を覆う気相合成多結
晶ダイヤモンド層とを備えている。Claims 1 to 6
The heat dissipation component according to (1) includes a stem having a mounting surface on which a semiconductor element is mounted, and a vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer covering the surface of the mounting surface of the stem.
【0010】また、請求項7ないし請求項12に係る半
導体レーザーは放熱部品を備える。放熱部品は、半導体
レーザー素子を載置する載置面を有するステムと、ステ
ムの載置面の表面を覆う気相合成多結晶ダイヤモンド層
とを備えている。半導体レーザー素子は、気相合成多結
晶ダイヤモンド層の表面にろう付け接合されている。The semiconductor laser according to any one of claims 7 to 12 is provided with a heat dissipation component. The heat dissipation component includes a stem having a mounting surface on which the semiconductor laser element is mounted, and a vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer covering the surface of the mounting surface of the stem. The semiconductor laser device is brazed to the surface of the vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer.
【0011】[0011]
【作用】ステムの載置面の全面は気相合成により形成さ
れた多結晶ダイヤモンド層で被覆されている。このため
に、気相合成ダイヤモンド層とステムとの間のろう付け
層を省略することができる。これにより、気相合成ダイ
ヤモンド層からステムへの熱伝導効率を向上させる。ま
た、気相合成ダイヤモンド層は高熱伝導率を有してお
り、かつステムの載置面の全面あるいは、半導体レーザ
ー素子の形状に比べて広い面積でその一部を覆うことに
より、熱伝導面が大きくなり、半導体レーザー素子から
の熱の拡散がステムの深さ方向と同時にステムの載置面
の平面方向へ行なわれる。The entire mounting surface of the stem is covered with a polycrystalline diamond layer formed by vapor phase synthesis. For this reason, the brazing layer between the vapor phase synthetic diamond layer and the stem can be omitted. This improves the heat transfer efficiency from the vapor phase synthetic diamond layer to the stem. Further, the vapor-phase synthetic diamond layer has a high thermal conductivity, and by covering the entire mounting surface of the stem or a part thereof with a larger area than the shape of the semiconductor laser element, As a result, the heat is diffused from the semiconductor laser element in the depth direction of the stem and simultaneously in the plane direction of the mounting surface of the stem.
【0012】[0012]
【実施例】図1はこの発明による半導体レーザーの構造
図である。半導体レーザー素子1はロウ材2を介在して
気相合成多結晶ダイヤモンド層3の表面に接合されてい
る。気相合成多結晶ダイヤモンド層3はステム4の上面
に気相合成法を用いて形成されている。図1に示す半導
体レーザーの各部品の材料等が表2に示される。1 is a structural view of a semiconductor laser according to the present invention. The semiconductor laser element 1 is bonded to the surface of the vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer 3 with a brazing material 2 interposed therebetween. The vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer 3 is formed on the upper surface of the stem 4 by the vapor phase synthesis method. Table 2 shows materials and the like of each component of the semiconductor laser shown in FIG.
【0013】[0013]
【表2】 [Table 2]
【0014】気相合成多結晶ダイヤモンド層3はステム
4の上面の全面に合成されている。したがって、半導体
レーザー素子1で発生した熱は気相合成多結晶ダイヤモ
ンド層3に伝導し、気相合成多結晶ダイヤモンド層3の
内部で深さ方向および横方向へ拡散し、さらに気相合成
多結晶ダイヤモンド層3とステム4との界面からステム
4の内部に拡散する。このために、ステム4の放熱に寄
与する領域が広がり、放熱作用を効果的に行なうことが
できる。この発明による気相合成ダイヤモンド層3の熱
伝導率は500〜2000W/m・Kが好ましい。熱伝
導率が500W/m・K以下では十分な熱伝導作用を奏
し得ない。また、現状の技術では熱伝導率が2000W
/m・K以上の多結晶ダイヤモンド層を合成することが
できない。The vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer 3 is synthesized on the entire upper surface of the stem 4. Therefore, the heat generated in the semiconductor laser device 1 is conducted to the vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer 3, diffused in the depth direction and the lateral direction inside the vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer 3, and further, the vapor phase synthesized polycrystalline crystal. It diffuses from the interface between the diamond layer 3 and the stem 4 to the inside of the stem 4. For this reason, the region of the stem 4 that contributes to heat dissipation is expanded, and the heat dissipation effect can be effectively performed. The thermal conductivity of the vapor phase synthetic diamond layer 3 according to the present invention is preferably 500 to 2000 W / m · K. If the thermal conductivity is 500 W / m · K or less, a sufficient thermal conductivity cannot be obtained. Moreover, the current technology has a thermal conductivity of 2000 W.
It is not possible to synthesize a polycrystalline diamond layer of / m · K or more.
【0015】また、気相合成ダイヤモンド層の比抵抗は
109 Ω・cm以上のものが好ましい。これは、絶縁性
を確保するために必要とされる。The vapor phase synthetic diamond layer preferably has a specific resistance of 10 9 Ω · cm or more. This is needed to ensure insulation.
【0016】また、ダイヤモンド層の厚みは10〜50
0μmが好ましい。これ以下の厚みでは薄すぎて効果的
な放熱を行なうことができなかった。また、これ以上の
範囲においては放熱効果は顕著には増大せずコスト増を
引き起こすのみである。The thickness of the diamond layer is 10 to 50.
0 μm is preferable. If the thickness is less than this, it is too thin to effectively radiate heat. Further, in the range beyond this range, the heat radiation effect does not significantly increase, but only increases the cost.
【0017】また、熱伝導率の大きい気相合成ダイヤモ
ンド層を用いたことにより、ステム4の材料として従来
の材料(銅(Cu)、銅−タングステン(W)合金、銅
−Mo(モリブデン)合金、Cu−W−Mo合金)以外
に、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、炭化珪
素(SiC)焼結体、四窒化三珪素(Si3 N4 )焼結
体、窒化アルミニウム(AlN)焼結体なども用いるこ
とができる。Further, by using the vapor phase synthetic diamond layer having a large thermal conductivity, the conventional material (copper (Cu), copper-tungsten (W) alloy, copper-Mo (molybdenum) alloy is used as the material of the stem 4. , in addition to Cu-W-Mo alloy), tungsten (W), molybdenum (Mo), silicon carbide (SiC) sintered, four nitride three silicon (Si 3 N 4) sintered body, sintered aluminum nitride (AlN) A united body or the like can also be used.
【0018】実施例1
マイクロ波プラズマCVD(Chemical Vap
or Deposition)法により、Cu製ステム
の上面(5×10mm)に以下の条件で多結晶ダイヤモ
ンドを8時間合成した。 Example 1 Microwave plasma CVD (Chemical Vap)
or Deposition) method, polycrystalline diamond was synthesized on the upper surface (5 × 10 mm) of the Cu stem under the following conditions for 8 hours.
【0019】
その結果、厚さが50μmの多結晶ダイヤモンドをス
テム上面の全面に被覆することができた。この多結晶ダ
イヤモンドは、熱伝導率が1600W/m・Kで、比抵
抗が101 0 Ω・cmであった。[0019] As a result, it was possible to coat the entire upper surface of the stem with polycrystalline diamond having a thickness of 50 μm. The polycrystalline diamond has a thermal conductivity of at 1600 W / m · K, the specific resistance was 10 1 0 Ω · cm.
【0020】次に、この多結晶ダイヤモンドの成長上面
に、大きさが0.2mm角のGa−Al−Asからなる
光半導体素子をAu−Sn合金ロウ材でろう付け接合
し、半導体レーザー(A)を作製した。Next, an optical semiconductor element having a size of 0.2 mm square and made of Ga--Al--As is brazed with an Au--Sn alloy brazing material on the growth upper surface of the polycrystalline diamond, and a semiconductor laser (A ) Was produced.
【0021】ステムの放熱効果を評価するために、この
半導体レーザー(A)を出力200mWで連続発振さ
せ、半導体素子の温度上昇を計測した。In order to evaluate the heat radiation effect of the stem, this semiconductor laser (A) was continuously oscillated at an output of 200 mW and the temperature rise of the semiconductor element was measured.
【0022】また、比較のために、ステム表面上のサブ
マウントとして、大きさが0.75mm角で、熱伝導率
が2000W/m・Kの合成ダイヤモンド単結晶をろう
付けし、さらにその表面上に上記と同様の半導体レーザ
ー素子をろう付け接合した半導体レーザー(B)を作製
し、温度上昇を計測した。半導体レーザー(B)のロウ
材としては、ステムとサブマウントの接合にAu−Si
合金ロウ材を使用し、サブマウントと半導体レーザー素
子との接合にAu−Sn合金ロウ材を使用した。For comparison, as a submount on the surface of the stem, a synthetic diamond single crystal having a size of 0.75 mm square and a thermal conductivity of 2000 W / mK was brazed, and further on the surface. A semiconductor laser (B) was prepared by brazing and joining the same semiconductor laser element as above to the above, and the temperature rise was measured. As a brazing material for the semiconductor laser (B), Au-Si is used for joining the stem and the submount.
An alloy brazing material was used, and an Au—Sn alloy brazing material was used for joining the submount and the semiconductor laser device.
【0023】放熱効果の評価試験の結果を表3に示す。Table 3 shows the results of the heat dissipation effect evaluation test.
【0024】[0024]
【表3】 [Table 3]
【0025】表3に示すように、ステムの上面に多結晶
ダイヤモンドを形成した本発明の半導体レーザー(A)
はサブマウントとして合成ダイヤモンド単結晶を用いた
半導体レーザー(B)に比べて半導体素子の温度が極め
て低く、放熱効果が優れることが明らかとなった。As shown in Table 3, the semiconductor laser of the present invention (A) in which polycrystalline diamond is formed on the upper surface of the stem
In comparison with the semiconductor laser (B) using a synthetic diamond single crystal as a submount, the temperature of the semiconductor element was extremely low, and it was revealed that the heat dissipation effect was excellent.
【0026】実施例2
この実施例においては、SiC製ステムが用いられる。
SiC製ステムの上面(15×10mm)に、熱電子放
射材に直径0.5mm、長さ100mmの直線状タング
ステンフィラメントを用いた熱CVD法により以下の条
件で多結晶ダイヤモンドを20時間合成した。 Example 2 In this example, a SiC stem is used.
On the upper surface (15 × 10 mm) of the SiC stem, polycrystalline diamond was synthesized for 20 hours under the following conditions by a thermal CVD method using a linear tungsten filament having a diameter of 0.5 mm and a length of 100 mm as a thermoelectron emitting material.
【0027】
その結果、厚さが150μmの多結晶ダイヤモンドを
ステム上面の全面に被覆することができた。この多結晶
ダイヤモンドは、熱伝導率が800W/m・Kで、比抵
抗が5×109 Ω・cmであった。[0027] As a result, it was possible to coat the entire upper surface of the stem with polycrystalline diamond having a thickness of 150 μm. This polycrystalline diamond had a thermal conductivity of 800 W / m · K and a specific resistance of 5 × 10 9 Ω · cm.
【0028】次に、この多結晶ダイヤモンドの成長上面
に、大きさが0.3mm角のIn−Ga−As−Pから
なる半導体レーザー素子をIn合金ロウ材でろう付け接
合し、半導体レーザー(C)を作製した。Next, a semiconductor laser element made of In-Ga-As-P having a size of 0.3 mm square was brazed with an In alloy brazing material to the growth upper surface of the polycrystalline diamond, and a semiconductor laser (C ) Was produced.
【0029】このステムの放熱効果を評価するために、
半導体レーザー(C)を初期設定出力250mWで70
00時間連続発振させ、レーザー出力の時間変化を計測
した。In order to evaluate the heat radiation effect of this stem,
Semiconductor laser (C) 70 with initial setting output of 250 mW
The laser was continuously oscillated for 00 hours and the time change of the laser output was measured.
【0030】また、比較のために、上記と同じステムの
表面上のサブマウントとして、大きさが1mm角で熱伝
導率が1200W/m・Kの天然ダイヤモンド単結晶を
ろう付けし、その表面上に半導体レーザー素子をろう付
け接合して半導体レーザー(D)の作製および評価を行
なった。なお、この半導体レーザー(D)のろう付け
は、ステムとサブマウントとの接合にAu−Si合金ロ
ウ材を使用し、サブマウントと光半導体素子の接合にI
n合金ロウ材を使用した。For comparison, as a submount on the surface of the same stem as above, a natural diamond single crystal having a size of 1 mm square and a thermal conductivity of 1200 W / m · K was brazed on the surface. A semiconductor laser element was brazed and joined to the semiconductor laser (D) to manufacture and evaluate the semiconductor laser (D). In the brazing of this semiconductor laser (D), an Au-Si alloy brazing material is used for joining the stem and the submount, and I for joining the submount and the optical semiconductor element.
An n alloy brazing material was used.
【0031】放熱効果の評価試験の結果を表4に示す。Table 4 shows the results of the evaluation test of the heat radiation effect.
【0032】[0032]
【表4】 [Table 4]
【0033】表4に示すように、比較品の半導体レーザ
ー(D)に比べて本発明の半導体レーザー(C)はレー
ザー出力の時間的変化が極めて少ないことが明らかとな
った。これは、半導体素子からの発熱を効率よく放散で
きるためである。As shown in Table 4, it was revealed that the semiconductor laser (C) of the present invention showed extremely little change in laser output with time as compared with the comparative semiconductor laser (D). This is because the heat generated from the semiconductor element can be efficiently dissipated.
【0034】実施例3
次に、ステムの材料として種々の材料を用いた場合につ
いて説明する。表5は、ステムの材質とステムの上面に
被覆された多結晶ダイヤモンドの合成条件とを示してい
る。多結晶ダイヤモンドは熱フィラメント法により表5
に示す条件下で合成された。ステムの上面に被覆された
多結晶ダイヤモンドの特性を表6に示す。 Example 3 Next, the case where various materials are used as the material of the stem will be described. Table 5 shows the material of the stem and the synthesis conditions of the polycrystalline diamond coated on the upper surface of the stem. Polycrystalline diamond is produced by the hot filament method as shown in Table 5.
Was synthesized under the conditions shown in. The properties of the polycrystalline diamond coated on the top surface of the stem are shown in Table 6.
【0035】[0035]
【表5】 [Table 5]
【0036】[0036]
【表6】 [Table 6]
【0037】次に、これらの多結晶ダイヤモンドの成長
上面に、大きさが0.3mm角のGa−Al−Asから
なる光半導体素子をAu−Sn合金ロウ材でろう付け接
合し、半導体レーザー(E〜J)を作製した。Next, an optical semiconductor element made of Ga--Al--As having a size of 0.3 mm square is brazed and joined to the growth upper surface of these polycrystalline diamonds with an Au--Sn alloy brazing material, and a semiconductor laser ( EJ) were produced.
【0038】そして、ステムの放熱効果を評価するため
に、半導体レーザー(E〜J)を出力180mWで連続
発振させ、半導体素子の温度上昇を計測した。Then, in order to evaluate the heat radiation effect of the stem, the semiconductor lasers (E to J) were continuously oscillated at an output of 180 mW, and the temperature rise of the semiconductor element was measured.
【0039】放熱効果の評価試験の結果を表7に示す。Table 7 shows the results of the evaluation test of the heat radiation effect.
【0040】[0040]
【表7】 [Table 7]
【0041】No.F、G、Jの半導体レーザーは半導
体素子の温度が高くステムの放熱効果が十分現われてい
ないことがわかる。半導体レーザーFにおいては、多結
晶ダイヤモンドの膜厚が薄いことが影響していると考え
られる。また、半導体レーザーGにおいては、多結晶ダ
イヤモンドの熱伝導率が低いため、半導体素子の発熱が
十分にステムに伝わらなかったためと考えられる。さら
に、半導体レーザーJは半導体素子が安定してレーザー
を発振することができなかった。これは、多結晶ダイヤ
モンド層の比抵抗値が小さかったためと考えられる。ま
た、半導体レーザーE、HおよびIは半導体素子の温度
が低く、ステムからの放熱が効率よく行なわれたことが
わかる。No. It can be seen that the semiconductor lasers of F, G, and J have high temperature of the semiconductor element and the heat radiation effect of the stem is not sufficiently exhibited. In the semiconductor laser F, it is considered that the thin film thickness of polycrystalline diamond has an influence. In addition, in the semiconductor laser G, it is considered that the heat generation of the semiconductor element was not sufficiently transmitted to the stem because the thermal conductivity of polycrystalline diamond was low. Further, in the semiconductor laser J, the semiconductor element could not stably oscillate the laser. It is considered that this is because the resistivity value of the polycrystalline diamond layer was small. Further, it can be seen that the semiconductor lasers E, H, and I have low semiconductor element temperatures, and heat is efficiently radiated from the stem.
【0042】[0042]
【発明の効果】このように、この発明による放熱部品
は、ステムの上面の全面に高熱伝導率を有する気相合成
多結晶ダイヤモンド層を形成したので、半導体レーザー
素子からの熱の伝導効率が向上し、半導体レーザー素子
の発熱による特性劣化を抑制することができる。As described above, in the heat dissipation component according to the present invention, since the vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer having high thermal conductivity is formed on the entire upper surface of the stem, the efficiency of heat conduction from the semiconductor laser device is improved. However, it is possible to suppress characteristic deterioration due to heat generation of the semiconductor laser element.
【図1】この発明による半導体レーザーの断面構造図で
ある。FIG. 1 is a sectional structural view of a semiconductor laser according to the present invention.
【図2】従来の半導体レーザーの断面構造図である。FIG. 2 is a sectional structural view of a conventional semiconductor laser.
1 半導体レーザー素子 2 ロウ材 3 気相合成多結晶ダイヤモンド層 4 ステム 1 Semiconductor laser device 2 brazing material 3 Vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer 4 stems
Claims (12)
テムと、 前記ステムの前記載置面の表面を覆う気相合成多結晶ダ
イヤモンド層とを備えた、放熱部品。1. A heat dissipation component comprising: a stem having a mounting surface on which a semiconductor element is mounted; and a vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer covering a surface of the mounting surface of the stem.
テムの前記載置面の全面を覆う、請求項1記載の放熱部
分。2. The heat radiating portion according to claim 1, wherein the vapor-phase synthetic diamond layer covers the entire mounting surface of the stem.
伝導率は、500W/m・K以上2000W/m・K以
下である、請求項1または請求項2のいずれかに記載の
放熱部品。3. The heat dissipation component according to claim 1, wherein the vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer has a thermal conductivity of 500 W / m · K or more and 2000 W / m · K or less.
抵抗値が109 Ω・cm以上である、請求項1ないし請
求項3のいずれかに記載の放熱部品。4. The heat dissipation component according to claim 1, wherein the vapor phase synthetic polycrystalline diamond layer has a specific resistance value of 10 9 Ω · cm or more.
みが、10μm以上500μm以下である、請求項1な
いし請求項4のいずれかに記載の放熱部品。5. The heat dissipation component according to claim 1, wherein the vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer has a thickness of 10 μm or more and 500 μm or less.
u−Mo合金、Cu−W−Mo合金、W、Mo、SiC
焼結体、Si3 N4 焼結体、AlN焼結体のうちから選
ばれた1つの材料からなる、請求項1ないし請求項5の
いずれかに記載の放熱部品。6. The stem comprises Cu, Cu—W alloy, C
u-Mo alloy, Cu-W-Mo alloy, W, Mo, SiC
The heat dissipation component according to claim 1, which is made of one material selected from a sintered body, a Si 3 N 4 sintered body, and an AlN sintered body.
て、 前記放熱部品は、 半導体レーザ素子を載置する載置面を有するステムと、 前記ステムの前記載置面の表面を覆う気相合成多結晶ダ
イヤモンド層とを備え、 前記半導体レーザー素子は、前記気相合成多結晶ダイヤ
モンド層の表面にろう付け接合されている、半導体レー
ザー。7. A semiconductor laser including a heat dissipation component, wherein the heat dissipation component has a stem having a mounting surface on which a semiconductor laser element is mounted, and vapor phase synthesis covering a surface of the mounting surface of the stem. And a polycrystalline diamond layer, wherein the semiconductor laser element is brazed to the surface of the vapor phase synthesized polycrystalline diamond layer.
テムの前記載置面の全面を覆う、請求項7記載の半導体
レーザー。8. The semiconductor laser according to claim 7, wherein the vapor-phase synthetic diamond layer covers the entire mounting surface of the stem.
伝導率が、500W/m・K以上2000W/m・K以
下である、請求項7または請求項8のいずれかに記載の
半導体レーザー。9. The semiconductor laser according to claim 7, wherein the vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer has a thermal conductivity of 500 W / m · K or more and 2000 W / m · K or less.
比抵抗値が109Ω・cm以上である、請求項7または
請求項9のいずれかに記載の半導体レーザー。10. The semiconductor laser according to claim 7, wherein the vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer has a specific resistance value of 10 9 Ω · cm or more.
厚みが10μm以上500μm以下である、請求項7な
いし請求項10のいずれかに記載の半導体レーザー。11. The semiconductor laser according to claim 7, wherein the vapor-phase synthetic polycrystalline diamond layer has a thickness of 10 μm or more and 500 μm or less.
Cu−Mo合金、Cu−W−Mo合金、W、Mo、Si
C焼結体、Si3 N4 焼結体、AlN焼結体のうちから
選ばれた1つの材料からなる、請求項7ないし請求項1
1のいずれかに記載の半導体レーザー。12. The stem comprises Cu, a Cu—W alloy,
Cu-Mo alloy, Cu-W-Mo alloy, W, Mo, Si
7. A material selected from the group consisting of a C sintered body, a Si 3 N 4 sintered body and an AlN sintered body.
1. The semiconductor laser according to any one of 1.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3160210A JPH0513843A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Heat dissipating parts and semiconductor laser equipped with said heat dissipating parts |
US07/905,241 US5299214A (en) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Heat radiating component and semiconductor device provided with the same |
DE69231790T DE69231790T2 (en) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Heat-dissipating component and semiconductor device provided therewith |
EP92110805A EP0521405B1 (en) | 1991-07-01 | 1992-06-26 | Heat radiating component and semiconductor device provided with the same |
ZA924881A ZA924881B (en) | 1991-07-01 | 1992-07-01 | Heat radiating component and semiconductor device provided with the same |
KR1019920011665A KR960006208B1 (en) | 1991-07-01 | 1992-07-01 | Heat radiating component and semiconductor device provided with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3160210A JPH0513843A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Heat dissipating parts and semiconductor laser equipped with said heat dissipating parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0513843A true JPH0513843A (en) | 1993-01-22 |
Family
ID=15710134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3160210A Pending JPH0513843A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Heat dissipating parts and semiconductor laser equipped with said heat dissipating parts |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0513843A (en) |
ZA (1) | ZA924881B (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07202322A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | Thermistor |
US5598290A (en) * | 1993-06-30 | 1997-01-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Data transfer apparatus utilizing infrared rays |
US6758264B2 (en) | 2001-05-30 | 2004-07-06 | Tokuyama Corporation | Heat sink and its manufacturing method |
WO2013175697A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | パナソニック株式会社 | Nitride semiconductor light emitting device |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP3160210A patent/JPH0513843A/en active Pending
-
1992
- 1992-07-01 ZA ZA924881A patent/ZA924881B/en unknown
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5598290A (en) * | 1993-06-30 | 1997-01-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Data transfer apparatus utilizing infrared rays |
JPH07202322A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | Thermistor |
US6758264B2 (en) | 2001-05-30 | 2004-07-06 | Tokuyama Corporation | Heat sink and its manufacturing method |
WO2013175697A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | パナソニック株式会社 | Nitride semiconductor light emitting device |
JP5796181B2 (en) * | 2012-05-22 | 2015-10-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Nitride semiconductor light emitting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA924881B (en) | 1993-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0521405B1 (en) | Heat radiating component and semiconductor device provided with the same | |
JP6934503B2 (en) | Composite substrate with alternating patterns of diamond and metal or metal alloy | |
US6316826B1 (en) | Semiconductor mounting package | |
US6191944B1 (en) | Heat sink for electric and/or electronic devices | |
TWI743449B (en) | Monolithic microwave integrated circuit (mmic) cooling structure | |
JPH11346031A (en) | Diode laser element and manufacture thereof | |
JPH10200208A (en) | Semiconductor laser module | |
JP2505065B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JPH09260539A (en) | Sub-mounter and semiconductor device as well as manufacture thereof | |
JPH0513843A (en) | Heat dissipating parts and semiconductor laser equipped with said heat dissipating parts | |
KR20190045833A (en) | Element submount and method for manufacturing the same | |
JP2003163409A (en) | Semiconductor laser module | |
JP2006344764A (en) | Heat dissipation substrate and its manufacturing method | |
US5977627A (en) | Packaging construction for very large scale integrated-circuit chips | |
JP4055276B2 (en) | Semiconductor package and semiconductor module using the package | |
JPH1126887A (en) | Semiconductor laser provided with diamond heat dissipating part | |
JP2796931B2 (en) | Ceramic package and package base for semiconductor device storage | |
JPS60157284A (en) | Semiconductor device | |
US20180278016A1 (en) | Semiconductor laser device | |
JP2000091481A (en) | Power transistor case and power transistor | |
JP2004165677A (en) | Semiconductor device | |
JPH10190131A (en) | Semiconductor laser | |
JP2018164069A (en) | Semiconductor laser device | |
JP2002121639A5 (en) | ||
JPH11243168A (en) | Heat sink |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010522 |