JPH07176820A - Semiconductor laser device - Google Patents
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- JPH07176820A JPH07176820A JP31936593A JP31936593A JPH07176820A JP H07176820 A JPH07176820 A JP H07176820A JP 31936593 A JP31936593 A JP 31936593A JP 31936593 A JP31936593 A JP 31936593A JP H07176820 A JPH07176820 A JP H07176820A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザ装置に
関し、特に光通信や光ディスク等の光源である半導体レ
ーザ装置の高信頼性に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device, and more particularly to high reliability of a semiconductor laser device which is a light source for optical communication and optical disks.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９は、従来の半導体レーザ装置の構成
を示す斜視図である。図において、１は例えばＧａＡｓ
よりなる半導体レーザチップ、２ａ，２ｂはＡｕ−Ｓｎ
共晶ハンダ等のハンダ材、３ｊは上記半導体レーザチッ
プ１を上記Ａｕ−Ｓｎ共晶ハンダ２ａを介してダイボン
ドしてなる，例えばＢｅＯよりなるサブマウント、４は
該ＢｅＯサブマウント３ｊを上記Ａｕ−Ｓｎ共晶ハンダ
２ｂを介してダイボンドしてなる，例えば銀ブロックで
あり、このようにして上記半導体レーザチップ１は、上
記銀ブロック４上にサブマウント３ｊを介してマウント
されている。2. Description of the Related Art FIG. 9 is a perspective view showing the structure of a conventional semiconductor laser device. In the figure, 1 is, for example, GaAs
Made of a semiconductor laser chip, 2a and 2b are Au-Sn
A solder material such as eutectic solder, 3j is a die mount of the semiconductor laser chip 1 through the Au-Sn eutectic solder 2a, for example, a submount made of BeO, and 4 is the BeO submount 3j. For example, it is a silver block formed by die-bonding via Sn eutectic solder 2b, and thus the semiconductor laser chip 1 is mounted on the silver block 4 via a submount 3j.
【０００３】また、図１０は半導体レーザチップ１を上
面から見た図を示し、図において、５ａは半導体レーザ
チップ１の前端面、５ｂは半導体レーザチップ１の後端
面，６は半導体レーザチップ１のストライプ領域を示
す。また矢印Ａ，Ｂは歪の方向を示している。FIG. 10 is a view of the semiconductor laser chip 1 seen from above, in which 5a is a front end face of the semiconductor laser chip 1, 5b is a rear end face of the semiconductor laser chip 1, and 6 is a semiconductor laser chip 1. Shows the stripe area of. The arrows A and B indicate the direction of strain.
【０００４】次に動作，作用について説明する。この従
来の半導体レーザ装置では、半導体レーザチップ１，サ
ブマウント３ｊ，ブロック４をそれぞれ構成する材料で
あるＧａＡｓ，ＢｅＯ，および銀の熱膨張係数は、それ
ぞれ６．６３×１０-6°Ｃ-1，７．６×１０-6°Ｃ-1，
１９．０×１０-6°Ｃ-1であり、本装置のダイボンドに
よるマウント時において、例えば、ハンダ材２ａ，２ｂ
に融点が２８０°ＣのＡｕ−Ｓｎ共晶ハンダを用い、半
導体レーザチップ１とサブマウント３ｊとの間，および
サブマウント３ｊとブロック４との間をそれぞれダイボ
ンドした後、これを室温に戻すとすると、半導体レーザ
チップ１には図１０に示すような歪が生じることにな
る。Next, the operation and action will be described. In this conventional semiconductor laser device, the thermal expansion coefficients of GaAs, BeO, and silver, which are the materials respectively constituting the semiconductor laser chip 1, the submount 3j, and the block 4, are 6.63 × 10 -6 ° C -1. , 7.6 × 10 -6 ° C -1 ,
The temperature is 19.0 × 10 -6 ° C -1 , and when the device is mounted by die bonding, for example, the solder materials 2a and 2b are used.
Au-Sn eutectic solder having a melting point of 280 ° C. is used for die bonding between the semiconductor laser chip 1 and the submount 3j and between the submount 3j and the block 4 and then returning to room temperature. Then, the semiconductor laser chip 1 is distorted as shown in FIG.
【０００５】即ち、半導体レーザチップ１の温度がダイ
ボンド温度から室温へ下降する過程において、各部材
１，３，４は収縮することとなるが、該各部材の熱膨張
係数の違いにより各部材には歪が生じることになるが、
半導体レーザチップ１の材料であるＧａＡｓの熱膨張係
数に比べて、サブマウント３ｊ，ブロック４を構成する
ＢｅＯ，銀の熱膨張係数はそれぞれ大きいため、かつサ
ブマウント３ｊやブロック４の容積は半導体レーザチッ
プ１の容積よりもかなり大きいので、半導体レーザチッ
プ１中には図１０の矢印Ｆt ，Ｆl に示すような圧縮歪
が生じる。半導体レーザチップに歪みが加わる場合、そ
の歪みが圧縮歪(compressive strain)であるか、引張歪
(tensile strain)であるかによって、半導体レーザチッ
プ中のバンド構造が変化することが、文献(1) H.Asai a
nd K.Oe, "Energy band-gap shiftwith elastic strain
in GaxIn1-xP epitaxial layers on (001) GaAs subst
rates", J.Appl.Phys., vol.54(4),pp.2052-2056,1983
に示されている。より詳細には、半導体レーザチップ１
に圧縮歪をかけるとバンドギャップが拡がり、引張歪を
かけるとバンドギャップが縮むことになる。That is, while the temperature of the semiconductor laser chip 1 decreases from the die bond temperature to room temperature, the respective members 1, 3 and 4 contract, but due to the difference in the thermal expansion coefficient of the respective members, Will be distorted,
As compared with the thermal expansion coefficient of GaAs, which is the material of the semiconductor laser chip 1, the thermal expansion coefficients of BeO and silver that make up the submount 3j, the block 4, respectively are large, and the volumes of the submount 3j and the block 4 are semiconductor lasers. Since the volume is much larger than the volume of the chip 1, compressive strain as shown by arrows Ft and Fl in FIG. 10 occurs in the semiconductor laser chip 1. When strain is applied to a semiconductor laser chip, the strain is compressive strain or tensile strain.
(1) H. Asaia, that the band structure in a semiconductor laser chip changes depending on whether it is (tensile strain) or not.
nd K.Oe, "Energy band-gap shift with elastic strain
in GaxIn1-xP epitaxial layers on (001) GaAs subst
rates ", J.Appl.Phys., vol.54 (4), pp.2052-2056,1983
Is shown in. More specifically, the semiconductor laser chip 1
When a compressive strain is applied to the band gap, the band gap expands, and when a tensile strain is applied to the band gap, the band gap shrinks.
【０００６】また、半導体レーザチップ１中では、図１
０，図１１に示すように、端面付近では、Ｆt の一方向
の力のみよりなる一軸性歪み（uniaxial strain ）が、
中央部では、Ｆt とＦl の二方向の力よりなる二軸性歪
み（biaxial strain）が発生する。例えば、文献(2) M.
Okayasu,M.Fukuda, T.Takeshita, S.Uehara and K.Kuru
mada, "Facet oxidation of InGaAs/GaAs strained qua
ntum-well lasers", J.Appl.Phys., vol.69(12), pp.83
46-8351, 1991 に示されるように、一軸性歪みに比べて
二軸性歪みの方が強いために、半導体レーザチップ１の
レーザストライプ６の方向を見ると、図１１に示すよう
に、エネルギーバンドギャップＥｇは徐々に拡がって行
く。レーザ共振器端（図中の共振器長方向位置が０）か
ら該バンドギャップが一定値となるまでの、上記ストラ
イプ６に沿っての遷移領域の幅は、約数１０μｍであ
る。Further, in the semiconductor laser chip 1, FIG.
0, as shown in FIG. 11, in the vicinity of the end face, a uniaxial strain composed only of the force in one direction of Ft is
In the central part, biaxial strain (biaxial strain) generated by the forces in two directions of Ft and Fl occurs. For example, reference (2) M.
Okayasu, M.Fukuda, T.Takeshita, S.Uehara and K.Kuru
mada, "Facet oxidation of InGaAs / GaAs strained qua
ntum-well lasers ", J.Appl.Phys., vol.69 (12), pp.83
46-8351, 1991, the biaxial strain is stronger than the uniaxial strain. Therefore, when the direction of the laser stripe 6 of the semiconductor laser chip 1 is viewed, as shown in FIG. The band gap Eg gradually widens. The width of the transition region along the stripe 6 from the laser resonator end (the position in the resonator length direction in the figure is 0) to the constant value of the band gap is about several tens of μm.
【０００７】このように、半導体レーザチップ１中のエ
ネルギーバンドギャップＥｇが半導体レーザチップ１の
端面部で狭くなると、そこで光が吸収されて端面劣化，
いわゆるＣＯＤ（Catastrophic Optical Damage ）を引
き起こし、動作時間が短くなるという現象を生ずること
となる。As described above, when the energy band gap Eg in the semiconductor laser chip 1 becomes narrow at the end face portion of the semiconductor laser chip 1, light is absorbed there and the end face deteriorates.
This causes so-called COD (Catastrophic Optical Damage), resulting in a phenomenon that the operation time is shortened.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置は以上のように構成されており、半導体レーザチップ
端面での該半導体材料のバンドギャップが、中央部のバ
ンドギャップに比べて狭くなっているので、該半導体レ
ーザチップの活性層で発生するレーザ光が端面部分で吸
収されて端面劣化を引き起こし、長時間動作ができなく
なり、寿命が短くなるという問題点があった。The conventional semiconductor laser device is constructed as described above, and the band gap of the semiconductor material at the end face of the semiconductor laser chip is narrower than the band gap at the central portion. Therefore, there is a problem that the laser light generated in the active layer of the semiconductor laser chip is absorbed by the end face portion and causes end face deterioration, which makes it impossible to operate for a long time and shortens the life.
【０００９】この発明は上記のような従来の問題点を解
消するためになされたもので、半導体レーザチップ端面
でのバンドギャップが広くなり、上記のような端面劣化
を生ずることがなく、長時間動作が可能な半導体レーザ
装置を得ることを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems. The band gap at the end face of the semiconductor laser chip is widened, and the end face deterioration as described above does not occur. The purpose is to obtain an operable semiconductor laser device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
レーザ装置は、半導体レーザチップを、ブロック，また
はサブマウントにマウントしてなる半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロック，またはサブマウントの熱膨張係
数と、上記半導体レーザチップの熱膨張係数との違いに
より、上記半導体レーザチップの内部に、半導体レーザ
チップ端面部では半導体レーザチップ中央部に比べて大
きな圧縮歪，あるいは小さな引張歪が、半導体レーザチ
ップ中央部では、半導体レーザチップ端面部に比べて小
さな圧縮歪，あるいは大きな引張歪が生ずるように歪分
布が生じており、上記半導体レーザチップ端面部のバン
ドギャップが、上記半導体レーザチップ中央部のバンド
ギャップよりも、所定値以上大きくなっているものであ
る。A semiconductor laser device according to the present invention is a semiconductor laser device in which a semiconductor laser chip is mounted on a block or a submount, and the thermal expansion coefficient of the block or the submount, Due to the difference from the thermal expansion coefficient of the semiconductor laser chip, a large compressive strain or a small tensile strain is generated inside the semiconductor laser chip at the end face of the semiconductor laser chip as compared with the central part of the semiconductor laser chip. In the above, the strain distribution is generated such that a smaller compressive strain or a larger tensile strain is generated as compared with the semiconductor laser chip end face portion, and the band gap of the semiconductor laser chip end face portion is larger than the band gap of the semiconductor laser chip center portion. Is also larger than a predetermined value.
【００１１】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記半導体レーザチップ端面部のバンドギャッ
プは、上記半導体レーザチップ中央部のバンドギャップ
よりも１ｍｅＶ以上大きいものとしたものである。また
この発明は、上記半導体レーザ装置において、上記半導
体レーザチップの内部に生じている歪分布は、半導体レ
ーザチップ端面部に近くなるほど圧縮歪が大きくなる，
あるいは引張り歪が小さくなり、該半導体レーザチップ
中央部に近くなるほど圧縮歪が小さくなる，あるいは引
張り歪が大きくなるような，連続的に変化する歪分布で
あるものである。Further, according to the present invention, in the above semiconductor laser device, the band gap of the end face portion of the semiconductor laser chip is larger than the band gap of the central portion of the semiconductor laser chip by 1 meV or more. Further, according to the present invention, in the semiconductor laser device, the strain distribution generated inside the semiconductor laser chip has a larger compressive strain as it approaches the end face of the semiconductor laser chip.
Alternatively, the strain distribution is a continuously changing strain distribution in which the tensile strain becomes smaller and the compressive strain becomes smaller or the tensile strain becomes larger as the tensile strain becomes closer to the central portion of the semiconductor laser chip.
【００１２】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張
係数の大きな材料と、熱膨張係数の小さな材料とを、半
導体レーザチップ端面部近傍では熱膨張係数の大きい材
料を厚くし、半導体レーザチップ中央部近傍では熱膨張
係数の小さい材料を厚くして構成したものである。According to the present invention, in the above semiconductor laser device, the block or submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a small coefficient of thermal expansion. A large material is made thick, and a material having a small thermal expansion coefficient is made thick in the vicinity of the central portion of the semiconductor laser chip.
【００１３】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張
係数の大きい材料と、熱膨張係数の小さい材料とを、半
導体レーザチップ端面部付近では熱膨張係数の大きい材
料を厚くし、半導体レーザチップ中央部では熱膨張係数
の小さい材料を厚くして積層して構成したその１／２部
材を、共振器長方向に２つ並べてなるものとしたもので
ある。According to the present invention, in the above semiconductor laser device, the block or submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a small coefficient of thermal expansion. A large material is made thick, and at the central portion of the semiconductor laser chip, a material having a small thermal expansion coefficient is made thick and laminated, and two half members thereof are arranged in the cavity length direction.
【００１４】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記熱膨張係数の大きい材料と、熱膨張係数の
小さい材料とを、半導体レーザチップ端面部付近では熱
膨張係数の大きい材料を厚くし、半導体レーザチップ中
央部では熱膨張係数の小さい材料を厚くして積層して構
成したその１／２部材を、共振器長方向に２つ並べてな
るものとしたものは、サブマウントとしたものである。According to the present invention, in the above semiconductor laser device, the material having a large coefficient of thermal expansion and the material having a small coefficient of thermal expansion are thickened near the end face portion of the semiconductor laser chip to increase the thickness of the semiconductor. At the center of the laser chip, a submount is formed by arranging two half members, which are formed by thickening and stacking a material having a small thermal expansion coefficient, in the cavity length direction.
【００１５】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記熱膨張係数の大きい材料は金であり、上記
熱膨張係数の小さい材料は気相成長ダイアモンドである
ものとしたものである。またこの発明は、上記半導体レ
ーザ装置において、上記サブマウントは、ＧａＡｓより
なる上記半導体レーザチップを、銀よりなるブロックに
マウントするものとしたものである。Further, according to the present invention, in the semiconductor laser device, the material having a large thermal expansion coefficient is gold, and the material having a small thermal expansion coefficient is vapor phase growth diamond. Further, according to the present invention, in the semiconductor laser device, the submount mounts the semiconductor laser chip made of GaAs on a block made of silver.
【００１６】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張
係数の異なる材料を、それぞれの厚さを一定にして、熱
膨張係数の大きな材料から小さな材料へと順に積み重ね
て構成してなり、半導体レーザチップ端面部近傍では熱
膨張係数の大きい材料が位置し、半導体レーザチップ中
央部近傍では熱膨張係数の小さい材料が位置するものと
したものである。According to the present invention, in the semiconductor laser device, the block or the submount is made of a material having a different coefficient of thermal expansion from a material having a large coefficient of thermal expansion to a material having a small coefficient of thermal expansion. It is constructed by stacking in order, and a material having a large thermal expansion coefficient is located near the end face portion of the semiconductor laser chip, and a material having a small thermal expansion coefficient is located near the central portion of the semiconductor laser chip.
【００１７】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張
係数の異なる材料を、それぞれの厚さを一定にして、熱
膨張係数の大きな材料から小さな材料へと順に積み重ね
て構成してなる，サブマウントの１／２部材を、半導体
レーザチップ端面部近傍には熱膨張係数の大きい材料が
位置し、半導体レーザチップ中央部近傍では熱膨張係数
の小さい材料が位置するよう、共振器長方向に２つ並べ
て配置してなるものとしたものである。According to the present invention, in the semiconductor laser device, the block or the submount is made of a material having a different coefficient of thermal expansion from a material having a large coefficient of thermal expansion to a material having a small coefficient of thermal expansion. The 1/2 member of the submount, which is constructed by stacking in order, has a material with a large thermal expansion coefficient located near the end face of the semiconductor laser chip and a material with a small thermal expansion coefficient near the center of the semiconductor laser chip. Therefore, two of them are arranged side by side in the cavity length direction.
【００１８】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記熱膨張係数の異なる材料を、それぞれの厚
さを一定にして、熱膨張係数の大きな材料から小さな材
料へと順に積み重ねて構成してなる，サブマウントの１
／２部材を、半導体レーザチップ端面部近傍には熱膨張
係数の大きい材料が位置し、半導体レーザチップ中央部
近傍では熱膨張係数の小さい材料が位置するよう、共振
器長方向に２つ並べて配置してなるものとしたものは、
サブマウントとしたものである。Further, according to the present invention, in the above semiconductor laser device, the materials having different thermal expansion coefficients are stacked in order from a material having a large thermal expansion coefficient to a material having a small thermal expansion coefficient while keeping their thickness constant. , Submount 1
/ 2 members are arranged side by side in the cavity length direction so that the material with a large coefficient of thermal expansion is located near the end face of the semiconductor laser chip and the material with a small coefficient of thermal expansion is located near the center of the semiconductor laser chip. What was done by
It is a submount.
【００１９】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記サブマウントは、ＧａＡｓよりなる上記半
導体レーザチップを、銀ブロックからなるブロックにマ
ウントするものとしたものである。またこの発明は、上
記半導体レーザ装置において、上記半導体レーザチップ
の内部に生じている歪分布は、半導体レーザチップ端面
部近傍領域では所定の圧縮歪，あるいは所定の小さい引
張歪が、それ以外の半導体レーザチップ中央部を含む領
域では所定の引張歪，あるいは所定の大きい引張歪が生
じているような歪分布であるものとしたものである。Further, according to the invention, in the semiconductor laser device, the submount mounts the semiconductor laser chip made of GaAs on a block made of a silver block. Further, in the semiconductor laser device according to the present invention, the strain distribution generated inside the semiconductor laser chip is such that a predetermined compressive strain or a predetermined small tensile strain is generated in a region in the vicinity of the end face of the semiconductor laser chip. The strain distribution is such that a predetermined tensile strain or a predetermined large tensile strain is generated in the region including the central portion of the laser chip.
【００２０】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロック，またはサブマウントは、半導体
レーザチップ端面部近傍領域の載置面が熱膨張係数の大
きな材料で、それ以外の半導体レーザチップ中央部を含
む領域の載置面が熱膨張係数の小さな材料で構成されて
いるものとしたものである。In the semiconductor laser device according to the present invention, the block or submount is made of a material having a large thermal expansion coefficient on the mounting surface in the region near the end face of the semiconductor laser chip, and the central portion of the other semiconductor laser chip. The mounting surface in the region including is made of a material having a small thermal expansion coefficient.
【００２１】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記半導体レーザチップ端面部近傍領域の載置
面が熱膨張係数の大きな材料で、それ以外の半導体レー
ザチップ中央部を含む領域の載置面が熱膨張係数の小さ
な材料で構成されているものは、サブマウントであり、
該サブマウントは、上記半導体レーザチップ端面部近傍
領域では熱膨張係数の大きいＣｕ２０ｗｔ％のＣｕＷよ
りなり、上記それ以外の半導体レーザチップ中央部を含
む領域では熱膨張係数の小さい気相成長ダイヤモンドよ
りなるものとしたものである。Further, according to the present invention, in the above semiconductor laser device, the mounting surface in the region near the end face portion of the semiconductor laser chip is made of a material having a large thermal expansion coefficient, and the mounting surface in the other region including the central portion of the semiconductor laser chip. Is composed of a material with a small coefficient of thermal expansion is a submount,
The submount is made of CuW having a large thermal expansion coefficient of 20 wt% CuW in the area near the end face of the semiconductor laser chip, and is made of vapor phase grown diamond having a small thermal expansion coefficient in the area including the central portion of the other semiconductor laser chip. It is intended.
【００２２】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記サブマウントは、ＧａＡｓよりなる上記半
導体レーザチップを、銀ブロックからなるブロックにマ
ウントするものとしたものである。またこの発明は、上
記半導体レーザ装置において、上記半導体レーザチップ
は、サブマウントを介してブロックにマウントされてな
るものであり、上記サブマウントは、その熱膨張係数
が、上記半導体レーザチップ，及び上記ブロックの両者
の熱膨張係数よりも小さいものとしたものである。Further, according to the invention, in the semiconductor laser device, the submount mounts the semiconductor laser chip made of GaAs on a block made of a silver block. Further, according to the invention, in the semiconductor laser device, the semiconductor laser chip is mounted on a block via a submount, and the submount has a thermal expansion coefficient of the semiconductor laser chip and the semiconductor laser chip. The coefficient of thermal expansion is smaller than that of both blocks.
【００２３】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロックは銀ブロックからなり、上記半導
体レーザチップはＧａＡｓからなり、上記サブマウント
は、ダイヤモンド，または気相成長ダイヤモンドからな
るものとしたものである。またこの発明は、上記半導体
レーザ装置において、上記ダイヤモンド，または気相成
長ダイヤモンドよりなるサブマウントは、０．３mm以上
の厚さを有するものとしたものである。According to the present invention, in the above semiconductor laser device, the block is made of a silver block, the semiconductor laser chip is made of GaAs, and the submount is made of diamond or vapor phase grown diamond. is there. Further, according to the present invention, in the semiconductor laser device, the diamond or the submount made of vapor phase grown diamond has a thickness of 0.3 mm or more.
【００２４】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記サブマウントは、上記半導体レーザチップ
の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するものから
なり、上記ブロックは、上記半導体レーザチップの熱膨
張係数とほぼ同じ熱膨張係数を有するものからなるもの
としたものである。According to the present invention, in the semiconductor laser device, the submount has a thermal expansion coefficient smaller than that of the semiconductor laser chip, and the block has a thermal expansion coefficient of the semiconductor laser chip. The thermal expansion coefficient is substantially the same as the coefficient.
【００２５】またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記ブロックは、Ｃｕが１０ｗｔ％であるＣｕ
Ｗからなり、上記半導体レーザチップは、ＧａＡｓから
なり、上記サブマウントは、気相成長ダイヤモンド，又
はキュービックボロンナイトライドからなるものとした
ものである。またこの発明は、上記半導体レーザ装置に
おいて、上記気相成長ダイヤモンド，又はキュービック
ボロンナイトライドよりなるサブマウントは、１００μ
ｍ以上の厚さを有するものとしたものである。According to the present invention, in the above semiconductor laser device, the block has a Cu content of 10 wt%.
The semiconductor laser chip is made of W, the semiconductor laser chip is made of GaAs, and the submount is made of vapor grown diamond or cubic boron nitride. Further, according to the present invention, in the semiconductor laser device, the submount made of the vapor phase grown diamond or cubic boron nitride is 100 μm.
It has a thickness of m or more.
【００２６】[0026]
【作用】この発明においては、上記ブロック，またはサ
ブマウントの熱膨張係数と、上記半導体レーザチップの
熱膨張係数との違いにより、上記半導体レーザチップの
内部に、半導体レーザチップ端面部では半導体レーザチ
ップ中央部に比べて大きな圧縮歪，あるいは小さな引張
歪が、半導体レーザチップ中央部では、半導体レーザチ
ップ端面部に比べて小さな圧縮歪，あるいは大きな引張
歪が生ずるように歪分布が生じているものとしたから、
半導体レーザチップ端面部のバンドギャップは、半導体
レーザチップ中央部のバンドギャップよりも大きくな
り、レーザの端面破壊を防止できる。In the present invention, due to the difference between the coefficient of thermal expansion of the block or the submount and the coefficient of thermal expansion of the semiconductor laser chip, the semiconductor laser chip is provided inside the semiconductor laser chip and at the end face of the semiconductor laser chip. A strain distribution is generated such that a large compressive strain or a small tensile strain is generated as compared with the central portion, and a small compressive strain or a large tensile strain is generated in the central portion of the semiconductor laser chip as compared with the end surface portion of the semiconductor laser chip. Since the,
The band gap of the end face of the semiconductor laser chip becomes larger than the band gap of the central part of the semiconductor laser chip, so that the end face of the laser can be prevented from being destroyed.
【００２７】この発明においては、上記ブロック，また
はサブマウントを、熱膨張係数の大きな材料と、熱膨張
係数の小さな材料とを、半導体レーザチップ端面部近傍
では熱膨張係数の大きい材料を厚くし、半導体レーザチ
ップ中央部近傍では熱膨張係数の小さい材料を厚くして
構成することにより、上記半導体レーザチップの内部
に、半導体レーザチップ端面部に近くなるほど小さくな
る引張歪みが、半導体レーザチップ中央部に近くなるほ
ど大きくなる引張歪みが生ずるような，連続的に変化す
る歪分布を生じさせることができ、かかる歪分布は、半
導体レーザチップ端面部のバンドギャップを、半導体レ
ーザチップ中央部のバンドギャップよりも大きくなるよ
うに作用する。In the present invention, the block or submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a small coefficient of thermal expansion, and a material having a large coefficient of thermal expansion is thickened in the vicinity of the end face of the semiconductor laser chip. By making the material having a small thermal expansion coefficient thick near the central portion of the semiconductor laser chip, tensile strain inside the semiconductor laser chip becomes smaller in the central portion of the semiconductor laser chip as it gets closer to the end face portion of the semiconductor laser chip. It is possible to generate a strain distribution that changes continuously such that tensile strain increases as the distance becomes closer, and such a strain distribution makes the band gap of the semiconductor laser chip end face part more than the band gap of the semiconductor laser chip center part. Acts to grow.
【００２８】またこの発明においては、上記ブロック，
またはサブマウントは、熱膨張係数の大きい材料と、熱
膨張係数の小さい材料とを、半導体レーザチップ端面部
付近では熱膨張係数の大きい材料を厚くし、半導体レー
ザチップ中央部では熱膨張係数の小さい材料を厚くして
積層して構成したその１／２部材を、共振器長方向に２
つ並べてなるものとして構成したから、上記のような歪
分布を生ずるブロック，またはサブマウントを容易に構
成できる。Further, in the present invention, the above block,
Alternatively, the submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a small coefficient of thermal expansion, a material having a large coefficient of thermal expansion is thick near the end face of the semiconductor laser chip, and a material having a small coefficient of thermal expansion is centrally located in the semiconductor laser chip. The half member, which is made by thickening and stacking the material, is
Since they are arranged side by side, it is possible to easily form a block or a submount that produces the above strain distribution.
【００２９】またこの発明においては、上記半導体レー
ザ装置において、上記熱膨張係数の大きい材料を金と
し、上記熱膨張係数の小さい材料を気相成長ダイアモン
ドとしてサブマウントを構成したから、上記のように連
続的に変化する歪分布を生じさせることができ、かかる
歪分布により、半導体レーザチップ端面部のバンドギャ
ップを、半導体レーザチップ中央部のバンドギャップよ
りも大きくできる。またこの発明においては、上記半導
体レーザ装置において、上記構成のサブマウントによ
り、ＧａＡｓよりなる上記半導体レーザチップを、銀よ
りなるブロックにマウントすることができる。Further, in the present invention, in the above semiconductor laser device, since the material having the large thermal expansion coefficient is gold and the material having the small thermal expansion coefficient is the vapor phase growth diamond, the submount is constructed. A strain distribution that continuously changes can be generated, and by this strain distribution, the band gap of the end surface portion of the semiconductor laser chip can be made larger than the band gap of the central portion of the semiconductor laser chip. Further, according to the present invention, in the semiconductor laser device, the semiconductor laser chip made of GaAs can be mounted on the block made of silver by the submount having the above configuration.
【００３０】この発明においては、上記ブロック，また
はサブマウントを、熱膨張係数の異なる材料を、それぞ
れの厚さを一定にして、熱膨張係数の大きな材料から小
さな材料へと順に積み重ねて構成し、しかも半導体レー
ザチップ端面部近傍では熱膨張係数の大きい材料が位置
し、半導体レーザチップ中央部近傍では熱膨張係数の小
さい材料が位置するものとして構成することにより、上
記半導体レーザチップの内部に、半導体レーザチップ端
面部に近くなるほど小さくなる引張歪みが、半導体レー
ザチップ中央部に近くなるほど大きくなる引張歪みが生
ずるような，連続的に変化する歪分布を生じさせること
ができ、かかる歪分布は、半導体レーザチップ端面部の
バンドギャップを、半導体レーザチップ中央部のバンド
ギャップよりも大きくなるように作用する。In the present invention, the block or submount is constructed by stacking materials having different coefficients of thermal expansion in order from materials having a large coefficient of thermal expansion to materials having a small coefficient of thermal expansion. Moreover, the material having a large thermal expansion coefficient is located near the end face of the semiconductor laser chip, and the material having a small thermal expansion coefficient is located near the center of the semiconductor laser chip. It is possible to generate a continuously changing strain distribution such that a tensile strain that becomes smaller as it gets closer to the end face of the laser chip and a tensile strain that becomes larger as it gets closer to the central part of the semiconductor laser chip. The bandgap at the end face of the laser chip is larger than the bandgap at the center of the semiconductor laser chip. Acting on the Kunar so.
【００３１】またこの発明においては、上記ブロック，
またはサブマウントを、熱膨張係数の異なる材料を、そ
れぞれの厚さを一定にして、熱膨張係数の大きな材料か
ら小さな材料へと順に積み重ねて構成してなる，サブマ
ウントの１／２部材を、半導体レーザチップ端面部近傍
には熱膨張係数の大きい材料が位置し、半導体レーザチ
ップ中央部近傍では熱膨張係数の小さい材料が位置する
よう、共振器長方向に２つ並べて配置して構成したか
ら、上記のような歪分布を生ずるブロック，またはサブ
マウントを容易に構成できる。Further, according to the present invention, the block,
Or, the submount is configured by stacking materials having different thermal expansion coefficients in order from a material having a large coefficient of thermal expansion to a material having a small coefficient of thermal expansion. Two materials are arranged side by side in the cavity length direction so that a material having a large thermal expansion coefficient is located near the end face of the semiconductor laser chip and a material having a small thermal expansion coefficient is located near the center of the semiconductor laser chip. It is possible to easily construct a block or a submount that produces the strain distribution as described above.
【００３２】この発明においては、上記半導体レーザチ
ップの内部に、半導体レーザチップ端面部近傍領域では
所定の圧縮歪，あるいは所定の小さい引張歪が、それ以
外の半導体レーザチップ中央部を含む領域では所定の引
張歪，あるいは所定の大きい引張歪が生ずるように歪分
布を生じているものとしても、かかる歪分布は、半導体
レーザチップ端面部のバンドギャップを、半導体レーザ
チップ中央部のバンドギャップよりも大きくなるように
作用する。According to the present invention, inside the semiconductor laser chip, a predetermined compressive strain or a predetermined small tensile strain is provided in the region near the end face of the semiconductor laser chip, and a predetermined tensile strain is provided in the other region including the central portion of the semiconductor laser chip. Even if the strain distribution is generated such that the tensile strain of the semiconductor laser chip or a predetermined large tensile strain is generated, such strain distribution makes the band gap of the end face portion of the semiconductor laser chip larger than the band gap of the central portion of the semiconductor laser chip. Acts to become.
【００３３】またこの発明においては、上記ブロック，
またはサブマウントは、半導体レーザチップ端面部近傍
領域の載置面を熱膨張係数の大きな材料で、それ以外の
半導体レーザチップ中央部を含む領域の載置面を熱膨張
係数の小さな材料で構成することにより、上記半導体レ
ーザチップの端面部近傍領域には所定の圧縮歪，あるい
は所定の小さい引張歪が、それ以外の半導体レーザチッ
プ中央部を含む領域では所定の引張歪，あるいは所定の
大きい引張歪が生ずるように歪分布を生じているものと
することができる。Further, according to the present invention, the above block,
Alternatively, in the submount, the mounting surface in the region near the end surface of the semiconductor laser chip is made of a material having a large thermal expansion coefficient, and the mounting surface in the other region including the central portion of the semiconductor laser chip is made of a material having a small thermal expansion coefficient. As a result, a predetermined compressive strain or a predetermined small tensile strain is generated in the region near the end face portion of the semiconductor laser chip, and a predetermined tensile strain or a predetermined large tensile strain is generated in the other region including the central portion of the semiconductor laser chip. The strain distribution may be generated such that
【００３４】またこの発明においては、上記半導体レー
ザチップ端面部近傍領域の載置面が熱膨張係数の大きな
材料で、それ以外の半導体レーザチップ中央部を含む領
域の載置面が熱膨張係数の小さな材料で構成されている
サブマウントを、上記半導体レーザチップ端面部近傍領
域では熱膨張係数の大きいＣｕ２０ｗｔ％のＣｕＷより
なり、上記それ以外の半導体レーザチップ中央部を含む
領域では熱膨張係数の小さい気相成長ダイヤモンドより
なるものとして構成できる。Further, in the present invention, the mounting surface in the region near the end surface of the semiconductor laser chip is made of a material having a large thermal expansion coefficient, and the mounting surface in the other region including the central portion of the semiconductor laser chip has a thermal expansion coefficient. The submount made of a small material is made of CuW having a large thermal expansion coefficient of 20 wt% CuW in the area near the end face of the semiconductor laser chip, and has a small thermal expansion coefficient in the other area including the central portion of the semiconductor laser chip. It can be configured as consisting of vapor grown diamond.
【００３５】この発明においては、上記半導体レーザチ
ップを、サブマウントを介してブロックにマウントする
ものにおいて、上記サブマウントの熱膨張係数を、上記
半導体レーザチップ，及び上記ブロックの両者の熱膨張
係数よりも小さいものとすることにより、上記サブマウ
ントは、上記半導体レーザチップに、上記ブロックの影
響を緩和しながら，半導体レーザチップ端面部では半導
体レーザチップ中央部に比べて小さな引張歪を、半導体
レーザチップ中央部では半導体レーザチップ端面部に比
べて大きな引張歪を生じさせることができる。In the present invention, in the semiconductor laser chip mounted on a block via a submount, the coefficient of thermal expansion of the submount is determined from the coefficients of thermal expansion of both the semiconductor laser chip and the block. Since the submount has a smaller tensile strain than the central portion of the semiconductor laser chip at the end face portion of the semiconductor laser chip, the submount can reduce the influence of the block on the semiconductor laser chip. A large tensile strain can be generated in the central portion as compared with the end face portion of the semiconductor laser chip.
【００３６】またこの発明においては、上記ブロックは
銀ブロックからなり、上記半導体レーザチップはＧａＡ
ｓからなり、上記サブマウントは、ダイヤモンド，また
は気相成長ダイヤモンドからなるものとすることによ
り、上記歪分布を生じさせることができる。またこの
際、上記ダイヤモンド，または気相成長ダイヤモンドか
らなるサブマウントは、０．３mm以上の厚さを有するも
のとする必要がある。In the present invention, the block is made of a silver block, and the semiconductor laser chip is GaA.
and the submount is made of diamond or vapor grown diamond, whereby the strain distribution can be generated. At this time, the submount made of the above diamond or vapor phase grown diamond must have a thickness of 0.3 mm or more.
【００３７】この発明においては、上記サブマウント
は、上記半導体レーザチップの熱膨張係数よりも小さい
熱膨張係数を有するものからなり、上記ブロックは、上
記半導体レーザチップの熱膨張係数とほぼ同じ熱膨張係
数を有するものからなるものとすることにより、上記ブ
ロックの影響を緩和する必要なく、上記半導体レーザチ
ップに、半導体レーザチップ端面部では半導体レーザチ
ップ中央部に比べて小さな引張歪を、半導体レーザチッ
プ中央部では半導体レーザチップ端面部に比べて大きな
引張歪を生じさせることができる。In the present invention, the submount has a thermal expansion coefficient smaller than that of the semiconductor laser chip, and the block has a thermal expansion coefficient substantially the same as that of the semiconductor laser chip. By using a semiconductor laser chip having a coefficient, the semiconductor laser chip has a smaller tensile strain than the central portion of the semiconductor laser chip in the end face portion of the semiconductor laser chip without needing to mitigate the influence of the block. A large tensile strain can be generated in the central portion as compared with the end face portion of the semiconductor laser chip.
【００３８】またこの発明においては、上記ブロック
は、Ｃｕが１０ｗｔ％であるＣｕＷからなり、上記半導
体レーザチップは、ＧａＡｓからなり、上記サブマウン
トは、気相成長ダイヤモンド，又はキュービックボロン
ナイトライドからなるものとして、上記上記半導体レー
ザチップに、半導体レーザチップ端面部では半導体レー
ザチップ中央部に比べて小さな引張歪を、半導体レーザ
チップ中央部では半導体レーザチップ端面部に比べて大
きな引張歪を生じさせることができる。またこの際、上
記気相成長ダイヤモンド，又はキュービックボロンナイ
トライドよりなるサブマウントは、１００μｍ以上の厚
さのものを用いればよい。Further, in the present invention, the block is made of CuW having a Cu content of 10 wt%, the semiconductor laser chip is made of GaAs, and the submount is made of vapor phase grown diamond or cubic boron nitride. In the semiconductor laser chip, a tensile strain smaller than that in the central portion of the semiconductor laser chip is generated in the semiconductor laser chip end face portion, and a larger tensile strain is generated in the semiconductor laser chip central portion compared to the semiconductor laser chip end face portion. You can At this time, the submount made of the vapor phase grown diamond or the cubic boron nitride may have a thickness of 100 μm or more.
【００３９】[0039]
【実施例】実施例１ ．以下、この発明の第１の実施例を図について
説明する。図１はこの発明の第１の実施例による半導体
レーザ装置を示し、図において、１はＧａＡｓ等よりな
る半導体レーザチップ、３ａは上記半導体レーザチップ
１を、例えば銀からなるブロック４上にマウントするた
めのサブマウントであり、その熱膨張係数は、図２に示
すように共振器長方向に変化するものである。２ａ，２
ｂは上記半導体レーザチップ１と上記サブマウント３ａ
とを、また上記サブマウント３ａと上記銀ブロック４と
をそれぞれダイボンドするための、例えばＡｕ−Ｓｎ共
晶のハンダ材である。本実施例１では、上記サブマウン
ト３ａは、熱膨張係数の大きな材料と、熱膨張係数の小
さな材料とを、半導体レーザチップ端面部近傍では熱膨
張係数の大きい材料を厚くし、半導体レーザチップ中央
部近傍では熱膨張係数の小さい材料を厚くして構成され
ており、このようなサブマウント３ａを介して上記半導
体レーザチップ１を上記銀ブロック４上にマウントして
いることにより、上記半導体レーザチップ１の内部に、
半導体レーザチップ端面部に近くなるほど小さくなる引
張歪みが、半導体レーザチップ中央部に近くなるほど大
きくなる引張歪みが生ずるような，連続的に変化する歪
分布を生じているものとなっている。EXAMPLES Example 1 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 shows a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductor laser chip made of GaAs or the like, and 3a is the semiconductor laser chip 1 mounted on a block 4 made of silver, for example. And its thermal expansion coefficient changes in the cavity length direction as shown in FIG. 2a, 2
b is the semiconductor laser chip 1 and the submount 3a
And a submount 3a and the silver block 4 are die-bonded, for example, an Au—Sn eutectic solder material. In the first embodiment, the submount 3a is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a small coefficient of thermal expansion, and a material having a large coefficient of thermal expansion is thickened in the vicinity of the end face of the semiconductor laser chip. A material having a small coefficient of thermal expansion is thickly formed in the vicinity of the portion, and the semiconductor laser chip 1 is mounted on the silver block 4 via such a submount 3a. Inside 1
The strain distribution is continuously changing such that the tensile strain becomes smaller as it gets closer to the end face of the semiconductor laser chip and the tensile strain becomes larger as it gets closer to the central part of the semiconductor laser chip.
【００４０】図３は、上記サブマウント３ａが上記のよ
うな熱膨張係数の分布を実現することのできるための、
共振器長方向の１／２のサブマウント，即ち、サブマウ
ントの１／２部材３Ａの構成を示すものであり、図３に
おいて、３ｃは、熱膨張係数の大きな材料，例えば金で
あり、３ｄは、熱膨張係数の小さな材料，例えば気相成
長ダイヤモンドであり、半導体レーザチップ端面部Ａ付
近では、熱膨張係数の大きな材料３ｃのレーザ共振器長
方向の厚みを厚くし、半導体レーザチップ中央部Ｂで
は、熱膨張係数の小さな材料３ｄの該レーザ共振器長方
向の厚みを厚くしており、上記図１のサブマウント３ａ
は、かかる図３の構成のサブマウント３Ａを、共振器長
方向に２つ並べて構成される。FIG. 3 shows that the submount 3a can realize the distribution of the thermal expansion coefficient as described above.
FIG. 3 shows a configuration of a half submount in the resonator length direction, that is, a half member 3A of the submount. In FIG. 3, 3c is a material having a large thermal expansion coefficient, for example, gold, and 3d. Is a material having a small coefficient of thermal expansion, for example, vapor phase grown diamond. In the vicinity of the end face portion A of the semiconductor laser chip, the material 3c having a large coefficient of thermal expansion is made thicker in the laser cavity length direction, so that In B, the thickness of the material 3d having a small thermal expansion coefficient in the length direction of the laser resonator is increased, and the submount 3a of FIG.
Is formed by arranging two submounts 3A having the structure shown in FIG. 3 in the resonator length direction.
【００４１】次に、本実施例１の作製方法，作用につい
て説明する。図３に示すように、熱膨張係数の大きな材
料，例えば金，３ｃと、熱膨張係数の小さな材料，例え
ば気相成長ダイヤモンド，３ｄとを、共振器長方向（共
振器長Ｌとする）に交互に重ねて、しかも、半導体レー
ザチップ端面部Ａ付近では熱膨張係数の大きな材料３ｃ
を厚くし、半導体レーザチップ中央部Ｂでは熱膨張係数
の小さな材料３ｄを厚くすると、図２に示すように、熱
膨張係数が共振器長方向に変化するサブマウント３Ａを
実現することができる。ここで、半導体レーザチップ１
は、前端面と後端面とを持っているので、図３に示す構
成のもの３Ａを２つ、レーザ中央部Ｂでは熱膨張係数の
小さな材料３ｄが厚くなるような方向に並べて用いる。Next, the manufacturing method and operation of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 3, a material having a large coefficient of thermal expansion, for example, gold, 3c and a material having a small coefficient of thermal expansion, for example, vapor-grown diamond, 3d are arranged in the cavity length direction (resonator length L). The materials 3c which are alternately superposed and have a large thermal expansion coefficient in the vicinity of the end face portion A of the semiconductor laser chip
If the material 3d having a small coefficient of thermal expansion is thickened in the central portion B of the semiconductor laser chip, a submount 3A having a coefficient of thermal expansion varying in the cavity length direction can be realized as shown in FIG. Here, the semiconductor laser chip 1
Has a front end face and a rear end face, two of the structures 3A shown in FIG. 3 are used side by side in a direction in which the material 3d having a small thermal expansion coefficient becomes thick in the laser central portion B.
【００４２】この図３に示すようなサブマウント３Ａを
２つ並べてなるサブマウント３を用いて、図１に示すよ
うに半導体レーザチップ１をダイボンドすると、図４に
示すように、半導体レーザチップ端面Ａ（共振器長方向
位置が０）では圧縮歪が、半導体レーザチップ１中央部
Ｂ（共振器長方向位置がＬ／２）では引張り歪が生じ
る。そうすると、圧縮歪がかかる半導体レーザ端面部Ａ
では半導体レーザの活性層のエネルギーバンドギャップ
が拡がる。一方、引張り歪がかかる半導体レーザチップ
中央部Ｂでは活性層のエネルギーバンドギャップが狭く
なる。よって、半導体レーザの光は端面では吸収されな
くなり、端面劣化がなくなって長時間動作が可能にな
る。When the semiconductor laser chip 1 is die-bonded as shown in FIG. 1 using the submount 3 in which two submounts 3A shown in FIG. 3 are arranged, as shown in FIG. A compressive strain is generated at A (resonator length direction position is 0), and a tensile strain is generated at the semiconductor laser chip 1 central portion B (resonator length direction position is L / 2). Then, the semiconductor laser end face portion A to which compressive strain is applied
Then, the energy band gap of the active layer of the semiconductor laser is widened. On the other hand, the energy band gap of the active layer becomes narrow in the central portion B of the semiconductor laser chip to which tensile strain is applied. Therefore, the light of the semiconductor laser is not absorbed by the end facet, the end face is not deteriorated, and long-time operation is possible.
【００４３】このような本実施例１による半導体レーザ
装置では、熱膨張係数の大きな材料３ｃと、熱膨張係数
の小さな材料３ｄとを、共振器長方向に交互に重ねてな
り、しかも、レーザ端面部Ａ付近では熱膨張係数の大き
な材料３ｃを厚くし、レーザ中央部Ｂでは熱膨張係数の
小さな材料３ｄを厚くしてなるサブマウントの１／２部
材３Ａを、２個相対向させて並べてなるサブマウント３
を構成し、これに半導体レーザチップ１をダイボンドす
ることにより、レーザチップ１端面では圧縮歪が、レー
ザチップ１中央部では引張り歪が生じるようにしたの
で、圧縮歪がかかるレーザ端面部Ａでは活性層のバンド
ギャップが拡がり、一方、引張り歪がかかるレーザチッ
プ中央部Ｂでは活性層のバンドギャップが狭くなること
により、半導体レーザ端面でのレーザ光の吸収がなくな
り、端面劣化がなくなって、長時間動作が可能になる半
導体レーザ装置を得られる効果がある。In the semiconductor laser device according to the first embodiment as described above, the material 3c having a large thermal expansion coefficient and the material 3d having a small thermal expansion coefficient are alternately stacked in the cavity length direction, and the laser end face is formed. In the vicinity of the portion A, the material 3c having a large thermal expansion coefficient is thickened, and in the laser central portion B, the material 3d having a small thermal expansion coefficient is thickened. Submount 3
And the semiconductor laser chip 1 is die-bonded thereto, so that compressive strain is generated at the end face of the laser chip 1 and tensile strain is generated at the central portion of the laser chip 1. The band gap of the layer widens, while the band gap of the active layer becomes narrower in the central portion B of the laser chip to which tensile strain is applied, so that the laser light is not absorbed by the end face of the semiconductor laser, and the end face deterioration is eliminated, so that the end face does not deteriorate for a long time. There is an effect that a semiconductor laser device that can operate can be obtained.
【００４４】実施例２．上記実施例１のサブマウント３
ａの１／２の構成３Ａを示す図３においては、熱膨張係
数の大きな材料３ｃと、熱膨張係数の小さな材料３ｄの
厚さ（レーザ共振器長方向の厚さ）を、レーザ端面部Ｂ
に近いかレーザ中央部Ａに近いかによって変えるように
したが、本実施例２は、このサブマウント３の１／２部
材３Ａ’を、図１２に示すように、熱膨張係数の異なる
材料を複数（３ｃ’，３ｄ’，…，３ｉ’）用意し、か
つそれぞれの厚さを一定（ｔ0 ）にし、熱膨張係数の大
きな材料から小さな材料へと順に積み重ねていくように
し、この１／２部材３Ａ’を２つ熱膨張係数の大きな材
料がレーザ端面部側に来るようにして並べて用いるよう
にしたものである。 Example 2 Submount 3 of Example 1 above
In FIG. 3 showing the configuration 3A which is 1/2 of a, the thicknesses of the material 3c having a large thermal expansion coefficient and the material 3d having a small thermal expansion coefficient (thickness in the laser resonator length direction) are represented by the laser end face portion B.
However, in the second embodiment, the 1/2 member 3A ′ of the submount 3 is made of a material having a different thermal expansion coefficient as shown in FIG. A plurality (3c ', 3d', ..., 3i ') are prepared, and the thickness of each is made constant (t0) so that the material having a large thermal expansion coefficient is stacked in order from the material having a small thermal expansion coefficient. Two members 3A ′ are arranged and used so that two materials having a large thermal expansion coefficient come to the laser end face side.
【００４５】このような一定の厚さの熱膨張係数の異な
る材料を複数，熱膨張係数の大きな材料から小さな材料
へと順に積み重ねていったものを、２つ並べてなるサブ
マウントによっても、サブマウントの各部分領域の熱膨
張係数として、半導体レーザチップ端面部では大きな熱
膨張係数で、半導体レーザチップ中央部では小さな熱膨
張係数となるよう、連続的に変化する分布が得られ、こ
れにより、上記実施例１と同様に、該サブマウントを介
して上記半導体レーザチップ１を上記銀ブロック４上に
マウントしていることにより、上記半導体レーザチップ
１の内部に、半導体レーザチップ端面部に近くなるほど
大きい圧縮歪，あるいは小さい引張歪が、半導体レーザ
チップ中央部に近くなるほど小さい圧縮歪，あるいは大
きい引張歪となるような，連続的に変化する歪分布を生
じさせ、これにより、大きい圧縮歪，あるいは小さい引
張歪がかかる半導体レーザ端面部Ａでは半導体レーザの
活性層のエネルギーバンドギャップを拡げ、一方、小さ
い圧縮歪，あるいは大きい引張歪がかかる半導体レーザ
チップ中央部Ｂでは活性層のエネルギーバンドギャップ
を狭くし、よって、半導体レーザの光は半導体レーザ端
面では吸収されなくなり、端面劣化がなくなって長時間
動作が可能になるように構成することができる。A submount may be formed by stacking a plurality of such materials having a constant thermal expansion coefficient and different thermal expansion coefficients in order from a material having a large thermal expansion coefficient to a material having a small thermal expansion coefficient. As the coefficient of thermal expansion of each of the partial regions, a continuously changing distribution is obtained such that the semiconductor laser chip end face has a large coefficient of thermal expansion and the central portion of the semiconductor laser chip has a small coefficient of thermal expansion. Since the semiconductor laser chip 1 is mounted on the silver block 4 via the submount as in the first embodiment, the inside of the semiconductor laser chip 1 becomes larger as it gets closer to the end face of the semiconductor laser chip. The compressive strain or the small tensile strain becomes smaller or larger as it gets closer to the center of the semiconductor laser chip. For example, in the semiconductor laser end face portion A on which a large compressive strain or a small tensile strain is applied, the energy band gap of the active layer of the semiconductor laser is widened, while a small compressive strain is generated. Alternatively, the energy bandgap of the active layer is narrowed in the central portion B of the semiconductor laser chip to which a large tensile strain is applied, so that the light of the semiconductor laser is not absorbed by the end face of the semiconductor laser, and the end face deterioration is eliminated to enable long-time operation. Can be configured as.
【００４６】即ち、上記のような構成のサブマウントを
用いた本実施例２においても、上記実施例１と同様に、
半導体レーザ端面でのレーザ光の吸収がなくなり、端面
劣化がなくなって、長時間動作が可能になる半導体レー
ザ装置を得られる効果がある。That is, also in the second embodiment using the submount having the above-mentioned structure, as in the first embodiment,
There is an effect that a semiconductor laser device in which laser light is not absorbed by the end face of the semiconductor laser, deterioration of the end face is eliminated, and a long-time operation is possible is obtained.
【００４７】実施例３．以下、この発明の第３の実施例
を図について説明する。図８はこの発明の第３の実施例
による半導体レーザ装置を示し、図において、３はサブ
マウントであり、そのうち、３ｇは熱膨張係数の大きな
材料で、例えば、Ｃｕ２０ｗｔ％のＣｕＷ（熱膨張係数
は８．５×１０-6°Ｃ-1）よりなる部分、３ｈは熱膨張
係数の小さな材料で、例えば気相成長ダイヤモンド（熱
膨張係数は２．３×１０-6°Ｃ-1）よりなる部分であ
る。本実施例３は、サブマウント３の熱膨張係数の分布
を、半導体レーザチップ端面部１近傍領域の載置面は熱
膨張係数の大きな材料３ｇで、それ以外の半導体レーザ
チップ中央部を含む領域の載置面は熱膨張係数の小さな
材料３ｈで構成されるものとし、これにより上記半導体
レーザチップの端面部近傍領域には所定の圧縮歪，ある
いは所定の小さい引張歪が、それ以外の半導体レーザチ
ップ中央部を含む領域では所定の引張歪，あるいは所定
の大きな引張歪が生じているような歪分布を生じている
ものとしたものである。 Example 3 The third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 shows a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 3 is a submount, of which 3 g is a material having a large thermal expansion coefficient, for example, CuW of 20 wt% (thermal expansion coefficient). Is a material of 8.5 × 10 -6 ° C -1 ) and 3h is a material having a small thermal expansion coefficient. For example, from vapor phase grown diamond (the thermal expansion coefficient is 2.3 × 10 -6 ° C -1 ). That is the part. In the third embodiment, the distribution of the thermal expansion coefficient of the submount 3 is determined such that the mounting surface in the region near the semiconductor laser chip end face 1 is made of a material 3g having a large thermal expansion coefficient, and the other region including the central part of the semiconductor laser chip. It is assumed that the mounting surface is made of a material 3h having a small thermal expansion coefficient, so that a predetermined compressive strain or a predetermined small tensile strain is generated in the region near the end face portion of the semiconductor laser chip. In a region including the center of the chip, a strain distribution in which a predetermined tensile strain or a predetermined large tensile strain is generated is assumed.
【００４８】本実施例３による半導体レーザ装置は、図
８に示すように、サブマウント３を、半導体レーザチッ
プ１端面部Ａ付近は熱膨張係数の大きな材料３ｇで、半
導体レーザチップ１中央部Ｂ付近は熱膨張係数の小さな
材料３ｈで構成しており、これにより、上記半導体レー
ザチップのマウント時に、半導体レーザチップの内部に
発生する歪分布は、半導体レーザチップ端面部近傍領域
では一定の小さい引張歪となり、それ以外の半導体レー
ザチップ中央部を含む領域では一定の大きい引張歪とな
るものとなっている。従って、本半導体レーザチップ１
の温度がダイボンド温度から室温に戻ったとき、半導体
レーザチップの端面部Ａ付近では小さい引張歪が、半導
体レーザチップの中央部Ｂでは大きい引張歪が生じるこ
とになり、これにより、半導体レーザチップ端面部Ａ付
近のバンドギャップは広がり、半導体レーザチップ中央
部Ｂでは狭くなることとなる。このため、レーザ光は半
導体レーザチップ１端面部Ａで吸収されることがなく、
長時間の光出力動作が可能で，長寿命の半導体レーザ装
置を得ることができる。In the semiconductor laser device according to the third embodiment, as shown in FIG. 8, the submount 3 is made of a material 3g having a large thermal expansion coefficient in the vicinity of the end face portion A of the semiconductor laser chip 1 and a central portion B of the semiconductor laser chip 1. The vicinity is made of a material 3h having a small coefficient of thermal expansion, whereby the strain distribution generated inside the semiconductor laser chip at the time of mounting the semiconductor laser chip has a constant small tensile force in the region near the end face of the semiconductor laser chip. The strain is a strain, and the region including the central portion of the semiconductor laser chip other than the strain is a certain large tensile strain. Therefore, this semiconductor laser chip 1
When the temperature of D returns from the die bond temperature to room temperature, a small tensile strain is generated in the vicinity of the end face portion A of the semiconductor laser chip and a large tensile strain is generated in the central portion B of the semiconductor laser chip. The band gap near the portion A widens and becomes narrower in the central portion B of the semiconductor laser chip. Therefore, the laser light is not absorbed by the end face portion A of the semiconductor laser chip 1,
It is possible to obtain a long-life semiconductor laser device capable of long-time optical output operation.
【００４９】実施例４．以下、この発明の第４の実施例
を図について説明する。図５はこの発明の第４の実施例
による半導体レーザ装置を示し、図において、１ａは、
基板がＧａＡｓであり、活性層もＧａＡｓである，厚さ
約０．１mmの半導体レーザチップ、３ｅは、厚さ０．３
mm以上の気相成長ダイヤモンド，またはダイヤモンドサ
ブマウント、４は銀ブロックである。また、２ａ，２ｂ
はそれぞれサブマウント３ｅと半導体レーザチップ１ａ
とを、また銀ブロック４と上記サブマウント３ｅとを接
着するための、融点が約２８０°ＣのＡｕ−Ｓｎ系共晶
ハンダである。本実施例４では、半導体レーザチップ１
ａを、サブマウント３ｅを介してブロック４にマウント
してなる構成において、上記サブマウント３ｅをダイヤ
モンド，または気相成長ダイヤモンドにより構成するこ
とにより、その熱膨張係数が、上記半導体レーザチップ
１ａ，及び上記銀ブロック４の両者の熱膨張係数（それ
ぞれ６．６３×１０-6°Ｃ-1，１９．０×１０-6°Ｃ）
よりも小さいもの（２．３×１０-6°Ｃ-1）としている
ものである。 Example 4 Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
The substrate is GaAs and the active layer is also GaAs. The semiconductor laser chip 3e having a thickness of about 0.1 mm has a thickness of 0.3.
The vapor-deposited diamond having a size of mm or more, or the diamond submount 4 is a silver block. Also, 2a, 2b
Are the submount 3e and the semiconductor laser chip 1a, respectively.
And an Au—Sn eutectic solder having a melting point of about 280 ° C. for bonding the silver block 4 and the submount 3e. In the fourth embodiment, the semiconductor laser chip 1
a is mounted on the block 4 via the submount 3e, the submount 3e is made of diamond or vapor-phase grown diamond so that the coefficient of thermal expansion of the semiconductor laser chip 1a, Thermal expansion coefficients of both of the silver blocks 4 (6.63 × 10 -6 ° C -1 , 19.0 × 10 -6 ° C, respectively)
Is smaller than that (2.3 × 10 -6 ° C -1 ).
【００５０】ここで、銀ブロック４は上記のように熱膨
張係数が大きいので、サブマウント３ｅは、該銀ブロッ
ク４の影響を緩和させながら、半導体レーザチップ１ａ
に応力をかけるように作用しなければならず、該サブマ
ウント３ｅにより、半導体レーザチップ１ａにかかる引
張歪は、該銀ブロック４がない場合に比し、小さくなっ
てしまうものであった。このため、サブマウント３ｅと
しては厚さ０．３mm以上が必要であるものである。Since the silver block 4 has a large coefficient of thermal expansion as described above, the submount 3e reduces the influence of the silver block 4 while reducing the influence of the silver block 4 on the semiconductor laser chip 1a.
Therefore, the tensile strain applied to the semiconductor laser chip 1a by the submount 3e is smaller than that when the silver block 4 is not provided. Therefore, the submount 3e needs to have a thickness of 0.3 mm or more.
【００５１】次に、本実施例４の作製方法，作用につい
て説明する。図５に示す半導体レーザチップ１ａ，ダイ
アモンド，または気相成長ダイアモンドサブマウント３
ｅ，および銀ブロック４を２８０°Ｃ以上に加熱して、
各両者間をＡｕ−Ｓｎ系共晶ハンダ２ａ，２ｂを用いて
ダイボンドし、室温に戻す。半導体レーザチップ１ａ，
気相成長ダイアモンドサブマウント３ｅ，および銀ブロ
ック４の熱膨張係数は、上記のように、それぞれ６．６
３×１０-6°Ｃ-1，２．３×１０-6°Ｃ-1，および１
９．０×１０-6°Ｃであるため、室温では半導体レーザ
チップ１ａの活性層に引張り歪が生じることになる。ま
たさらに、図６に示すように、半導体レーザ端面付近で
はＦt の一方向の力のみよりなる一軸性の引張り歪が、
中央部付近ではＦt とＦl の２方向の力よりなる二軸性
の引張り歪が生じることになる。二軸性の引張り歪は一
軸性の引張り歪よりも大きいので、半導体レーザチップ
１ａ中央部でのバンドギャップの縮み量は、端面部の縮
み量よりも大きくなる。よって、相対的に中央部よりも
端面部のバンドギャップが広くなる。以上のことより、
端面での光吸収がなくなることとなり、端面劣化が生じ
ず、長時間動作可能な半導体レーザを実現できることに
なる。Next, the manufacturing method and operation of the fourth embodiment will be described. The semiconductor laser chip 1a, diamond, or vapor phase grown diamond submount 3 shown in FIG.
e, and heating the silver block 4 to 280 ° C or higher,
The both are die-bonded using Au—Sn eutectic solders 2a and 2b, and returned to room temperature. Semiconductor laser chip 1a,
The thermal expansion coefficients of the vapor-grown diamond submount 3e and the silver block 4 are respectively 6.6 as described above.
3 × 10 -6 ° C -1 , 2.3 × 10 -6 ° C -1 , and 1
Since the temperature is 9.0 × 10 -6 ° C, tensile strain occurs in the active layer of the semiconductor laser chip 1a at room temperature. Furthermore, as shown in FIG. 6, in the vicinity of the end face of the semiconductor laser, uniaxial tensile strain consisting only of the unidirectional force of Ft is
In the vicinity of the central part, biaxial tensile strain composed of two directions of Ft and Fl is generated. Since the biaxial tensile strain is larger than the uniaxial tensile strain, the amount of contraction of the band gap in the central portion of the semiconductor laser chip 1a is larger than that of the end face portion. Therefore, the band gap of the end face portion is relatively wider than that of the central portion. From the above,
Light absorption at the end face is eliminated, and the end face is not deteriorated, and a semiconductor laser capable of operating for a long time can be realized.
【００５２】例えば、上記の構成において、Ｆt のみよ
りなる一軸性の引張り歪が、Ｆt とＦl よりなる二軸性
の引張り歪の１／２とすると、半導体レーザ中央部の活
性層のバンドギャップは１．５２２５９ｅＶとなるのに
対して、端面部のバンドギャップは１．５２５２２ｅＶ
となり、約２．６ｍｅＶだけ端部の方が広くなる。For example, in the above structure, assuming that the uniaxial tensile strain composed of Ft alone is 1/2 of the biaxial tensile strain composed of Ft and Fl, the bandgap of the active layer in the central portion of the semiconductor laser is 1.52259 eV, whereas the bandgap of the end surface is 1.52522 eV
And becomes wider at the end by about 2.6 meV.
【００５３】ここで、上記二軸性の歪みを有する中央部
でのエネルギーバンドギャップの１．５２２５９ｅＶの
値は、横方向０．６mm，共振器長１．０mm，厚さ０．１
mmの半導体レーザチップを、気相成長ダイアモンドサブ
マウント３ｅ，及び銀ブロック４を用いてマウントした
状態での発振波長，８１４．４ｎｍから求められたもの
であり、一方、上記一軸性の歪みを有する端面部でのエ
ネルギーバンドギャップの１．５２５２２ｅＶの値は、
上記発振波長，８１４．４ｎｍと、該半導体レーザチッ
プを、融点が百数十°ＣのＩｎ系の低融点の半田を用い
てジャンクションアップで組立て、活性層にかかる応力
がほとんど零となるようにしたときの発振波長，８１
１．６ｎｍとから、その中間の波長８１３．０ｎｍに相
当するエネルギーバンドギャップとして求められたもの
である。Here, the value of the energy band gap of 1.52259 eV in the central portion having the above-mentioned biaxial strain is 0.6 mm in the lateral direction, the resonator length is 1.0 mm, and the thickness is 0.1.
mm semiconductor laser chip mounted by using the vapor phase grown diamond submount 3e and the silver block 4 was determined from the oscillation wavelength, 814.4 nm, while having the above-mentioned uniaxial distortion. The value of the energy band gap at the end face of 1.52522 eV is
The oscillation wavelength, 814.4 nm, and the semiconductor laser chip were assembled by junction-up using In-based low melting point solder having a melting point of hundreds of tens of degrees Celsius so that the stress applied to the active layer became almost zero. Oscillation wavelength when
The energy band gap corresponding to an intermediate wavelength of 813.0 nm is obtained from 1.6 nm.
【００５４】このように本実施例４による半導体レーザ
装置では、例えば基板がＧａＡｓで、活性層もＧａＡｓ
である半導体レーザチップ１ａを、銀ブロック４上に気
相成長サブマウント３ｅを介して、該各両者間に融点が
約２８０°ＣのＡｕ−Ｓｎ系共晶ハンダ２ａ，２ｂを介
してマウントするようにしたので、該３者の熱膨張係数
の違いより、室温では半導体レーザチップ１ａの活性層
に引張り歪が生じ、しかもこれを、半導体レーザ端面付
近では一軸性の引張り歪が、中央部付近では二軸性の引
張歪が生じるようにし、該二軸性の引張歪が一軸性の引
張歪よりも大きいことから、半導体レーザ中央部でのバ
ンドギャップの縮み量は、端面部の縮み量よりも大きく
なり、これにより相対的に端面部のバンドギャップが中
央部に比し広くなるようにしたので、端面での光吸収が
なくなることとなり、端面劣化が生じず、長時間動作が
可能な半導体レーザを実現できる効果が得られる。As described above, in the semiconductor laser device according to the fourth embodiment, for example, the substrate is GaAs and the active layer is GaAs.
The semiconductor laser chip 1a is mounted on the silver block 4 via the vapor-phase growth submount 3e and Au-Sn eutectic solders 2a and 2b having a melting point of about 280 ° C. between them. As a result, due to the difference in the thermal expansion coefficients of the three parties, tensile strain is generated in the active layer of the semiconductor laser chip 1a at room temperature, and this is caused by uniaxial tensile strain near the end face of the semiconductor laser and near the central portion. Then, a biaxial tensile strain is generated, and since the biaxial tensile strain is larger than the uniaxial tensile strain, the band gap shrinkage at the central portion of the semiconductor laser is smaller than the end face shrinkage. Since the bandgap of the end face is relatively wider than that of the central part, light absorption at the end face is eliminated, and deterioration of the end face does not occur and a semiconductor that can operate for a long time Leh Effect that can be achieved is obtained.
【００５５】実施例５．以下、この発明の第５の実施例
を図について説明する。図７は本発明の第５の実施例に
よる半導体レーザ装置を示す図であり、図において、１
ａは基板がＧａＡｓである半導体レーザチップ、３ｆは
気相成長ダイヤモンド，又はｃＢＮ（キュービックボロ
ンナイトライド，cubic boron nitride）、４ａはＣｕ
が１０ｗｔ％であるＣｕＷブロックである。ここで、ｃ
ＢＮの熱膨張係数は、３．７×１０-6°Ｃ-1であり、気
相成長ダイヤモンドの熱膨張係数２．３×１０-6°Ｃ-1
よりも大きい。また、ＣｕＷブロック４ａの熱膨張係数
は、６．０×１０-6°Ｃ-1であり、銀ブロックの熱膨張
係数１９．０×１０-6°Ｃ-1よりもかなり小さい。 Example 5 A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing a semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention.
a is a semiconductor laser chip whose substrate is GaAs, 3f is vapor phase grown diamond, or cBN (cubic boron nitride), 4a is Cu.
Is a CuW block whose content is 10 wt%. Where c
The thermal expansion coefficient of BN is 3.7 × 10 -6 ° C -1 , and the thermal expansion coefficient of vapor grown diamond is 2.3 × 10 -6 ° C -1.
Greater than. The thermal expansion coefficient of the CuW block 4a is 6.0 × 10 -6 ° C -1 , which is considerably smaller than the thermal expansion coefficient of the silver block 19.0 × 10 -6 ° C -1 .
【００５６】上記実施例４においては、銀ブロック４は
熱膨張係数が大きいので、サブマウント３ｅは、ブロッ
クの影響を緩和させながら、レーザチップに応力をかけ
るようにしなければならず、該サブマウントにより半導
体レーザチップ１ａにかかる引張歪を小さくするように
していた。このため、サブマウント３ｅとしては厚さ
０．３mm以上が必要であった。これに対し、本実施例５
におけるＣｕＷブロック４ａの熱膨張係数はかなり小さ
く、ＧａＡｓとほぼ等しくなっているため、サブマウン
ト３ｂはブロックによる影響，即ち、半導体レーザチッ
プ１ａとブロック４との熱膨張係数の差による影響を緩
和する必要はなく、該サブマウント３ｂと半導体レーザ
チップ１ａとの熱膨張係数の差により該レーザチップ１
ａに応力をかけることだけを考えれば十分である。この
ため、該サブマウント３ｂは、気相成長ダイヤモンドに
限らず、これより熱膨張係数の大きいｃＢＮ３ｆを用い
ることが十分可能であり、かつその厚さは１００μｍ以
上もあれば十分である。In the fourth embodiment, since the silver block 4 has a large thermal expansion coefficient, the submount 3e must apply stress to the laser chip while alleviating the influence of the block. Thus, the tensile strain applied to the semiconductor laser chip 1a is reduced. Therefore, the submount 3e needs to have a thickness of 0.3 mm or more. On the other hand, the fifth embodiment
Since the coefficient of thermal expansion of the CuW block 4a in Fig. 4 is quite small and is almost equal to that of GaAs, the submount 3b reduces the effect of the block, that is, the effect of the difference in coefficient of thermal expansion between the semiconductor laser chip 1a and the block 4. It is not necessary to use the laser chip 1 due to the difference in thermal expansion coefficient between the submount 3b and the semiconductor laser chip 1a.
It is sufficient to consider only stressing a. Therefore, the submount 3b is not limited to vapor-phase grown diamond, and it is sufficient to use cBN3f having a larger coefficient of thermal expansion than that, and the thickness thereof is 100 μm or more.
【００５７】このような本実施例５の半導体レーザ装置
では、Ｃｕが１０ｗｔ％であるＣｕＷブロック４上に、
気相成長ダイヤモンド，又はｃＢＮよりなるサブマウン
ト３ｆを介して、基板がＧａＡｓよりなる半導体レーザ
チップ１ａをマウントするようにしたので、該ＣｕＷブ
ロック４ａの熱膨張係数がかなり小さく、かつＧａＡｓ
とほぼ等しいことから、サブマウントとして、熱膨張係
数の小さい気相成長ダイヤモンド，又はｃＢＮからな
り、その厚さも薄いもの３ｆを用いることができ、かか
る構成において、相対的に半導体レーザチップの中央部
よりも半導体レーザチップ端面部のバンドギャップを広
くして、端面での光吸収がなく、端面劣化が生じず、長
時間動作が可能な半導体レーザ装置を実現できる効果が
得られる。In the semiconductor laser device according to the fifth embodiment, the CuW block 4 containing 10 wt% of Cu is
Since the semiconductor laser chip 1a made of GaAs is mounted on the substrate via the submount 3f made of vapor phase grown diamond or cBN, the coefficient of thermal expansion of the CuW block 4a is considerably small, and the GaAs is made of GaAs.
3f, which is made of vapor-grown diamond or cBN having a small coefficient of thermal expansion and has a small thickness, can be used as the submount. The effect that the band gap of the end face portion of the semiconductor laser chip is widened so that the end face does not absorb light, the end face is not deteriorated, and the semiconductor laser device can be operated for a long time can be obtained.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる半導体
レーザ装置によれば、半導体レーザチップを、ブロッ
ク，またはサブマウントを介してマウントしてなるもの
において、ブロック，またはサブマウントの熱膨張係数
と、上記半導体レーザチップの熱膨張係数との違いによ
り、上記半導体レーザチップの内部に、半導体レーザチ
ップ端面部では半導体レーザチップ中央部に比べて大き
な圧縮歪，あるいは小さな引張歪が、半導体レーザチッ
プ中央部では、半導体レーザチップ端面部に比べて小さ
な圧縮歪，あるいは大きな引張歪が生ずるように歪分布
が生じているものとしたから、半導体レーザチップ端面
部のバンドギャップは、半導体レーザチップ中央部のバ
ンドギャップよりも大きくなり、レーザの端面破壊を防
止でき、レーザの長時間動作が可能となる効果がある。As described above, according to the semiconductor laser device of the present invention, in the semiconductor laser chip mounted via the block or the submount, the coefficient of thermal expansion of the block or the submount is mounted. Due to the difference between the thermal expansion coefficient of the semiconductor laser chip and the thermal expansion coefficient of the semiconductor laser chip, a large compressive strain or a small tensile strain is generated inside the semiconductor laser chip in the end face portion of the semiconductor laser chip as compared with the central portion of the semiconductor laser chip. Since it is assumed that the strain distribution is generated in the central portion such that a smaller compressive strain or a larger tensile strain is generated than in the semiconductor laser chip end face portion, the band gap of the semiconductor laser chip end face portion is It is larger than the band gap of the There is an effect that during operation becomes possible.
【００５９】またこの発明によれば、上記ブロック，ま
たはサブマウントを、熱膨張係数の大きな材料と、熱膨
張係数の小さな材料とを、半導体レーザチップ端面部近
傍では熱膨張係数の大きい材料を厚くし、半導体レーザ
チップ中央部近傍では熱膨張係数の小さい材料を厚くし
て構成することにより、上記半導体レーザチップの内部
に、半導体レーザチップ端面部に近くなるほど圧縮歪が
大きくなる，あるいは引張り歪が小さくなり、該半導体
レーザチップ中央部に近くなるほど圧縮歪が小さくな
る，あるいは引張り歪が大きくなるような，連続的に変
化する歪分布を生じさせることができ、かかる歪分布
は、半導体レーザチップ端面部のバンドギャップを、中
央部よりも大きくするから、レーザの端面破壊を防止で
き長時間動作が可能なレーザを得られる効果がある。According to the present invention, the block or submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion, a material having a small coefficient of thermal expansion, and a material having a large coefficient of thermal expansion near the end face of the semiconductor laser chip. However, in the vicinity of the central portion of the semiconductor laser chip, by forming a thick material having a small coefficient of thermal expansion, the compressive strain increases or the tensile strain increases inside the semiconductor laser chip as it approaches the end face portion of the semiconductor laser chip. It is possible to generate a continuously changing strain distribution that becomes smaller and the compression strain becomes smaller or the tensile strain becomes larger as it gets closer to the central portion of the semiconductor laser chip. Since the band gap of the part is made larger than that of the central part, laser end face destruction can be prevented and long-time operation is possible There is an effect obtained the over The.
【００６０】またこの発明によれば、上記ブロック，ま
たはサブマウントを、熱膨張係数の異なる材料を、それ
ぞれの厚さを一定にして熱膨張係数の大きな材料から小
さな材料へと順に積み重ねて構成し、しかも半導体レー
ザチップ端面部近傍では熱膨張係数の大きい材料が位置
し、半導体レーザチップ中央部近傍では熱膨張係数の小
さい材料が位置するものとして構成することにより、上
記半導体レーザチップの内部に、半導体レーザチップ端
面部に近くなるほど圧縮歪が大きくなる，あるいは引張
り歪が小さくなり、該半導体レーザチップ中央部に近く
なるほど圧縮歪が小さくなる，あるいは引張り歪が大き
くなるような，連続的に変化する歪分布を生じさせるこ
とができ、かかる歪分布により半導体レーザチップ端面
部のバンドギャップを中央部よりも大きくして、レーザ
の端面破壊を防止でき、長時間動作が可能なレーザを得
られる効果がある。Further, according to the present invention, the block or the submount is constructed by stacking materials having different thermal expansion coefficients in order from a material having a large thermal expansion coefficient to a material having a small thermal expansion coefficient. In addition, the material having a large thermal expansion coefficient is located near the end face of the semiconductor laser chip, and the material having a small thermal expansion coefficient is located near the center of the semiconductor laser chip. The compressive strain increases or the tensile strain decreases toward the end face of the semiconductor laser chip, and the compressive strain decreases or the tensile strain increases toward the center of the semiconductor laser chip. A strain distribution can be generated, and the band distribution of the end face of the semiconductor laser chip is generated by the strain distribution. The set larger than the central portion, can be prevented facet destruction of the laser, the effect obtained by laser capable of long-term operation.
【００６１】またこの発明によれば、半導体レーザチッ
プ端面部近傍領域の載置面をＣｕ２０ｗｔ％のＣｕＷ等
よりなる熱膨張係数の大きな材料で、それ以外の半導体
レーザチップ中央部を含む領域の載置面を気相成長ダイ
ヤモンド等の熱膨張係数の小さな材料で構成することに
より、半導体レーザチップの内部に生じている歪分布
を、半導体レーザチップ端面部近傍領域では所定の圧縮
歪，あるいは所定の小さい引張歪が、それ以外の半導体
レーザチップ中央部を含む領域では所定の引張歪，ある
いは所定の大きい引張歪が生じているような歪分布を得
ることができ、これにより半導体レーザチップ端面部の
バンドギャップを中央部よりも大きくして、レーザの端
面破壊を防止でき，長時間動作が可能なレーザを得られ
る効果がある。Further, according to the present invention, the mounting surface in the region near the end face of the semiconductor laser chip is made of a material having a large thermal expansion coefficient, such as CuW of 20 wt% Cu, and the other region including the central portion of the semiconductor laser chip is mounted. By configuring the mounting surface with a material having a small thermal expansion coefficient such as vapor grown diamond, the strain distribution generated inside the semiconductor laser chip can be reduced to a predetermined compression strain or a predetermined strain in the region near the end face of the semiconductor laser chip. A small tensile strain can obtain a strain distribution in which a predetermined tensile strain or a predetermined large tensile strain is generated in a region including the central portion of the semiconductor laser chip other than that, whereby the end face portion of the semiconductor laser chip is obtained. The band gap is made larger than that of the central portion, so that the end face destruction of the laser can be prevented and a laser capable of operating for a long time can be obtained.
【００６２】またこの発明にかかる半導体レーザ装置に
よれば、サブマウントの熱膨張係数を、上記半導体レー
ザチップ，及び上記ブロックの両者の熱膨張係数よりも
小さいものとした、例えば、ブロックは銀ブロックより
なり、半導体レーザチップはＧａＡｓからなり、上記サ
ブマウントは、０．３mm以上の厚さを有するダイヤモン
ド，または気相成長ダイヤモンドからなるものとしたの
で、半導体レーザチップ端面部の引張り歪が中央部の引
張り歪よりも小さくなり、端面部分でのバンドギャップ
は中央部分のバンドギャップより広くなり、端面での光
吸収がなく、長時間動作の可能な半導体レーザ装置を実
現できる効果がある。According to the semiconductor laser device of the present invention, the coefficient of thermal expansion of the submount is smaller than the coefficients of thermal expansion of both the semiconductor laser chip and the block. For example, the block is a silver block. Since the semiconductor laser chip is made of GaAs and the submount is made of diamond having a thickness of 0.3 mm or more, or vapor phase grown diamond, the tensile strain of the end face of the semiconductor laser chip is in the central part. The bandgap at the end face becomes wider than the bandgap at the center, and there is no light absorption at the end face, and there is an effect that a semiconductor laser device capable of operating for a long time can be realized.
【００６３】またこの発明にかかる半導体レーザ装置に
よれば、サブマウントは、気相成長ダイヤモンド，又は
キュービックボロンナイトライド等の，ＧａＡｓ半導体
レーザチップの熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有
し、上記ブロックは、Ｃｕが１０ｗｔ％であるＣｕＷか
らなるもの等，半導体レーザチップの熱膨張係数とほぼ
同じ熱膨張係数を有するものとしたので、上記サブマウ
ントは、上記ブロックの影響を緩和する必要なく、上記
半導体レーザチップに、半導体レーザチップ端面部では
半導体レーザチップ中央部に比べて小さな引張歪を、半
導体レーザチップ中央部では半導体レーザチップ端面部
に比べて大きな引張歪を生じさせることができ、端面部
分でのバンドギャップは中央部分のバンドギャップより
広くなり、端面での光吸収がなく、長時間動作の可能な
半導体レーザ装置を実現できる効果がある。According to the semiconductor laser device of the present invention, the submount has a thermal expansion coefficient smaller than that of the GaAs semiconductor laser chip, such as vapor grown diamond or cubic boron nitride. Since the block has a coefficient of thermal expansion that is substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the semiconductor laser chip, such as one made of CuW in which Cu is 10 wt%, the submount does not need to mitigate the effect of the block. In the semiconductor laser chip, the semiconductor laser chip end face portion can generate a smaller tensile strain than the semiconductor laser chip center portion, and the semiconductor laser chip center portion can generate a larger tensile strain than the semiconductor laser chip end face portion, The bandgap at the end face becomes wider than the bandgap at the center, No light absorption, the effect capable of realizing a semiconductor laser device capable of prolonged operation.
【図１】この発明の第１の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例１で用いたサブマウント３の熱膨張
係数の、共振器長方向の分布を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the distribution of the coefficient of thermal expansion of the submount 3 used in Example 1 in the cavity length direction.
【図３】上記実施例１で用いたサブマウント３を実現す
る構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration for realizing the submount 3 used in the first embodiment.
【図４】上記実施例１における半導体レーザ装置の歪分
布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a strain distribution of the semiconductor laser device according to the first embodiment.
【図５】この発明の第３の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.
【図６】この発明の第３の実施例による半導体レーザ装
置のチップ内の歪を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing distortion in a chip of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.
【図７】この発明の第４の実施例による半導体レーザ装
置を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】この発明の第５の実施例による半導体レーザを
示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a semiconductor laser according to a fifth embodiment of the present invention.
【図９】従来の半導体レーザを示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a conventional semiconductor laser.
【図１０】従来の半導体レーザのチップ内の歪を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing distortion in a chip of a conventional semiconductor laser.
【図１１】従来の半導体レーザの共振器長方向における
バンドギャップの変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a change in bandgap in a cavity length direction of a conventional semiconductor laser.
【図１２】本発明の第２の実施例による半導体レーザ装
置に用いられているサブマウントの具体的構成を示す図
である。FIG. 12 is a diagram showing a specific configuration of a submount used in the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention.
１ 半導体レーザチップ １ａ 基板がＧａＡｓである半導体レーザチップ ２ａ，２ｂ ハンダ材（例えばＡｕ−Ｓｎ共晶ハンダ） ３ サブマウント（例えはＢｅＯ） ３ａ 共振器長方向に熱膨張係数が変化するサブ
マウント ３ｃ 熱膨張係数の大きな材料（例えば金） ３ｄ 熱膨張係数の小さな材料（例えば気相成長
ダイヤモンド） ３ｅ 厚さが０．３mm以上の気相成長ダイヤモン
ド ３ｆ 気相成長ダイヤモンド，又はｃＢＮ ３ｇ 熱膨張係数の大きな材料（例えばＣｕ２０
ｗｔ％のＣｕＷ） ３ｈ 熱膨張係数の小さな材料（例えば気相成長
ダイヤモンド） ４ ブロック（例えば銀） ４ａ ブロック（例えばＣｕ１０ｗｔ％のＣｕ
Ｗ） ５ａ 半導体レーザの前端面 ５ｂ 半導体レーザの後端面 ６ 半導体レーザのストライプDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser chip 1a Semiconductor laser chip whose substrate is GaAs 2a, 2b Solder material (for example, Au-Sn eutectic solder) 3 Submount (for example, BeO) 3a Submount 3c whose coefficient of thermal expansion changes in the cavity length direction 3c Material with large thermal expansion coefficient (eg gold) 3d Material with small thermal expansion coefficient (eg vapor phase grown diamond) 3e Vapor grown diamond with a thickness of 0.3 mm or more 3f Vapor grown diamond or cBN 3g Large materials (eg Cu20
wt% CuW) 3h Material having a small coefficient of thermal expansion (eg vapor phase growth diamond) 4 block (eg silver) 4a block (eg Cu 10 wt% Cu)
W) 5a Front end face of semiconductor laser 5b Rear end face of semiconductor laser 6 Semiconductor laser stripe
Claims (21)
はサブマウントにマウントしてなる半導体レーザ装置に
おいて、 上記ブロック，またはサブマウントの熱膨張係数と、上
記半導体レーザチップの熱膨張係数との違いにより、上
記半導体レーザチップの内部に、半導体レーザチップ端
面部では半導体レーザチップ中央部に比べて大きな圧縮
歪，あるいは小さな引張歪が、半導体レーザチップ中央
部では、半導体レーザチップ端面部に比べて小さな圧縮
歪，あるいは大きな引張歪が生ずるように歪分布が生じ
ており、 上記半導体レーザチップ端面部のバンドギャップが、上
記半導体レーザチップ中央部のバンドギャップよりも、
所定値以上大きくなっていることを特徴とする半導体レ
ーザ装置。1. A semiconductor laser device in which a semiconductor laser chip is mounted on a block or a submount, wherein the difference between the thermal expansion coefficient of the block or submount and the thermal expansion coefficient of the semiconductor laser chip Inside the semiconductor laser chip, a large compressive strain or a small tensile strain in the semiconductor laser chip end face portion is smaller than that in the semiconductor laser chip center portion, and a smaller compressive strain in the semiconductor laser chip center portion is smaller than that in the semiconductor laser chip end face portion. , Or a strain distribution is generated such that a large tensile strain is generated, and the band gap of the end face portion of the semiconductor laser chip is larger than the band gap of the central portion of the semiconductor laser chip.
A semiconductor laser device having a size larger than a predetermined value.
いて、 上記半導体レーザチップ端面部のバンドギャップは、上
記半導体レーザチップ中央部のバンドギャップよりも１
ｍｅＶ以上大きいものであることを特徴とする半導体レ
ーザ装置。2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the band gap of the end surface portion of the semiconductor laser chip is 1 than the band gap of the central portion of the semiconductor laser chip.
A semiconductor laser device having a size larger than meV.
装置において、 上記半導体レーザチップの内部に生じている歪分布は、
半導体レーザチップ端面部に近くなるほど圧縮歪が大き
くなる，あるいは引張り歪が小さくなり、該半導体レー
ザチップ中央部に近くなるほど圧縮歪が小さくなる，あ
るいは引張り歪が大きくなるような，連続的に変化する
歪分布であることを特徴とする半導体レーザ装置。3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the strain distribution generated inside the semiconductor laser chip is:
The compressive strain increases or the tensile strain decreases toward the end face of the semiconductor laser chip, and the compressive strain decreases or the tensile strain increases toward the center of the semiconductor laser chip. A semiconductor laser device having a strain distribution.
いて、 上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張係数の大
きな材料と、熱膨張係数の小さな材料とを、半導体レー
ザチップ端面部近傍では熱膨張係数の大きい材料を厚く
し、半導体レーザチップ中央部近傍では熱膨張係数の小
さい材料を厚くして構成したものであることを特徴とす
る半導体レーザ装置。4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the block or submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a small coefficient of thermal expansion in the vicinity of the end face of the semiconductor laser chip. A semiconductor laser device comprising a thick material having a large coefficient and a thick material having a small thermal expansion coefficient in the vicinity of the central portion of the semiconductor laser chip.
いて、 上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張係数の大
きい材料と、熱膨張係数の小さい材料とを、半導体レー
ザチップ端面部付近では熱膨張係数の大きい材料を厚く
し、半導体レーザチップ中央部では熱膨張係数の小さい
材料を厚くして積層して構成したその１／２部材を、共
振器長方向に２つ並べてなるものであることを特徴とす
る半導体レーザ装置。5. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the block or the submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a small coefficient of thermal expansion in the vicinity of the end face of the semiconductor laser chip. A material having a large coefficient is made thicker, and a material having a small coefficient of thermal expansion is made thicker in the central portion of the semiconductor laser chip, and a half member formed by laminating the two is arranged in the cavity length direction. Characteristic semiconductor laser device.
いて、 上記熱膨張係数の大きい材料と、熱膨張係数の小さい材
料とを、半導体レーザチップ端面部付近では熱膨張係数
の大きい材料を厚くし、半導体レーザチップ中央部では
熱膨張係数の小さい材料を厚くして積層して構成したそ
の１／２部材を、共振器長方向に２つ並べてなるもの
は、サブマウントであることを特徴とする半導体レーザ
装置。6. The semiconductor laser device according to claim 5, wherein the material having a large coefficient of thermal expansion and the material having a small coefficient of thermal expansion are thickened near the end face of the semiconductor laser chip. In the central portion of the semiconductor laser chip, one of the half members formed by thickening and laminating a material having a small coefficient of thermal expansion and arranging two half members is a submount. Semiconductor laser device.
いて、 上記熱膨張係数の大きい材料は金であり、上記熱膨張係
数の小さい材料は気相成長ダイアモンドであることを特
徴とする半導体レーザ装置。7. The semiconductor laser device according to claim 6, wherein the material having a large coefficient of thermal expansion is gold, and the material having a small coefficient of thermal expansion is vapor phase growth diamond. .
いて、 上記サブマウントは、ＧａＡｓよりなる上記半導体レー
ザチップを、銀よりなるブロックにマウントするもので
あることを特徴とする半導体レーザ装置。8. The semiconductor laser device according to claim 7, wherein the submount mounts the semiconductor laser chip made of GaAs on a block made of silver.
いて、 上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張係数の異
なる材料を、それぞれの厚さを一定にして、熱膨張係数
の大きな材料から小さな材料へと順に積み重ねて構成し
てなり、半導体レーザチップ端面部近傍では熱膨張係数
の大きい材料が位置し、半導体レーザチップ中央部近傍
では熱膨張係数の小さい材料が位置するものであること
を特徴とする半導体レーザ装置。9. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the block or the submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion, a material having a different coefficient of thermal expansion, and a material having a large coefficient of thermal expansion. Characterized in that a material having a large coefficient of thermal expansion is located near the end face of the semiconductor laser chip and a material having a small coefficient of thermal expansion is located near the center of the semiconductor laser chip. Semiconductor laser device.
おいて、 上記ブロック，またはサブマウントは、熱膨張係数の異
なる材料を、それぞれの厚さを一定にして、熱膨張係数
の大きな材料から小さな材料へと順に積み重ねて構成し
てなる，サブマウントの１／２部材を、半導体レーザチ
ップ端面部近傍には熱膨張係数の大きい材料が位置し、
半導体レーザチップ中央部近傍では熱膨張係数の小さい
材料が位置するよう、共振器長方向に２つ並べて配置し
てなるものであることを特徴とする半導体レーザ装置。10. The semiconductor laser device according to claim 9, wherein the block or the submount is made of a material having a large coefficient of thermal expansion and a material having a different coefficient of thermal expansion. The 1/2 member of the submount, which is constructed by stacking in order, is made of a material having a large thermal expansion coefficient in the vicinity of the end face of the semiconductor laser chip.
2. A semiconductor laser device comprising two semiconductor laser chips arranged side by side in the cavity length direction so that a material having a small thermal expansion coefficient is located near the center of the semiconductor laser chip.
において、 上記熱膨張係数の異なる材料を、それぞれの厚さを一定
にして、熱膨張係数の大きな材料から小さな材料へと順
に積み重ねて構成してなる，サブマウントの１／２部材
を、半導体レーザチップ端面部近傍には熱膨張係数の大
きい材料が位置し、半導体レーザチップ中央部近傍では
熱膨張係数の小さい材料が位置するよう、共振器長方向
に２つ並べて配置してなるものは、サブマウントである
ことを特徴とする半導体レーザ装置。11. The semiconductor laser device according to claim 10, wherein the materials having different coefficients of thermal expansion are stacked in order from a material having a large coefficient of thermal expansion to a material having a small coefficient of thermal expansion. The half member of the submount is a resonator in which a material having a large coefficient of thermal expansion is located near the end face of the semiconductor laser chip and a material having a small coefficient of thermal expansion is located near the center of the semiconductor laser chip. A semiconductor laser device having two sub-mounts arranged side by side in the longitudinal direction.
ザ装置において、 上記半導体レーザチップの内部に生じている歪分布は、
半導体レーザチップ端面部近傍領域では所定の圧縮歪，
あるいは所定の小さい引張歪が、それ以外の半導体レー
ザチップ中央部を含む領域では所定の引張歪，あるいは
所定の大きい引張歪が生じているような歪分布であるこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。12. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the strain distribution generated inside the semiconductor laser chip is:
In the region near the end face of the semiconductor laser chip, a certain compressive strain,
Alternatively, the semiconductor laser device is characterized in that the predetermined small tensile strain has a strain distribution such that a predetermined tensile strain or a predetermined large tensile strain is generated in a region including the other central portion of the semiconductor laser chip.
おいて、 上記ブロック，またはサブマウントは、半導体レーザチ
ップ端面部近傍領域の載置面が熱膨張係数の大きな材料
で、それ以外の半導体レーザチップ中央部を含む領域の
載置面が熱膨張係数の小さな材料で構成されていること
を特徴とする半導体レーザ装置。13. The semiconductor laser device according to claim 12, wherein in the block or submount, a mounting surface in a region near an end face of the semiconductor laser chip is made of a material having a large thermal expansion coefficient, and the other semiconductor laser chip is centered. A semiconductor laser device, wherein a mounting surface of a region including the portion is made of a material having a small thermal expansion coefficient.
において、 上記半導体レーザチップ端面部近傍領域の載置面が熱膨
張係数の大きな材料で、それ以外の半導体レーザチップ
中央部を含む領域の載置面が熱膨張係数の小さな材料で
構成されているものは、サブマウントであり、 上記サブマウントは、上記半導体レーザチップ端面部近
傍領域では、熱膨張係数の大きいＣｕ２０ｗｔ％のＣｕ
Ｗよりなり、上記それ以外の半導体レーザチップ中央部
を含む領域では、熱膨張係数の小さい気相成長ダイヤモ
ンドサブマウントよりなるものであることを特徴とする
半導体レーザ装置。14. The semiconductor laser device according to claim 13, wherein the mounting surface in the region near the end face portion of the semiconductor laser chip is made of a material having a large thermal expansion coefficient, and the other region including the central portion of the semiconductor laser chip is mounted. The mounting surface made of a material having a small thermal expansion coefficient is a submount, and the submount has a large thermal expansion coefficient of 20 wt% Cu in the region near the end face of the semiconductor laser chip.
A semiconductor laser device comprising W, and in a region including the central portion of the semiconductor laser chip other than the above W, a vapor phase growth diamond submount having a small thermal expansion coefficient.
において、 上記サブマウントは、ＧａＡｓよりなる上記半導体レー
ザチップを、銀ブロックからなるブロックにマウントす
るものであることを特徴とする半導体レーザ装置。15. The semiconductor laser device according to claim 14, wherein the submount mounts the semiconductor laser chip made of GaAs on a block made of a silver block.
ザ装置において、 上記半導体レーザチップは、サブマウントを介してブロ
ックにマウントされてなるものであり、 上記サブマウントは、その熱膨張係数が、上記半導体レ
ーザチップ，及び上記ブロックの両者の熱膨張係数より
も小さいものであることを特徴とする半導体レーザ装
置。16. The semiconductor laser device according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor laser chip is mounted on a block via a submount, and the submount has a coefficient of thermal expansion. A semiconductor laser device having a thermal expansion coefficient smaller than that of both the semiconductor laser chip and the block.
において、 上記ブロックは銀ブロックからなり、 上記半導体レーザチップはＧａＡｓからなり、 上記サブマウントは、ダイヤモンド，または気相成長ダ
イヤモンドからなることを特徴とする半導体レーザ装
置。17. The semiconductor laser device according to claim 16, wherein the block is made of a silver block, the semiconductor laser chip is made of GaAs, and the submount is made of diamond or vapor phase grown diamond. Semiconductor laser device.
において、 上記ダイヤモンド，または気相成長ダイヤモンドよりな
るサブマウントは、０．３mm以上の厚さを有するもので
あることを特徴とする半導体レーザ装置。18. The semiconductor laser device according to claim 17, wherein the diamond or the vapor-grown diamond submount has a thickness of 0.3 mm or more. .
ザ装置において、 上記サブマウントは、上記半導体レーザチップの熱膨張
係数よりも小さい熱膨張係数を有するものからなり、 上記ブロックは、上記半導体レーザチップの熱膨張係数
とほぼ同じ熱膨張係数を有するものからなることを特徴
とする半導体レーザ装置。19. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the submount has a coefficient of thermal expansion smaller than a coefficient of thermal expansion of the semiconductor laser chip, and the block includes the semiconductor laser. A semiconductor laser device comprising a chip having a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of a chip.
において、 上記ブロックは、Ｃｕが１０ｗｔ％であるＣｕＷからな
り、 上記半導体レーザチップは、ＧａＡｓからなり、 上記サブマウントは、気相成長ダイヤモンド，又はキュ
ービックボロンナイトライドからなることを特徴とする
半導体レーザ装置。20. The semiconductor laser device according to claim 19, wherein the block is made of CuW having a Cu content of 10 wt%, the semiconductor laser chip is made of GaAs, and the submount is a vapor phase grown diamond, Alternatively, a semiconductor laser device comprising a cubic boron nitride.
において、 上記気相成長ダイヤモンド，又はキュービックボロンナ
イトライドよりなるサブマウントは、１００μｍ以上の
厚さを有することを特徴とする半導体レーザ装置。21. The semiconductor laser device according to claim 20, wherein the vapor-grown diamond or the submount made of cubic boron nitride has a thickness of 100 μm or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31936593A JPH07176820A (en) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31936593A JPH07176820A (en) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | Semiconductor laser device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176820A true JPH07176820A (en) | 1995-07-14 |
Family
ID=18109344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31936593A Pending JPH07176820A (en) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | Semiconductor laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07176820A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017141347A1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor laser light source |
| WO2017145987A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 株式会社フジクラ | Semiconductor laser module and method for manufacturing same |
| JP2018510499A (en) * | 2015-02-05 | 2018-04-12 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | Composite substrate having alternating pattern of diamond and metal or metal alloy |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP31936593A patent/JPH07176820A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018510499A (en) * | 2015-02-05 | 2018-04-12 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | Composite substrate having alternating pattern of diamond and metal or metal alloy |
| JP2020053686A (en) * | 2015-02-05 | 2020-04-02 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | Composite substrate having alternating pattern of diamond and metal or metal alloy |
| WO2017141347A1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor laser light source |
| WO2017145987A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 株式会社フジクラ | Semiconductor laser module and method for manufacturing same |
| US10748836B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-08-18 | Fujikura Ltd. | Semiconductor laser module and method for manufacturing the same |
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